文摘

实质性的温度和降水的变化以来,已观察到的第一个永久气象站成立于1911年的斯瓦尔巴特群岛地区。温度和降水观测系列最长的发展进行了分析,并与积极的和消极的趋势是确定时间。对所有温度系列,积极发现线性趋势年度值以及春天,夏天,秋天系列。一个非常强大的冬季变暖是确定最新的几十年。评估温度趋势从全球气候模型被迫缩减规模观察表明,温室气体排放缩减规模结果做跨基于趋势在斯瓦尔巴机场1912 - 2010。小说《斯瓦尔巴特群岛地区表明未来预测关注气候变暖利率提高至2100年的三倍观察在最新的100年。朗伊尔城地区冬季平均温度在本世纪末预计在10°C高于现在的气候。还对降水、长期观测系列表明增加和预测表明进一步增加到2100年。

1。介绍

北极地区土地过去2 - 3年经历更多的变暖,地球上的其他地区(1,2]。这种“北极放大”可能是由于反馈机制从海冰损失3)或大气和海洋环流的变化(4]。同样,Serreze et al。5]解释北极温度异常最近十年2000 - 2009反映了(1)一个通用的背景变暖这是地球的一部分的反应积极的辐射强迫,(2)在大气环流异常,和(3)表面的变化特点,特别是,海冰范围和更高的海洋表面温度降低而气候学。气候模型(1,2,6]此外表明人为全球变暖在未来也将增强在北部高纬度地区atmosphere-ocean-ice复杂的反馈机制的系统。

最复杂的工具来描述未来长期气候发展大气海洋环流模式(AOGCMs)。这些模型包括一个描述物理过程与大气,海洋,海冰,通常陆地表面过程。决议在AOGCMs目前满足造型大气中最大规模的特性,但总体来说仍然太粗气候地区或当地规模繁殖。

对于大多数研究气候变化的影响,详细的场景需要特定的位置,也就是说,有比现在更详细的空间分辨率与全球气候模型模拟。得到更多的斯瓦尔巴特群岛地区特有的气候预测,不同的降尺度技术(动力和empirical-statistical)被用来“婚书”全球气候模型的结果区域和当地的尺度。各种各样的国家和国际的全球气候模型的结果(包括CMIP3合奏(7)在本研究缩减规模的斯瓦尔巴特群岛地区,尤其是朗伊尔城区域。

在北极区域归因研究,必须认识到自然变化的重要性。在北极气候模型模拟、信号产生的人类活动导致的气候变暖(噪音)很大的可变性也大。在北极低信噪比可能比低纬度地区(8),大多数的预测在这个研究是关注21世纪的结束。在北极,数据匮乏和测量问题是其他重要问题。监控长期在斯瓦尔巴特群岛地区气候条件的变化,是很重要的观测系列的最佳利用的区域。

本文描述了观测到的温度和降水变化在最新的100年(部分2),方法和背景资料申请AOGCMs提供区域和当地气候信息(部分3斯瓦尔巴特群岛地区),预测气候发展到2100年(部分4),预计每日温度变化的例子在朗伊尔城(斯瓦尔巴机场)区(部分5)。

2。观察到斯瓦尔巴特群岛气候发展在过去的100年

2.1。温度

第一个永久气象站1911年在斯瓦尔巴特群岛成立于绿色港口(9]。在上个世纪,有几个不同的斯瓦尔巴特群岛地区气象站的搬迁(图1)[10]。因为大型气候梯度和恶劣的天气条件下,即使是很小的变化在北极测量地点可能会导致大量测量条件的变化。识别在北极系列也非均质复杂稀疏站网络。目前温度测量在斯瓦尔巴机场和新奥勒松一直执行在同一网站自1975年以来,但通过结合几个系列,建立了单一化、复合温度系列斯瓦尔巴朗伊尔城/机场地区1911年和1934年新奥勒松回(9- - - - - -11]。

表1显示,年平均温度在正常时期1961 - 90”标准(12]从−2.4°C Bjørnøya−6.7°C在斯瓦尔巴机场,和冬季平均气温15 -−−13°C的斯匹次卑尔根。到最近的正常时期(1981 - 201012),表1显示了一个增加的年平均气温1 - 2°C。冬天的平均温度已经上升了3.5°C Hopen和斯瓦尔巴机场,而夏季增加所有电台都在0.5 - -1.0°C。

