孫穎,女,博士,研究員,中國氣象局國家氣候中心業務首席。自工作以來,在科研業務方面緊緊圍繞氣候和氣候變化前沿領域,對全球變暖情景下中國和全球極端事件、降水特征和亞洲季風等的變化及相關物理機制等問題有較深入的思考和研究,并獲得一系列新的重要研究成果。自工作以來發表論文40余篇,其中SCI(E)論文20余篇。曾獲美國科學院博士后研究基金資助。
學術兼職:
1、世界氣象組織國際氣候委員會(CCL)委員。
2、《氣候變化研究進展》編委。
還作為教員或輔導老師在一些培訓機構、高校或講習班授課,如作為中國氣象局培訓中心兼職教員,給氣候變化培訓班國內學員和國外學員授課,作為中國氣象局“氣候系統與氣候變化國際講習班”助教給學員作輔導等。
研究方向:
主要從事氣候和氣候變化研究。
承擔科研項目情況:
曾多次主持國家自然科學基金項目、行業專項以及人事部回國留學人員項目等課題研究,多次參加國家重點基礎研究發展規劃項目、國家科技支撐計劃和國家攀登計劃等國家級重大科研項目的研究工作。
科研成果:
孫穎研究員曾作為主要作者參與了多部氣候變化論著的撰寫工作,包括《氣候變化國家評估報告》、《中國氣候與環境演變》、《中國氣候變化科學概論》等,這些書籍為氣候變化工作提供了重要的科學基礎。同時,曾作為第一執筆人或主要作者參與了多個重大決策服務材料的撰寫,作為政府間氣候變化專業委員會(IPCC)第一工作組聯合主席的科學助手深度參與了大量IPCC的工作。
發表英文論文:
1、Ding Y H, Sun Y, Wang Z Y, et al. Inter-decadal variation of the summer precipitation in China and its association with decreasing Asian summer monsoon. Part II: possible causes of the inter-decadal variability of the summer precipitation in China. Int J Climatol, 2009, in press.
2、亞洲夏季風的變化及其對中國水資源的影響 丁一匯; 孫穎; 王遵婭; 朱玉祥; 宋亞芳 Collection of 2009 International Forum on Water Resources and Sustainable Development 2009-09-22.
3、An Assessment on the Performance of IPCC AR4 Climate Models in Simulating Interdecadal Variations of the East Asian Summer Monsoon 孫穎; 丁一匯 Acta Meteorologica Sinica 2008-11-15.
4、Ding Y H, Wang Z Y, Sun Y. Inter-decadal variation of the summer precipitation in China and its association with decreasing Asian summer monsoon. Part I: Inter-decadal variability of the summer precipitation in China and associated large-scale circulation features. Int J Climatol, 2007, doi: 10.1002/joc.1615.
5、Sun Y, Solomon S, Dai A, et al. How often does it rain? J Climate, 2006, 19: 916—934.
6、Ding Y H, Sun Y. Long-term Climate Variability in China. WMO/TD No. 1172, 2003. 18—33.
發表中文論文:
1 近50年中國大陸冬季氣溫和區域環流的年代際變化研究 梁蘇潔; 丁一匯; 趙南; 孫穎 大氣科學 2014-09-15
