黑龙江省近五十年来气候变化规律及其影响机制
气温降水序列时空分布及其相关性分析
李亚滨
（黑龙江省气象中心黑龙江哈尔滨 150030）摘要：本文利用统计模型、线性拟合和相关分析方法，对气温、降水资料的时空分布和相互间的相关性进行了计算，分析了黑龙江省气候特点。结果表明，黑龙江省气温持续显著升高，主要是最低气温和冬季气温显著升高影响；气温、降水在空间上存在正、负相关区域。
关键词：时间序列统计分析气候变化
1引言
80年代以来，世界异常气候事件增多，气候变化引起了广泛关注，世界各国和各地区都加强了对气候变化的研究[1]。加强对黑龙江省气候变化基本规律的研究，预测未来气候变化趋势，有着极其重要的意义[2]。
分析气象要素时间序列的时间、空间分布和演变，对了解黑龙江省气候变化规律十分重要。绝大多数大气现象之间并不存在确定性关系，但可以应用概率统计方法去分析它们之间的统计规律性[3]。
2资料来源和分析方法
本文采用全省15个站气温资料和38个台站的降水资料。其中，气温的时间序列为1954年－2004年,共51年；降水时间序列为1956年－2004年,共49年。采用方差分析方法、相关分析方法、一元线性拟合分析方法、R2最大增量方法。其中方差分析方法是利用分组计算各组间方差显著性来分析时间序列的周期，利用叠加外推方法统计
分析, 进行预测；相关分析方法分析了要素间的相关性并进行显著度检验。为保证计算准确，对数据进行了标准化处理。
如果随机序列不仅含有指数衰减或增长趋势，而且还呈现出某种规律的周期性起伏，可使用ARIMA模型分析方法。可用如下形式的组合模型去拟合序列：
∑∑==
+ +
+ =
L
j K
j
t
j
t
b
j
t
j
u
y
t
j
e
B
j
e
R
x j
11
) sin(?
?
γ
（1）其中{y t}是ARIMA(n,m)序列，L为序列所含有的指数趋势项的项数，K是周期趋势项的项数，?为基频，由数据的物理性质决定，单位为弧度／秒，B j和r j分别表示周期趋势的振幅和相位，e b j t控制周期振荡的增长或衰减趋势。由于在式（1）中，描述周期趋势所用的正弦函数是对称的，但气象领域中，周期并不是对称的，对式(1)进行了改进，即将式(1)改写为如下形式：
∑∑==
+ +
+ =
L
j K
j
t
j
d
s
t
t
b
j
t
j
u
y e
B
j
e
R
x j
11
) 2
sin(?
π
γ
(2)
式(2)中的||〃||表示时间t除以周期长度s的小数部分，0≤||t/s||≤1，d为指数。显然，当d等于1时，式(2)和式(1)是等价的；当d小于1时，式(2)表达的周期趋势为上升较下降快；但当d大于1时，式(2)表达的周期趋势为上升较下降慢。
组合模型建模的具体步骤为：首先拟合线性或指数趋势，然后逐个地增添周期趋势项，最后对残差序列{y t}建立ARIMA模型。各个分模型的参数都估计出来，再以它们作为初值，对整个组合模型（2）统一进行参数估计。
3气温时间序列分析
3.1年平均气温的空间分布
根据一元线性拟合分析方法计算出了全省平均气温倾向率（图1），近50a来各地气温普遍升高2℃左右。其中大兴安岭南部、黑河大部、哈尔滨西部、牡丹江等地的年平均气温升幅在2℃以上，哈尔滨东部、佳木斯东部及双鸭山等地的年平均气温升幅在1.5℃左右。
图1 黑龙江省年平均气温倾向率分布图（单位：℃/a）
3．2年均气温时间序列周期分析
根据方差外推方法计算年均气温的周期[3]，结果表明4个样本为一个周期, 方差分析结果: F值为1.9007, 置信度为0.85728。利用周期-ARIMA模型计算周期结果可以看出，模式检验出该时间序列有上升趋势，并计算出趋势曲线方程的相关系数为0.6486。计算残差序列的自相关函数，自相关函数有明显的周期性（在4、8处出现高峰），因此有理由提取以4a为长度的周期。计算4a周期拟合时，相关系数为0.6933。因此，黑龙江省年平均气温存在显著的4年周期。
3．3影响年均气温的主要成分
3.3.1年均气温与四季气温的相关分析
利用R 2最大增量方法，计算全省年均气温与各季气温最优拟合关系（表1）。首先计算得出冬季气温为年均气温最优因子，其次为春季气温，再次为秋季，最后为夏季。年气温与各季气温有较好的相关关系，相关检验均为异常显著。年均气温与冬季和春季的气温相关最好，相关系数分别达到0.84506和0.77534。结果表明，影响黑龙江省年均气温变化主要是冬季和春季气温变化引起的。
表1 R 2最大增量法模式计算各季气温拟合年均气温步骤
3.3.2 年均气温与最高最低气温间的关系
年平均气温、最低气温和最高气温进行分析结果（图2）表明，最低气温上升幅度为2.8℃，最高气温上升幅度为1.4℃，而平均气温上升幅度为2.0℃。因此，黑龙江省气温上升的一个原因是最低气温升幅较大。
