研究发现气候风险评估方法存在重大缺陷
来自苏黎世大学、维也纳大学和乌得勒支大学的研究人员发现，当前的气候风险评估技术存在重大缺陷，可能导致企业和投资者严重低估与气候相关的经济损失。相关成果以“气候物理风险的资产级评估对适应融资至关重要”（Asset-level assessment of climate physical risk matters for adaptation finance）为题发表在《自然·通讯》上。
目前许多对气候物理风险的估算都依赖于简化的代用资料，而这些数据并不能准确地反映公司所面临的真实风险。这可能导致与气候相关的损失被严重低估，对企业投资规划、资产估值和气候适应工作造成严重影响。
研究团队开发了一种新方法，使用了有关公司实体资产（如工厂、设备和自然资源）位置和特征的详细信息。与使用代用资料的方法相比，新方法能更准确地反映气候风险，因为代用资料通常假设公司的所有资产都位于其总部。
研究人员表示，“新方法与使用代用资料的结果进行对比后发现，气候风险造成的潜在损失可能比之前估计的高出70%，这凸显了在风险评估中急需更精细的数据。”研究人员还指出了在气候评估中考虑“尾部风险”的重要性。尾部风险是指极端事件发生的可能性，这些事件虽然罕见，但可能产生灾难性的影响。研究人员指出，“许多评估侧重于平均影响。我们的研究表明，极端事件造成的潜在损失可能比这些平均值高出98%。如果不考虑这些可能性，企业和投资者就会毫无准备，这将非常危险。”
该研究对气候政策、商业战略和投资决策具有重要意义。研究人员强调，更准确的风险评估对于制定有效的气候适应战略和确定适当的气候相关保险和资金水平至关重要。
气候模式低估了植物碳循环
由伦敦帝国理工学院领导的一项新研究表明，全球植物储存的碳比之前认为的寿命要短，且更容易受到气候变化的影响。研究对理解大自然在减缓气候变化方面的作用有重要意义。相关成果以“核辐射放射性碳证据表明全球陆地植被对碳的吸收和周转能力很强”（Bomb radiocarbon evidence for strong global carbon uptake and turnover in terrestrial vegetation）为题发表在《科学》上。
研究还指出，虽然植物吸收碳的速度比想象的要快，但碳被封存的时间也更短，这意味着人类活动产生的碳将比之前预测的更快地释放回大气中。
研究人员表示，“政府和企业为应对气候变化而制定的许多战略都依赖于植物和森林来吸收导致地球变暖的CO2，并将其锁在生态系统中。但我们的研究表明，储存在活体植物中的碳并不没有我们想象的那样会停留很长时间。这种基于自然的碳去除项目的潜力有限，化石燃料的排放需要迅速下降，以尽量减少气候变化的影响。”
到目前为止，全球范围内植物利用CO2产生新组织和其他部分的速率（即净初级生产力）都是通过放大单个地点的数据来估算。但全面测量的地点很少，这意味着无法准确计算全球净初级生产力。
自20世纪初以来，植物生产力一直在提高，目前植物吸收的CO2比释放到空气中的CO2要多。每年人类活动排放的大约30%的CO2被储存在植物和土壤中，从而减少了气候变化及其影响。然而，人们对这种储存方式的细节及其在未来的稳定性还不甚了解。
研究人员将放射性碳（14C）与模式模拟相结合，以了解植物如何在全球范围内利用CO2，从而对大气层与生物圈之间的相互作用有了宝贵的认识。
放射性碳是自然产生的，但20世纪50年代和60年代的核弹试验增加了大气中的14C水平。这些额外的14C可以被全球的植物吸收，这为研究人员提供了一个很好的工具来测量植物吸收14C的速度。
通过研究1963—1967年间植物体内14C的积累情况（这一时期没有发生重大核爆炸，地球系统中的14C总量相对稳定），研究人员可以评估碳从大气转移到植被的速度，以及碳转移到植被后的情况。
结果表明，目前广泛使用的模拟土地和植被与大气相互作用的模式低估了全球植物的净初级生产力。结果还显示，这些模式高估了碳在植物中的储存时间。
