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user: 4. 不同全球温升控制目标下中国热浪与极端强降水变化预估 不同全球温升控制目标的提出：2009年在丹麦哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第15次缔约方会议上，提出将全球平均温度相对于工业革命前的升幅控制在2℃以下，2℃温升控制目标已经被很多国家接受和采用 [ 16 ] 。2010年在墨西哥坎昆召开的第16次缔约方会议再次确认了2℃温升控制目标 [ 17 ] 。2015年在法国巴黎召开的第21次缔约方会议和联合国气候变化大会，继续明确提出与工业化前相比，将全球温升控制在2℃以下，并且更进一步提出尽可能争取将温升控制目标限制在1.5℃以下 [ 18 ] 。 不同全球温升控制目标下热浪和极端强降水的预估方法：利用多个全球气候模式(CMIP3和CMIP5) Table 1 Studies on projections of heat waves in China by using CMIP3 and CMIP5 global climate models since 201 作者 (发表时间) 模式数 预估情景和时段 预估结果 Li et al. (2011) [ 5 ] 24个CMIP3 模式 CO 2 加倍 (1pctto2x) 7~8月的暖日和暖夜增加20~40天，冷夜和冷日减少4~5天(相对1961~1990年) 贺山峰等(2012) [ 6 ] 英国Hadley中心的PRECIS区域气候模式 B2情景，2011~2040年、2041~2070年和2071~2100年 年均热浪日数分别增加到22.6天、30.6天 和39.0天(基准时段1961~1990年为11.5天) Yao et al. (2012) [ 7 ] 8个CMIP5 模式 RCP4.5情景 2046~2060年 热浪持续时间指数将会增长260% (相对1986~2005年) Zhou et al. (2014) [ 8 ] 24个CMIP5 模式 RCP4.5情景 RCP8.5情景 2081~2100年 暖日持续日数增加87天 暖日持续日数增加136天 (相对1986~2005年) Sun et al. (2014) [ 9 ] 26个CMIP5 模式 RCP4.5情景 2024年以前 至少有50%的夏季比2013年更炎热 表1. 自2010年以来用CMIP3和CMIP5全球模式做中国热浪预估的研究 Table 2 Studies on projections of extreme heavy rainfall in China by using CMIP3 and CMIP5 global climate models since 201 作者 (发表时间) 模式数 预估时段 预估结果 Li et al. (2011) [ 10 ] 24个CMIP3模式 CO 2 加倍 (1pctto2x) 7~8月大部分地区降水总量增加(超过20毫米) Feng et al. (2011) [ 11 ] 德国马普气象研究所开发的高分辨率全球气候模式ECHAM5 A1B情景 2080~2100年 大部分地区极端强降水变化呈增加趋势， 东部大部分地区的极端强降水的增长率增加超过25%， 更强的降水日数呈增加趋势(相对1980~2000年) Chen et al. (2012) [ 12 ] 13个CMIP3模式 A2、A1B 和B1情景 2081-2100年 极端强降水在东北地区、华北地区、 长江下游和华南地区将会显著地增加 Jiang et al. (2012) [ 13 ] 7个CMIP3模式 A2、A1B 和B1情景 2071~2100年 极端强降水事件更加频繁且强度更大， 其中长江中下游地区、东南沿海地区、 西北地区的西部以及青藏高原地区的增加更为显著 Gu et al. (2012) [ 14 ] 区域气候模式RegCM4 A1B 情景 2070~2099年 长江流域大部分地区降雨强度和最大五天降水总量频次的增加最强，洪涝灾害风险明显增加 Chen (2013) [ 15 ] 16个CMIP5模式 RCP4.5和 RCP8.5情景 2080~2099年 年降水总量显著增加，降水趋于极端化，中雨、 大雨和暴雨的发生频次明显增加，极端强降水事件在全国范围内表现出一致增强的趋势 Zhou et al. (2014) [ 8 ] 24个CMIP5模式 RCP4.5和RCP8.5情景 2081~2100年 极端强降水显著地增加 表2. 自2010年以来用CMIP3和CMIP5全球模式做中国极端强降水预估的研究 考虑多种未来人类排放情景，计算未来达到某个全球温升控制目标如2.0℃出现的时间，由此进一步预估那个时段相对于目前气候态的热浪和极端强降水的变化。 