为满足低碳发展和绿色发展的时代需求，科学推进应对气候变化、防灾减灾和生态文明建设，中国气象局气候变化中心组织编制了《中国气候变化蓝皮书（2021）》，提供中国和全球气候变化状态的最新监测信息，以期为国家和区域应对气候变化提供科学数据与基础科技支撑信息服务。
大气圈
全球变暖趋势仍在持续。2020年，全球平均温度较工业化前水平（1850～1900年平均值）高出1.2℃，是有完整气象观测记录以来的三个最暖年份之一；2011～2020年，是1850年以来最暖的十年。2020年，亚洲陆地表面平均气温比常年值（本报告使用1981～2010年气候基准期）偏高1.06℃，是20世纪初以来的最暖年份。
1850～2020年全球平均温度距平（相对于1850～1900年平均值）
中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区，升温速率明显高于同期全球平均水平。1951～2020年，中国地表年平均气温呈显著上升趋势，升温速率为0.26℃/10年。近20年是20世纪初以来的最暖时期，1901年以来的10个最暖年份中，除1998年，其余9个均出现在21世纪。
1901～2020年中国地表年平均气温距平
1961～2020年中国地表年平均气温变化速率分布
中国平均年降水量呈增加趋势，降水变化区域间差异明显。1961～2020年，中国平均年降水量呈增加趋势，平均每10年增加5.1毫米；20世纪80～90年代中国平均年降水量以偏多为主，21世纪最初十年总体偏少，2012年以来降水持续偏多。1961～2020年，东北中北部、江淮至江南大部、青藏高原中北部、西北中部和西部年降水量呈明显的增加趋势，其中江南东部、青藏高原中北部、新疆北部和西部降水增加趋势尤为显著；而东北南部、华北东南部、黄淮大部、西南地区东部和南部、西北地区东南部年降水量呈减少趋势。
1961～2020年中国平均年降水量距平
1961～2020年中国年降水量变化速率分布
高温、强降水等极端事件增多增强，中国气候风险水平趋于上升。1961～2020年，中国极端强降水事件呈增多趋势，极端低温事件减少，极端高温事件自20世纪90年代中期以来明显增多；20世纪90年代后期以来登陆中国台风的平均强度波动增强。1961～2020年，中国气候风险指数呈升高趋势；1991～2020年，中国气候风险指数平均值（6.8）较1961～1990年平均值（4.3）增加了58%。
1961～2020年中国极端事件和气候风险指数变化
水圈
海洋变暖加速，全球平均海平面加速上升。1958～2020年，全球海洋热含量（上层2000米）呈显著增加趋势，且海洋变暖在20世纪90年代后显著加速。1990～2020年，全球海洋热含量增加速率为9.6×10^22 焦耳/10年，是1958～1989年增暖速率的5.6倍。2020年，全球海洋热含量为有现代海洋观测以来的最高值；2011～2020年是有现代海洋观测以来海洋最暖的10个年份。全球海平面的上升速率，从1901～1990年的1.4 毫米/年，增加至1993～2020年的3. 3毫米/年；2020年为有卫星观测记录以来的最高值。
1958～2020年全球海洋热含量（上层2000米）距平变化
中国沿海海平面变化总体呈波动上升趋势。1980～2020年，中国沿海海平面上升速率为3.4毫米/年，高于同期全球平均水平。2020年，中国沿海海平面较1993～2011年平均值高73毫米，为1980年以来的第三高位。
1980～2020年中国沿海海平面距平变化（相对于1993～2011年平均值）
中国地表水资源量年际变化明显。20世纪90年代以偏多为主，2003～2013年总体偏少，2015年以来地表水资源量转为以偏多为主。2020年，长江和松花江流域地表水资源量均为1961年以来最多，淮河流域为1961年以来第三多。
1961～2020年中国地表水资源量距平变化
青海湖水位持续回升。1961～2004年，青海湖水位呈显著下降趋势；2005年以来，青海湖水位连续16年回升，累计上升3.47米；2016～2020年水位加速上升，2020年已达到20世纪60年代初期的水位。
1961～2020年青海湖水位变化
冰冻圈
全球山地冰川整体处于消融退缩状态，1985年以来山地冰川消融加速。2020年，全球参照冰川总体处于物质高亏损状态，平均物质损失量为982毫米水当量。中国天山乌鲁木齐河源1号冰川、阿尔泰山区木斯岛冰川和长江源区小冬克玛底冰川均呈加速消融趋势，2020年冰川物质损失量分别为712、666和264毫米水当量，物质损失强度均低于全球参照冰川平均水平。2020年，乌鲁木齐河源1号冰川东、西支末端分别退缩了7.8米和6.7米，木斯岛冰川末端退缩了9.9 米，大、小冬克玛底冰川末端分别退缩了10.1米和15.7 米。
