基于CMIP5多模式评估人为和自然因素外强迫在中国区域气候变化中的相对贡献

基于观测资料和CMIP5多模式的历史试验(考虑所有驱动因子)以及单因子强迫气候归因试验结果, 估算了温室气体、气溶胶、土地利用及自然因素等外强迫在中国区域气候变化中的相对贡献. 结果表明, 人为和自然外强迫的共同作用可解释近30年观测气温变化的95%~99%, 其中温室气体引起的温度变化是观测增温的2~3倍, 而气溶胶起到了显著的冷却降温作用; 人为和自然因素外强迫对近几十年观测降水的变化的可能贡献约为65%~78%, 其中, 气溶胶和温室气体是中国区域降水的主要外强迫因子, 尤其气溶胶主导着中国东部降水变化的分布型, 而自然因素外强迫的贡献主要体现在干旱半干旱区. 人类活动主导了近60年来中国区域气温的长期非线性趋势, 特别是从20世纪60年代开始温室气体的影响强度逐渐增大, 是中国区域气候变暖最主要的贡献者; 不同外强迫因子对中国区域降水长期非线性趋势的影响具有明显的区域差异, 温室气体是20世纪70年代以后干旱半干旱区降水逐渐增加的主要贡献者, 而气溶胶的主要影响使湿润半湿润区降水有较为明显下降趋势, 土地利用和自然因素外强迫也会造成降水呈减少的趋势. 通过最优指纹法(Optimal Fingerprinting)的检测可知, 人类活动能够很好地解释近60年来中国区域特别是湿润半湿润区观测气温的变化, 其中温室气体的单独作用能够清晰地从观测结果中检测出来; 由于多模式结果的不确定性, 观测降水变化的归因目前还无法通过残余一致性检测. 需要指出的是, 尽管本文的研究结果还存在着一定的不确定性, 但仍可为中国区域气候变化成因研究及其预测提供科学依据.