图2 年平均气温、最低气温和最高气温变化趋势图
从最低气温升幅的全省分布（图3
）上看，大部地区升温幅度在
-2.5
-2-1.5-1-0.500.511.52
2.6℃左右。其中大兴安岭北部在2℃左右，大兴安岭南部、黑河南部和绥化北部的最低气温升幅在
3.3℃以上，黑河升幅在4℃以上。黑河地区50年来最低气温升幅最大。
图3 最低气温倾向率分布图（单位：℃/a）
通过年均气温与四季气温的相关分析及年均气温与最高最低气温间的关系分析，结果表明，最低气温和冬季气温显著升高是导致黑龙江省气温持续显著升高的主要因素。
4、降水时间序列分析
4.1降水变化的空间分布
分析从全省38个台站年降水量的倾向率分布（图4），可以看出：大兴安岭北部、松嫩平原中西部地区的年降水量倾向率为负值，以降水持续偏少为其主要特征；其它地区降水量倾向率为正值，降水以持续偏多为其主要特征。
图4 年降水量倾向率分布图（单位：mm/a）
4.2 年降水量与四季的相关性
年降水量和四季的降水量相关系数计算结果表明，年降水量与夏季降水量秋季降水量相关性最为显著, 相关系数分别为0.84916和0.56881，且通过显著性相关检验（在显著度水平0.01下）。因此，年降水量的多寡，主要取决于夏、秋季降水量的多少，可以通过夏季、秋季降水量计算出全省年降水量。
4.3年与四季降水量周期分析
计算年降水量及四季降水量周期[4]。结果表明（表2），年降水存在18年周期，春、夏、秋、冬季降水分别存在14、25、24、20年的周期。
表2 黑龙江省降水量周期分析表
5气温与降水的相关性分析
利用全省15个台站黑龙江省各站年平均气温和降水资料，计算了二者相关系数。结果显示（图5），在黑龙江省大兴安岭、黑河及齐齐哈尔北部地区气温和降水存在着正相关区域，这表明北部地区气候变化特点主要是暖湿或冷干相伴；而其它地区的气温和降水存在着负相关关系，表明其气候变化特点主要是暖干或冷湿相伴。
图5 年平均气温和年降水量的相关系数分布图
（图中＋为正相关区，－为负相关区）
6结论
1.近50年来，黑龙江省的年平均气温显著升高，主要是冬、春季和最低气温升高的贡献。其中，黑河地区的平均气温和最低气温升高幅度最为显著。
2.年气温存在着4年周期，年降水存在18年周期。
3.夏季、秋季降水对年降水的贡献较大，相关性较强。
4.黑龙江省北部地区的气候特点为暖湿或冷干相伴，而其它地区为暖干或冷湿相伴。
参考文献：
[1] 陈隆勋.中国近80年来气候变化特征及其形成机制.气象学报, 2004（5）：634
[2]关贵林，徐南平.黑龙江省气候变化对农业及生态环境影响的预测与对策.黑龙江省气象局,1995：43—68
[3]屠其璞，气象应用概率统计学.北京：气象出版社，1984：80—89
[4]黄嘉佑，李黄.气象中的谱分析.北京：气象出版社，1984：36—52
中国应对气候变化国家方案
《中国应对气候变化国家方案》阅览 中国作为一个负责人的发展中国家，制定的《中国应对气候变化国家方案》，明确了到2010年中国应对气候变化的目标、基本准则、重点领域及其政策措施。中国将努力建设资源节约型、环境友好型社会，为保护全球气候继续做出贡献。 应对气候变化的总目标 中国应对气候变化的总目标是：控制温室气体排放取得明显成效，适应气候变化的能力不断增强，气候变化相关的科技与研究水平取得新的进展，公众的气候变化意识得到较大提高，气候变化领域的机构和体制建设得到进一步加强。 应对气候变化的基本原则 中国作为最大的发展中国家，在应对气候变化的问题上，坚持正可持续发展的框架下应对气候变化的原则；遵循《气候公约》规定的“共同但有区别的责任”原则；减缓与适应并重的原则；将应对气候变化的政策与其他相关政策有机结合的原则；依靠科技进步和科技创新的原则；积极参与、广泛合作的原则。 面临的困难与挑战 （一）对中国现有发展模式提出了重大的挑战。未来随着中国经济的发展，能源消费和二氧化碳排放量必然还要持续增长，减缓温室气体排放将使中国面临开创新型的、可持续发展模式的挑战。 （二）对中国以煤为主的能源结构提出了巨大的挑战。以煤为主的能源资源和消费结构在未来相当长的一段时间将不会发生根本性的改变，使得中国在降低单位能源的二氧化碳的排放强度方面比其他国家面临更大的困难。 （三）对中国能源技术自主创新提出了严峻的挑战。中国目前正在进行大规模能源、交通、建筑等基础设施建设，如果不能及时获得先进的、有益于减缓温室气体排放的技术，则这些设施的高排放特征就在会未来几十年内存在。 （四）对中国森林资源保护和发展提出了诸多挑战。中国生态环境脆弱，现有可供植树造林的土地多集中在荒漠化、石漠化以及自然条件较差的地区，给植树造林和生态恢复带来巨大的挑战。 （五）对中国农业领域适应气候变化提出了长期的挑战。如何在气候变化的情况下，合理调整农业生产布局和结构，改善农业生产条件，确保中国农业生产持续稳定发展，对中国农业领域提高气候变化适应能力和抵御气候灾害能力提出了长期的挑战。
