目錄
前言
第1章 過(guò)去六百年局地氣候要素序列及極端事件 1
1.1 氣溫序列及極端氣溫事件 2
1.1.1 珠江流域北部暖季氣溫重建序列 2
1.1.2 川西貢嘎山區(qū)冬季最低氣溫重建序列 5
1.1.3 東部地區(qū)夏季高溫事件 7
1.2 降水及干旱指數(shù)序列 10
1.2.1 珠江流域東部年均濕度變化序列 10
1.2.2 漢江流域旱澇等級(jí)變化 13
1.2.3 長(zhǎng)江流域梅雨帶移動(dòng)特征 15
1.2.4 新疆阿克蘇地區(qū)干旱指數(shù)重建序列 19
1.3 水文氣候要素序列 21
1.3.1 黃河徑流過(guò)去千年重建序列 22
1.3.2 黃河洪水過(guò)去兩千年頻率序列 24
1.3.3 華中地區(qū)小冰期以來(lái)洪水頻率記錄 27
1.3.4 19世紀(jì)中葉長(zhǎng)江極端洪水事件 30
1.3.5 長(zhǎng)江上游過(guò)去千年極端水文干旱 31
1.4 海溫序列 33
1.4.1 瓊東和粵西過(guò)去兩千年SST變化 33
1.4.2 瓊東、粵西和北部灣過(guò)去六百年SST變化 37
參考文獻(xiàn) 38
第2章 過(guò)去六百年區(qū)域氣候要素序列及極端氣候事件 43
2.1 區(qū)域氣候要素序列及極端氣候事件 44
2.1.1 中國(guó)北方地區(qū)過(guò)去千年極端干旱序列 44
2.1.2 黃河流域過(guò)去兩百年典型干旱事件 47
2.1.3 西南地區(qū)過(guò)去六百年極端旱澇事件 50
2.1.4 華東地區(qū)過(guò)去三百年超強(qiáng)臺(tái)風(fēng)序列 52
2.2 東亞地區(qū)集成序列及分析 54
2.2.1 東亞季風(fēng)區(qū)樹(shù)輪集合記錄的ENSO信號(hào) 54
2.2.2 東亞季風(fēng)區(qū)高分辨率降水量重建及分析 58
2.2.3 東亞季風(fēng)區(qū)溫度及二氧化碳增長(zhǎng)率重構(gòu) 61
參考文獻(xiàn) 64
第3章 過(guò)去六百年極端氣候變化成因機(jī)制 67
3.1 過(guò)去六百年中國(guó)極端氣候事件的全球模式模擬 68
3.1.1 CMIP5模式對(duì)中國(guó)極端溫度事件的模擬 68
3.1.2 CMIP5/6模式對(duì)中國(guó)極端旱澇事件的模擬 70
3.2 歷史時(shí)期典型極端氣候事件模擬與機(jī)理分析 75
3.2.1 1743年華北極端熱事件 75
3.2.2 1815年坦博拉火山噴發(fā)導(dǎo)致的中國(guó)極端冷事件 77
3.2.3 1849年長(zhǎng)江大水 77
3.2.4 1876～1878 年丁戊奇荒 81
3.3 過(guò)去六百年典型極端旱澇事件的對(duì)比 85
3.3.1 極端干旱事件的機(jī)制對(duì)比 85
3.3.2 長(zhǎng)江古洪水模擬對(duì)比 90
參考文獻(xiàn) 91
第4章 過(guò)去六百年極端氣候社會(huì)經(jīng)濟(jì)影響 93
4.1 小冰期以來(lái)的極端災(zāi)害事件 94
4.2 極端災(zāi)害事件社會(huì)影響的個(gè)案研究 100
4.2.1 1743年華北極熱與社會(huì)響應(yīng) 100
4.2.2 1816年極端寒冷事件與云南哈尼族大起義 102
4.2.3 1849年長(zhǎng)江中下游大水災(zāi)與南京城市應(yīng)對(duì) 104
4.2.4 1877～1878 年極端干旱事件與饑荒、饑民遷徙 107
4.3 極端災(zāi)害事件社會(huì)影響的機(jī)理 110
4.3.1 極端氣候?qū)θ祟惃C環(huán)境耦合系統(tǒng)的影響傳遞 110
4.3.2 極端氣候事件影響的非線性與級(jí)聯(lián)效應(yīng) 111
4.3.3 極端氣候事件與構(gòu)建彈性/韌性社會(huì) 111
4.3.4 極端氣候事件影響的區(qū)際擴(kuò)散與異地響應(yīng) 112
參考文獻(xiàn) 112
