主导力的转变:人为因素和自然因素如何重塑中国的温度季节性变化

《Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C》:Shifting dominance: how anthropogenic and natural forcings reshape China's temperature seasonality dynamics

【字体: 时间:2026年09月06日 来源:Physics and Chemistry of the Earth, Parts A/B/C 3.0

编辑推荐:

  •随着夏季变长、冬季变短,中国的温度季节性正在减弱。•“胡线”(Hu Line)划分了人为因素和自然因素对温度季节性的影响。•人为强迫作用的临界趋势阈值(0.0472·y^-1)使温度季节性变化加倍。引言近几十年来,人为变暖 telah melemahkan sifat musi

  
  • 随着夏季变长、冬季变短,中国的温度季节性正在减弱。
  • “胡线”(Hu Line)划分了人为因素和自然因素对温度季节性的影响。
  • 人为强迫作用的临界趋势阈值(0.0472·y^-1)使温度季节性变化加倍。

引言

近几十年来,人为变暖 telah melemahkan sifat musiman suhu udara (Ta) di seluruh dunia (IPCC, 2023; Shi dan Wu, 2025; Hu et al., 2022; Duan et al., 2019; Duan et al., 2017; Qian dan Zhang, 2019; Zhou dan Wang, 2016). Penurunan sifat musiman suhu ini mengganggu sistem ekologi, pertanian, dan sosial yang telah beradaptasi dengan pola musiman suhu tersebut (Piao et al., 2019). Gangguan ini menyebabkan ketidakteraturan dalam kesinambungan proses fenologis, yang berdampak pada ketidakstabilan ekosistem dan pertanian, serta mengancam keamanan pangan akibat tidak terpenuhinya kebutuhan dingin selama musim dingin dan meningkatnya kemampuan hama untuk bertahan hidup (Liu et al., 2016; Elwaheidi et al., 2022; Fussmann dan Schwarzmuller, 2014). Risiko kesehatan masyarakat juga meningkat akibat perubahan dinamika patogen, penyakit yang sensitif terhadap iklim, dan gelombang panas yang berkepanjangan (Rockl?v dan Dubrow, 2020; Junkka dan Hiltunen, 2024; Yin et al., 2019). Dampak berantai ini menunjukkan pentingnya menangani secara eksplisit dinamika dan faktor-faktor yang menyebabkan penurunan sifat musiman suhu.
Penurunan sifat musiman suhu yang teramati langsung berkaitan dengan pemanasan global, yang disebabkan oleh berbagai jenis kekuatan radiatif antropogenik (Anthropogenic Radiative Forcings/ARFs). Kekuatan radiatif antropogenik tersebut didominasi oleh gas rumah kaca yang bertahan lama seperti CO2, yang menyerap radiasi gelombang panjang keluar dari atmosfer (IPCC, 2023), ditambah dengan kontribusi dari karbon hitam dan perubahan penggunaan lahan yang memiliki efek yang tidak simetris secara musiman (Li et al., 2025). Kekuatan-kekuatan ini berinteraksi dengan umpan balik iklim dan perubahan sirkulasi atmosfer, seperti variabilitas angin barat dan monsun (Deng et al., 2023; Screen dan Simmonds, 2014). Dengan demikian, penurunan sifat musiman suhu mencerminkan evolusi bersama antara kekuatan radiatif antropogenik dan proses alami, yang mengubah amplitudo dan ritme siklus suhu tahunan.