研究人员表示，“观测结果表明，当时植物的生长速度比目前气候模式估计的要快。其意义在于，这意味着大气层和生物圈之间的碳循环比我们想象的要快，我们需要在气候模式中更好地理解和解释这种更快的循环。”有必要改进关于植物生长及其与生态系统相互作用的理论，并相应调整全球气候模式，以便更好地了解生物圈如何减缓气候变化。
碳中和背景下全球干旱变化与归因
自工业革命以来，由于温室气体大量排放，全球变暖持续加剧。为应对这一危机，世界各国于2015年达成了《巴黎协定》。然而，2023年全球平均地表温度较工业革命前已升高约1.45℃，接近《巴黎协定》的1.5℃和2℃目标，且CO2浓度也高出50%。这不仅要求尽快减排CO2并实现碳中和，更加速了科学界对碳中和背景下气候响应的认知。
为此，中国科学院大气物理所黄刚课题组与碳中和研究中心基于CMIP6中CO2移除模式比较计划（CDRMIP），研究了CO2理想实验中（大气CO2以每年1%的速率增加到工业革命前的4倍水平，然后以1%的速率下降到工业革命前水平并保持稳定）全球降水（P）、潜在蒸散发（PET）和标准化潜在蒸散发指数（SPEI）的时空变化与归因。
这项发表于《气候动力学》（Climate Dynamics）的研究表明，在CO2上升期，PET比P增加更快，使得SPEI下降，即变得更干。反之，在CO2下降期，PET比P减少更快，导致SPEI增加，即变得更湿。在空间上，大部分低纬度和中纬度地区在CO2上升期变干，下降期变湿，而高纬度地区则相反。其中亚马逊地区、非洲南部以及澳大利亚的变化最剧烈。当CO2浓度恢复到工业革命前水平并保持稳定时，P和PET仍比工业革命前高出约2%。然而，全球平均的干旱状况基本恢复，但在某些区域未能恢复。此外，尽管平均态能够恢复，但极端干湿事件的频率仍比工业革命前更高。最后，根据归因分析，潜在蒸散发对干旱指数SPEI变化的贡献（～65%）比降水（～35%）高，将PET的贡献进一步分解得到气温的贡献最大（~50%），其次是净辐射（～10%）和相对湿度（～6%），风速的影响可忽略不计。
以上研究表明，尽管碳移除情景下全球平均的干旱状况基本恢复，但区域的干湿状况和极端干湿事件仍需要重点关注。
科学家在北极海冰消融区蒸发对陆地降水影响方面取得进展
近日，中国科学院地理科学与资源所研究员汤秋鸿与合作者在《npj气候与大气科学》（npj Climate and Atmospheric Science）上发表新进展，定量揭示了北极海冰变化通过水汽循环对北半球陆地降水和强降雪变化的贡献。
北极的快速变暖伴随着海冰消融和北冰洋开阔水域增加，有利于海冰消融区蒸发增强，给大气输送了更多的水汽和能量。这种变化对全球气候系统和北半球陆地降水模式产生了深远的影响。
研究人员发现，在1980—2021年冷季期间（10月—3月），北极海冰覆盖面积减少了约30%，来自海冰消融区的蒸发对北半球陆地降水的总水汽贡献相对增加了32%。研究结果表明，由海冰消融引起的水汽供给增强对高纬度陆地降水产生了显著影响，尽管源自北极海冰消融区的水汽仅占高纬度陆地降水总量的8%，但其强劲增长贡献了降水增长趋势的42%，使得东西伯利亚北部地区强降雪增加，并对维持格陵兰岛冰盖物质平衡起到了积极作用，在一定程度上缓解了冰盖退缩。部分北极海冰消融区水汽传输至中纬度地区，补给中国新疆北部地区降水，影响当地冬季积雪，进一步调节了生态系统和水资源的稳定性。
该研究定量揭示了北极海冰变化通过水汽循环对北半球陆地降水和强降雪变化的贡献，为更好地理解北极变化对陆地水循环的影响和为应对气候变化政策制定提供了科学参考。
高温下，树木也会加剧城市空气污染
一项新研究发现，汽车和人类活动造成的美国洛杉矶空气污染正因该市的植物而加剧，其中一些植物为应对高温和干旱而排放化学物质，而这些化学物质会导致有害的臭氧和被称为PM2.5的颗粒物污染。相关成果发表于《科学》。
论文第一作者、德国于利希研究中心的Eva Pfannerstill表示：“由于很难控制植物的排放，因此控制人为部分更为重要。”
许多植物都会释放一种叫做萜类化合物的化学物质，比如开花的蓝花楹、芬芳的桉树等。对植物来说，这些物质是化学信号，可以作为抗氧化剂。但在大气中，这种挥发性有机化合物（VOC）会与其他污染物发生反应，产生有害的臭氧和被称为PM2.5的颗粒物污染。
