波罗的海未来冰情的数值研究

全球气候变化被认为对波罗的海物理和生态特性有影响.通过全球海气循环模型(AOGCM)的结果统计或动态缩减规模法可以预测未来气候对某一地区的影响.本文用两种不同的波罗的海冰-海耦合模型来模拟现在和未来约100年的冰情.已使用大气气候模型进行了两次以10年为期限的模拟实验,一个实验说明了工业化前的气候状况l检验模拟).另一个是CO2这种温室气体浓度增加150%时的全球气候变暖实验(方案模拟).模型模拟真实地再现了当前气候学冰情和一年里的变化.两个模型模拟的波罗的海每年最大结冰范围是l80～420×10xkm2(检验模拟)和45～270×103km2(方案模拟).检验模拟和方案模拟中每年的最大冰厚分别是32～96cm和11～60cm.对比早期的预测,海冰仍是每年冬天在波的尼亚湾北部和芬兰湾最东部形成总之,两个模型模拟得到的量的变化--像结冰范围和冰厚及其一年里的变化等--相对相似,这是值得注意的.因为这两个冰-海耦合模拟系统是独立研制的.这增加了预测波罗的海未来冰情的可靠性.     

波罗的海未来冰情的数值研究

全球气候变化被认为对波罗的海物理和生态特性有影响.通过全球海气循环模型(AOGCM)的结果统计或动态缩减规模法可以预测未来气候对某一地区的影响.本文用两种不同的波罗的海冰-海耦合模型来模拟现在和未来约100年的冰情.已使用大气气候模型进行了两次以10年为期限的模拟实验,一个实验说明了工业化前的气候状况l检验模拟).另一个是CO2这种温室气体浓度增加150%时的全球气候变暖实验(方案模拟).模型模拟真实地再现了当前气候学冰情和一年里的变化.两个模型模拟的波罗的海每年最大结冰范围是l80～420×10xkm2(检验模拟)和45～270×103km2(方案模拟).检验模拟和方案模拟中每年的最大冰厚分别是32～96cm和11～60cm.对比早期的预测,海冰仍是每年冬天在波的尼亚湾北部和芬兰湾最东部形成总之,两个模型模拟得到的量的变化--像结冰范围和冰厚及其一年里的变化等--相对相似,这是值得注意的.因为这两个冰-海耦合模拟系统是独立研制的.这增加了预测波罗的海未来冰情的可靠性.     

气候变暖期间波罗的海海冰的模拟分布及对环斑海豹冬季栖息地的影响

本文调查研究了在目前和未来气候条件下的波罗的海海冰.采用了罗斯比区域大气-海洋模型进行了一系列为时30年的时间片试验.对于两个驱动全球模型HadAM3H和ECHAM4/OPYC3中每一个,都根据SRESA2和B2辐射情景进行一次对照操作(1961～1990年)和两次情景操作(2071～2100年).波罗的海中未来海冰量将平均减少83%.波的尼亚海,芬兰湾和里加湾的大片海域以及芬兰西南群岛的外部将基本上变成无冰区.本文提出的情景是用来研究气候变化对波罗的海环斑海豹(Phoca hispida botnica)的影响.气候变化看来是对所有南方种群的主要威胁.惟一还算不错的冬季海冰生境只限于波的尼亚湾.     

瑞典水文变化-气候变化影响模拟

温室效应加剧导致的气候变化将会引起水文系统的变化.随着气候要素的变化,水文变化将会在全球呈现出区域差异性.因此,有必要开展局地和区域尺度上的水文变化影响研究,评价不同区域将会受到怎样的影响.本研究旨在对广泛的瑞典流域上气候变化的水文影响(响应)进行评估.我们采用不同的方法,将气候模型中产生的气候变化信号转换输入到水文模型中.利用瑞典区域气候模拟计划(SWECLIM)生成的区域气候情景,我们进行了几次水文模型模拟研究.得出的基本结论是根据流域的地理位置处于瑞典北部或南部,气候变化对河道水流的分区影响是显著不同的.此外,预测的水文变化不仅与用于确定区域气候模型边界条件的全球气候模型的选择有关,而且与人为气体排放情景的选取有关.     

我国东部河流水文水质对气候变化响应的研究

基于A2和B2气候变化情景,采用统计降尺度模型SDSM,将由3个国际上流行的大气环流模式GCMs(Had CM3、CSIRO-Mk2和CGCM2)模拟的未来我国东部长乐江流域的气温和降水,与水土评价模型SWAT相耦合,分析了该流域水文水质对气候变化的响应,并比较了3个大气环流模式模拟结果的异同.结果表明,所有气候情景下,TN浓度有明显的升高趋势;TP浓度有增有减,总体上仍呈微弱增加趋势.河川径流呈微弱减少趋势,而营养物负荷量呈微弱增加趋势,说明该流域水文水质状况受气温升高的影响大于降水微弱增加的影响.另外,在不同的气候变化情景下,年内径流和营养物负荷变化情况存在较大差异.研究结果可为理解河流水环境对气候变化的响应及其应对管理提供理论依据.     