Kontribusi relatif kekuatan radiatif antropogenik dibandingkan dengan variabilitas alami terhadap penurunan sifat musiman suhu masih belum jelas (Hegerl dan Luterbacher, 2011; Tung dan Zhou, 2013). Beberapa penelitian menganggap kekuatan radiatif antropogenik sebagai faktor utama yang mempengaruhi siklus suhu tahunan di belahan bumi utara (Liu et al., 2024; Duan et al., 2019; Qian dan Zhang, 2019; Zhou dan Wang, 2016; Hegerl dan Luterbacher, 2011). Sebaliknya, ada juga yang berpendapat bahwa variabilitas iklim alami merupakan faktor utama (Tung dan Zhou, 2013; Ammann et al., 2007). Mengingat peringatan dari IPCC AR6 (2023) mengenai titik-titik kritis iklim yang berubah dari sifat kualitatif menjadi sifat kuantitatif, atribusi yang spesifik secara spasial sangat penting untuk mendiagnosis perubahan sifat musiman suhu dan mengidentifikasi wilayah-wilayah yang berisiko mengalami perubahan yang tidak dapat dihindari (Fu et al., 2025; Hegerl dan Luterbacher, 2011).
Peningkatan kekuatan radiatif antropogenik yang terus berlangsung sedang menyeimbangkan kembali faktor-faktor yang mempengaruhi sistem iklim, secara bertahap mempengaruhi variabilitas alami dalam membentuk sifat musiman suhu (IPCC, 2023; Gan et al., 2023). Pengaruh kekuatan radiatif antropogenik yang semakin intens ini dapat mendorong siklus suhu tahunan menuju keadaan yang tidak dapat diubah (Rantanen et al., 2022). Namun, pemahaman mekanis tentang bagaimana perubahan dominasi ini mempengaruhi perubahan yang teramati masih kurang. Kondisi ini sangat penting untuk menjelaskan penurunan sifat musiman suhu saat ini dan memproyeksikan ketahanan sistem iklim di masa depan (McKay et al., 2022).
China merupakan salah satu negara dengan laju pemanasan tahunan tercepat di dunia (Zhou dan Wang, 2016), disertai dengan penurunan yang signifikan dalam sifat musiman suhu (Li et al., 2020). Namun, penentuan penyebab penurunan sifat musiman suhu secara kuantitatif masih sulit karena adanya dua faktor pembatas: analisis-analisis yang ada sering mengabaikan faktor-faktor antropogenik (misalnya aerosol) dan alami (misalnya Oscilasi Dekade Pasifik/-Pacific Decadal Oscillation) yang penting (Zhou dan Wang, 2016; Qian dan Zhang, 2019), serta kurangnya kerangka mekanis yang menghubungkan antara penekanan iklim dengan pola spasial dan temporal yang teramati (Zhou dan Wang, 2016; Li et al., 2020). Memperbaiki kesenjangan ini sangat penting untuk memprediksi tren iklim China di bawah tekanan pemanasan global yang berkelanjutan.
Karena emisi gas rumah kaca China belum mencapai puncaknya, diagnosis yang spesifik secara spasial terhadap penyebab penurunan sifat musiman suhu sangat penting untuk pengelolaan iklim. Penelitian ini menggunakan data suhu harian dari 640 stasiun meteorologi dan 36 jenis kekuatan radiatif antropogenik serta indikator pemaksaan alami dari tahun 1968 hingga 2017 untuk meneliti: 1) pola spasial dan temporal dari respons sifat musiman suhu; 2) efek kombinasi berbagai kekuatan radiatif antropogenik dan faktor pemaksaan alami; 3) keseimbangan antara berbagai faktor sebelum puncak emisi. Penelitian ini juga mengembangkan indeks ketahanan terhadap perubahan sifat musiman suhu (TSRI) untuk mengukur respons yang dipicu oleh kekuatan radiatif antropogenik dan memproyeksikan ketahanan sifat musiman suhu di masa depan, memberikan wawasan praktis untuk strategi penurunan emisi yang sesuai dengan rekomendasi IPCC (IPCC, 2023).