在一些地方，由于更绿色清洁的汽车和发电站，人为的空气污染源已经减少，而植物的排放开始发挥更大的作用，但作用到底有多大还未知。
2021年6月，Pfannerstill和同事在洛杉矶上空飞行了几天，测量了洛杉矶VOC的排放量。研究人员使用车载质谱仪确定了空气中400多种VOC的浓度。同时开展的对风速的3D测量，使他们能够分离从城市中上升的分子与从其他地方吹进来的分子。
研究人员发现，在城市的许多地区，萜类化合物是VOC的主要来源。在植被最多的地方和气温最高的日子里，这种情况尤其明显。当气温突破30℃时，萜类化合物的排放占主导地位，即使是植被更少、人口更多的市中心。
Pfannerstill说，植物在更高的温度下会释放更多萜类化合物的确切原因尚不清楚，但这可能是对热量或水分胁迫的反应。可能是由于蒸发率更高，更高的温度也增加了与人类来源有关的VOC排放，如汽油、油漆，甚至有香味的个人护理产品，如除臭剂和发胶。
这种观测到的热量和排放之间的联系也暗示了气候变化将加剧空气污染的途径。研究人员发现，在洛杉矶，VOC对臭氧形成的影响可能会翻倍，预计到本世纪中叶，该市的气温将上升3℃。VOC对PM2.5污染的影响可能会增加40%。
美国国家海洋和大气管理局的Matthew Coggon表示：“进行这种直接观测对于建立正确的模型来预测明天或几年后的空气污染情况至关重要。”他说，植物排放量的增加也突显了进一步减少与VOC反应的人为空气污染源的重要性。
美国哥伦比亚大学的Roisin comme说，在城市中种植哪些物种也有影响，随着越来越多的城市实施绿化计划，这是一个重要的考虑因素。
青藏高原东部夏季快速增暖的机制研究
自20世纪90年代末以来，青藏高原东部夏季地面气温经历了显著的增加趋势。近日，南京信息工程大学大气科学学院博士生邓中仁在导师周顺武教授的指导下，探讨了太平洋年代际涛动（PDO）和大西洋多年代际涛动（AMO）位相转变对青藏高原东部夏季快速增暖的影响，相关成果发表在《气候学报》（Journal of Climate）上。
高原东部夏季地面气温主要模态在1997年前后经历了显著的年代际转折，其中1979—1997年为冷期，1998—2018年为暖期。通过比较两个时期大气环流异常发现，高原东北侧副热带西风急流（SWJ）的北抬导致向高原内部的水汽输送增强，是使得高原快速增暖的主要原因。从西北大西洋出发的遥相关波列是造成SWJ北抬的主要影响系统，该遥相关波列在200hPa和500hPa高度场上呈现出显著的相当正压结构，随着西风带向东南方向传播至高原东北侧。此外，自20世纪90年代末以来，PDO从正位相转变为了负位相，而AMO从负位相转变为了正位相。PDO与AMO位相的反位相变化可以共同作用于源自西北大西洋出发的遥相关波列，进而有利于高原夏季增暖。其中，PDO通过对高纬度地区位势高度场的影响主导了自西北大西洋到欧洲西部的遥相关波列，而AMO则通过影响西北大西洋海温，显著地影响了丝绸之路遥相关波列，进而影响了高原附近的遥相关波列。最终，使得高原夏季东部地面气温呈现出加速增暖的情形。
秋-冬转换时期西伯利亚高压建立气候态和年际变化机理研究
东亚冬季风是全球最强的冬季风，也是北半球冬季北极冷空气向南运输的最主要通道。我国地处东亚季风区，显著地受到东亚冬季风的影响。西伯利亚高压是东亚冬季风环流系统的重要成员，探究西伯利亚高压对理解东亚冬季风和我国冬季天气气候至关重要。
西伯利亚高压又称“蒙古高压”，是北半球冬季位于欧亚大陆上的半永久性高压中心。存在显著的年循环特征：在秋季建立，冬季盛行。目前，较多的研究集中于分析西伯利亚高压在冬季盛期的变化，较少关注其在秋季的建立；而探究西伯利亚高压的建立对于理解东亚冬季风环流的建立和我国冬季次季节时间尺度的预报具有重要意义。
中国科学院大气物理所季风系统中心团队成员和云南大学陈文教授团队发表于《气候动力学》（Climate Dynamics）的最新研究揭示出秋-冬转换时期西伯利亚高压建立的气候态和年际变化机理。主要结果如下：
1. 客观定义“秋-冬转换时期西伯利亚高压建立”
