在气候变化研究上发出中国声音

无晴

　　从频发的极端气候事件到“千年寒冬”的谣传与辟谣，从哥本哈根到坎昆，气候变化从未如此紧密地和每个人的生活相联系，直至成为世界议题，气候变化研究因此成为每个国家在这场谈判与博弈中的重要工具。依托于中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室的“东亚和西太平洋区域气候变异机理和预测理论”创新研究群体正在为发出我国的声音而努力着。

　　“东亚和西太平洋区域气候复杂、灾害频繁，研究气候变异机理、发展数值模式、改善气候预测，是我国经济可持续发展的需要，也是国际前沿课题。”群体学术带头人、中科院院士吴国雄说。

　　气候变化的模拟和预测，简单说来就是在对大气的动力和物理过程的研究基础上，通过对以往气象数据的诊断分析，构建并不断修正出一个接近于实际情况的模型，然后用这一模型预测出将来某段时间的气候变化。

　　他介绍道，由于青藏高原导致的东亚季风区气候变化的复杂性，世界各国对东亚气候的模拟至今都不理想，“这个责任责无旁贷地落在我们的肩上”。因而，该团队于2002年申请国家自然科学基金委创新研究群体的项目，并获得资助。

　　该群体包括海—陆—气相互作用与东亚季风、耦合气候模式及其评估和气候预测理论与方法及可预报性3个研究小组。“三个小组的主要内容分别是理论研究、模式发展和预测与预估，它们互相促进，最终目标就是建立定量描述气候变化规律的耦合模式并用它来尽量准确地进行预测与预估。”群体学术带头人王斌说。

　　在以研究气候变化物理机制为主要内容的第一个课题中，他们揭示了“四叶型”加热形成副热带高压和影响亚洲夏季风的物理机制；揭示了青藏高原对江南春雨的形成以及亚洲季风的重要影响，证明初夏西太平洋台风也能激发纬向非对称不稳定，从而影响我国江淮流域降水；发现热带外大气扰动能影响ENSO的发展和衰减，不同强度ENSO对应不同的中国夏季降水分布。

　　研究结果表明，数值模式中地形作用的正确表达是合理模拟华南早春雨的关键，并通过数值实验得出青藏高原增暖影响东亚夏季降水的机理。

　　另外，降水日循环是检验模式物理过程的重要指标，被认为是影响大气低频振荡的重要因子，是目前国际研究前沿。该团队在该领域的研究尤其是对降水持续性的研究，被《地球物理学研究通讯》杂志审稿人评价为“原创性的工作，数据与分析方法恰当，结果有重要意义且令人信服”，“通过持续性这一指标区分了两种不同类型的降水，很好地解释了中国中东部地区降水日循环双峰并存的特征，是分析降水日循环的新方法，有助于理解降水日循环的机制，可引起该研究领域的广泛关注”。

　　在理论研究取得极大进展的基础上，耦合气候系统模式的发展与评估也取得突破性成绩。通过改进积云对流方案，提高了大气环流模式SAMIL和GAMIL对降水的模拟能力, 缓减了“双赤道辐合带”这一普遍的偏差现象；实现了大气环流谱模式SAMIL与海洋、陆面等分量模式的耦合，形成了“非通量调整”的海—陆—气—冰直接耦合的气候模式系统（FGOALS-s）；参加了“二十世纪气候模拟国际比较计划C20C”，并揭示了全球变暖背景下中国东部夏季反而变冷的原因。

　　“我们是唯一一个一直参与IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)气候变化模拟与预测研究的发展中国家”。群体学术带头人王斌自豪地说。

　　与此同时，该群体在气候预测理论与方法及可预报性研究的理论和方法上均有创新，并发展了新的可预报性理论、同化系统和短期气候预测系统。例如，发展和完善了条件非线性最优扰动（CNOP）理论方法，并用它研究了ENSO可预报性、热盐环流对淡水和盐分扰动的敏感性以及在风应力强迫影响下海洋热盐环流的稳定性问题；利用非线性动力系统的理论和方法提出了可预报性研究的新理论——动力系统非线性误差增长理论，突破了以往线性误差增长理论的局限性等。

　　过硬的成果为他们在国际气候变化研究领域赢得一席。吴国雄于2007年当选国际气象和大气科学协会(IAMAS)主席。这是国际IAMAS成立70多年来，第一位来自亚洲的主席。

　　群体学术带头人王斌也于2006年成为世界气象组织大气科学委员会委员，并在2008年成为世界气候研究计划耦合模拟工作组委员。此外，该群体联合国内相关973项目，在国际上发起“亚洲季风年”（AMY）研究计划。该计划获得“世界气候研究计划”（WCRP）的批准，共有23个国家和地区相关研究项目参与。

　　而让吴国雄最高兴的还是，他可以乐呵呵地拍着王斌的肩膀开玩笑：“他是‘领导’，我都听他的。”其实，不只是王斌，一大批中青年学术骨干在这个群体中迅速成长。“说实话，2002年我们申请创新群体时，气候变化研究还是个小学科，硬件跟不上，人才也断档，通过这几年的发展，我们现在已经有6个杰出青年基金获得者，我不用发愁了。”吴国雄说。