直接观测显示，自工业革命以来，中国地区经历了迅速的升温（约1.38 C），高于同期全球平均的升温幅度（约0.99 C）。由于局地尺度的升温往往会导致极端天气气候事件更为频繁地发生，因此未来中国地区的平均温度和极端温度将如何变化是一个众所关注的问题。基于“一人一票”的“模式民主”原则进行多模式集合（MME），是包括“政府间气候变化专门委员会”（IPCC）科学评估报告在内的科学界常用的方法。但是，这种做法在应用于最新的、以CMIP6（即“耦合模式比较计划”第六阶段）为代表的气候模式时面临挑战，原因是受对气候系统复杂过程的参数化中存在的不确定性因素影响，最新的气候模式对温室气体的敏感度过高，使得预估的未来气候过热。为解决这一问题，IPCC第六次评估报告针对全球平均温度等的预估提出了基于观测证据对CMIP6结果进行约束的技术。但是，如何在区域尺度上解决CMIP6模式气候敏感度过高对局地升温预估所造成的偏差问题，科学界尚没有统一的、行之有效的方法。

　　2023年9月，中国科学院大气物理研究所LASG国家重点实验室周天军研究员团队与美国西北太平洋国家实验室学者合作在《Geophysical Research Letters》撰文，指出受部分气候敏感度偏高的模式的影响，当前最新的CMIP6模式集合高估了未来中国地区的平均温度和极端温度变化。通过设计基于观测数据的、物理意义清晰的“萌现约束”和“空间标度”方法，作者对原始的升温预估结果进行约束和订正。首先，作者采用当前可观测到的全球平均升温，约束订正未来中国地区的升温。然后采用局地残差升温，进一步约束未来的预估结果，以此订正与局地反馈相关联的升温。

　　在约束订正后，在中等和高排放情景下的21世纪末，相对于当前气候，中国地区平均（极端）升温分别约为2.33 C和4.30 C（2.31 C和4.22 C），比CMIP6的原始模式预估结果低0.65 C和0.63 C（1.29 C和1.20 C）（图1）。该研究进一步量化了约束方法对减少预估不确定性的影响，发现萌现约束能够针对中国区域平均温度和极端温度变化的预估分别减少约38%和55%的模式不确定性。

　　该研究工作就如何使用当前可靠的观测资料，来约束和订正未来局地气候预估，并且如何避免气候敏感度偏高的问题，提供了一个行之有效的方法。此外，相比传统的约束预估研究，该研究同时考虑了全球平均升温和局地升温反馈的贡献。虽然本研究的对象是中国区域，但是所提出的方法同样适用于全球其他区域。

　　该研究工作受到国家自然科学基金项目（41988101）、国家重点研发专项（2020YFA0608904）和第二次青藏高原科学考察项目（2019QZKK0102）共同资助。此外该研究的数据可从该链接获取：https://github.com/Steven04453X/Emergent-constrained-projections-of-mean-and-extreme-warming-in-China.git

　　引用：Chen, Z., Zhou, T.^*, Chen, X., Zhang, W., Zuo, M., Man, W., & Qian, Y. (2023). Emergent constrained projections of mean and extreme warming in China. Geophysical Research Letters, 50, e2022GL102124. https://doi.org/10.1029/2022GL102124

图1. 中国地区平均和极端表面气温在高排放情景下的未来升温序列。升温相对于1995～2014年平均。红色和蓝色分别代表原始预估的结果和约束预估的结果。左上角的饼图展示了预估不确定性的相对贡献