Ringkasan Bab

Bahan Penelitian

Sifat musiman suhu diukur menggunakan dataset yang berkualitas tinggi dan terhomogenisasi, yang mencakup data suhu rata-rata harian dari 640 stasiun meteorologi China dari tahun 1968 hingga 2017, dikumpulkan oleh National Climatic Centre (NCC) dari Chinese Meteorological Administration. Untuk mendiagnosis penyebab perubahan tersebut, digunakan serangkaian 36 jenis faktor pemaksaan (Tabel 1), termasuk variabilitas alami dari dataset Monthly Atmospheric and Ocean Time-series (MAOT) dari NOAA ESRL (Zhang et al., 2018) dan kekuatan radiatif antropogenik dari NASA GES DISC EARTHDATA

Tren Suhu

Hasil penelitian menunjukkan peningkatan suhu yang meluas di seluruh China dari tahun 1968 hingga 2017. Suhu tahunan (ATa) meningkat di 623 dari 640 stasiun (rata-rata nasional +1,32°C, p<0,001) (Gambar 1), mempengaruhi sekitar 99,7% dari luas wilayah daratan China (Gambar 2), dengan peningkatan suhu yang lebih signifikan di wilayah utara China. Suhu musiman (STas) meningkat secara konsisten di semua stasiun pada musim semi (MAM), musim panas (JJA), musim gugur (SON), dan musim dingin (DJF) (Gambar S1–S4), namun peningkatan suhu tersebut bersifat asimetris secara musiman: suhu meningkat paling cepat pada musim dingin (0,389°C/dekade), sekitar 40% lebih cepat daripada musim panas (0,273°C/dekade)

Diskusi

Kekuatan radiatif antropogenik dan faktor-faktor alami memberikan pengaruh yang berbeda terhadap sistem termal China, dengan tingkat kontribusi dan pengaruh yang bervariasi tergantung pada skala waktu (Duan, 2019; Hegerl dan Luterbacher, 2011; Tung dan Zhou, 2013). Variabilitas Oscilasi Dekade Pasifik (AMO) memiliki kontribusi sebesar 38% terhadap tren peningkatan suhu tahunan China—kurang dari 49,82% dari total peningkatan suhu ekstrem di dunia (Zhou dan Wang, 2016). Pada skala tahunan, AMO berperan sebagai modulator latar belakang dengan sifat yang bergantung pada fase

Kesimpulan

Penelitian ini menunjukkan bahwa pemanasan selama setengah abad telah secara mendasar mengubah struktur iklim dan pola musiman di China. Dari tahun 1968 hingga 2017, durasi musim semi dan musim panas meningkat masing-masing sebesar 7,7 dan 13,3 hari, sedangkan durasi musim gugur dan musim dingin berkurang masing-masing sebesar 3,9 dan 17,1 hari—menandakan terjadinya proses “penyesuaian menuju pola musim panas yang lebih panjang dan musim dingin yang lebih pendek”. Secara spasial, isotherm musiman bergeser ke arah selatan sejauh 0,695° lintang, menunjukkan pergeseran yang menuju khatulistiwa

Referensi yang Tidak Dicantumkan

AIRS Science Team/Joao Teixeira, 2008; Cheng et al., 2019; CMA; Situs web Github, 2025; Hegerl et al., 2011; Hirsch dan Slack, 1984; IPCC et al., 2023; Li dan Ye, 1984; Lin et al., 2016; McKinsey, 2020; Niu dan rekan-rekan penulis, 2021; Thompson, 1995; WMO, 2019; Zhang et al., 2015.

Pernyataan Konflik Kepentingan

Penulis menyatakan tidak memiliki konflik kepentingan atau hubungan pribadi yang dapat mempengaruhi hasil penelitian ini.

Pernyataan Konflik Kepentingan

? Para penulis menyatakan bahwa mereka tidak memiliki konflik kepentingan finansial atau hubungan pribadi yang dapat mempengaruhi hasil penelitian ini.

Ucapan Terima Kasih

Jingjing Liang dan Xiaolu Tang diucapkan terima kasih atas saran-saran mereka yang sangat berharga.
Shaohui Chen
相关新闻
生物通微信公众号
微信
新浪微博
  • 搜索
  • 国际
  • 国内
  • 人物
  • 产业
  • 热点
  • 科普

热点排行

    今日动态 | 人才市场 | 新技术专栏 | 中国科学人 | 云展台 | BioHot | 云讲堂直播 | 会展中心 | 特价专栏 | 技术快讯 | 免费试用

    版权所有 生物通

    Copyright© eBiotrade.com, All Rights Reserved

    联系信箱:

    粤ICP备09063491号