CMIP5模式对气候变化背景下中国地区未来气候灾害风险预估研究

摘要

在全球变暖背景下，极端天气气候事件趋多趋强，对人类社会造成了巨大影响，因此研究气象要素与灾害风险之间的关系，预估极端天气气候事件变化可能造成的气候风险的时空分布特征，进一步得知气候风险对社会经济造成的影响尤为重要。
　　本文利用耦合模式比较计划第五阶段（CMIP5）17个全球气候模式的温度和降水数值模拟结果对中国地区极端降水、干旱和高温等相关指数及其不同重现期进行了计算，并结合 SSPs路径下的社会经济预估数据以及精细化土地利用数据等对中国地区未来气候灾害风险进行预估，定量评估了暴雨洪涝、干旱和高温灾害风险对社会经济造成的影响。研究结果表明：
　　(1)?在未来不同情景下，中国地区极端降水均呈增加趋势，增幅的大值区主要集中在长江以南及华北地区；极端高温均呈上升趋势，西北和西南南部地区呈现出明显的高值区，表明未来发生极端降水和极端高温的可能性高，且强度大、范围广。极端干旱则有不同的变化特征，呈现出在南北更旱的分布格局，未来中国西北西部和内蒙古地区、西南南部和华南南部出现极端干旱的概率更高。
　　(2)?对21世纪不同重现期的分析表明，三种气候灾害风险对GDP和人口影响较大的地区都集中在华北、黄淮、江淮及华南沿海等经济发达地区以及二线城市及其周边。三种灾害对GDP的影响RCP4.5情景下更大，RCP4.5和RCP8.5情景下，21世纪暴露于暴雨洪涝和高温灾害下的GDP在全国范围随时间均呈增加趋势；暴露于干旱灾害下的GDP在RCP4.5情景随时间呈先增长后减少的趋势，RCP8.5情景下呈增长的趋势。暴雨洪涝灾害和高温灾害对人口的影响在RCP4.5情景下先增加后减少，RCP8.5情景下持续增加；干旱灾害对人口的影响在21世纪各时段均呈现下降的趋势，RCP4.5情景降幅更大。
　　(3)?未来发生暴雨洪涝灾害风险较高的地区集中在中国中东部地区，尤其是经济发达、人口密集地区。不同重现期下，RCP4.5和RCP8.5情景下的发生暴雨洪涝高风险区域的范围随时间增大，21世纪末发生暴雨洪涝风险的可能性更
　　大，受灾面积广，高风险区域面积加大。
　　(4)?未来干旱灾害高风险区主要位于华北平原及东部沿海地区。RCP4.5和RCP8.5情景下，不同重现期下21世纪发生高风险的区域随时间先增加后减小；并随重现期的增大而扩大，RCP4.5情景下高风险区面积更大。21世纪中期干旱灾害风险影响的范围最大；灾害等级越大，影响范围越大，尤其是 RCP4.5情景。
　　(5)?未来发生高温灾害的高风险区主要位于华北平原及东部、南部沿海地区。RCP4.5情景下，各重现期均呈现出高风险区面积随时间先增加后减少的变化趋势；并随重现期增大而减少。RCP8.5情景下，高风险区随时间变化范围扩大；在21世纪后期随重现期增大而扩大。因此RCP4.5情景下高温风险在21世纪中期影响范围最大，且随灾害等级的增大影响范围缩小；RCP8.5情景在后期影响范围更大，重现期越大影响范围越大。
　　(6)?未来中国地区综合气候灾害风险主要集中在胡焕庸线以东以南地区，西藏、新疆等西北地区风险低。RCP4.5情景下各重现期下的高风险区面积呈现随时间变化先增加后减小的变化趋势；RCP8.5情景下，在20年、50年、100年重现期均呈现持续增加的趋势。RCP4.5情景下21世纪中期综合气候灾害高风险区影响范围更广，RCP8.5情景下21世纪后期综合高风险区影响范围更广。

目录

声明

第一章 引 言

1.2 研究进展

1.3 研究内容和章节安排

第二章 资料和方法

2.1 资料

2.2 灾害风险相关指数的定义

2.3 方法

第三章 暴雨洪涝灾害风险变化趋势预估

3.1 暴雨洪涝灾害相关指数重现期分布变化

3.2 暴雨洪涝物理暴露度的时空变化

3.3 暴雨灾害风险预估

3.4 本章小结

第四章 干旱干旱灾害风险变化趋势预估

4.1 干旱灾害相关指数重现期分布变化

4.2 干旱物理暴露度的时空变化

4.3 干旱灾害风险预估

4.4 本章小结

第五章 高温灾害风险变化趋势预估

5.1 高温灾害相关指数重现期分布变化

5.2 高温物理暴露度的时空变化

5.3 高温灾害风险预估

5.4 本章小结

第六章 综合气候灾害风险变化趋势预估

6.1综合气候灾害风险预估

6.2本章小结

第七章 总结与讨论

7.1 主要结论

7.2 研究探讨和展望

参考文献

在学期间的研究成果

致谢