建立在“气候要素盛期的开始与结束是相对其气候态年平均的变化”这一认识的基础上，采用累计的海平面气压异常（即海平面气压原始值减去气候态年平均值）时间序列，客观定义气候态和逐年的西伯利亚高压建立时间。
2. 西伯利亚高压建立的气候态特征和机理分析
在气候态上，西伯利亚高压于10月1日（第55候）建立。其建立过程伴随着东亚沿岸北风的建立，西伯利亚上（下）游脊（槽）的加深，副热带西风急流的北移和西伯利亚地区强烈的下沉运动；进一步的定性分析和定量诊断结果表明：与急流北移、中高层槽脊加深相关的动力过程，即负涡度平流和冷平流，造成了西伯利亚区域强下沉运动，从而主导了秋-冬转换时期西伯利亚高压的建立。
3. 西伯利亚高压建立年际变化的机理分析
在年际时间尺度上，西伯利亚高压建立存在较强的年际变化。西伯利亚高压建立的偏早年伴随着正EU遥相关型波列（位势高度场上表现为欧洲西部、乌拉尔山和东亚沿岸的“负-正-负”型位势高度异常）和副热带西风急流的北移，北大西洋海温的负异常和欧亚积雪正异常则有利于加强EU环流型和副热带西风急流，造成西伯利亚地区的下沉运动和海平面气压的升高，进而有利于西伯利亚高压建立偏早；偏晚年则相反。
气候变暖导致复合风雨事件向极地迁移加强
近日，中国科学院海洋所研究员尹宝树团队等研究揭示气候变暖导致复合风雨事件向极地迁移加强，成果发表在《地球物理研究通讯》。
全球变暖背景下，高影响天气气候事件频发。多个极端事件时空交织叠加的复合事件往往会造成更严重的灾害。其变化、影响与风险防控是气候变化领域的前沿科学问题和防灾减灾的重大挑战。
复合风雨事件，亦即“狂风暴雨”事件，影响海陆交通运输安全，加速基础设施和建筑损坏，危及社会经济和人民生命财产安全。但当前对复合风雨事件未来预估变化、驱动机理及不确定性的理解却极为有限，制约了有关未来气候变化综合风险的认知和适应行动的实施。
该研究基于13个全球气候模式的历史试验、情景模拟试验及每个模式3个集合样本，与ERA5再分析数据的日降雨和日风速来进行。诊断发现，多模式历史试验集合中值结果能较为理想地刻画全球复合风雨频率、强度和持续时间的气候态特征。
团队进一步预估发现，在两种情景下，未来全球复合风雨事件将向极地迁移加强，主要表现为：发生频率在南北半球50°以上高纬度区域显著增多，而副热带区域显著减少；事件强度在全球陆地范围内普遍增强。
基于归因敏感性试验分析发现，复合风雨频率和强度的变化主要是由极端降水的变化引起的。此外，基于“故事线”分析方法发现，在区域层面上，模型结构性差异导致的极端风或极端降雨等驱动因子的变化，是复合风雨事件预估不确定性的主要来源。
研究提供了有关气候变暖背景下复合型风雨事件的新认知，基于气候故事线的区域预估不确定性分析，可为制定更稳健的区域适应策略提供科学指导，对防灾减灾和应对气候变化有重要意义。
青藏高原多年冻土生态系统植物生物量 分配研究揭示气候变暖影响
中国科学院西北生态环境资源研究院的科学家团队，联合了国外科研团队，在青藏高原多年冻土生态系统植物生物量分配研究上取得了重要进展。这项研究揭示了气候变暖如何影响植物生物量在地下与地上部分的分配，为理解全球变暖背景下冻土生态系统碳循环提供了新的视角。相关论文发表于《美国科学院院刊》。
青藏高原，作为全球中低纬度地区最大、范围最广的多年冻土区，不仅储存了地球陆地生态系统中约一半的碳，还在水源涵养、土壤保持、碳固定和生物多样性保护等方面发挥着至关重要的作用。因此，研究这一地区生态系统中植物生物量的分配模式及其对环境变化的响应，对于理解全球气候变化的影响具有重要意义。
在这项研究中，科研团队通过对过去30年青藏高原多年冻土区三种典型高寒生态系统中的大量样地和植物个体进行了深入调查和分析。他们发现，随着气候变暖，不同生态系统中的植物生物量分配模式发生了显著变化。在较湿润的高寒湿地中，植物更倾向于将生物量分配到地上部分，而在土壤水分较低的高寒草甸和干旱的高寒草原中，植物则更愿意将生物量分配到地下。
进一步的分析表明，这种变化主要是由气候变暖引起的植物生长偏好所驱动的，而不是由植物群落种类组成的变化引起的。特别是在干旱条件下，气候变暖对植物生物量分配的控制能力随着增温速率的增加而变得更强。