一系列的年平均温度的时间站在斯瓦尔巴特群岛地区长期模式(图非常相似2)。温度增加了在所有季节(cf表2)在冬季和春季最强劲的增长。平滑的图表表明,数十年尺度上有变化,导致主要正温度趋势在1930年代之前,然后相对温暖期在随后的二十年里,温度下降从1950年代到1960年代,然后温度升高。这些特性是讨论Hanssen-Bauer [13),也见过北极的其他部分(例如,[14])。尽管数据覆盖面是有限的在北极上半年的20世纪,早些时候温暖期的空间格局在1940年代和1930年代似乎是不同于当前的温暖异常。特别是,当前温暖期部分与北方年度模式和影响更广泛的地区(14]。

变暖的动态在斯瓦尔巴特群岛在1930年代之前仍不完全清楚,全球变暖从1960年代到1990年代中期显然是与大气环流模式有利于提高南方和西南大风在斯瓦尔巴特群岛地区15]。这同意严格等。16]国家,一半以上的变暖在北冰洋东部和冷却在拉布拉多海从1970年代到1990年代占了北极涛动(AO)和et al。14]国家,北方年度模式是北极变暖在这个时期的部分原因。最近十年,然而,显示截然不同的模式。虽然5这十个最暖的冬天在斯瓦尔巴机场复合系列发生2000年之后(2005、2006、2007、2008和2010年),这些冬天的几个特点是平均甚至低AO模式。最近建议(17,18),最近的北极海冰损失负责北极温度这些以后,不仅通过直接导致改变大气的热量平衡,但也导致修改的大尺度大气环流向“温暖Arctic-Cold大洲”风模式。

线性趋势(表2)被用来量化温度发展的斯瓦尔巴特群岛,即使存在某些怀疑反对使用线性趋势作为气候变化的措施,因为这种变化未必发生线性(19]。另外,短时间序列的线性趋势是敏感的开始和结束点。早期的研究(例如,1)表明,最长的北极系列的最佳选择打破分可分为三个时期,第一个和最后一个显示统计上显著的变暖,而中期显示显著冷却,cf,图2。为了让站在斯瓦尔巴特群岛地区的趋势直接对比在不同时期,本研究不使用这些“最佳时期,”而是线性趋势四~ 23年时间同时运行几个站在哪里(1920 - 1942,1943 - 1965,1966 - 1988,和1989 - 2011年),表2。

在第一时期(1920 - 1942),复合斯瓦尔巴机场系列显示变暖(每年在秋季和冬季)。巨大的变暖的北极在1940年代之前的几十年通常被称为“20世纪初变暖”,是20世纪最壮观的气候事件(20.]。在接下来的时期(1943 - 1965),所有车站往往显示消极趋势年度温度。冷却尤为强劲(每十年1.5 - -1.8°C复合新奥勒松和斯瓦尔巴机场系列)在冬季。在过去的两个时期(1966 - 1988和1989 - 2011年),有一个变暖站在所有的季节里,除了一个小冷却Bjørnøya在夏季1966 - 88。每年的气温上升在斯瓦尔巴机场和Hopen最近二十年接近每十年1.2°C,和在冬季变暖(每十年2 - 3°C)是大大高于在“20世纪初变暖。”

最优系列(表的趋势2,底部)显示,年平均温度在斯瓦尔巴特群岛显著增加机场/朗伊尔城地区自1912年以来。线性趋势表明增加年平均温度为2.5°C在最近的100年,大概估计全球变暖的三倍(2在同一时期。以来的气候变暖也大大加速增长从1912年到2000年每十年0.14°C Hanssen-Bauer报道(13]。还在Bjørnøya和Hopen,有统计上显著的积极趋势年度温度最优系列。复合新奥勒松系列开始于1930年代相对温暖,因此没有统计上显著的变暖从这个站的最佳年度系列。

最优系列,所有电台都统计上显著的变暖趋势(每十年0.27 - -0.46°C)在春天。这反映了一个事实,春天气温平均在整个世纪比增加,例如,冬天的温度。1912 - 2011年期间明显变暖(在5%的显著水平)在斯瓦尔巴机场发生在春天,夏天,秋天。

1975 - 2011年期间,可以比较最近的趋势当所有电台都运行在目前的网站。线性表的趋势2表明这37年期间,每年温度四个站增加了2.7 - -4.0°C,和冬季温度由4.8 - -6.5°C。