2 大尺度環流的年代際變化對初夏華南持續性暴雨的影響 劉蕾; 孫穎; 張蓬勃 氣象學報 2014-08-15
3 IPCC氣候變化自然科學認知的發展 巢清塵; 周波濤; 孫穎; 張永香; 黃磊 氣候變化研究進展 2014-01-30
4 全球和中國區域近50年氣候變化檢測歸因研究進展 孫穎; 尹紅; 田沁花; 胡婷; 石英; 劉洪濱; 周波濤 氣候變化研究進展 2013-07-30
5 亞洲夏季風的年際和年代際變化及其未來預測 丁一匯; 孫穎; 劉蕓蕓; 司東; 王遵婭; 朱玉祥; 柳艷菊; 宋亞芳; 張錦 大氣科學 2013-03-15
6 IPCC第五次評估報告不確定性處理方法的介紹 孫穎; 秦大河; 劉洪濱 氣候變化研究進展 2012-03-30
7 全球變暖情景下南亞和東亞夏季風變化對海陸增溫的不同響應 孫穎; 丁一匯 科學通報 2011-10-15
8 未來百年東亞夏季降水和季風預測的研究 孫穎; 丁一匯 中國科學(D輯:地球科學) 2009-11-20
9 IPCC AR4氣候模式對東亞夏季風年代際變化的模擬性能評估 孫穎; 丁一匯 氣象學報 2008, 66(5): 765—780
10 直面氣候挑戰——解讀政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第四次評估報告 孫穎; 王長科; 許紅梅; 於琍; 羅勇 中國減災 2007-07-15
11 衛星觀測顯示:中緯對流層變暖加強,副熱帶干旱區擴張 丁一匯; 孫穎 氣候變化研究進展 2006-09-30
12 國際氣候變化研究新進展 丁一匯; 孫穎 氣候變化研究進展 2006-07-30
13 美國科學家發出警告:還有時間避免全球氣候的“危險人為干擾”嗎? 孫穎 氣候變化研究進展 2006-03-30
14 用于IPCC第四次評估報告的氣候模式比較研究簡介 孫穎 氣候變化研究進展 2005, 1(4): 161—163
15 1999年東亞夏季風異常活動的物理機制研究 孫穎; 丁一匯 氣象學報 2003-10-20
16 1998和1999年西北太平洋熱帶氣旋的異常特征及其大尺度條件 孫穎; 丁一匯 氣象學報 2002-12-20
17 青藏高原熱源異常對1999年東亞夏季風異常活動的影響 孫穎; 丁一匯 大氣科學 2002-11-07
18 1997年東亞夏季風異常活動在汛期降水中的作用 孫穎; 丁一匯 應用氣象學報 2002-06-25
榮譽獎勵:
1、獲得國際青年科學家氣候變化會議最佳論文獎。
2、2008年度世界氣象組織青年科學家研究獎。
3、《中國科學-地球科學》2013年度最佳論文獎。
揭示氣候變化趨勢 為相關政策的制定提供科學基礎 ——中國氣象局國家氣候中心首席氣候專家孫穎研究員

孫穎,女,博士,研究員,中國氣象局國家氣候中心業務首席。自工作以來,在科研業務方面緊緊圍繞氣候和氣候變化前沿領域,對全球變暖情景下中國和全球極端事件、降水特征和亞洲季風等的變化及相關物理機制等問題有較深入的思考和研究,并獲得一系列新的重要研究成果。自工作以來發表論文40余篇,其中SCI(E)論文20余篇。曾獲美國科學院博士后研究基金資助,獲得國際青年科學家氣候變化會議最佳論文獎、2008年度世界氣象組織青年科學家研究獎、《中國科學-地球科學》2013年度最佳論文獎等。曾多次主持國家自然科學基金項目、行業專項以及人事部回國留學人員項目等課題研究,多次參加國家重點基礎研究發展規劃項目、國家科技支撐計劃和國家攀登計劃等國家級重大科研項目的研究工作。
研究全球變暖背景下降水特征和溫度變化關系模式與理論估計值之間的異同
孫穎研究員利用IPCC新一代氣候模式的結果,指出在模式中全球平均溫度和水汽含量的關系為9%.K-1,與理論值7%.K-1有所差異,這可能是由于模式在熱帶的水汽含量同時受到地表溫度和對流層直減率的影響所致。同時,雖然模式預測未來全球平均降水頻率將會減少,強度將會加強,但與理論值存在一定差異,這一方面可能是由于簡單的理論估計忽略了真實大氣中的詳細物理過程,另一方面也可能是由于當前一代的氣候模式在模擬降水的頻率、強度和分布能力方面仍存在缺陷。但是,所有的模式都一致地顯示了未來的全球平均降水分布將向高值區移動。全球大部分地區未來降水的加強主要是由于降水頻率和強度的同時加強引起,而降水的減少是由于降水頻率和強度的同時減少而導致。該研究發表在2008年Journal of Climate上,至今單篇論文引用率超過百次。
