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中国科学：地球科学 2023年第6期53卷 1392-1407页

作者：徐润宏史培军高妙妮王艳君王国杰苏布达黄金龙林齐根姜彤青海师范大学地理科学学院西宁810008 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心地理科学学院灾害风险管理研究院南京210044 南京信息工程大学气候与环境治理研究院南京210044

依据1980~2020年共8期的历史土地利用并对2021~2100年7种共享社会经济路径(SSPs:SSP1-1.9、SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP4-3.4、SSP4-6.0和SSP5-8.5)的土地利用进行预估,开展了青藏高原过去与未来土地利用变化研究,揭示碳达峰(2021~2040年)和碳中和(2051~2070年)时期以及21世纪末期(2081~2100年)的土地利用变化趋势.结果显示:(1)在历史时期(1980~2020年),青藏高原的土地利用类型以面积排序为草地(1475×10^(3)km^(2),58.2%)、裸地(685×10^(3)km^(2),27.0%)、林地(243×10^(3)km^(2),9.6%)、水域(114×10^(3)km^(2),4.5%)、耕地(18.6×10^(3)km^(2),0.7%)和城市用地(0.3×10^(3)km^(2),0.01%).(2)与基准期(1995~2014年)相比,碳达峰期、碳中和期和21世纪末期,草地面积分别减少约0.7%(SSP4-6.0)~5.4%(SSP2-4.5)(占青藏高原总面积的0.5~3.9%)、2.8%(SSP4-6.0)~12.5%(SSP3-7.0)(占青藏高原总面积的2.1~9.4%)和6.1%(SSP4-6.0)~21.7%(SSP4-3.4)(占青藏高原总面积的4.6~16.4%);林地面积增加最多,在未来3个时期分别增长约2.5%(SSP4-6.0)~30.1%(SSP3-7.0)(占青藏高原总面积的0.3~4.3%)、9.2%(SSP4-6.0)~56.5%(SSP2-4.5)(占青藏高原总面积的1.3~8.0%)和21.2%(SSP4-6.0)~72.8%(SSP2-4.5)(占青藏高原总面积的3.0~10.2%).(3)未来3个时期预计分别约有0.4%(SSP4-6.0)~6.9%(SSP5-8.5)、0.9%(SSP4-6.0)~2.7%(SSP4-3.4)和0.04%(SSP5-8.5)~3.5%(SSP1-1.9)的土地由草地转变为林地.碳达峰期和碳中和期草地转向林地将可能给青藏高原带来巨大的碳汇潜力.

关键词：土地利用变化 SSPs情景碳中和碳达峰青藏高原

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共享社会经济路径(SSPs)人口和经济格点化数据集

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气候变化研究进展 2022年第3期18卷 381-383页

作者：姜彤苏布达王艳君王国杰罗勇翟建青黄金龙景丞高妙妮林齐根刘述慈姜汕南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 南京信息工程大学气候与环境治理研究院南京210044 清华大学地球系统科学系北京100662 中国气象局国家气候中心北京100081

科学数据银行(Science Data Bank)于2022年4月18日正式发布共享社会经济路径(SSPs)人口和经济格点化数据库(gridded datasets for population and economy under Shared Socioeconomic Pathways)。该数据集是在多个国际和国内项目支持下,经过十余年的研究和探索制作而成。数据集包含SSP1~SSP5情景下2020-2100年全球、“一带一路”沿线国家和中国城市和农村的人口和GDP逐年格点预估数据,分辨率为0.5°×0.5°。

关键词：数据集 “一带一路”沿线国家数据银行数据库 SSP

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印度河流域气温、降水、蒸发及干旱变化特征

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干旱区地理 2020年第2期43卷 349-359页

作者：赵建婷王艳君苏布达陶辉姜彤南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院江苏南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011

基于印度河流域及周围54个地面气象站气温、降水资料,结合CRU气温和GPCC降水全球格点化陆面再分析资料,通过插值构建了一套0.5°×0.5°分辨率1980-2016年逐月格点数据集。采用Thornthwaite方法计算了潜在蒸散发,基于标准... 详细信息