第5章 器測(cè)時(shí)期高分辨率地面氣候數(shù)據(jù)集 115
5.1 資料拯救、數(shù)字化和處理 116
5.1.1 科學(xué)意義、ACRE-China活動(dòng) 116
5.1.2 國(guó)際和國(guó)內(nèi)進(jìn)展 117
5.1.3 中國(guó)現(xiàn)有早期數(shù)據(jù)編目、數(shù)字化 118
5.1.4 東北案例介紹 120
5.2 早期資料插補(bǔ)和序列重建技術(shù) 123
5.2.1 觀測(cè)資料序列重建方法 123
5.2.2 氣壓閾值臺(tái)風(fēng)重建方法 131
5.2.3 渦度閾值臺(tái)風(fēng)重建方法 136
5.3 早期日氣溫?cái)?shù)據(jù)集建設(shè) 138
5.3.1 氣溫?cái)?shù)據(jù)來(lái)源 138
5.3.2 數(shù)據(jù)預(yù)處理 139
5.3.3 氣溫?cái)?shù)據(jù)時(shí)空分布 142
5.3.4 站點(diǎn)和格點(diǎn)數(shù)據(jù)集構(gòu)建與質(zhì)量評(píng)估 143
5.4 早期日降水?dāng)?shù)據(jù)集建設(shè) 147
5.4.1 降水?dāng)?shù)據(jù)來(lái)源 147
5.4.2 降水?dāng)?shù)據(jù)質(zhì)量控制 148
5.4.3 降水?dāng)?shù)據(jù)拼接和數(shù)據(jù)時(shí)空插補(bǔ) 149
5.4.4 站點(diǎn)和格點(diǎn)數(shù)據(jù)集構(gòu)建與質(zhì)量評(píng)估 150
5.5 早期日氣壓數(shù)據(jù)集建設(shè) 157
5.5.1 氣壓數(shù)據(jù)來(lái)源、數(shù)據(jù)拼接 157
5.5.2 氣壓數(shù)據(jù)時(shí)空插補(bǔ) 158
5.5.3 主站點(diǎn)亞日數(shù)據(jù)插補(bǔ)、均一化 161
5.6 早期資料與再分析資料對(duì)比評(píng)估 163
5.6.1 早期氣溫資料評(píng)估 163
5.6.2 早期降水資料評(píng)估 171
參考文獻(xiàn) 177
第6章 近現(xiàn)代極端氣候變化特征規(guī)律 179
6.1 極端氣溫事件長(zhǎng)期變化 180
6.1.1 全球陸地和東亞平均氣溫 181
6.1.2 全球陸地和東亞最高、最低氣溫和日較差 184
6.1.3 東亞季風(fēng)區(qū)極端高、低溫事件 187
6.1.4 中國(guó)最高、最低氣溫和日較差 191
6.1.5 東北地區(qū)案例城市極端氣溫 193
6.2 極端降水事件長(zhǎng)期變化 196
6.2.1 亞洲大陸降水 197
6.2.2 東亞季風(fēng)區(qū)極端降水 201
6.2.3 中國(guó)東部極端強(qiáng)降水 205
6.2.4 長(zhǎng)江流域極端降水事件 209
6.3 熱帶氣旋事件長(zhǎng)期變化 211
6.3.1 香港登陸熱帶氣旋頻次 211
6.3.2 東亞地區(qū)登陸熱帶氣旋數(shù)據(jù)序列及其分析 214
6.3.3 中國(guó)沿海臺(tái)風(fēng)風(fēng)暴潮 216
6.4 干旱頻次和強(qiáng)度長(zhǎng)期變化 219
6.4.1 漢江流域干旱重建 220
6.4.2 漢江流域百年干旱變化 220
6.5 中小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣變化 221
6.5.1 東北地區(qū)早期中小尺度天氣觀測(cè) 221
6.5.2 東北地區(qū)百年雷暴和冰雹變化 224
參考文獻(xiàn) 226
第7章 現(xiàn)代極端氣候變化特征規(guī)律 229
7.1 極端氣溫事件變化 230
7.1.1 全球陸地極端氣溫 230
7.1.2 中國(guó)平均與極端氣溫 233
7.1.3 中國(guó)氣溫直減率 238
7.2 極端降水事件變化 239
7.2.1 東亞與中國(guó)極端降水 239