2.2。降水

观测表明,年降水总量增加了大约14%在北极以北60°N在过去的一个世纪里(1]。最伟大的增加被观察到在秋季和冬季。然而,不确定性在测量降水在严酷的北极环境22)和数据的稀疏的部分地区限制对这些结果的信心。在北极,有大型区域性降水的变化,以及大型区域性降水的变化的变化。根据适配器(1),每十年降水增加2%在北极变暖上半年的20世纪(1900 - 1945),北欧地区的重要趋势。在二十年的北极冷却(1946 - 1965),高纬度降水每十年增长约1%。自1966年以来,年降水量增加大约在同一速度上半年的20世纪。此外,联合国政府间气候变化专门委员会(2]国家,普遍增加降水量在1900 - 2005年欧洲北部。

恶劣的天气条件下(例如,吹,吹雪,在降水指标undercatch降雪,和高风速)复杂的降水测量在北极10,13,22]。减少因为仪器的非均质性变化,人工降水测量仍在本文使用的电台。长期在斯瓦尔巴特群岛地区降水变化的研究受到几个搬迁的指标。雨量计的朗伊尔城于1975年搬到斯瓦尔巴机场,但基于测量在几个网站,复合,单一化降水系列1912年建立了Nordli et al ., 199611]。然而,这个系列不是单一化2005年新搬迁后的故事。还Hopen系列不是单一化搬迁后在1997年雨量计。

平均年降水量在新奥勒松是超过两倍斯瓦尔巴机场(表3)。斯瓦尔巴特群岛机场和新奥勒松,最近春季和夏季降水略低于平均标准正态期间1961 - 1990,虽然有增加在秋季和冬季。新奥勒松和Bjørnøya,平均年降水量在1981 - 2010年为10%,1961 - 1990年期间分别高出20%。

挪威北极高地站的降水系列显示不同个体长期模式在一年一度的年代际时间尺度(图3)。这是非常相似的发展与温度和降水变化的主要原因是本地规模较小的空间比空气温度。然而,该系列有一个共同的特点:所有系列展示一个积极的趋势年降水量在整个周期的观察(cf表4)。Hanssen-Bauer和Førland15]表明,降水趋势在斯瓦尔巴机场从1912年到1990年代在很大程度上可以解释为同期大气环流的变化。斯瓦尔巴特群岛机场的年降水量的趋势和Bjørnøya显著甚至在1%的水平。斯瓦尔巴特群岛机场,每年测量降水平均每十年增长了2%,而增加Bjørnøya和新奥勒松是每十年3 - 4%。在斯瓦尔巴机场,夏季和秋季降水表现出明显增加(在5%的显著水平),在Bjørnøya,显著增加发生在冬天,春天,秋天,(表4)。1975 - 2011年期间,当测量Bjørnøya和新奥勒松是目前网站执行;积极为年度趋势发现,秋季和冬季降水(表4,底部)。

虽然在年降水量的长期趋势往往是积极的在斯瓦尔巴特群岛,降水水平似乎已经在最近的二十年而不变(图3),尽管气温不断上升的事实。这可能与政府在该地区大尺度大气环流的转变,建议通过陆路和王(17]。

3所示。全球气候模型的降尺度挪威北极

综合海洋大气环流模型(AOGCMs)是最复杂的工具可用于预测全球气候的发展。这些模型提供了一个描述的大气,海洋,海冰,经常地表过程的一组描述的基本物理和动力学方程。不同AOGCMs给气候预测的差异,主要原因是不同的初始条件,决议,和不同的参数化2]。在高纬度地区,自然变化很大,可以解释的差异AOGCM模拟(23];然而,不同模型之间的差异在一定程度上可以归因于地球的几何形状,降低自由度,抽样波动(24]。高北极地区气候变化的另一个原因是反馈机制与冰雪。

AOGCMs目前的决议可能满足造型最大规模的特性,但总体来说仍然太粗使这些模型能够再现气候地区或当地的规模。当需要更多的详细的气候数据,例如影响研究,输出可以缩减规模AOGCMs动力或统计技术。一个重要(尽管不是唯一的)条件使现实的当地气候预测,是AOGCM用于降尺度提供了相当好的描述现在的气候在北极。虽然没有一个AOGCM可以说是“最好”的使用在北极的评估,沃尔什et al。25)评估和排名15的政府间气候变化专门委员会(2)模型根据他们的繁殖能力观察到海平面压力,温度和降水。