基于印度河流域及周围54个地面气象站气温、降水资料,结合CRU气温和GPCC降水全球格点化陆面再分析资料,通过插值构建了一套0.5°×0.5°分辨率1980-2016年逐月格点数据集。采用Thornthwaite方法计算了潜在蒸散发,基于标准化降水蒸散指数(SPEI),探讨了印度河流域气候变化及干旱演变特征。结果表明:(1)1980-2016年,印度河流域年平均气温以0.30℃·(10 a)-1的速率呈显著上升趋势,21世纪初增温幅度最大;干季(11月~次年4月)升温速率较快,达0.36℃·(10 a)-1,湿季(5~10月)增速0.25℃·(10 a)-1。年降水量呈现少雨-多雨-少雨-多雨年代际振荡。伴随着持续升温,年和各季的潜在蒸发量增加显著。干季干旱频率较多,但湿季干旱强度高,各季干旱频率与降水呈现较一致的年代际波动;干旱的影响面积在干季呈现微弱地增加趋势,湿季却略有减少趋势。(2)空间上,除西北局部,流域其他区域的年和季平均气温、潜在蒸发量增加趋势显著,均达到95%置信水平。其中南部平原和东北山区升温幅度较高,南部平原区潜在蒸发量增加也较大。新德里到喀布尔的东南至西北带状区域的年和湿季降水量,以及喀布尔周围地区的干季降水量呈显著增加趋势。东南平原区和东北局部山区的干季,以及东北和西南局部山区的湿季呈现显著的干旱化态势,需要加强防灾减灾的意识并采取相应措施,以规避干旱增多带来的不利影响。

关键词：气温降水蒸散发干旱时空变化印度河流域

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共享社会经济路径在土地利用、能源与碳排放研究的应用

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大气科学学报 2022年第3期45卷 397-413页

作者：景丞姜彤苏布达王艳君王国杰黄金龙高妙妮林齐根刘述慈翟建青南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/地理科学学院/灾害风险管理研究院江苏南京210044 南京信息工程大学气候与环境治理研究院江苏南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081

情景是气候变化研究的重要工具。为了科学支撑气候变化科学评估和研究,2010年政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出了共享社会经济路径(Shared Socioeconomic Pathways,SSPs)。作为从社会经济变化视角构建的气候情景,SSPs促进了气候变化... 详细信息

情景是气候变化研究的重要工具。为了科学支撑气候变化科学评估和研究,2010年政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出了共享社会经济路径(Shared Socioeconomic Pathways,SSPs)。作为从社会经济变化视角构建的气候情景,SSPs促进了气候变化科学基础、影响、脆弱性、风险、适应和减缓等学科的综合研究。本文介绍了SSPs情景研发与应用过程;阐述了全球和中国的人口经济、土地利用、能源和碳排放的模拟和预估主要成果;探讨了全球和中国碳排放路径及其与“双碳”目标的关系;并展望了SSPs应用前景。

关键词：共享社会经济路径土地利用能源碳排放路径

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1961～2049年汉江流域降水量变化研究

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长江流域资源与环境 2019年第11期28卷 2743-2752页

作者：王润张奇谋李娜姜彤湖北大学资源环境学院湖北武汉430062 湖北大学水资源管理与水政策研究中心湖北武汉430062 中国气象局国家气候中心北京10081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院江苏南京210044

主要从两个方面对汉江流域的降水进行了研究。一方面,以文献综述法对1961~2011年的汉江流域降水研究文献进行了综述,比较了相关研究结果;另一方面,利用国际比较计划CMIP5中5个全球模式降尺度资料,预估了该地区到2049年的降水趋势变化。... 详细信息

主要从两个方面对汉江流域的降水进行了研究。一方面,以文献综述法对1961~2011年的汉江流域降水研究文献进行了综述,比较了相关研究结果;另一方面,利用国际比较计划CMIP5中5个全球模式降尺度资料,预估了该地区到2049年的降水趋势变化。综述结果表明,1961~2011年历史时段内,汉江流域整体的降水变化较小,无明显的变化趋势,有近于17和30年的周期变化的结论。模式数据的预估结果表明,1961~2049年内,汉江流域整体上年降水没有明显的上升或下降趋势,在RCP4.5情景下存在着近17和30年的周期变化;但在RCP2.6和RCP8.5情景下,降水周期发生了变化。在RCP2.6情景下,较明显的周期为5和11年;在RCP8.5情景下,较明显的周期为8和17年。总体结论上,文献综述和模式数据的研究结果基本一致,即汉江流域过去50年以及未来30年,降水整体上没有显著的趋势变化。

关键词：汉江流域降水量全球气候模式 RCP排放情景

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“一带一路”区域近57 a干旱事件及其人口暴露度特征

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气象科学 2022年第1期42卷 61-69页

作者：周舟王艳君黄金龙吕嫣冉姜彤南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/地理科学学院/灾害风险管理研究院南京210044 中国科学院新疆生态与地理研究所/荒漠与绿洲生态国家重点实验室乌鲁木齐830011

