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[科普中国]-气候变率

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定义

气候变率是指气候从一种状态变到另一种状态的速度,即气候变化的速度。气候变化则多指长期气候(大约几十年以上)的改变。某时段相对于多年气候平均值有较大的偏差,则称为气候异常。在两个较短的时间段之间气候存在极大的差异,则称气候突变。1

简介自然气候变率自然气候变率是指在没有外强迫情况下产生的气候振荡。气候变率之所以引起人们的重视,和全球气候变暖问题联系密切。2自然气候变率的形成机制有以下两种:(1)哈塞尔曼认为快速变化的白噪声天气的变率,可能造成气候系统的慢变红噪声响应;(2)罗伦次认为混沌性的短期天气变率可能产生气候时间尺度的变率。

年代际气候变率年代际气候变率是1990年代初期才提出来的一个问题,到在20世纪末已经发展成为气候学研究的新热点。3年代际气候变率可能主要是自然气候变率。当然也不能排除外强迫的作用,如太阳活动、火山活动也有年代际变化。

影响气候变率与灾害性天气的发生频率有关,对作物生产的影响至关重要。4

水稻生产葛道阔等4研究发现,当CO2有效倍增时,随着未来气候变率变化(ΔCV)的增大,不同稻作制度下水稻高温热害将愈演愈烈,早稻和晚稻受低温威胁将显著减轻;水稻生长季内干湿状况较目前无明显差异,但季节性干旱和暴雨的发生频次呈增加之势;研究区域不同稻作制度下的水稻生育期均明显缩短,ΔCV增大对生育期无显著影响;不论是单、双季稻,还是灌溉或雨育水稻都显著减产,其中中游稻区的减产幅度大于下游稻区,单季稻和晚稻的减产幅度大于早稻,UKMO、GISS情景下的减产幅度大于GFDL情景;研究区域不同稻作制度下的水稻进一步减产,且稳产性变差,但良好的灌溉条件可以减缓水稻产量的年际波动。

灾害天气大量研究表明,气候要素平均值的变化与气候极端事件(灾害)的发生概率之间,往往存在着某种非线性关系,即使温度、降水等平均值发生微小的变化,也可能导致灾害性天气发生频率的显著增加。80年代以来,我国各地灾害性天气有频发趋势,这对国民经济、特别是对农业生产已带来不利的影响。有资料表明,全世界每年因自然灾害造成的经济损失高达600亿美元,其中70%左右是气候异常产生的气象灾害所致。因此,在国际上已要求重视气候变率变化对作物生产影响的研究。近年来,虽然国内外不少学者己开始研究气候变率变化对农业生产的影响,但大多还只是采用敏感性分析方法,对未来气候变率将怎样变化以及作物生产将受到怎样的影响还缺乏定性研究。5