未來東亞夏季降水和季風的變化
經過深入研究,孫穎研究員認為在未來變暖情景下東亞地區的降水將會增加,在21 世紀40 年代末出現階段性變化,在此之前降水的增加量較小(約1%),并有較明顯的振蕩特征,而在2040s 年代末之后降水明顯增加(約9%),中國東部地區進入全面的多雨期。相應,未來東亞地區的夏季風環流和進入中國東部地區的西南水汽輸送在2040s 年代末也出現階段性的增強。這說明,在全球氣候變化的背景下,東亞地區的水循環和環流場對全球變暖的響應基本一致,即降水和水汽的增加對應著季風環流的加強,降水的變化是氣候變暖條件下動力和熱力學因子共同作用的結果。該研究發表在2009年《中國科學-地球科學》。
2013年中國東部極端高溫事件的檢測歸因
孫穎研究員利用觀測和模式資料研究了中國東部2013年夏季破紀錄的高溫事件與人類活動的關系。她利用觀測資料,首先分析2013年這樣的高溫事件相對于多年平均有多異常,然后利用國際上最新一代氣候模式的結果,分析了約3萬年的氣候模式資料,研究模式對中國東部氣溫模擬的可靠性,以確保可以使用氣候模式來對極端事件進行歸因分析。之后,基于數理統計分析的歸因方法——最優檢測法,在觀測和模式資料的基礎上,對有無人類活動情況下的極端異常事件發生的概率進行了計算,最后得到中國東部現在發生類似于2013年破紀錄的炎熱夏季的可能性比上個世紀50年代的氣候下增加了約60倍。中國東部2013年夏季的高溫比1955~1984年的平均值高出了1.1度,其中0.8度是由于氣溫的長期上升趨勢所引起,這0.8度的增溫可以歸因于人類活動的影響,而另外的0.3度是由于氣溫的年際變率引起。在此基礎上,利用對2013年高溫事件的量化結果,通過概率計算對未來高溫事件發生的頻率進行估計,結果發現,未來類似于2013年的高溫事件會變得越來越頻繁。該項研究發表在2014年Nature Climate Change上。
近年來,孫穎研究員曾作為主要作者參與了多部氣候變化論著的撰寫工作,包括《氣候變化國家評估報告》、《中國氣候與環境演變》、《中國氣候變化科學概論》等,這些書籍為氣候變化工作提供了重要的科學基礎。同時,曾作為第一執筆人或主要作者參與了多個重大決策服務材料的撰寫,作為政府間氣候變化專業委員會(IPCC)第一工作組聯合主席的科學助手深度參與了大量IPCC的工作。
目前,孫穎研究員除擔任世界氣象組織國際氣候委員會(CCL)委員和《氣候變化研究進展》編委外,還作為教員或輔導老師在一些培訓機構、高校或講習班授課,如作為中國氣象局培訓中心兼職教員,給氣候變化培訓班國內學員和國外學員授課,作為中國氣象局“氣候系統與氣候變化國際講習班”助教給學員作輔導等。
作為中國氣象局國家氣候中心首席氣候專家,孫穎研究員為了解全球天氣、氣候和降水過程做出了積極貢獻。在她看來,關于氣候變化的有些問題是很難回答的,因為這些問題是當今全球氣候變化科學界仍然非常具有挑戰性的科學問題,涉及到很多氣候變化前沿領域,想要取得進一步的研究成果,必須加大氣候變化科學研究的廣度和深度,不斷改進和提高認知水平。她希望未來與同事共同努力,為氣候變化研究領域的發展和繁榮貢獻力量,為應對氣候變化國家戰略的制定和可持續發展提供新的重要的科學參考。
中國東部出現極端高溫可能性增加60倍

圖為中國氣象局國家氣候中心首席氣候專家孫穎
中國天氣網訊 近日,在《自然-氣候變化》期刊上發表的一項研究報告十分引人注目,報告稱,由于人類活動對氣候系統的影響,中國東部現在發生類似于2013年破紀錄的炎熱夏季的可能性比上個世紀50年代增加了60倍。增加60倍到底意味著什么?這樣的研究結果是怎么得出的?帶著這些疑問,中國天氣網第一時間采訪了研究報告的第一作者中國氣象局國家氣候中心首席氣候專家孫穎。
增加60倍意味著什么?