在波罗的海不同的气候条件下模拟的海面温度和热通量

本文使用由不同的全球模拟所产生的区域性耦合海洋-大气模型,通过数值模型试验探讨了波罗的海气候未来可能的物理状况.将一些情景以及近来的一些气候模拟情况作了比较,以估计气候变化.海面温度总体平均明显地增高2.9℃.平均年平均增温的水平模式主要可由冰盖的减少解释.由大气向波罗的海的热输送表现出季节性变化周期秋季热损失减少,春季热吸收增加,夏季热吸收减少.年际间海面温度的变化一般是在增加.这与北部一些中平滑的频率分布有关.全部热收支表示出海面太阳辐射在增加,而太阳辐射增加由热通量其他组成成分的变化所平衡.     

气候变化对水质的影响:瑞典南部的模型预测结果

基于6种区域气候变化情景,用模型方法对伦讷(R(o)nne(a))河流域的农田土壤氮淋溶量、水流量和氮的持留量进行了模拟.另外,利用模型对富营养化的灵湖(Lake Ringsjon)的生物学响应进行了研究.将模拟结果与其他流域类似的研究进行了比较.不同气候变化情景对于水质有相似的影响,但影响程度有所不同.但是,由于在水文上缺乏明显的季节变化,在一种情景下出现了与其他各种情景不同的转移模式.就平均情况来看,研究结果表明,在未来的气候条件下,可能出现如下结果1)农田土壤根系区及河水中的氮浓度都会明显增加,分别增加+50%和+13%;2)由于冬季径流量明显增加,每年由陆地向海洋输送的氮量也会明显增加(+22%);3)湖泊的生物化学过程发生明显变化,总磷和总氮的浓度都明显增加,分别增加50%和20%,同时,浮游藻类(如蓝藻细菌)增加80%.     

气候变化对珙桐分布的潜在影响

分析气候变化对植物分布的影响,对气候变化影响下的生物多样性保护具有重要意义. 利用分类和回归树 (Classification and Regression Tree,CART)生态位模型,设定A1,A2,B1和B2 4种气候变化情景,模拟分析了气候变化对珙桐(Davidia involucrata Baill)分布的影响. 结果表明:随气候变化,珙桐目前适宜分布范围将减小,但新适宜及总适宜分布范围将扩大;珙桐适宜分布范围在模拟时段呈缩小趋势,在A1情景下减幅最大,B1情景下减幅最小. 气候变化后,由于珙桐目前适宜分布范围的东部、南部、北部、东北部和东南部地区缩小,而新适宜分布范围将主要向我国西部及西南部地区扩展,因此,目前适宜分布范围将被破碎化. 气温变化对珙桐分布范围的影响大于降水量的影响.      

气候变化情景下湿地净初级生产力风险评价

采用BIOME-BGC模型,模拟了气候变化情景下(A1B, A2, B2)三江平原富锦地区小叶章(Calamagrostis angustifolia)湿地的净初级生产力(NPP)变化,并通过NPP变化情况评价小叶章湿地风险等级.结果表明:未来30年(2013~2042年)各气候情景下富锦小叶章湿地NPP均值均高于基准期均值(1961~1990), A1B和B2情景下未来30年间NPP波动范围变大,A2情景下NPP有降低趋势.风险评价结果表明,气候变化情景下小叶章湿地存在一定风险,尤其是在A1B情景下,未来30年中可能有6年以上的年份存在高风险,A2情景下湿地风险最低.湿地NPP变化与降水量呈显著正相关(R2=0.58,P<0.05),说明降水量是影响区域湿地的重要因素.尽管气候变化情景下假设了存在升温?CO2浓度升高等有利于植物生长的因素,但降水量的的剧烈变化以及极端气候事件的增加,可能会导致湿地在未来气候变化情景下面临较高风险,未来湿地保护与管理过程中应重点关注水的补给和调配.     

气候变化情景下湿地净初级生产力风险评价—以三江平原富锦地区小叶章湿地为例

采用BIOME-BGC模型,模拟了气候变化情景下(A1B,A2,B2)三江平原富锦地区小叶章(Calamagrostis angustifolia)湿地的净初级生产力(NPP)变化,并通过NPP变化情况评价小叶章湿地风险等级.结果表明二未来30年(2013~2042年)各气候情景下富锦小叶章湿地NPP均值均高于基准期均值(1961~1990),A1B和B2情景下未来30年间NPP波动范围变大,A2情景下NPP有降低趋势.风险评价结果表明,气候变化情景下小叶章湿地存在一定风险,尤其是在A1B情景下,未来30年中可能有6年以上的年份存在高风险,A2情景下湿地风险最低湿地NPP变化与降水量呈显著正相关(R~2=0.58,P0.05),说明降水量是影响区域湿地的重要因素尽管气候变化情景下假设了存在升温CO_2浓度升高等有利于植物生长的因素,但降水量的的剧烈变化以及极端气候事件的增加河能会导致湿地在未来气候变化情景下面临较高风险,未来湿地保护与管理过程中应重点关注水的补给和调配.