(来源:中国环境网)

转自:中国环境网

日前,世界气象组织(WMO)发布的2025年全球温度变化研究报告中,一份来自中国的数据集成为核心支撑——中山大学大气科学学院教授李庆祥团队(以下简称“团队”)自主研发的全球温度数据集“China-MST3.0”,与美国、英国、日本及欧洲中期天气预报中心(ECMWF)等7个团队研发的数据集共同构成权威信息源,确认2025年成为有记录以来三个最暖年份之一。

这是 China-MST数据集继2021年其过渡版本被政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)部分采纳之后,再次跻身国际权威气候报告的核心数据源之列,为全球气候治理提供标尺。

全球温度监测是气候变化研究的基础,但其数据集的建立面临着历史观测非均一性问题突出、高海拔和极地等区域观测稀疏、海陆数据融合难度大、不确定性评估复杂等多重挑战。

WMO秘书长席列斯特·绍罗表示:“基于全球协作与科学严谨的数据采集,WMO的气候监测工作比以往任何时候都更为重要。我们必须确保地球气候信息兼具权威性、可获取性与可操作性,真正惠及全人类。”

China-MST3.0数据集的突破,正是团队近十年来扎根该领域、持续技术攻关的成果。这段科研征程的起点,源于对国际学界争议的科学质疑。彼时,1998—2012年全球平均地面增温速率较之前明显趋缓,“全球增暖停滞”论成为气候学界争议焦点。但团队基于自有数据,用一篇国际合作论文指出,该争议仅是数据集不够完善造成的统计假象,而后续全球数据集的升级更新也都证实了这一结论。

“一切描述全球温度变化的数据都要用温度基准数据集作为检验的尺子。”为了让这把“尺子”更精准、更可靠,团队融合了自主研发的全球陆地气温数据与国际先进的海洋温度数据,于2019年推出自主研发的 China-MST数据集。

2022年,团队发布2.0版本数据集,重点完善了海冰覆盖区域数据,成功对高海拔、极地等数据稀疏区域进行了科学重建和系统验证,并实现数据集的逐年更新,让全球温度序列的时空覆盖更完整。

2024年,团队发现,在传统的高、低频分别重建的数据集中,部分区域重建数据仅有长期变化趋势,缺乏年际变化特征的问题,于是针对性地发展了观测约束算法,用实际观测对数据集进行真实性约束,剔除了不合理网格点数据,使得不同区域的气候变化规律更贴合实际。

去年推出的3.0版本数据集实现了多项关键突破。“国际上不同数据集的平均温度数据差异很小,但昼夜温差的数据分歧却极大,这正是我们致力攻克的关键。”李庆祥介绍,3.0版本系统梳理了平均最高温、最低温及昼夜温差数据,对原始数据做了全面的质量控制和序列均一性订正更新。而让3.0版本数据集实现质的提升的,是团队正式搭建了数据集系统完整的不确定性评估框架。

“‘气候’质量是气候数据最核心的要素没有时间函数的支撑,数据量再丰富也只能是单纯的空间分析,依然无法真正服务于气候变化研究。”李庆祥表示,气候变化分析往往需要数十年的连续数据积累,而这一过程中,观测站点的增减、仪器的更新、城市化的影响等,都会导致数据的不连续,无法直接用于气候变化趋势检测。

为破解这一难题,团队系统剖析了数据集在观测、分析、覆盖等环节的不确定性:观测环节中,全面考量站点误差、抽样误差、仪器暴露及城市化偏差;分析环节里,充分评估集合参数设置、数据重建带来的潜在误差;覆盖层面,兼顾不同区域观测站点疏密带来的影响。同时,在分析全球增暖趋势时,团队兼顾了拟合不确定性与数据不确定性,最终建立起技术先进、系统完整的不确定性评估框架,构建出高精度的 China-MST3.0数据集。如今,这份中国数据集已逐渐与国际主流权威数据集“并跑”,成为全球温度变化监测与评估的重要基准,被国际同行广泛采用。

此次 WMO发布的全球温度变化研究报告,纳入了包括美国(NOAA、NASA和 Berkeley地球组织)、英国(Met Office/UEA、南安普敦大学)和中国(中山大学)团队在内的6个基准观测数据及2个再分析数据(ECMWF和 JMA)等8个数据集。

基于 China-MST3.0数据集的评估显示,2025年全球平均近地表气温较常年标准气候值(1961—1990年)升高了1.07℃±0.05℃(95%置信度的不确定性范围),相对于工业化前时期(用1850—1900年平均温度代表)平均值升温1.39±0.13℃,成为有系统观测记录176年以来的第三热年份,仅次于2023年与2024年。

“八个数据集的分析结论高度一致,都指向全球持续升温的态势明显,增暖的速度快于此前的预期。”李庆祥表示,把全球温度数据进一步做准、做精,仍然是当前国际气候学界面临的难点和前沿问题,它对于未来科学评估气候变暖突破关键阈值的时间、核算全球碳排放空间,以及各国采取针对性的气候减缓和适应措施,都具有重要意义。

如今,这支科研团队将目光投向了更多关键气候变量,以及在基准气候数据集的约束下更高分辨率的气候应用数据集研发。历时数年,团队刚刚完成的首个均一化全球太阳辐射数据集,已开始在全球和区域太阳辐射长期变化、机理及其驱动因子分析、太阳辐射及太阳能资源的未来约束预估等领域发挥相应作用。团队表示,将持续深化数据基础研究,加强国际交流与协作,不断推动国产数据集向更高“气候质量”标准迈进。