3.1。区域气候模型(动力降尺度)

输出AOGCMs可用于驱动区域气候模型(rcm)相比,有更详细的过程表示AOGCMs除了更高的空间分辨率。区域气候模型HIRHAM早些时候已经被应用在北欧地区(26)和瞬时气候模拟对格陵兰岛和附近海域(27]。成功实施RCM取决于很多的条件,例如,嵌套策略,域尺寸,不同分辨率之间AOGCM RCM,物理参数化,推动质量数据,spinup时间。一般情况下,不能指望一个RCM大规模改善AOGCM结果中的错误但应该能够开发小规模的特性,至少迫使由于更现实的表面。至于其全球同行,当然需要实际模拟气候。观测数据可以被用于验证,作为第一次尝试相信气候变化实验的输出。

大多数欧洲和北欧RCM模拟不包括挪威北极,例如,欧洲大型乐团项目(www.ensembles-eu.org),域的北部边境是挪威大陆的北部。一个新的区域气候模型(NorACIA-RCM,空间分辨率25×25公里)关注斯瓦尔巴特群岛地区因此成立(28]。评估是否NorACIA-RCM真实的描述了气候模型中的域,RCM运行用再分析数据集的输入(ERA40)覆盖1958 - 2002年期间29日]。综合NorACIA-validations的结论是,现在的模拟观察每天的给一个合理的描述在该地区的降水和温度气候(28]。值得一提的是,斯瓦尔巴特群岛周围的气候信号高度敏感的海洋表面温度的季节性周期和冰层覆盖。NorACIA-RCM,这是指定从全局耦合ECHAM4 / OPYC海冰模块但是修改后的斯瓦尔巴特群岛由于近年更真实的表现在RCM面具。

rcm的空间分辨率太粗,在当地范围内提供代表信息。RCM的经验调整输出因此需要获取特定站点的预测。可用不同的方法,例如,δ改变方法,分布函数的转换,等等。在这项研究中,当地一系列日常温度和降水是来源于rcm如Engen-Skaugen所述30.]。这种方法适用于月度均值和方差调整因素基于RCM的每日值之间的差异控制运行,观察温度和降水的“控制时期”(1961 - 1990)。

3.2。经验/统计降尺度

Empirical-Statistical降尺度(ESD)标识经验大规模的气候模式元素之间的联系(预测)和当地气候(预测值),然后用来预测本地更改从全球或区域气候模型的输出。成功的降尺度取决于下列条件:(1)气候模型应该复制大规模实际预测领域,(2)预测应该占主要部分的方差预测值,(3)预测和预报值之间的联系应该是静止的,和(4)应用于气候变化时,预测,“套利的气候信号”应该包括(31日]。

经验降尺度背后的哲学是,当地的气候在一定程度上是由于当地相当恒定的条件(例如,地形和植被)和部分大型天气模式。在比较结果从经验降尺度和区域气候模拟斯堪的纳维亚,Hanssen-Bauer et al。32)得出的结论是,几乎没有显著差异的结果。经验降尺度可能抓几个地方特色不“解决”在目前区域气候模型。另一方面,区域气候模型提供更好的时间分辨率以及许多气候变量的实证降尺度不能繁殖。另一个限制是,基本上实证降尺度可能只是用于与观测时间序列足够长的时间地方开发健壮的当地气候和大规模模式之间的关系。然而,在太空中可以添加信息通过地理基于ESD插值结果单一网站(33]。的描述方法和结果empirical-statistical降尺度的挪威北极发表在Benestad [34,35)和Førland et al。28,36]。

挪威北极的ESD分析合并multimodel数据集(MMD)乐团基于48集成温度和降水是43。这个模型整体包括模拟对于20世纪(20 c3m)和场景运行21世纪后排放场景aib [37]。分析由Benestad [34)参与观察相结合的新方法预测21世纪的20世纪,和质量控制被用来“淘汰”全球气候模型与一个贫穷的繁殖的气候。结果发现敏感的选择预测领域,但较小的域被更可靠。一些AOGCMs已经用于制造几个并行运行,不同的只有通过使用不同的初始条件(起点)。委托人是应用于多合奏为20世纪和21世纪分别模拟。

