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透视地球工程对全球陆地气候变化趋势和波动特征的影响及区域差异

         
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为诊断地球工程对全球陆地气候变化趋势和波动特征的影响,采用BNU-ESM模式的地球工程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)的全球陆地气候变化特征及区域差异。结果表明:(1)两种情景下全球陆地气温变化趋势空间格局的一致性优于降雨量变化趋势空间格局。3个时段全球陆地气温主要以增加趋势为主,2070—2099年两种情景下开始出现减少趋势。地球工程在不同时段改变了不同区域和次区域降雨量变化趋势的方向。(2)地球工程在3个时段对全球陆地气温变化趋势的影响具有异质性。地球工程在2010—2099年对气温增减趋势影响最小,多介于-0.2~0.2℃/(10 a)之间;在2020—2069年对气温增加趋势的抑制作用最大,多数地区抑制幅度超过了0.4℃/(10 a);在2070—2099年对气温增加趋势的促进作用最大,多数地区促进幅度超过了0.4℃/(10 a)。地球工程实施前后全球陆地降雨量变化趋势差异增大,尤其是在中低纬度地区呈现出明显的区域与次区域特征。(3)地球工程未对全球气候的波动性产生根本改变。两种情景下的全球陆地气温和降雨量的波动特征具有较好的一致性。(4)地球工程对北半球陆地气温波动的影响大于南半球陆地。地球工程情景下实施结束后的气温波动特征明显小于实施期间。地球工程对全球陆地降雨量波动特征的影响具有异质性。2020—2069年地球工程对南(北)半球陆地的降雨量波动特征的影响以促进(抑制)作用为主;地球工程对2070—2099年及地球工程实施前后降雨量波动特征的影响恰好与2020—2069年相反。

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