基于东英吉利大学气候研究所全球逐月降水与潜在蒸散发格点数据集,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,采用改进的强度—面积—持续时间极端事件识别方法,对“一带一路”区域干旱事件及其人口暴露度特征进行研究。结果表明:(1)1960—2016... 详细信息

基于东英吉利大学气候研究所全球逐月降水与潜在蒸散发格点数据集,以标准化降水蒸散指数为干旱指标,采用改进的强度—面积—持续时间极端事件识别方法,对“一带一路”区域干旱事件及其人口暴露度特征进行研究。结果表明:(1)1960—2016年“一带一路”区域呈现变干趋势,至1992年有所缓解,空间上显著干旱区域主要分布在沙特阿拉伯、伊朗、蒙古、中国等。(2)区域年均发生干旱事件89次,以持续1—2个月干旱事件为主,占总事件频次的82%;年均总影响面积约0.92×10^(8)km^(2),以持续3—5个月的干旱事件影响面积最大,约占年均总影响面积的44.8%;干旱事件最强中心强度均达到极端干旱强度。(3)持续3—5和6—8个月干旱事件频次、影响面积和事件最强中心强度均呈增加趋势,需引起重视。(4)区域干旱事件的人口暴露度多年均值为5.43亿人,不同持续时间干旱事件的人口暴露度均显著增加,尤其2000年以后,年均人口暴露度达7.88亿人,较多年均值高出45%。

关键词： “一带一路” 干旱事件人口暴露度 IAD方法

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中巴经济走廊极端高温事件风险评估

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自然灾害学报 2022年第4期31卷 65-74页

作者：陈金雨陶辉翟建青苏布达姜彤中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国科学院大学北京100049 中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院江苏南京210044

基于中巴经济走廊地区1961-2015年逐日最高气温数据、人口经济、耕地等数据,选取极端高温事件强度、频次、持续时间、人口密度、耕地面积占比、不透水面积占比、GDP、脆弱人口比重和性别比重9个指标,采用层次分析法和熵权法确定各指标... 详细信息

基于中巴经济走廊地区1961-2015年逐日最高气温数据、人口经济、耕地等数据,选取极端高温事件强度、频次、持续时间、人口密度、耕地面积占比、不透水面积占比、GDP、脆弱人口比重和性别比重9个指标,采用层次分析法和熵权法确定各指标组合权重并对中巴经济走廊地区极端高温事件进行风险评估。结果表明:中巴经济走廊地区极端高温事件风险分布具有明显的空间差异,绝大部分地区属于低(较低)风险地区,高(较高)风险地区主要分布在旁遮普省与信德省;极端高温事件高风险地区面积占比最大的行政单元为信德省,低风险地区面积占比最大的行政单元为中国喀什地区;历史极端高温事件与本研究的评估结果基本一致。

关键词：中巴经济走廊极端高温事件层次分析法(AHP) 熵权法组合权重风险评估

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基于共享社会经济路径的“一带一路”沿线国家城市化水平与经济预测研究

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中国人口·资源与环境 2019年第1期29卷 21-31页

作者：景丞苏布达巢清尘翟建青王艳君陶辉姜彤南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院江苏南京210044 中国科学院新疆生态与地理研究所荒漠与绿洲生态国家重点实验室新疆乌鲁木齐830011 中国气象局国家气候中心北京100081 内蒙古师范大学地理科学学院内蒙古呼和浩特010022

城市和经济发展对气候变化的贡献不容忽视。政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出的共享社会经济路径(SSPs),描述了气候变化与社会经济要素之间的相互关系,以及不同的社会经济发展道路所面临的气候变化适应与减缓挑战。本文设计5种共享... 详细信息