4所示。21世纪的气候预测

4.1。空气温度

早些时候对北极温度预测(1年底]表明,21世纪,北极地区年平均气温上升7°C和5°C的A2和B2发射场景(37现在的气候相比),分别。multimodel数据集使用的区域气候预测政府间气候变化专门委员会(2]预计每年5°C的变暖的北极在21世纪的结束,但相当多的不同的模型范围为2.8°C到7.8°C。在海洋和陆地,冬天变暖预计,最大和最小的夏天。到本世纪末,平均变暖在政府间气候变化专门委员会(2]预测范围从4.3°C到11.4°C在冬天和夏天从1.2°C到5.3°C下aib排放情况。

挪威北极的NorACIA-RCM运行输入从六个AOGCM模拟(cf表5),而ca。50 ESD预测(35)进行的气象站在斯瓦尔巴特群岛地区基于CMIP3合奏的全球模型运行(7]。图4(一)显示投影空间MPIB2模拟的年平均温度的变化。结果在图5证明这个模拟接近50 ESD-integrations的中值。图4(一)表明,到本世纪末,将有增加年度温度斯匹次卑尔根群岛西南1.5 - -2.0°C。最大的增加(6 - 8°C)预计的斯瓦尔巴特群岛东北部地区,在斯匹次卑尔根和Novaja Zemlja。最小的季节性变化(图中未显示)预计夏季平均温度。秋天,冬天,春天,大量增加预计斯瓦尔巴特群岛的东部和东北部。预计减少海冰覆盖范围将在很大程度上影响低层大气的温度,这是大温度梯度增加的主要原因从西南到东北地区的斯瓦尔巴特群岛地区。

站的比较ESD-values,结果从六个RCM-simulations(表5)插入位置的斯瓦尔巴特群岛气象站(36]。北极的ESD-results的质量取决于现实主义的重新分析数据集和AOGCMs [35]。气候描述re-analyses可能误导,因为稀缺的观察从北极38]。

的大部分时间站在斯瓦尔巴特群岛地区分析,有充分根据委托人和RCM-simulations [28,36]。结合委托人和RCM模拟的结果如图所示5斯瓦尔巴特群岛机场/朗伊尔城。粗线代表的系综平均48 ESD模拟。彩色符号表明大多数的中间值基于插值RCM值非常接近ESD值。垂直酒吧给测量RCM的年际变化是如何复制的模拟。粉色区域显示的5 - 95百分位范围intermodel ESD模拟和内部变化。大的传播主要是由于北极和明显的年际变化的特质,也反映了intermodel (AOGCM)差异。这些结果描述不确定性与预测提供依据(33]。温度的图也说明了现在的气候会被定性为“极其高”将根据这些结果中发现的下部为本世纪末温度分布。

的ESD模拟1900 - 2000年期间进行的历史运行(20 c3m) AOGCMs被迫与观察到的排放。RCM和ESD结果给出了5 - 95%的间隔,它应该是基于预期大约90%的值(黑点)应该在孵化区域如果模型能够再现现实的差异。斯瓦尔巴特群岛机场(图5),这似乎是如此。然而,好像ESD模型不能够重现以来最暖和的冬季在1930年代到1950年代,也不是最冷的季节。

比较模仿和观察到的历史趋势,进行了线性趋势符合每个认识的缩减规模CMIP3运行结果为20和21世纪。趋势与ESD结果估计的最佳观测时间间隔相同系列从斯瓦尔巴机场/朗伊尔城(表2)。CMIP3趋势分布近似正态分布根据正常quantile-quantile情节,和一个正常的概率分布函数(PDF),因此,用于估计观测线性趋势之间的相似性和相应缩减规模的趋势。pdf文件如图6和观察到的趋势。在每个面板显示的概率表明分位数的缩减规模相匹配的结果观察到的趋势。所有季节,观察到的趋势下降10 - 90置信区间内,这表明缩减规模做跨度的观察结果。这种比较是缩减规模变暖趋势的评价从CMIP3跑过去,但这并不验证对未来趋势的现实主义。大传播在模仿历史趋势表明,CMIP3合奏包含一些模型与不切实际的斯瓦尔巴特群岛地区的结果,意味着大不确定性与预测未来气候趋势。