然而，值得注意的是，目前冻土生态系统中应用的主流模型在捕捉这种生物量分配变化信息方面存在不足，这可能给全球多年冻土区冻土生态系统碳储量估算以及未来碳轨迹的变化预测带来很大的不确定性和挑战。
此项研究不仅增进了我们对青藏高原多年冻土生态系统植物生物量分配机制的理解，也为全球气候变化背景下冻土生态系统的管理和保护提供了科学依据。
随着全球气候变暖的加剧，青藏高原多年冻土生态系统的变化将日益受到关注。未来，科研团队将继续深化这一领域的研究，为保护地球生态环境和应对全球气候变化作出更大贡献。
气候变化或导致褐藻和海草减少
近日发表在《自然·通讯》杂志上的一项新研究发现，气候变化可能导致褐藻和海草的全球分布范围缩减。这一研究为气候变化对海洋生物产生普遍影响提供了新证据。
褐藻和海草是构建海洋生态系统的关键植物，它们参与海洋养分循环、促进碳封存、减缓气候变化、促进渔业发展，为沿海地区提供了重要的生态和社会经济功能。
在这项由芬兰赫尔辛基大学和欧盟委员会联合研究中心等机构合作的研究项目中，研究人员对共计207种褐藻和海草在不同气候变化条件下预估的分布情况进行建模，并模拟它们未来在全球范围内的分布。结果显示，到2100年，全球褐藻和海草的分布范围将缩减5%～6%，在全球多地的本地多样性平均下降3%～4%，而高度适合褐藻和海草生长的栖息地将在全球部分地区减少至少70%。研究人员表示，褐藻和海草的减少会影响其他物种，损害生态系统的完整性。
六月份气温继续连创新高
根据欧盟哥白尼气候变化服务机构发布的最新数据，全球平均气温已连续12个月比工业化前时期高出1.5℃。这是全球有记录以来最热的6月，也是连续第13个月创下月度气温记录。
根据哥白尼气候变化服务机构数据，2024年6月气温比1850—1900年（指定的工业化前参考期）估计的6月平均气温高出1.5℃，这是连续第12个月达到或突破1.5℃的临界值。过去12个月（2023年7月—2024年6月）的全球平均气温比1850—1900年工业化前的平均气温高出1.64℃。
数据显示，2024年6月，南纬60°至北纬60°的海面温度平均值为20.85℃，是该月有记录以来的最高值。这是哥白尼气候变化服务机构数据记录中连续第15个月出现相应月份最热的海面温度。
根据《巴黎协定》，各国同意将全球地表长期平均温度保持在远低于工业化前水平2℃的水平，并努力在本世纪末将温度控制在1.5℃。科学界一再警告，升温超过1.5℃有可能引发更为严重的气候变化影响和极端天气。即使按照目前的全球变暖水平，也已经出现了破坏性的气候影响。
FAO：气候风险预计将影响全球海洋鱼类生物量
7月10日，联合国粮食及农业组织（FAO）发布名为《气候变化对海洋生态系统和渔业的风险：渔业和海洋生态系统模型相互比较项目对2100年的预测》。报告突显了气候对全球海洋几乎所有区域可开发鱼类生物量的潜在风险，包括主要生产国和高度依赖水产食品的国家。
报告表示，全球可捕捞鱼类生物量预测显示，到本世纪中叶，世界许多地区的可捕捞鱼类生物量将下降10%以上，尤其是在高排放情景下。
全球可捕捞鱼类生物量的预测显示，在本世纪中叶，特别是在高排放情景下，许多世界地区可能会出现超过10%的下降。报告指出，在预计全球升温为3～4.0℃的高排放情景下，到本世纪末，48个国家和地区的鱼类生物量降幅将达到或超过30%。相比之下，在预计全球升温为1.5～2℃的低排放情景下，到本世纪末，178个国家和地区的变化将稳定在无变化或不超过10%的减少范围内。
报告指出，在高排放情景下，鱼类生产大国的鱼类产量到本世纪末会下降，例如秘鲁的专属经济区和中国的专属经济区分别下降了37.3%和30.9%，但在低排放情景下则趋于稳定。
报告表示，对本世纪末两种情景下预测的损失进行比较后发现，降低排放量几乎对所有国家和地区都有明显的好处。
其中包括小岛屿发展中国家，这些国家的人民严重依赖渔业获取食物和收入，而气候变化给这些国家带来的生态和社会经济风险最大。例如，在太平洋岛屿国家中，密克罗尼西亚、瑙鲁、帕劳、所罗门群岛和图瓦卢的低排放情景避免了高排放情景下预测的本世纪末极端损失的68%～90%。
（《气候变化动态》编辑组）
