孔锋

• 1:清华大学公共管理学院
• 2:清华大学应急管理研究基地
• 3:中国气象局气象干部培训学院

摘要(Abstract)：

在《巴黎协定》制定的1.5℃温控目标面临挑战的背景下,地球工程作为人为快速给地球降温的手段,逐渐成为学界关注的焦点话题之一。采用BNU-ESM模式的2020—2099年地球工程和非地球工程(RCP4.5)情景下的0.5°×0.5°的日值降水数据,基于中国气象局中央气象台划分的24 h降雨强度划分标准,诊断了地球工程实施期间(2020—2069年)和结束后(2070—2099年)的5种强度降雨量的空间格局及差异特征,以此来揭示地球工程实施对中国不同强度降雨量的潜在影响。结果表明:(1)地球工程在实施期间及结束后并未根本性改变中国不同强度降雨量的空间分布格局,两种情景下的中国不同强度降雨量空间高低分异格局具有相似性,但地球工程实施结束后的中国不同强度降雨量的相似性整体低于实施期间。(2)两种情景下的差异表明在地球工程实施期间,地球工程对中国低强度降雨量以促进作用为主,抑制作用为辅;对中高强度降雨量则以抑制作用为主,促进作用为辅。在地球工程实施结束后,地球工程对低强度降雨量起抑制作用的区域增多,对高强度降雨量起促进作用的区域增多。(3)地球工程情景下实施前后表明,相比实施期间,地球工程实施结束后对中国不同强度降雨量的影响主要以促进作用为主,抑制作用为辅。研究对于认识地球工程对中国气候的影响具有前瞻性意义,同时也可为中国在地球工程国际治理和谈判中提供科技支撑。

关键词(KeyWords)： 地球工程;降雨强度;潜在影响;区域差异;时相差异;气候变化

Abstract:

Keywords:

基金项目(Foundation): 国家重大科学研究计划(2018YFC1509003,2019YFC1510202);; 国家自然科学基金项目(41801064,41701103,41775078);; 中亚大气科学研究基金(CAAS201804)

