什么是气候变化预估分析_从气候预测和气候变化预估方面看气候预测和气候变化

1.地球气候变化已经实现精准预测，这是如何实现的？

2.未来趋势预测

3.冷雨水、暖惊蛰，人们是如何根据雨水来预测气候的？

4.气象台是怎样预测天气的?

5.气候变化的调查及其原因分析的研究报告<急！！！！！

6.科学家通过什么来预测末来的天气变化?

7.气候变化预测的不确定性中,影响气候变化的发生时间和发展的是()。a温室气体的

引起气候系统变化的原因可分为自然因子和人为因子两大类。

前者包括了太阳活动的变化、火山活动，以及气候系统内部变率等；后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气温室气体浓度的增加、大气中气溶胶浓度的变化、土地利用和陆面覆盖的变化等。

引起气候变化的原因，既有自然原因，也有人为原因。

在人为原因中，工业革命以来的人类活动，特别是发达国家工业化过程中的经济活动，包括大量耗费化石能源、砍伐热带森林、生产和使用化工合成产品等，排放大量温室气体，是造成全球气候变化的主要原因。

地球气候变化已经实现精准预测，这是如何实现的？

气候一定会沿着科学家预测的方向变化吗？我们现在的回答只能是三个字“不一定”。因为气候变化还存在着许多不确定因素。现在我们就来讲一讲这些不确定因素。我们在上面讲到的气候变化情景中包含有相当大的不确定性。降水变化情景的不确定性比温度的更大。产生不确定性的原因很多，主要有：

（1）温室气体和气溶胶排放量数据中的不确定。包括对温室气体源和流的了解有限，以及温室气体和气溶胶的排放受各国人口、经济、社会发展等众多因子的制约，使得准确地预测未来大气中温室气体的浓度相当困难。

（2）由于目前对碳循环、温室气体和气溶胶的物理、化学过程的认识有限，因此在将大气中的二氧化碳浓度转化成对气候系统的“辐射强迫”时，存在很大的不确定性。

（三）气候模式本身的缺陷对未来气候变化情景的研究有很大影响。要预测未来50～100年的全球和区域气候变化，必须依靠复杂的全球海气耦合模式和高分辨率的区域气候模式。但是，目前气候模式对云、海洋、极地冰盖等的描述还很不完善，模式还不能处理好云和海洋环流的效应，以及区域降水变化等。

（四）气候极端事件很少发生，在统计上只是边缘分布，而且很容易与错误资料混淆。目前缺少高精确度、高分辨率、长时期的全球观测资料，用来识别气候极端事件的变化。目前的气候模式也还不能用于研究小尺度的气候极端事件的特征。自然因素和人类活动对气候极端事件变化的影响，目前还无法区分。

（五）就预测中国未来气候变化情景而言，适合中国使用的气候模式仍处于发展之中，迄今所用的国外模式尚不能准确地构筑中国未来气候变化的情景，这对深入研究气候变化对中国的影响及中国应采取的对策，是一个很大的制约因素。

未来趋势预测

把天气分为很多种类别，比如说蓝天，闷热，空气潮湿，大雾等，然后根据各个地区的天气气候类型，建立相关的数学模型，通过天气分析，卫星气象，结合经验，让计算机算出来，早期计算机不发达的时候，需要很多时间和人力通过复杂的运算才可以算出未来二十四小时的天气，但是如今高运算法则的实现，加上计算机的运行速度大幅度加快，可以计算出未来十几天的天气。

天气预报不单单是靠计算的，他需要长时间的观测，记录数据，因为在不同的时间尺度存在不同的气候变化，局部地区的气候变化，和全球气温的整体变化密切相关，所以现在各个国家都相互合作，一起共享气候数据，这也使现在都气温预测越来越准确，不过现在人类怎么也只是掌控啦大范围的天气预测方向，要想做到完全正确，必须掌握气候系统内部各圈层之间的相互作用，这是非常复杂的，但是要想提高准确性，只能继续加强发展气候系统模式。

并且我国的气候预测已经开始发展为自然灾害预测，这样的预测看起来更加迫切，每年我国不少人丧命于自然灾害，除此以外，经济也有所下降，要是能够实现气候和环境灾害精准预报，每年能够使受自然灾害影响经济损失下降占全国国民生产总值的百分之一到百分之三。

只有从各个角度系统的对地球个圈层进行分析，尤其是它的自我演化规律和自然的相互作用，将理论数据和数学模型进行结合计算，才有可能实现对气候灾害的精准预报。由气候预测转为灾害预测，只要能够做到，就掌握了科技的发展的主动权。