7.2.2 中國(guó)降雪和極端強(qiáng)降雪事件 242
7.2.3 山東半島海效降水 244
7.3 熱帶氣旋事件變化 247
7.3.1 熱帶氣旋強(qiáng)度、歷時(shí)、頻次時(shí)空變化特征 247
7.3.2 熱帶氣旋移動(dòng)距離、移動(dòng)速度和衰減速度變化特征 249
7.3.3 熱帶氣旋誘發(fā)的強(qiáng)降水時(shí)空變化特征 253
7.4 干旱時(shí)空變化特征 255
7.4.1 中國(guó)氣象干旱時(shí)空演變特征 255
7.4.2 中國(guó)水文干旱時(shí)空演變特征 257
7.4.3 中國(guó)農(nóng)業(yè)干旱時(shí)空演變特征 259
7.4.4 變暖減緩期華北土壤水分變化 262
7.5 復(fù)合型極端氣候事件變化 264
7.5.1 中國(guó)熱浪–強(qiáng)降水復(fù)合型極端事件 264
7.5.2 中國(guó)冷熱不舒適極端事件 268
7.5.3 西北地區(qū)高溫–干旱復(fù)合型極端事件 270
7.6 中小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣變化 272
7.6.1 中國(guó)暖季雷暴、閃電日數(shù) 272
7.6.2 中國(guó)冰雹、龍卷頻次 274
7.6.3 中小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣變化影響因子 276
7.6.4 中小尺度強(qiáng)對(duì)流天氣變化局地環(huán)境因子 278
7.7 城市化與城市極端氣候變化 282
7.7.1 全球陸地氣象站極端氣溫 282
7.7.2 中國(guó)國(guó)家站極端氣溫 285
7.7.3 中國(guó)國(guó)家站輕量級(jí)小雨頻次 287
7.7.4 特大城市極端高溫和短時(shí)強(qiáng)降水 289
參考文獻(xiàn) 292
第8章 近現(xiàn)代重大極端氣候事件的成因機(jī)理 297
8.1 極端降水事件的變化規(guī)律 298
8.1.1 極端降水事件的定義及其應(yīng)用 299
8.1.2 1980年以來(lái)中國(guó)大陸的極端累積降水變化 302
8.2 重大極端降水事件的成因機(jī)理 313
8.2.1 大尺度環(huán)流分型方法 313
8.2.2 極端降水事件與大尺度環(huán)流型 314
8.2.3 “75？8”和“21？7”河南省災(zāi)難性降水事件 320
8.3 西北太平洋臺(tái)風(fēng)長(zhǎng)期變化的成因機(jī)理 331
8.3.1 臺(tái)風(fēng)PDI 突變?cè)鲩L(zhǎng)與ENSO相關(guān)性 331
8.3.2 西太臺(tái)風(fēng)活動(dòng)對(duì)夏–秋型ENSO事件的響應(yīng) 335
8.3.3 西太副高年代際變化及其對(duì)臺(tái)風(fēng)年際變化的影響 338
8.3.4 西北太平洋輻射通量對(duì)西太臺(tái)風(fēng)的影響 342
8.4 小結(jié) 346
參考文獻(xiàn) 349
第9章 近現(xiàn)代時(shí)期人類活動(dòng)對(duì)極端氣候變化的影響 355
9.1 氣候變化檢測(cè)歸因的方法 356
9.1.1 檢測(cè)歸因的定義 356
9.1.2 最優(yōu)指紋法 356
9.1.3 重大極端事件的歸因方法 358
9.2 極端氣溫變化的檢測(cè)歸因 359
9.2.1 全球和亞洲等極端氣溫變化 360
9.2.2 中國(guó)區(qū)域極端氣溫變化 363
9.2.3 青藏高原氣溫和極端氣溫變化 365
9.3 極端降水變化的檢測(cè)歸因 367
9.3.1 全球極端降水變化 367
9.3.2 亞洲和中國(guó)區(qū)域極端降水變化 368
9.4 重大極端氣候事件的歸因 371
9.4.1 極端高溫 372
9.4.2 極端低溫 379
9.4.3 強(qiáng)降水 379
參考文獻(xiàn) 385
附錄 縮略詞 388