近日，中国科学院jcr一区 sci期刊《climate dynamics》(2019最新影响影子if=4.05) 正式刊出由我院陈兵副教授，吴涧教授和樊雯璇博士作为共同作者， 及合作者共同完成的题为《seasonal climatic effects and feedbacks of anthropogenic heat release due to global energy consumption with cam5 》的研究论文( )。该研究成果针对目前全球气候模式中尚未考虑的能源消费导致的人为热释放的加热效应，首次提出其不同季节的全球气候效应及对全球气候反馈机理。
人为热释放是人类生产和生活中大量消费各类能源，最终以热量的形式排入地气系统。目前气候变化的研究过多集中于温室气体，气溶胶和云等领域的研究，人为热释放全球平均通量很小,仅有0.03 w m-2,人为热释放在在全球气候变化中作用易被忽视。人为热释放作为地气系统中外加的强迫热源，可以增加近地层大气的感热和潜热，影响到近地层的能量平衡，进而对城市局地气候、区域气候产生影响，它是城市气候形成的重要影响因子(ipcc ar4)。人为热释放全球分布具有区域集中的特点：在人口聚集工业发达的城市地区可以高达数百瓦甚至上千瓦每平米(ipcc, ar4)，在人口稀少的荒漠地区几乎为0。这种区域分布很不均匀的特征是人为热释放形成区域乃至全球气候效应重要的物理机制，并且随着全球经济发展和城市化进程的发展，人为热释放的气候效应在不断增强。以往针对人为热释放气候效应的研究过多集中于城市区域气候的尺度，针对以往研究存在的不足，本研究工作探索人为热释放的全球气候效应和气候反馈机制。
1. 应用美国noaa dmsp/ols卫星数据，结合能用消费数据，实现了高精度格点的人为热释放全球格点年际分布的估算，突破了以往研究中人为热释放估算格点过粗，无法适用于气候模式研究的局限。相关成果在《j. meteoro. soci. japan》(2014, 2015),《int. j. climatology》(2016) 等期刊上。
fig.1 estimation of the distribution of global ahr in the year 2013 (resolution: 0.1° × 0.1°; unit: w m−2). (chen bing et al., 2019)
2. 建立了适用于全球格点模式的模式参数化方案。目前已经应用于美国国家大气研究中心ncar开发的cam5模式，相关成果2018年在线发表在《climate dynamics》；以及代表中国参加ipcc ar4和ar5的由中国科学院大气物理研究所开发的gamil模式，相关成果发表在《int. j. climatology》 (2016) 和《j. meteoro. soci. japan》(2014)。
3. 人为热释放的全球气候效应和气候反馈机制的研究。
以往的研究表明(zhang et al., 2013; chen et al., 2014 and 2016) 分别应用不同全球气候模式研究发现，能源消费导致的人为热释放加热效应可以引起北半球中高纬度地区升温明显，可达1~2℃，尤其是冬季最为明显，并且冬季和夏季存在较大的差异性。由于zhang et al. (2013) 的研究中能源消费格点过少且精度不高，chen et al. (2014，2016) 中使用的气候模式格点过粗等限制，模式结果存在一定误差。并且对能源消费导致的人为热释放的加热效应引起的全球气候变化的物理机制以及不同季节的气候效应的差异性等缺乏研究。针对以往研究中存在的不足，通过应用目前美国ncar开发的cam5模式， 应用实测海温sst和海冰，耦合陆面模式clm4，研究人为热释放全球气候效应季节差异和气候反馈机理。研究结果发现(如fig.2 所示)，人为热释放在不同季节对全球气候影响具有明显差异性，而夏季和冬季的气候效应最明显。人为热释放夏季对欧洲地区具有明显加热效应，而冬季对亚欧大陆中高纬度地区具有明显的升温效应。同时研究结果表明，人为热释放可以影响到全球的低层大气稳定度(lts), 影响到全球低云的云量和全球地表能量平衡(如fig.3 所示)，对全球地表温度产生影响。研究发现，人为热释放的加热效应导致欧洲地区夏季低云减少