冷雨水、暖惊蛰，人们是如何根据雨水来预测气候的？

6.3.3.1 窟野河流域未来气候变化

(1)气温变化趋势

用窟野河流域内1956～2006年的气象资料，根据第2章统计结果趋势性分析，东胜、兴县、榆林3站气温都呈线性升高趋势，但递增趋势非常缓慢，仅河曲站略呈递减状态。绘制东胜、兴县、榆林和河曲4站日平均气温平均后的气温趋势(图6.40)，在近50年的时段里，气温升高1.32℃，日平均气温每10年平均升高0.264℃。趋势线方程为

T=0.0264y-44.472 (6.26)

式中:T为日平均气温;y为年份;斜率为0.0264，即每年气温平均升高0.0264℃。

图6.40 窟野河流域平均气温变化趋势线

(2)降水变化趋势

根据窟野河王道恒塔、新庙和温家川3站降水资料和统计结果可知，从20世纪60年代到21世纪初近50年的序列，降水都呈增—减—增的趋势状态，绘制王道恒塔、新庙和温家川站降水量平均后的趋势(图6.41)，近50年的时段中降水量减少了约40mm，趋势线方程为

p=-0.7643q+1919.3 (6.27)

式中:p为平均年降水量;q为年份;方程斜率为-0.7643，即每年减少的降水量为0.7643mm。

图6.41 窟野河流域平均降水量变化趋势线

气温和降水的历史变化反映了两者过去的变化规律和特征，基于这一规律，可以对未来短期内气候趋势作定性的预估，但很难用于未来中长期气候变化趋势的分析，因此采用气候情景模式预测未来径流量的变化。

(3)气候情景模式

全球气候模式是目前预测未来气候变化情势的重要工具，社会经济发展情景下的温室气体排放是全球气候模式的驱动要素。2000年出版的IPCC《排放情景特别报告(Special Reports on Emission Scenarios，SRES)》描述的情景，为未来世界设计了四种可能的社会经济发展框架(Nakicenovic et al.，2000)[6]，SRES情景考虑影响社会经济发展的主要驱动因素为人口、经济增长、技术变化、能源、土地利用、社会公平性、环境保护和全球一体化。无论从定性角度还是从定量角度，四种情景系列(A1、A2、B1和B2)的差异比较大。A情景强调经济发展，B情景在发展经济的同时强调环境保护的重要性;而1类情景强调全球的趋同性，2类情景强调区域经济、社会、环境可持续性的地区解决方案[38]，关注的焦点在地区层次上(图6.42)。

图6.42 全球气候模型中考虑的四种情景系列

A1是经济快速发展，21世纪全球人口达到峰值，高排放的情景;B1是21世纪人口发展达到峰值，而经济结构信息化，从全球性角度解决经济、社会和环境可持续发展的低排放情景;A2是在人口持续增长，人均经济增长和技术发展区域性变化，但全球不明显的情景;B2是人口增长低于A2，经济中等发展，技术多样化，侧重从局地解决经济、社会和环境可持续发展的情景[109]。

A1B情景是在高经济发展情景A1下，世界经济得到充分发展、人口得到较好控制的同时，能源种类趋于平衡发展的情景。该情景是目前多数国家较为认同的发展情景。即便相同的排放情景，不同气候模式输出的气候变化结果也可能存在较大差异，中国科学家对IPCC第四次评估报告中采用的气候情景作了中国区域范围的分析，认为美国的NCAR模式、德国的MPI模式和由PRECIS降尺度后的 HADCM3模式在中国的表现相对较好。因此，在本节的分析中，采用的气候情景为A1B排放情景下NCAR、MPI、PRECIS的气候输出结果。

HADCM3模式是英国Hadley气候中心研制的区域气候模式系统，垂直方向19层，经向和纬向分辨率为1.875°×1.24°，是一种动力降尺度模式，通过耦合HADCM3，将大尺度情景降尺度到50km的分辨率上。NCAR模式是在1990年后，将CSM更新的基础上，增加土壤、植被及大气间的地球水文、生态循环相耦合的新模式，经向和纬向分辨率为1.4°×1.4°。德国MPI模式在植被、大气水文循环相耦合未采用通量修正，经向和纬向分辨率为1.875°×1.875°。资料以窟野河流域月平均分析场作为背景场，选取1961～1990年资料序列，加上站点信息经过最优差值到等面积正方形上的月平均气温和降水格点资料，将NCAR、MPI、PRECIS模式预估结果也插值到同分辨率的网格上(图6.43)，资料序列为1990～2050年。