近日,孫穎等專家的研究成果被發表在《自然-氣候變化》期刊上,研究發現,2013年夏天是中國東部地區有記錄以來最炎熱的一個夏天,氣溫比長期以來的平均數要高1.1攝氏度。在那個夏天里,共有31天的氣溫達到或是超過35度(35度是用來衡量高溫天氣的一個標準),比常年6月到8月統計的高溫天數多了一倍。
由于人類活動對氣候系統的影響,中國東部現在發生類似于2013年破紀錄的炎熱夏季的可能性比上個世紀50年代增加了60倍。對于這樣的研究預測,孫穎坦言:“我們想過氣候變化會增加炎熱夏季發生的概率,但我們沒有想到概率的增加會有這么大。”
那么,增加60倍意味著什么呢?孫穎進一步解釋到:“像2013年那樣的高溫夏天在沒有人類活動的影響下要約270年才發生一次,但是在有人類活動影響的2013年的氣候態下,要4至5年就發生一次,增加約60倍就是這個意思。極端高溫天氣的增加會帶來一系列的影響,包括對農作物、林業、供水供電以及人民的生活健康等。”
0.8℃的增溫可歸因于人類活動的影響
在此次研究過程中,孫穎等專家將2013年中國夏季的極端高溫作為一類事件來研究,明確人為因素和自然因素對極端氣候的影響,分析解讀了人類活動對像2013年這樣強度和影響的極端高溫事件的影響是怎樣的。
數據分析顯示,中國東部2013年夏季的高溫比1955至1984年的平均值高出了1.1℃,其中0.8℃是由于氣溫的長期上升趨勢所引起,而另外的0.3℃是由于氣溫的年際變率引起。孫穎說:“我們的研究表明,這一0.8℃的增溫可以歸因于人類活動的影響。”
清楚地表明人類活動對極端高溫事件的影響是很重要的研究成果。“我們首次對中國東部這樣區域尺度的極端高溫事件進行了歸因,第一次清楚地表明了人類活動對中國東部地區極端高溫事件的影響,同時對人類活動對像2013年這樣高溫事件的影響給出了量化的數據結果。我們的研究采用了國際領先的多步歸因方法,最主要的特點是,我們首先建立了人類活動對夏季平均氣溫的影響,在此基礎上,我們進一步找出了人類活動對像2013年這樣的高溫發生的可能性的影響。這個結果很重要,因為這個結果指出了氣候變化對區域極端高溫事件的影響,指出氣候變暖會增加發生極端高溫事件的風險,為氣候變化相關政策的制定提供了科學基礎。
成果基于怎樣的科學方法得出?
2013年夏季,中國東部發生了自有觀測記錄以來最強的一次高溫熱浪事件。這次熱浪持續時間長,強度大,影響范圍廣,多個氣象觀測站的氣溫打破歷史紀錄。
同時,這次事件對農業,水資源,能源,交通,人體健康等多個領域產生了很大的影響,對人民的生產生活也造成了很大的影響。孫穎等專家的研究報告中提到,2013年中國9個省、近5億人受到那次高溫天氣的影響,因高溫天氣引發的直接經濟損失達到590億元。
“2013年極端高溫發生以后,作為國內氣候變化研究的重要部門,中國氣象局國家氣候中心覺得非常有必要回答和搞清楚這次事件發生的原因,回答人們迫切需要了解和關心的問題。”在此背景下,孫穎等專家在最近2至3年科學研究的基礎上,系統地考慮如何去研究這一有針對性的問題,包括如何利用積累的大量觀測和模式資料進行處理和計算分析,采取什么樣的方案進行試驗,研究區域如何選擇等等。
“這個結果是我們根據比較了觀測數據和氣候模式的模擬結果得出來的。主要的方法是利用觀測資料,首先分析2013年這樣的高溫事件相對于多年平均有多異常。然后利用國際上最新一代氣候模式的結果,分析了約3萬年的氣候模式資料,研究模式對中國東部氣溫模擬的可靠性,以確保我們可以使用氣候模式來對極端事件進行歸因分析。之后,我們利用基于數理統計分析的歸因方法-最優檢測法,在觀測和模式資料的基礎上,對有無人類活動情況下的極端異常事件發生的概率進行了計算,最后得到這個結果。”孫穎講到。
未來極端高溫事件會愈發頻繁
“氣候模式是根據基本的物理定律,來確定氣候系統中各個分量的演變特征的數學方程組,并將上述方程組在計算機上實現程序化后,就構成了氣候模式。”據孫穎介紹,氣候模式可以用來描述氣候系統、系統內部各個組成部分及各個部分之間、各個部分內部子系統間復雜的相互作用,已經成為認識氣候系統和預估未來氣候變化的主要研究工具。
“我們利用氣候模式模擬出夏季平均氣溫對未來大氣中溫室氣體排放的響應,在此基礎上,利用對2013年高溫事件的量化結果,通過概率計算對未來高溫事件發生的頻率進行估計。這樣就可以發現類似于2013年的高溫事件會變得越來越頻繁。”孫穎說。
“但是,我們也認識到,這些問題的回答是具有很大難度的,因為這些問題是當今全球氣候變化科學界仍然非常具有挑戰性的科學問題,涉及到很多氣候變化前沿領域。應該說,這個問題的研究屬于‘氣候變化檢測歸因’的科學范疇,目的是研究人類和自然外強迫因子對觀測到的氣候變化的影響,是國際氣候變化科學界非常前沿的一個科學問題。此項研究主要是在科技部973項目‘全球氣候變化對氣候災害的影響及區域適應研究’支持下。”孫穎補充到。
來源:中國天氣網