课题二、地球工程影响气候系统及减缓气候变化的模拟分析研究
2.1基于课题1设计的地球工程方案，完善BNU-ESM地球系统模式的相应参数化方案。重点改进陆表过程参数化方案，如冻土区域的生物地球化学循环过程等。
2.2 运用改进的BNU-ESM地球系统模式，模拟一些典型地球工程方案和课题1设计的针对不同减缓气候变化目标的优化地球工程方案对气候系统各圈层的影响。
2.3利用WRF模式针对不同地球工程方案进行中国区域内的高分辨率降尺度模拟，分析地球工程对中国和北极区域气候环境的影响及其不确定性，着重分析地球工程实施后中国区域内高温热浪、干旱、台风等极端气候事件发生的强度和频率的变化。
2.4基于各个地球系统模式的历史模拟和观测数据，重点分析各个模式的模拟偏差。基于数据同化的思想，使用统计分析、多尺度分析，非线性动力系统理论来确定各个模式的线性或非线性权重，同时利用交叉检验法消除多模式集合的偶然性，比较不同的集合方法，减少模式模拟的不确定性，发展新的多模式最优集合方法。
2.5基于GeoMIP多模式集合的试验结果，使用上面的多模式最优集合方法，将小波分析、高维ARMA模型、谱分析、经验正交分解、网络理论与统计分析结合起来，研究气温、降水、海冰等气候因素之间的因果分析和主次分析，检验各种驱动机制和响应机制的遥相关型指数， 对比分析不同地球工程方案的对气候系统影响的差异；基于GeoMIP多模式集合的试验结果，计算出主要气候变化指标AO、NAO、PDO、ENSO、AMO等，研究在地球工程情景下这些气候指标的多尺度变化规律；使用非平稳时间序列的广义极值理论来研究极端气候事件（如高温、干旱、台风、强降水等）的频率、强度、范围、区域分布和季节变化等的气候变化特征，以及驱动机制之间的关系。
2.6对于GeoMIP多模式集合的试验结果，研究统计降尺度方法， 针对气候参数的不同特性，对不同参数提出不同的统计降尺度方法，使用随机逼近和稀疏插值的方法，重点发展降水、气温等气候要素的统计降尺度方法，并评估不确定性。
2.3利用WRF模式针对不同地球工程方案进行中国区域内的高分辨率降尺度模拟，分析地球工程对中国和北极区域气候环境的影响及其不确定性，着重分析地球工程实施后中国区域内高温热浪、干旱、台风等极端气候事件发生的强度和频率的变化。
2.4基于各个地球系统模式的历史模拟和观测数据，重点分析各个模式的模拟偏差。基于数据同化的思想，使用统计分析、多尺度分析，非线性动力系统理论来确定各个模式的线性或非线性权重，同时利用交叉检验法消除多模式集合的偶然性，比较不同的集合方法，减少模式模拟的不确定性，发展新的多模式最优集合方法。
2.5基于GeoMIP多模式集合的试验结果，使用上面的多模式最优集合方法，将小波分析、高维ARMA模型、谱分析、经验正交分解、网络理论与统计分析结合起来，研究气温、降水、海冰等气候因素之间的因果分析和主次分析，检验各种驱动机制和响应机制的遥相关型指数， 对比分析不同地球工程方案的对气候系统影响的差异；基于GeoMIP多模式集合的试验结果，计算出主要气候变化指标AO、NAO、PDO、ENSO、AMO等，研究在地球工程情景下这些气候指标的多尺度变化规律；使用非平稳时间序列的广义极值理论来研究极端气候事件（如高温、干旱、台风、强降水等）的频率、强度、范围、区域分布和季节变化等的气候变化特征，以及驱动机制之间的关系。
2.6对于GeoMIP多模式集合的试验结果，研究统计降尺度方法， 针对气候参数的不同特性，对不同参数提出不同的统计降尺度方法，使用随机逼近和稀疏插值的方法，重点发展降水、气温等气候要素的统计降尺度方法，并评估不确定性。