图6.43 窟野河流域气候模式格点插值分布图

根据气候情景资料统计结果表明，不同气候模式对未来气温、降水的预估结果存在一定的差异，对气温预估的趋势一致表现为未来气温将升高1.1～2.4℃，但对降水变化的预估结果差异较大，就变化幅度而言，PRECIS预估的降水变化幅度最大，MPI预估的变化幅度最小;2010年和2020年前后，三个气候模式预估的降水较气候基准期(1961～1990年)偏多，其中，PRECIS预估2020年前后，降水偏多18%;在2030年前后， PRECIS和MPI预估降水减少，但NCAR模式预估窟野河降水可能增多(资料来源:ACCC项目)。

6.3.3.2 未来气候变化对径流量的影响

气候变化对水文变量的影响研究主要采用流域水文模拟的途径，利用现状水文气象资料率定模型，在此基础上，根据不同的气候情景模拟未来区域水文变量的变化。采用的气候情景有两类:①利用不同的全球气候模式(GCMs)得到的未来气候变化情景(projected scenario，简称GCMs情景);②根据历史气候变化趋势，假定的未来气候变化情景(hypothetical scenario，简称假定情景)。

在GCMs情景下，可以非常明确地给出区域未来水文变化情势，但不同GCMs给出的气候变化情景存在一定的差异，甚至相反。因此，需要对评估结果进行不确定性分析，目前主要采用多种情景的集成结果，包括均值集成、概率集成和极端不利或有利情景集成。假定的气候情景主要用于区域水文对气候变化的敏感性分析，通过敏感性分析可以达到下述两个目的:①发现或找出对气候变化的敏感区域;②研究流域水文对气候变化的响应阈值，即气候变化达到何种程度之后，区域水文会发生显著变化。

将NCAR、MPI、PRECIS三个气候模式在AB1情景下输出的气象要素输入建立的水量平衡模型，模拟1961～2050年的径流量过程(表6.23)。以1961～1990年模拟的径流量作为基准，对比分析窟野河流域未来50年径流量较基准期的变化(表6.24)。

表6.23 在AB1情景下三种气候模式对未来径流量的预测

注:基准值根据月水量平衡模型计算1961～1990年月径流量累计得年平均径流量。

表6.24 窟野河流域未来径流量较基准期的变化表　单位:%

由图6.44可以看出:①2010年前后(2006～2015年)和2020年前后(2016～2025年)，河川径流量较基准期分别偏高约1.4%～4.7%和1%～40%;②2030年前后(2026～2035年)和2040年前后(2036～2045年)径流量可能偏少2.5%～17%和4%～12%，但在2050年前后，窟野河流域水量又可能转丰。

图6.44 窟野河流域未来径流量较基准期的变化

全球变暖背景下水资源变化趋势是目前研究的热点和难点，对未来水资源变化的评估主要依据气候模式的输出结果，限于科技发展水平，目前还很难较为可靠地预测未来气候变化情势和水资源情势。但也无可否认，依靠多种全球气候模式的评估结果，能为流域水资源规划提供相关信息。

由上述评估结果不难看出，未来的10～20年，窟野河流域水资源可能偏多，无疑为该流域的生态恢复建设提供了良好的机遇。黄河中游暴雨集中，降水及水资源时空分布不均。尽管未来水资源量可能偏多，但由于极端暴雨引起的暴雨洪水及其他自然灾害应加强关注。另外，限于科技水平，目前对更长时期的水资源预估仍存在较大的不确定性，但由于全球变暖引起的水资源短缺情势也必须引起流域管理部门的高度重视。

6.3.3.3 河川径流量对气候变化的敏感性

尽管气候模型(GCMS)输出未来几十年的气候变化存在差异，但其总趋势是一致的，全球气温略呈现增加，随着各区域降水不同程度的增减，气候模型输出的结果具有某些不确定性，因此采取假定气候情景方案分析河川径流对气候变化的敏感性。

考虑未来气候可能变化情势及极端气候事件发生的可能，假定的气候变化情景由给定的降水变化(例如，0，±10%，±20%)和气温变化(例如，0℃，1℃，2℃，3℃)形成不同的组合情景。根据IPCC给出的敏感性定义[37]，水文要素对气候变化的敏感性是指流域水文要素，如径流对假定气候变化情景的响应程度。水文要素对不同气候情景的响应表示为

