100多年来,中国区域比同纬度、范围相似的美国区域气温升高速度更快。一些研究者倾向于将这种差异归因于中国区域快速的城市化进程或更高的温室气体排放。但这种解释明显缺乏有力的观测和模拟证据。3月22日,中山大学大气科学学院教授李庆祥团队发表在《自然—气候变化》上的一项研究,回答了当前众多热点气候变化问题,指出气候响应的持续性差异导致区域性变暖不均衡。
全球气候变暖及其带来的一系列环境问题,深刻地影响着人类的生存和发展。“上世纪90年代以来,世界各国都在为应对气候变化作出努力。”该论文第一作者和通讯作者李庆祥对《中国科学报》说,“对全球气候变化问题的深入研究,不但为国家应对气候变化战略及防灾减灾等提供决策支撑,还关乎本国(地区)排放权利和未来发展空间。”
2018年,李庆祥团队领衔国内多家机构专家,同美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心(NCEI)Boyin Huang博士和英国东安吉利尔大学气候研究中心(CRU)Phil Jones教授合作,研发了一套新的全球陆地气温数据集和表面温度数据集。
该团队在搜集1850年以来全球气温资料的基础上,综合考虑全球气候和区域气候变化精度,将数据处理能力较强的5个区域(美、加、澳、中、欧)之外,所有的原始数据进行了系统的质量控制和均一化,并创新数据集重建和不确定性评估模型,研发出一套自己的全球温度基准数据集。
自20世纪初以来,中国区域平均升温速度比纬度、范围类似的美国同期升温速度快1/3到1/2。
之前一些研究人员倾向于将这种差异归因于中国区域更高的温室气体排放或者是快速的城市化进程。但根据IPCC最新的耦合模式比较,用历史模拟输出数据(CMIP6)分析显示,美国区域的平均气温对于外部强迫(主要是温室气体和气溶胶)响应,明显强于中国区域平均气温的响应。“这和观测事实相反。”李庆祥解释说,“因此,应该是其他因素导致中国区域平均升温速度更快。”
为深入理解这种区域性增暖不平衡的物理本质,该团队利用自主发展的建模方法(多元线性回归和差分自回归移动平均组合数学模型),系统分离了中、美两国平均气温多时间尺度变化的外强迫和内部变率分量。结果表明,采用该组合统计模型,能准确分解出与大陆尺度气温历史观测事实相符的外强迫信号线性与非线性响应分量。
“这项研究也提示我们,要完成《巴黎协定》提出的全球减排任务,实现‘双碳’目标,仅靠部分国家(地区)的努力远远不够,需要开展广泛的全球性合作。”李庆祥说。