城市和经济发展对气候变化的贡献不容忽视。政府间气候变化专门委员会(IPCC)提出的共享社会经济路径(SSPs),描述了气候变化与社会经济要素之间的相互关系,以及不同的社会经济发展道路所面临的气候变化适应与减缓挑战。本文设计5种共享社会经济路径下城市化和经济发展情景,包括可持续路径(SSP1)、中间路径(SSP2)、区域竞争路径(SSP3)、不均衡路径(SSP4)和化石燃料为主的发展路径(SSP5),开展2020—2100年"一带一路"沿线国家城市化和经济预测。研究表明:(1)"一带一路"沿线国家城市化水平和经济总量将呈增加趋势,城市人口比重由2016年的48%增长至2100年的77. 9%(55%～92%),GDP总量由57万亿美元增长至371万亿(210万亿～611万亿)美元。(2)未来城市化及经济水平在5种发展路径下将呈现不同的发展趋势,SSP1、SSP4和SSP5路径下"一带一路"沿线城市发展迅速,未来几乎所有国家都能达到极高城市化水平,SSP2和SSP3路径发展相对缓慢,绝大部分国家能够达到中度城市化水平以上。经济水平在SSP5路径下发展较快,大部分国家能达到当前水平的5倍以上,SSP3和SSP4路径下发展缓慢,多数国家增幅1～4倍。(3)在低、中度城市化水平国家,发展道路的选择对未来城市化和经济影响显著,到21世纪末期各路径间城市化差距达40%以上,经济水平相差3倍左右;具有较高城市化水平的国家,未来城市和经济发展均较为稳定,各路径间城市化差异少于20%,经济发展相差约1. 5倍。

关键词：城市化经济共享社会经济路径 “一带一路”沿线国家

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全球升温1.5℃与2.0℃目标下长江流域极端降水的变化特征

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气象科学 2019年第4期39卷 540-547页

作者：王艳君刘俸霞翟建青王豫燕姜彤南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/地理科学学院/灾害风险管理研究所南京210044 重庆市万盛经开区气象局重庆400800 中国气象局国家气候中心北京100081 获嘉县气象局河南新乡453800

基于区域气候模式COSMO-CLM及5个全球气候模式(GFDL-ESM2M,HadGEM2-ES,IPSL-CM5A-LR,MIROC-ESM-CHEM,NorESM1-M)1961-2100年逐日降水数据,采用重现期法计算20 a与50 a一遇极端降水量,研究全球升温1.5℃和2.0℃目标下长江流域极端降水的变化特征。研究发现:全球升温1.5℃目标下,长江流域20 a与50 a一遇极端降水量分别为78和93 mm,相比1986-2005年将增加10%和9%;空间上表现为中下游普遍增加,最大增幅145%,上游地区则主要表现为减少趋势;全球升温2.0℃目标下,20 a与50 a一遇极端降水量分别为81和98 mm,将较基准期上升14%和15%;中下游极端降水量显著上升,最大增幅约188%,上游成都平原以西以北明显下降;随全球升温由1.5℃至2.0℃时,20 a与50 a一遇极端降水量分别增加4%和6%,中下游较上游增幅更明显,最大增幅136%。因此,将温室气体减排目标控制在1.5℃水平对减缓长江流域尤其是中下游地区极端降水事件影响具有重要的意义。

关键词：全球升温1.5℃和2.0℃ 极端降水变化特征重现期长江流域

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RCPs情景下汉江流域未来极端降水的模拟与预估

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气候变化研究进展 2020年第3期16卷 276-286页

作者：张奇谋王润姜彤陈松生湖北大学资源环境学院武汉430062 湖北大学水资源与水政策研究中心武汉430062 中国气象局国家气候中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同中心/灾害风险管理研究院/地理科学学院南京210044 长江水利委员会水文局武汉430010

采用应用于跨行业影响模式比较计划(ISIMIP)的5个CMIP5全球气候模式模拟的历史和未来RCP排放情景下的逐日降水数据,在评估模式对汉江流域1961—2005年极端降水变化特征模拟能力的基础上,进一步计算了RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下... 详细信息

采用应用于跨行业影响模式比较计划(ISIMIP)的5个CMIP5全球气候模式模拟的历史和未来RCP排放情景下的逐日降水数据,在评估模式对汉江流域1961—2005年极端降水变化特征模拟能力的基础上,进一步计算了RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5排放情景下汉江流域未来2016—2060年极端降水总量(R95p)、极端降水贡献率(PEP)、连续5 d最大降水(RX5d)和降水强度(SDII),结果表明:RCP4.5情景下的极端降水指数上升最明显,R95p和RX5d分别较基准期增加12.5%和8.2%,PEP增加3.2个百分点,SDII微弱上升。在不同排放情景下,PEP均有一定的增幅,以流域西北和东南部增幅较大;R95p在流域绝大部分区域表现出一定的增加,且流域东南部和北部是增幅高值区;RX5d在RCP2.6和RCP4.5情景下整体表现为增加的特征,但在RCP8.5情景下整体表现为减少的特征。对极端降水预估的不确定性中,SDII的不确定性最小,RX5d的不确定性最大;不确定性大值区主要位于流域东部、东南部和西北部部分区域。

关键词：全球气候模式 RCP排放情景极端降水气候变化预估

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