变环境条件下的水资源保护与可持续利用研究

式中:RP，T为现状径流量;RP+ΔP，T+ΔT为降水变化ΔP同时气温变化ΔT情景下的径流量;γΔP，ΔT为径流量在降水变化ΔP同时气温变化ΔT情况下的变化。

在敏感性研究中，假定的气候变化情景不改变历史气候的时空分布，且未来将重现降水、气温和蒸发，按表6.25同倍比缩放、气温同变幅增减生成未来情景序列。敏感性研究可提供气候变化影响的重要信息，对于揭示不同流域水文要素响应气候变化的机理和差异有一定的作用。径流敏感性的分析可以确定影响径流变化的主要因素和次要因素。然而，水文要素对假定的气候变化情景的响应程度并不是对未来气候变化条件下的预测。

基于窟野河流域天然径流量的历史模拟，采用假定的气候情景，模拟计算不同气候情景组合情况下的径流量变化(表6.25)，图6.45给出了窟野河流域年径流量对气温、降水变化的响应关系。

表6.25 不同气候情景下窟野河流域径流量的变化

图6.45 窟野河流域年径流量对气温、降水量变化的响应关系

在气温、降水与径流变化的关系线中，对于任何一条曲线，其斜率代表在给定气温变化条件下，单位降水变化引起的径流量变化，曲线之间的间隔大小代表给定降水变化条件下，单位气温变化引起的径流量变化。由图可以看出:①降水量增加和气温降低都会引起径流量的增加;②随降水量增加，曲线族趋于发散，由此表明，随降水量增加，气温对径流量的影响增大;③随降水量增加，曲线斜率增大，表明单位降水量变化引起的径流量变化增大;④降水量不变的情况下，气温升高或降低1℃，径流量将减少3.8%或增加4.1%;而在气温不变的情况下，降水量增减10%，径流量将相应增加17.0%或减少15.7%;⑤在气温升高2℃阈值，降水量增加或减少10%的情况下，相应的河川径流量将增加8.7%或减少21.8%。

气象台是怎样预测天气的?

虽然俗话说 "春雨贵如油"，但就像大雪节气不一定会下雪一样，雨水节气也不一定会下雨。而且由于中国地域辽阔，跨越多个纬度，每个地方都有自己的气候特点，雨水节气也是如此。虽然黄河流域雪少雨多，但长江中下游地区已经迎来了温暖的春天。

勤劳而智慧的中国农民非常善于总结。他们在长期的生产劳动过程中，发现雨季的雨水和惊蛰的天气之间似乎存在着一种神秘的关系，并将其总结为一句言简意赅、易于记忆的民间俗语，即 "冷雨，暖惊蛰。"暖雨，寒惊蛰"，意思是说，如果雨天寒冷，那么惊蛰节气就会温暖，反之，如果雨天温暖，那么惊蛰节气就会很寒冷。农历正月二十二日。这个时候，其实很多农作物都在快速生长。到了这个时候，很多油菜就该开花了。油菜开花后，温度适宜，一方面适合蜜蜂、昆虫活动。当这些昆虫活跃时，它们能更好地给油菜花授粉。另一个是，花需要合适的温度来授粉。一般来说，油菜花的最佳温度是12至20摄氏度，但最佳温度是14至18摄氏度。

如果此时气温有所下降，即出现倒春寒的情况，估计会延长油菜花的花期，也不利于油菜花授粉。如果油菜授粉效果不好，自然会影响到油菜的最终产量。从这里可以看出，如果雨水天气比较暖和，出现倒春寒的概率就会比较大。

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气候变化的调查及其原因分析的研究报告<急！！！！！

气象预报需要有很多的资料，这既包括当地的历史气象资料，也包括通过气象卫星下传的即时资料，还有就是整点观测人员观测的气压、辐射、气温、风、湿度等数据，高空观测人员放球后用雷达回收的不同高度场的风向、风速等，还有更先进的新一代多普勒天气雷达回收的各种气象数据。这些所有的资料、数据整合以后通过一些预报方法进行分析、处理，最终得出预报。

科学家通过什么来预测末来的天气变化?