作者(Author): 孔锋

DOI: 10.13928/j.cnki.wrahe.2020.09.001

参考文献(References)：

• [1] JI D,FANG S,CURRY C L,et al.Extreme temperature and precipitation response to solar dimming and stratospheric aerosol geoengineering[J].Atmospheric Chemistry and Physics,2018,18(14):10133- 10156.
• [2] WEI L,JI D,MIAO C,et al.Global streamflow and flood response to stratospheric aerosol geoengineering[J].Atmospheric Chemistry and Physics,2018,18(21):16033- 16050.
• [3] LONG C,LEI D,BALA G,et al.Simultaneous stabilization of global temperature and precipitation through cocktail geoengineering[J].Geophysical Research Letters,2017,44(14):7429-7437.
• [4] FERRARO A J,HIGHWOOD E J,CHARLTONPEREZ A J.Weakened tropical circulation and reduced precipitation in response to geoengineering[J].Environmental Research Letters,2014,9(1):397- 406.
• [5] IPCC AR5.Intergovernmental panel on climate change 2013 fifth assessment report (AR5) [R].London:Cambridge University Press,Cambridge,UK,2013.
• [6] IPCC SREX.Managing the risks of extreme events and disasters to advance climate change adaptation[R].London:Cambridge University Press,Cambridge,UK,2012.
• [7] IPCC SR1.5.Global warming of 1.5 ℃:an IPCC special report on the impacts of global warming of 1.5 ℃ above pre-industrial levels and related global greenhouse gas emission pathways,in the context of strengthening the global response to the threat of climate change,sustainable development,and efforts to eradicate poverty [R].London:Cambridge University Press,Cambridge,UK,2018.
• [8] ASWATHY V N,BOUCHER O,QUAAS M,et al.Climate extremes in multi-model simulations of stratospheric aerosol and marine cloud brightening climate engineering[J].Atmospheric Chemistry & Physics,2015,14(16):32393- 32425.
• [9] FROL’KIS V A,KAROL’ I L.Simulation of the effect of stratospheric aerosol dimming parameters on the efficiency of offsetting global greenhouse climate warming[J].Atmospheric & Oceanic Optics,2011,24(1):74- 87.
• [10] IZRAEL Y A,VOLODIN E M,KOSTRYKIN S V,et al.Possibility of geoengineering stabilization of global temperature in the 21st century using the stratospheric aerosol and estimation of potential negative effects[J].Russian Meteorology & Hydrology,2013,38(6):371- 381.
• [11] TILMES S,FASULLO J,LAMARQUE J,et al.The hydrological impact of geoengineering in the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP)[J].Journal of Geophysical Research-atmospheres,2013,118(19):11036- 11058.
• [12] AUCHMANN R,ARFEUILLE F,WEGMANN M,et al.Impact of volcanic stratospheric aerosols on diurnal temperature range in Europe over the past 200 years:Observations versus model simulations[J].Journal of Geophysical Research-atmospheres,2013,118(16):9064- 9077.
• [13] KRAVITZ B,CALDEIRA K,BOUCHER O,et al.Climate model response from the Geoengineering Model Intercomparison Project (GeoMIP)[J].Journal of Geophysical Research,2013,118(15):8320- 8332.
• [14] 孔锋,孙劭,史纬恒,等.气候工程对中国极端降雨强度的影响(2010—2099)[J].灾害学,2018,33(2):106- 113.
• [15] 孔锋.透视地球工程对全球陆地不同重现期极端降雨强度的潜在影响[J].水利水电技术,2020,51(4):27- 37.
• [16] 陈迎,辛源.1.5℃温控目标下地球工程问题剖析和应对政策建议[J].气候变化研究进展,2017,13(4):337- 345.
• [17] 肖雷波,吴文娟,韦敏.论社会性别与地球工程[J].自然辩证法研究,2016,32(12):41- 47.
• [18] 孔锋,薛澜,孙劭,等.1.5℃温控目标下地球工程对中国气温影响的区域差异预估[J].科学技术与工程,2019,19(6):285- 297.
• [19] 辛源.地球工程的研究进展简介与展望[J].气象科技进展,2016,6(4):30- 36.
• [20] 陈迎.地球工程的国际争论与治理问题[J].国外理论动态,2016(3):57- 66.
• [21] 孔锋,孙劭,王品,等.地球工程情景下中国七大区域未来强降水和极端强降水的变化特征对比分析(2010—2099年)[J].热带气象学报,2019,35(1):1- 13.
• [22] 孔锋.地球工程对全球陆地极端降雨影响的空间分异研究[J].水利水电技术,2020,51(1):57- 69.
• [23] 孔锋,吕丽莉,孙劭,等.地球工程对中国极端降雨致灾人口风险的影响研究[J].灾害学,2019,34(1):99- 106.
• [24] 孔锋,孙劭,王品,等.地球工程对中国未来降雨时空分异格局的潜在影响(2010—2099)[J].灾害学,2018,33(4):99- 107.
• [25] 孔锋.地球工程应对全球变暖最后的猛药[N].北京日报,2018- 06- 27(013).
• [26] 史军,蔡辉.气候地球工程的伦理原则探析[J].武汉科技大学学报(社会科学版),2017,19(5):552- 557.
• [27] 柳琴,史军,李超.气候地球工程的政治影响[J].阅江学刊,2016,8(1):26- 31.
• [28] 卓志红.火山硫酸盐气溶胶对东亚季风降水的影响[D].杭州:浙江大学,2015.
• [29] 代菲.气候变化背景下海洋施肥的国际法规制[D].青岛:中国海洋大学,2014.
• [30] 郝晓雅.气候地球工程的道德反思[D].南京:南京信息工程大学,2014.
• [31] 史军.政治、经济与道德:地球工程的支持与反对[J].文化发展论丛,2013(1):283- 294.
• [32] 史军,卢愿清,郝晓雅.地球工程的“道德风险”[J].自然辩证法研究,2013,29(12):47- 52.
• [33] 孙凯.对地球工程的多维度思考:读《气候变化地球工程:哲学视角、法学议题与治理框架》[J].世界环境,2013(5):91.
• [34] 潘家华.“地球工程”作为减缓气候变化手段的几个关键问题[J].中国人口·资源与环境,2012,22(5):22- 26.