预计每年百分位数的变化和季节性温度ESD的集合体(48个成员)和RCM(4成员有效的2071 - 2100年)模拟列于表6。百分位数的RCM数据校准之前计算;对于每一对控制/场景,从之间的差异调整的数据控制和所有控制模拟的意思是1961 - 1990。斯瓦尔巴特群岛机场/朗伊尔城,年平均温度显示增加的50-percentiles几乎7°C从1961 - 1990到2071 - 2100。冬季气温,50-percentile高出10°C左右在2071 - 2100年期间。增加年度50-percentile在ESD和RCM-ensembles Bjørnøya 6.2和4.1°C,分别。而大ESD合奏表示95百分位的最高增加温度,较小的RCM的情况则更为复杂。但乐团显示大幅增加(~ 12°C)上5%的冬季气温在朗伊尔城地区。

4.2。降水

适配器(1]对北极气候预测(60 - 90°N)表明年度总降水增加约12%从1981 - 2000到2071 - 2090。联合国政府间气候变化专门委员会(2)指出,降水量增加很可能在高纬度地区。预计降水变化的空间格局(2)显示了最大的百分比增加了北冰洋(30 - 40%)和最小的(甚至略有下降)在北大西洋北部(< 5%)。21世纪,年底预计年度北极平均降雨量的变化aib排放情况变化从10至28%,系综平均的18%。冬天降水增加比例最大和最小的在夏天,符合预期变暖。

预计年降水量的增多,基于RCM模拟MPIB2(图4 (b))显示了一个从斯匹次卑尔根群岛西南几个百分点增加到超过40%的东北地区的群岛。降水变化的空间格局的温度模式(图非常相似4(一)),反映出可降水增加通过增加温度。预计从6个模拟降水的变化总结了NorACIA-RCM表7。预计年平均降雨量的增多,到2100年在朗伊尔城地区是Bjørnøya 12%和8%。降水预计将增加在所有季节在春天最大的增加。应该注意的是,朗伊尔城地区的降水很稀缺,这意味着尽管大相对增加,绝对增加季节性降水可能只是几毫米。

Benestad [34)进行ESD的月降水总量的挪威北极站点,基于最近的全球气候模型模拟。实际结果表明,世俗的变化观察强于过去ESD的结果。此外,统计之间的联系当地(观察)和大规模(ERA40)降水量一般弱和当地的自然39]。此外,一些全球模型可能不繁殖区域降水特征在这个地区很好,因此引入更多的错误和不确定性在试图确定的重要空间AOGCMs降雨模式。因此,ESD-based预测降水在斯匹次卑尔根区被认为是不确定的,并且结果不包括。

作为一个每天在极端降水指标变化,Førland et al。28使用5%超过数值“95 -百分比”。MPIB2模拟,他们发现,天降雨,这95%的价值在本世纪末的斯匹次卑尔根地区可能超过1 - 1.5倍比今天更频繁的气候。此外,天数的变化与“暴雨”(即。,每日降雨量超过20毫米)进行了研究[28]。在当前的气候,有可能通过多年在斯瓦尔巴特群岛地区每个事件之间满足这个定义的“强降雨。“因此,尽管预计相对频率的变化是相当大的,与日常降雨20毫米以上事件将不寻常的(~ 1天/年)也在本世纪末。

5。每日温度变化在朗伊尔城2050年

气候变化影响和适应研究发展在未来30 - 50年更适合规划目的比变化到本世纪末。可以看到从图52100年,温度增加接近线性的。估计未来40年大规模的温度变化将是110年大约1/3的值在表6。斯瓦尔巴特群岛地区脆弱的动植物是暴露在极端的温度,因此知识日常温度高于或低于一定的阈值是很重要的。学习每日温度变化在斯瓦尔巴机场/朗伊尔城地区到2050年,每日从RCM模拟MPI92a(表值5)调整部分中概述3.1。

重要的是要记住,预测基于单个AOGCM和一个RCM只提供一个粗略的哪个方向当地的气候可能会改变(40,41]。然而,图5表明,除了夏季,2021 - 2050年的热身RCM模拟基于MPI92b ESD合奏的接近中值。夏季,MPI92b变暖的上部。表8表明,调整日常温度控制段好按照观测值在1981 - 2010。

每年1%(表值8)说明平均每年3 - 4天,每日平均温度低于−28°C或超过9.5°C在当前气候。在2021 - 2050年期间,1%的值是−23°C,而99%的值是11°C。夏季,预计1%价值将远高于零,和温度阈值超过平均每年一次将+ 12°C左右。虽然在目前的气候平均每年冬季的一天,每天平均温度低于−31°C, 2021 - 2050年的预计值−25°C。