在地质历史上，地球的气候发生过显著的变化。一万年前，最后一次冰河期结束，地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态。地球的温度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的。从长期来看，地球从太阳吸收的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能相平衡。大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地球的长波辐射。因此，这类气体有类似温室的效应，被称?quot;温室气体"。温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，大气层和地球表面将变得热起来，这就是"温室效应"。大气中能产生温室效应的气体已经发现近30种，其中二氧化碳起重要的作用，甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用（见表 2）。从长期气候数据比较来看，在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系（见图 1）。目前国际社会所讨论的气候变化问题，主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。　表 2 主要温室气体及其特征　气体 大气中浓度（ppm） 年增长（%） 生存期（年） 温室效应（CO2=1） 现有贡献率（%） 主要来源

CO2 355 0.4 50-200 1 55 煤、石油、天然气、森林砍伐

CFC 0.00085 2.2 50-102 3400-15000 24 发泡剂、气溶胶、制冷剂、清冼剂

甲烷 1.714 0.8 12-17 11 15 湿地、稻田、化石、燃料、牲畜

NOX 0.31 0.25 120 270 6 化石燃料、化肥、森林砍伐

引自全球环境基金（GEF）：Valuing the Global Environment,1998　本世纪以来所进行的一些科学观测表明，大气中各种温室气体的浓度都在增加。1750年之前，大气中二氧化碳含量基本维持在280ppm。工业革命后，随着人类活动，特别是消耗的化石燃料（煤炭、石油等）的不断增长和森林植被的大量破坏，人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长，大气中二氧化碳含量逐渐上升，每年大约上升1.8ppm（约0.4%），到目前已上升到近360ppm。从测量结果来看，大气中二氧化碳的增加部分约等于人为排放量的一半。按照政府间气候变化小组（IPCC）的评估，在过去一个世纪里，全球表面平均温度已经上升了0．3℃到0．6℃，全球海平面上升了10到25厘米。许多学者的预测表明，到下世纪中叶，世界能源消费的格局若不发生根本性变化，大气中二氧化碳的浓度将达到560ppm，地球平均温度将有较大幅度的增加。政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告，再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。依据各种计算机模型的预测，如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm，全球平均温度可能上升1．5℃到4℃。　图 1 大气二氧化碳浓度和气温变化

气候变化预测的不确定性中,影响气候变化的发生时间和发展的是()。a温室气体的

答案：科学家通过（气候模式）来预测末来的天气变化

科学家主要利用气候模式对气候变化进行模拟和预测。

气候模式是根据一套描述气候系统中存在的各种物理、化学和生物过程及其相互作用的数学方程组而建立的。气候模式中必须包括能描述气候系统中各部分的圈层模式及相关的重要过程，然后通过一定的方式把它们耦合在一起，成为复杂的多圈层耦合的气候系统模式，这已成为预测全球气候变化的主要工具。其中最常用的全球模式是把大气与海洋耦合在一起的海气耦合模式，它包括大气模式、海洋模式、海冰模式等部分。气候模式的预测不仅依赖于模式本身的设计水平，而且与计算机技术的发展密切相关。

气候变化预测的不确定性中，影响气候变化的发生时间和发展的是（C大气环流）。

气候变化是指地球气候系统长期变化的自然现象，包括气温、降水、风等气象要素的变化。这种变化可以是长期的，也可以是短期的。影响气候变化的因素有很多，包括自然因素和人为因素。自然因素包括太阳辐射、火山活动、大气环流等，人为因素则包括温室气体排放、土地利用变化、城市化等。

大气环流是指大气圈中的气流运动，包括全球范围内的大气循环和地区范围内的小尺度天气系统。大气环流对气候变化有重要影响。例如，大气环流可以将热带地区的热量输送到极地地区，保持地球的气候平衡。同时，大气环流也可以影响地区性的气候特征，如季风气候、海洋性气候等。

因此，大气环流是影响气候变化的重要因素之一。它可以通过影响热量和水汽的输送，进而影响气候变化的发生时间和发展。例如，大气环流可以将热带地区的热量和水汽输送到某一地区，导致该地区的气候变化提前或推迟。

气候变化的影响因素：

1、温室气体排放是导致气候变化的主要原因之一。人类活动导致的大量排放温室气体，如二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等，使得地球的气温升高，进而引发了气候变化。这些温室气体的排放主要是由于人类对能源的需求和消耗，以及工业和农业活动等。

2、土地利用变化也是影响气候变化的重要因素之一。土地利用变化包括城市化、农业种植等，这些活动会导致土壤侵蚀和土地质量下降，进而影响土壤微生物的生存和生态系统的健康。这些变化会进一步影响气候变化，形成恶性循环。

3、人类活动也会对气候变化产生影响。例如，农业种植和工业生产会导致温室气体的排放，进而影响气候变化。同时，人类活动也会对自然环境产生影响，如森林砍伐、湿地排水等，这些活动会导致生态系统的破坏和气候变化。