天山乌鲁木齐河源1号冰川
青藏高原多年冻土退化明显。1981～2020年，青藏公路沿线多年冻土区活动层厚度呈显著的增加趋势，平均每10年增厚19.4厘米；2020年，平均活动层厚度为有观测记录以来的第四高值。2004～2020年，活动层底部温度呈显著的上升趋势，多年冻土退化明显。
青藏公路沿线多年冻土区活动层厚度和活动层底部温度变化
本世纪初以来，中国西北积雪区和东北及中北部积雪区平均积雪覆盖率均呈弱的下降趋势；青藏高原积雪区平均积雪覆盖率略有增加，年际振荡明显。2020年，东北及中北部、青藏高原和西北积雪区平均积雪覆盖率分别为38.6%、35.4%和27.8%，其中西北积雪区平均积雪覆盖率为近5年最低。
2002～2020年中国主要积雪区积雪覆盖率变化
北极海冰范围呈减少趋势。1979～2020年，北极海冰范围呈一致性的下降趋势，3月和9月海冰范围平均每10年分别减少2.6%和13.1%；2020年9月北极海冰范围为有卫星观测记录以来的同期第二低值。1979～2015年，南极海冰范围波动上升；但2016年以来海冰范围总体以偏小为主。
1979～2020年9月北极海冰范围变化
1979～2020年2月南极海冰范围变化
生物圈
中国植被覆盖稳定增加，呈现变绿趋势。2000～2020年，中国年平均归一化差植被指数（NDVI）呈显著的上升趋势；2016～2020年，中国平均NDVI较2000～2019年平均值上升6.0%，为2000年以来植被覆盖状况最好的五年；2020年，中国平均NDVI较2000～2019年平均值上升7.6%，为2000年以来的最高值。
2000～2020年卫星遥感（EOS/MODIS）中国年平均归一化差植被指数变化
中国不同地区代表性植物春季物候期呈提前趋势。1963～2020年，北京站玉兰、沈阳站刺槐、合肥站垂柳、桂林站枫香树和西安站色木槭展叶期始期平均每10年分别提前3.4天、1.4天、2.3天、2.8天和2.7天；秋季物候期年际波动较大。2020年，北京站玉兰展叶期始期偏早15天，为有观测记录以来最早。
1963～2020年中国不同地区代表性植物展叶期始期变化
区域生态气候稳步向好。2005～2020年，石羊河流域荒漠面积呈减小趋势；沙漠边缘外延速度总体趋缓。2000～2020年，广西石漠化区秋季植被指数呈显著的增加趋势，区域生态状况趋于好转。
2005～2020年石羊河流域荒漠面积与降水量和工程输水量变化
过去30年中国海域的活造礁石珊瑚覆盖率呈下降趋势，20世纪70年代以来中国红树林面积呈先减少后增加的趋势。2010年以来，南海珊瑚热白化现象不断出现，气候变暖对南海珊瑚礁的影响逐渐凸显。2020年，受夏季海水温度持续偏高影响，南沙群岛、西沙群岛、海南岛、台湾岛、雷州半岛和北部湾等海域均出现严重的珊瑚热白化事件。
2020年珊瑚白化事件
气候变化驱动因子
全球主要温室气体平均浓度均创新高，中国青海瓦里关全球大气本底站CO2浓度逐年上升。2019年，全球大气二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）和氧化亚氮（N2O）的平均浓度分别达到了创纪录的410.5±0.2ppm，1877±2 ppb和332.0±0.1 ppb，依次为工业化之前水平的148%、260%和123%；2020年，主要温室气体浓度仍在持续上升。1990年～2019年，中国青海瓦里关全球大气本底站CO2浓度逐年稳定上升；2019年，瓦里关站CO2、CH4和N2O的年平均浓度分别达到：411.4±0.2 ppm、1931±0.3ppb和332.6±0.1ppb，与北半球中纬度地区平均浓度大体相当，均略高于2019年全球平均值。
1990～2019年中国青海瓦里关和美国夏威夷冒纳罗亚全球大气本底站大气二氧化碳月均浓度变化
区域大气本底站气溶胶光学厚度总体呈下降趋势。2004～2014年，北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山区域大气本底站气溶胶光学厚度（AOD）年平均值波动增加；2015～2020年，均呈明显降低趋势。2020年，上甸子站可见光波段（中心波长440 nm）气溶胶光学厚度平均值为0.36±0.20，较2019年略有降低；临安站和龙凤山站气溶胶光学厚度平均值分别为0.45±0.25和0.26±0.19，较2019年均有大幅下降。
2004～2020年北京上甸子、浙江临安和黑龙江龙凤山区域大气本底站观测到的气溶胶光学厚度变化
来源：国家气候中心