在当前的气候,斯瓦尔巴特群岛机场/朗伊尔城区域经历大约每年240天,每天平均气温低于零(表9)。2021 - 2050年期间,每年的天数和平均气温低于零将减少约200根据基于MPI92b投影。天平均气温很低(<−20°C)预计由大约30 MPI92b减少在当前气候大约在2021 - 2050。北欧地区,热生长季节通常被定义为时间的每日平均温度超过+ 5°C (42]。表9表明的热生长天数将从50增加在目前的气候在2021 - 2050年期间75年左右。

6。结论

(我)大规模在北极变暖在最近的几十年也承认在测量网站在斯瓦尔巴特群岛地区。在最近的二十年里,每年的温度不同的站在该地区每十年增加了1.0 - -1.2°C。冬天变暖已相当戏剧化,每十年增加2 - 3°C站。在1966 - 1988和1989 - 2011时期,有一个积极的线性趋势所有季节。然而,在1943 - 1965,有一个相当强大的冬季冷却(每十年0.9 - -1.8°C)站,也导致负面趋势年度温度。(2)结果从几个降尺度动力(区域气候模型)和empirical-statistical技术项目大量未来的斯瓦尔巴特群岛地区的气候变暖。一般来说,有很好的根据结果从两个不同的降尺度技术之间。斯瓦尔巴特群岛机场/朗伊尔城区域,预计变暖从1961 - 90到2071 - 2100 = 0.6°C每十年的年平均气温为0.9°C每十年冬季。这是非常接近的值由Hanssen-Bauer [13,变暖速率远高于观察最新的100年期间,在线性温度每十年上升0.25°C每年和冬季。因此,温度的预测表明未来率增加三倍观察系列在1912 - 2011。最强的气温上升的地区海冰范围预计将减少。(3)线性温度趋势从empirical-statistically缩减规模CMIP3强制运行观察温室气体排放进行比较与观察到的趋势在斯瓦尔巴机场1912 - 2010。对于所有季节,观察趋势下降10 - 90%置信区间内,这表明缩减规模做跨度的观察结果。然而,显而易见的是,有一个大的传播建模的趋势表明缩减规模CMIP3-ensemble包含一些模型与现实的结果。因此,它应该被强调,大不确定性与预测未来气候发展的斯瓦尔巴特群岛地区。(iv)每日温度,调整值从一个仿真区域气候模型表明,每日温度较低的阈值在每年平均只有3 - 4次(1%)将增加从气候到−−28°C现在23°C的2021 - 2050年期间。夏季的预测表明,日平均气温低于零不会发生对本世纪中期了。每年的天数与热条件越来越多(平均温度高于+ 5°C)将从50天在当前气候在2021 - 2050年的约75。(v)有相当大的降水测量误差在斯瓦尔巴特群岛严酷的北极气候,和几个搬迁的雨量数据进一步复杂的长期降水趋势的分析。然而,所有的长系列的斯瓦尔巴特群岛地区年降水量的增加。斯瓦尔巴特群岛机场,每年测量降水平均每十年增长了2%,而增加Bjørnøya和新奥勒松是每十年3 - 4%。(vi)RCM模拟项目年降水量的增加2100年的几个百分点斯匹次卑尔根和西南群岛东北部地区的40%以上。empirical-statistical预测了该地区受到薄弱的地方和大规模降水之间的相关性,因为几个全球模型没有繁殖区域降水特征。因此,ESD-based预测降水在斯匹次卑尔根区被认为是不确定的,并且结果不包括。(七)应该注意的是,这里给出的缩减规模场景完全取决于结果从AOGCMs海冰表示相当粗糙,尽管最近有所改善(2]。海冰的最近的损失可能增强地区和地方北极变暖,不仅通过改变能源预算,但也导致修改的大规模的大气环流。在北极气候的进一步发展将可能与海冰的发展状况密切相关。

确认

本研究是一个挪威的一部分(http://www.noracia.npolar.no/)跟踪的北极气候影响评估(http://www.amap.no/acia/)。感谢我们的同事公司Isaksen,Øyvind Nordli,和汉娜Szewczyk-Bartnicka寻求帮助1,2,3。作者也谢谢两位匿名评论者的宝贵的意见和建议。