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气候系统中临界转变的研究进展与展望

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气候系统属于复杂系统,可以存在双(多)稳态.当系统的控制参数处于临界点附近时,控制参数的微小变化或者外界施加的微小干扰,可能导致系统状态由一种稳态不可逆地突变到另一种稳态,发生临界转变.系统梳理了气候系统中临界转变的基础理论和主要研究内容,探讨了其研究态势,并提出了现有研究存在的问题和重点研究方向.结果 表明:①现有研究内容主要聚焦于不同时空尺度气候子系统的临界转变现象及其研究方法、临界转变的驱动因素和形成机制、临界转变的早期预警信号及其检测方法;②气候系统中临界转变的研究表现出以尺度拓展、学科交叉、级联效应、综合集成和人类响应等为主要特点的研究态势;③现有研究存在的问题包括:基础概念的认知和使用有待统一和规范,数据可获取性和定量分析模型的准确性有待提升,临界转变及其潜在气候风险研究有待深化;④我国未来的研究应重点关注临界转变与我国关键生态安全屏障、区域发展格局以及人类安全与福祉的关系等领域.

临界转变;临界点;多稳态;分岔;气候系统

36

X21(环境与环境系统)

国家重点研发计划2017YFA0604704

2022-03-16(万方平台首次上网日期,不代表论文的发表时间)

共11页

1313-1323

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地球科学进展

1001-8166

62-1091/P

36

2021,36(12)

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