年循环对生态系统有重要的影响。它是热带外很多观测气候变量的主导变率，地表气温的年循环占总方差的贡献可以大到超过90%（图1左）。传统气候变率和变化的研究是假定年循环不变，但观测证据表明近50多年北半球中高纬多数陆地区域的地表气温年循环呈现变小的趋势（冬夏温差变小，四季趋于不分明），尤其是在高纬50-70°N和东亚地区（图2左）。区域尺度上的这种变化是否和人类活动有关？
中国科学院大气物理研究所钱诚和加拿大环境部Xuebin Zhang合作，利用最新的CMIP5模式开展了从半球到次大陆区域尺度的检测归因研究，结果表明：模式模拟的地表气温年循环振幅对外强迫（ALL，人为强迫和自然外强迫之和）响应的时间-空间型和观测到的变化是一致的。模式不仅模拟出了高纬和东亚地区年循环的变小趋势，而且模拟出了地中海地区年循环的变大趋势。在北半球中高纬地区可以清楚地检测出人类活动的影响；模式模拟的对人为强迫（ANT）响应的时间-空间型和观测一致（图2右）。在高纬和东亚地区，人为强迫的影响甚至可以和自然外强迫的影响分开。在东亚区域，虽然可以检测出模式模拟的对外强迫和人为强迫的响应；但模式模拟的响应比观测到的变化要小，主要因为在冬季模式模拟的响应比观测的变暖幅度小。
人类活动对冬季、夏季气温变暖趋势的影响可以在绝大部分区域清楚地检测出来；而冬夏温差已经把冬季、夏季气温变化中共同的外强迫作用减掉，导致信噪比明显减小。在这种情况下仍然可以检测出人类活动的影响，表明人类活动强度已经大到足以显著影响气温的年循环变化。
论文信息：Qian, C., and X. Zhang, 2015: Human influences on changes in the temperature seasonality in mid -to high-latitude land areas. J. Climate, 28(15), 5908?5921.
图1. (左)气温的变率：年内高频HF、年循环AC、年际年代际低频LF；(右)估计年循环振幅的方法：基于EEMD和基于冬夏温差的年代际变率和趋势是一致的。
图2. (左)观测的1950-2005年中高纬冬夏温差趋势，冷色为变小趋势，暖色为变大趋势；(右)北半球中高纬区域尺度的最优指纹检测，ANT为人为强迫。
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