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摘要
基于BNU-ESM模式2010—2099年的地球工程情景和非地球工程情景日值气温和降水数据,对比分析了两种情景下整个研究时段(2010—2099年)、地球工程实施期间(2020—2069年)和地球工程实施结束后(2070—2099年)的全球陆地气候格局及其差异特征。结果表明:(1)在气候格局上,两种情景下的全球陆地年均气温和降雨量在三个研究时段的空间高低分异格局基本一致,并未发生根本性的变化,地球工程并未颠覆原有的气候分布特征。全球陆地年均气温和降雨量在2010—2099年、2020—2069年和2070—2099年的空间相关系数分别为0.54、0.51和0.59与0.55、0.50和0.52(n=2 658),均通过了0.01显著性水平的检验。(2)在气候差异上,三个研究时段的全球陆地年均气温在地球工程情景下相比非地球工程情景明显降低,有助于《巴黎协定》1.5℃和2.0℃温控目标的实现。其中2020—2069年全球陆地年均气温降低幅度最大,2010—2099年次之,2070—2099年最小。地球工程实施期间北半球陆地的降低幅度高于南半球陆地。在2010—2099年和2020—2069年,地球工程对全球陆地的年均降雨量以抑制作用为主,促进作用为辅,2070—2099年则以促进作用为主,抑制作用为辅,且具有明显的南北半球差异特征。地球工程实施期间北半球多数陆地的年均降雨量减少,而南半球陆地则增多。地球工程实施结束后北半球中低纬度的年均降雨量普遍增多。(3)在地球工程实施前后差异上,地球工程实施结束后相比实施期间,全球陆地年均气温明显增加,且北半球陆地增加幅度高于南半球陆地,北半球陆地高纬度地区高于北半球陆地低纬度地区。考虑到两种情景下的气温差异,地球工程情景下实施结束后的温升幅度仍未超过非地球工程情景。研究成果对于认识地球工程的气候影响具有参考意义。
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单位清华大学; 中国气象局气象干部培训学院
