气候分析方法

气候分析方法

本文基于IPCC第五次评估报告中提出的全球变暖的大背景下通过对1901-2012年的亚洲地区的距平温度进行EOF经验正交函数分析，通过空间图和时间图结合分析得出在研究的112年期间，亚洲整体温度呈现变暖的趋势结论，并且在1980-1999年温度增长趋势最为明显，速率较研究期间其他时间段上升较快，且冷季增温趋势总体上较暖季更强。在2000-2012年温度增长趋势渐缓，趋于停滞。冷暖季增温趋势不明显，基本保持不变。

变暖最显著的区域在中高纬度的俄罗斯地区，其次在中亚地区，中低纬度的东亚地区对亚洲区域变暖的贡献并不显著。

引言

基于器测时代对全球尺度温度和其他变量的观测始于19世纪中叶，1950年以来的观测数据更为全面和丰富。

1850年以前及工业革命以前主要以自然变率为主的气候波动变化，结合工业革命以后

在自然波动基础上因人为影响而导致的气候趋势变化，对揭示年代—百年尺度的地球系统动力学机制至关重要。

IPCC第三次评估报告依据Mann等重建过去1000 年北半球温度序列（常称“曲棍球杆曲线”），得到了“1998 年是过去千年来北半球温度最高的一年，20 世纪90 年代是温度最高的10 年，20 世纪气候增暖在过去千年中是空前的”结论。第四次评估报告指出，20 世纪（特别是最后几十年）的温暖程度可能已超过过去1300 年的任何时期；特别是20 世纪

增暖之前的百年际温度变幅也并不像“曲棍球杆曲线”估计的那么小。第五次评估报告又通指出：对北半球平均而言，1983-2012 年很可能为过去800 年最暖30 年的结论具有高信度；而可能为过去1400 年最暖30 年的结论只有中等信度。过去三十年地表已经连续偏暖1850年以来的任何一个十年。在北半球，1983年-2012年可能是过去1400年中最暖的40年。这些结论为IPCC深入明晰20 世纪增暖的原因及人类活动和自然变率在全球气候系统变化中

的作用提供了重要依据。

气候系统的变暖是毋庸置疑的。自20世纪50年代以来，观测到的许多变化在几十年乃至上千年时间里都是前所未有的。大气和海洋已经变暖，积雪和冰量已减少，海平面已上升，温室气体浓度已增加。

根据中国学者的研究，北半球各大洲均有不同程度的增温,北半球中纬度地区对全球年平均增温的贡献率为44.46%。中纬度地区寒季平均增温为1.53℃，相比起全球的数据为1.13℃要显著得多。在过去的20年内增温幅度从高到低依次是亚洲，欧洲，北美洲。增温分别为，分析原因为认为隐私，耕地面积等。其中人为因素方面主要因为亚洲工业革命开始得较晚，

因此在过去50年增温较为明显。

因此我们的研究基于1901年器测时代对全球温度的观测，根据亚洲地区的长时间序列的增温情况，横向对比1901年以来亚洲、北美、欧洲地区的增温情况。旨在通过研究分析比较，探讨在不同地区的人为因素对全球温度的贡献率。以期为今后的其他学者的研究打下基础。

数据及分析方法

我们分析的数据来源于英国东英格利亚大学气候研究组。数据是由全球超过400个气象测站提供的包括1901年至2012年，112年间0.5乘0.5的格点月平均温度数据。

为了研究亚洲地区地面温度在1901年至2012年间的变化趋势，选取了以下EOF方法来订正温度。

EOF经验正交函数分析法

EOF分析方法能够把随时间变化的变量场分解为不随时间变化的空间函数部分以及只依赖时间变化的时间函数部分。空间函数部分概括场的地域分布特点，而时间函数部分则是由场的空间点的变量线性组合所构成，称为主要分量。这些分量的头几个占有原场内空间点所有变量的总方差的很大部分，这就相当于把原来场的主要信息浓缩在几个主要分量上，因而研究主要分量随时间变化的规律就可以代替场的时间变化研究，且可以通过这一分析得出的结果来解释场的物理变化特征。

在研究方法的基础上做因子数等于三的经验正交时间图和空间图分析。

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