外强迫因子对东亚气候变化的影响研究综述存

外强迫因子对东亚气候变化的影响研究综述

2008级大气科学学院大气科学2班王宇20081301061

摘要：在综述中国气候变化研究成果的基础上，总结了太阳活动、火山活动、硫酸盐气溶胶、温室气体等外强迫因子在气候变化中所起的作用：近千年中国地区温度存在暖—冷—暖三个典型的气候特征时期，而20世纪是近千年来最暖的一个世纪，相比温度的变化，降水的变化较为复杂，值得注意的是，20世纪暖期的温度和降水距平都是近千年中最显著的；太阳活动和火山活动是过去千年影响中国气候变化的主要外强迫因子，然而近百年来温室气体和硫酸盐气溶胶的作用更为突出。

关键词气候变化太阳活动火山活动硫酸盐气溶胶温室气体外强迫

引言

全球气候正在发生变化，这已是不争的事实。没有人知道气候变化的影响在多大程度上才能算是“安全”，但我们却清楚地知道气候变化正在给人类带来许多灾难：冰川消融、海平面上升、极端天气、旱涝灾害增加等等。现在，这些改变不再是耸人听闻的末日预言，从两极到赤道，全球人类都为气候变化带来的灾难所威胁。

研究历史气候的变化，对于了解现代以及预测未来的气候具有重要的借鉴意义。了解影响气候变化的各种因素，对于在人力所及的范围内积极引导气候的良性变化也至关重要。目前，为了研究全球气候变化，已经有多个研究机构在发展全球气候模式[1][2]3，研究者们也在全球不同区域运用不同的方法456，成功模拟出近千年来的气候变化，对于中国地区近千年来气候变化的研究、各种外部因子对于气候变化的影响研究也已取得了许多成果78。除了自然因子以外，在人类活动对于气候的影响日益显著的当下，研究人为因素导致的外强迫因子的变化所对应的气候响应，也是非常必要的。

本文对众多研究者有关中国气候变化的研究成果进行了综述，同时对太阳活动、火山活动和硫酸盐气溶胶、温室气体等外强迫因子对于气候变化的影响也进行了总结。

1 中国过去千年的气候变化

1.1温度

最近20年在对过去2000年中国的温度重建方面取得了重要进展，重建的温度序列尤其是中国东部与北半球最近1000年来温度变化在低频变化趋势上具有较好的一致性。一般认为，中国过去千年的温度变化与全球一致，都是体现为三个典型的气候特征时期，即中世纪暖期、小冰期和20世纪暖期。尽管用不同方法得到的各特征时期的起止时间与重建资料存在一定差异，但基本的趋势都是相同的，而且，几乎所有的研究（刘健等[17]、王绍武等[18]）都表明，20世纪是近千年来最暖的世纪，也是温度距平最显著的一个世纪。

竺可祯[19]认为，中国隋唐时代(公元589-907年)气候温暖，宋朝(公元

960-1279年)气候转凉，说明中国没有与欧洲时间一致的中世纪暖期。葛全盛[20]等重建的中国东部地区过去2000年冬半年温度序列显示，930-1310年为中国东部中世纪暖期。王绍武等[21]重建的中国东西部近千年的温度序列认为，中国东部在9-13世纪期间存在中世纪暖期，而中国西部无明显的中世纪暖期。另外，中国东部的中世纪暖期并不是一个稳定不变的暖期，中间的12世纪气温较低。由此可见，对于中国中世纪暖期的存在与否，众多研究者的观点还存在一定的分歧。

也有研究[22]表明，近千年来中国地面气温变化史上可能确存在“中世纪温暖期”和“小冰期”等特征性气候阶段, 但“中世纪温暖期”的温暖程度似乎没有过去认为的那样明显。从全国范围看, 11世纪末和13世纪中的温暖程度可能均超过了20世纪30～40年代暖期, 20世纪的增暖可能并非史无前例。

1.2降水

相比温度，降水的变化特征比较复杂。王红丽等[23]利用全球海气耦合模式ECHO-G对中国东部气候进行近千年积分模拟试验发现,近千年来,中国东部夏季气候变化较为复杂,冷湿、暖干、暖湿和冷湿的气候过程皆有发生,占主导地位的气候变化过程暖湿（中世纪暖期）-冷干（小冰期）-暖湿（20世纪暖期）相交替。降水变化在两个暖期变幅较小冰期明显，暖期降水多冷期降水少,降水的峰谷变化滞后于温度。其研究结果与Zheng等人[24]的研究在降水变化的出现时期上基本一致。

另外，中国东部地区降水体现出明显的年代际特征。王绍武等[25]指出长江中下游地区降水呈现出周期不等的旱涝交替变化。张庆云等[26]进一步指出,20 世纪60～70 年代长江流域降水处于年代际变化的少雨阶段, 1959、1963、1964、1967、1972、1976、1978 年都发生了严重的干旱; 20 世纪80 年代以来, 长江流域降水处于年代际变化的多雨阶段, 1980、1983、1993、1996、1998年出现了严重洪涝。也就是说，20世纪80年代，中国东部降水发生了一次由少到多的突变。近期有研究发现，长江中下游地区降水在20世纪末再次发生突变，之后该地的夏季降水将表现出持续性减少特征[27]。

2 外强迫因子对中国气候变化的影响

2.1外强迫因子对温度变化的影响

高建慧和刘健[28]通过对太阳辐射常数、火山活动指数、CO

2和CH

4

浓度序列的

拟合分析发现,太阳辐射和火山活动是控制全球温度变化的主控因子,在现代暖期之前，火山活动对极端低温的出现有重要的影响。而在最近百年尺度上,温室

气体( CO

2和CH

4

)浓度含量的变化对温度变化起着更为重要的作用。IPCC公布

的第四次评估报告指出, 过去50a观测到的地球平均温度升高很可能(90%以上)是由人类活动引起的,其中主要是人类活动引起的温室气体排放的增加。然而有另一部分学者[29]认为，虽然温室效应加剧可能是全球变暖的主要原因。但是,太阳活动、火山活动等对全球变暖在年代际及年际尺度上其影响甚至有时可能超过人类活动的作用。蒋样明[30]等人进一步指出，高精度的卫星数据分析结果显示,30a来全球气温呈振荡变化,除受厄尔尼诺、火山活动等重大自然现象影响外,并未出现异常增温现象,仍处在正常波动范围内；加勒比海地区的历史资料显示,