综合多个研究结果：目前中国的研究多数是预估达到2℃温升控制目标时中国的气候变化，少量预估多种温升控制目标(如从1.5℃、2.0℃到5.0℃)下中国的气候变化 [ 19 ] - [ 25 ] 。表3给出自2010年以来用CMIP3和CMIP5模式对全球不同温升控制目标下中国气候变化预估的研究，从表中注意到：1) 100多个气候模式考虑中等排放情景(如A1B和RCP4.5)，全球增温达到2℃ (约在2040~2060年)时，中国年平均温度变暖约2.5℃~2.9℃；2) 2℃温升控制目标时，中国热浪日数增加，强度增强，强降水亦有增强和增多的趋势；3) 考虑RCP8.5高排放情景，在达到2℃温升控制目标(约2025~2045年)时，与目前气候(1971~2000年)对比，每年中国热浪日数将增加7天，中国极端强降水量(R99p)将可能增加38毫米；4) 当 Table 3 Studies on projections of climate change in China by using CMIP3 and CMIP5 under the different global warming targets since 201 作者(年) 模式数 温升控制目标 相应时段(年) 预估结果 姜大膀等(2012) [ 19 ] 16个CMIP3模式 2℃ A1B情景为 2046年(相对1861~1890年) 中国年均温度上升为2.7℃~2.9℃，变暖幅度明显比全球更大，且变暖从南向北加强，冬季的升温幅度比其他季节大。年均降水增加3.4%~4.4%，各季节内也为增加趋势 Zhang (2012) [ 20 ] 17个CMIP5模式 2℃ RCP4.5情景为2047年 (相对1860~1899年) 中国变暖比全球快，西北和青藏高原变暖更快 张莉等(2013) [ 21 ] 29个CMIP5模式 2℃ RCP8.5和RCP4.5情景分别为2038年和2047年 (相对1871~1900年) 中国年平均地表温度升高至某一幅度的时间早于全球平均，其中西部早于东部，北方早于南方，西北和东北北部地区更早 Lang and Sui (2013) [ 22 ] 区域气候模式RegCM3 2℃ A1B 情景为2029年 (相对1881~1900年) 中国大部分地区的年平均热浪持续天数增加0~6天不等，年平均降水日数(日降水量 > 10毫米/天)和最大5天降水量分别增加0.4天/年和5.1毫米/年(相对1986~2005年) 陈晓晨等(2015) [ 23 ] 18个CMIP5模式 2℃、3℃和4℃ 其中，RCP4.5和RCP8.5情景2℃温升控制目标分别为2046年和2038年(相对1861~1900年) 在不同全球温升控制目标下，极端暖事件(如暖夜、暖昼)显著增多；强降水事件发生频次和强度都明显增加 Guo et al. (2016) [ 24 ] 12个CMIP5模式 1.5℃、2.0℃、2.5℃、3.0℃、3.5℃、4.0℃、4.5℃、5.0℃ 其中，RCP4.5和 RCP8.5情景2℃温升控制目标分别为2046年和2037年(相对1881~1900年) RCP8.5情景，2℃全球温升控制目标对应中国年平均气温为2.5℃，热浪事件将会变得更频繁、更强以及持续时间更长，1.5℃ (4℃)温升控制目标下中国平均热浪日数和高温日数分别比1971~2000年(1.3天/年和5.2天/年)增加了4.1 (23.2)天/年和3.9 (18.2)天/年 Guo et al. (2016) [ 25 ] 17个CMIP5模式 1.5℃、2.0℃、2.5℃、3.0℃、3.5、4.0℃、4.5℃和5.0℃ 其中，RCP4.5和RCP8.5情景2℃温升控制目标分别为2046年和2037年(相对1881~1900年) 当全球温升控制目标从1.5℃升高到5℃，极端强降水强度将增强并且频次将增加，大于50毫米降水日数从1.5℃温升控制目标下增加0.11天/年(25.81%)，到4℃温升控制目标下增加0.40天/年(95.52%) 表3. 自2010年以来用CMIP3和CMIP5对不同全球温升控制目标下中国气候变化预估的研究 全球温升控制目标从1.5℃增加到5.0℃时，中国热浪与极端强降水随着温升控制目标的增加而增强、频次增多。5) 预估中国各个分区的热浪和极端强降水的变化有所不同，以江淮地区和华南最明显，例如当全球温升控制目标为1.5℃时，江淮地区和华南热浪日数分别增加7天和10天，极端强降水分别增加44毫米和49毫米；6) 不同温升控制目标下，相对应达到某个温升控制目标的时间随着选用的模式和情景的不同差异较大，中国热浪与极端强降水变化的预估也随着所选用的气候模式以及人类排放情景的不同而改变，因此存在较大的不确定性，有待更多的研究，通过进一步发展模式，给出更适合的人类排放情景，才有可能增加不同温升控制目标下气候变化结论的可靠性。