利用最新一代气候模式结果对政府间气候变化委员会(IPCC)SRES A 1B情景(中等排放情景)下的东亚夏季降水和季风环流未来演变特征进行了预测.结果表明,东亚地区的降水在未来将会增加,在21世纪40年代末(2040s年代末)出现阶段性变化,在此之前降水的增加量较小(～1%),并有较明显的振荡特征,而在2040s年代末之后降水明显增加(～9%),中国东部地区进入全面的多雨期.这种变化以华北最为明显,华南和长江中下游地区次之.而气候模式对未来中国东部夏季降水型预测的EOF分析表明,未来百年中国东部的雨型将以多雨型为主,相应的时间系数在2040s年代末后进入正位相的高值期,而其它降水型的方差贡献较小,无明显变化趋势.相应,未来东亚地区的夏季风环流将会加强,在低层这主要是由于西北太平洋地区的副热带反气旋西北侧西南气流加强的结果;而在高层主要是由于南亚上空异常反气旋东侧东北气流加强的结果.这一季风环流的加强在中国东部也呈现出阶段性的变化特征,在2040s年代末之后东亚夏季风得到全面加强.同时,未来东亚大气中的水汽含量将会逐渐增加,进入中国东部地区的西南水汽输送在2040s年代末也出现阶段性的增强.这说明,在全球气候变化的背景下,东亚地区的水循环和环流场对全球变暖的响应基本一致,即降水和水汽的增加对应着季风环流的加强,降水的变化是气候变暖条件下动力和热力学因子共同作用的结果.
随着全球变暖趋势的不断增强,破纪录温度事件(record breaking temperature events,RBTE)发生的频次呈现不断增加的特点.基于已知当前年份的温度记录,未来五年内这个记录被打破的概率是多少?即未来五年内发生新的RBTE的概率是多少?这是目前国内外学术界关注的前沿科学问题之一.文中基于概率统计模型研究在不同情景下RBTE发生概率,并与实际观测资料检测结果作对比分析,研究近50年中国RBTE发生概率的变化与全球增暖的关系.结果显示,RBTE发生概率的大小依赖于温度的增长趋势和相关.文中给出了RBTE与全球增暖的定量关系,加深了全球增暖背景下RBTE发生频次、强度有增加趋势的认识,有利于极端事件的监测、检测和预警业务系统的建设.