气候变化对农业的影响及应对措施
气候变化对农业的影响及应对措施 周曙东周文魁朱红根王传星王艳 摘要: 阐述气候变化的特点, 分析农作物对温度、降水变化的敏感性, 昆虫对温度变化的敏感性。探讨了农业生产对低温雨雪冰冻天气、对干旱及洪涝灾害的脆弱性。应对气候变化的农业技术选择包括选育抗逆性强的农作物新品种, 增强农作物抵御自然灾害的能力; 加强农业水利基础设施建设; 大力发展节水农业种植技术; 加强农业灾害性天气的预警与响应能力建设。在此基础上提出应对气候变化的农业适应性政策措施: 调整耕作制度, 提高指数; 完善江河湖泊防洪工程和防洪减灾体系; 加强土地合理利用; 发展设施农业, 提高农业抗御自然灾害的能力; 制订减灾应急预案; 积极推广农业保险。 关键词: 气候变化; 敏感性; 脆弱性 一、引言 气候变化被列为全球十大环境问题之一, 随着全球气候变化研究的进展, 开展气候变化影响的相关研究开始成为学术界最为活跃的研究领域之一。农业是对天气变化最为敏感的部门之一, 因为气候始终是影响农业生产的重要决定因素, 到目前为止, 农业还没有改变靠天吃饭的局面。农业是国民经济的基础, 气候变化对农业所带来的不利影响,特别是极端天气气候事件诱发的自然灾害将造成农业生产的波动、危及粮食安全、社会的稳定和经济的可持续发展。 尽管在哥本哈根会议上各国还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识, 有待在2010年墨西哥城的第16 次缔约方会议上继续协商, 但气候变化会带来难以估量的损失, 气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受, 并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。及早开展气候变化对农业影响的研究, 发现可能存在的问题, 提前采取适应性对策具有极其重要的战略意义。本文从敏感性、脆弱性方面来分析气候变化对农业的影响, 并在此基础上探讨我国农业应对气候变化的适应性对策。 二、气候变化的特点和趋势 气候变化是气候平均状态出现统计意义上的显著变化或者持续较长一段时间( 10 年或更长时间)的变动, 具体指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。
第一章历史时期的气候变迁
m第一章历史时期的气候变迁 一、什么是气候 1、天气 天气指的是短期内（通常指一昼夜）的气象要素（比如温度、湿度等）和气象现象（比如云、雾、雨、雪等）在一定地域内综合表现的大气物理状况。 2、气候 气候指某一个地区或地点内多年的天气状况。（张光业、苏文才编著的《气候学基础》，商务印书馆1959年版） 3、气候、天气的关系 气候和天气都是表示大气物理状况的指标，天气指的是短期内的大气状况，而气候指的是多年的天气状况。 二、历史时期气候的变迁 （一）我国气候的变化过程 从新石器时代到现在，我国的气候有冷暖干湿的波动变化。关于近5000年来气候变迁的分期，较为一致的看法是划分为9个时期。如果从距今1万年前算起，我国的气候变迁大致可分10个时期： 1、距今1万年到距今8000年，气候较为寒冷，为一气候寒冷期。 2、距今8000年至距今3000年间，仰韶温暖期。 距今8000年至距今3000年间，相当于仰韶文化时期，在这段时期内，我国的气候总体上较温暖，但气候也有所波动。 分为3个时期： （1）距今8000年至5000年间，我国气候较为温暖。在我国各地都能找到证据。
A.陕西西安：在西安的半坡遗址（年代距今5600－6080年），出土的动物骨骸有獐、竹鼠和貉（hé）等。獐现在只分布于长江流域的沼泽地带。竹鼠以竹笋、竹根为食，说明当时关中一带分布有大量的竹林，但现在陕西境内只有沿秦岭北麓还有少量的竹林分布，陕西境内已没有竹鼠了。貉则喜欢生活于河湖之中。这些动物遗骸表明，在距今五六千年前，西安一带的气候比现在温暖湿润。 B.上海一带：上海菘泽、亭林、唯亭遗址的孢粉分析，证明距今 5460±110年上海一带植被是青岗栎、栲为主的常绿阔叶林－落叶混交林，气候大致相当于现在浙江省中南部的气候，由此推测当时上海地区年平均气温要比现在高出2－3℃，气候比现在温暖。 （2）距今5000年至4500年间，相当于屈家岭文化时期，气候有短暂的降温过程。 河南淅川下王岗遗址共9个文化层，第五、六层的动物种类最少，一共只有5种，没有发现喜暖动物，推测可能是气候变冷造成的。 通过对北京地区、辽宁南部地区、内蒙古中东部地区气候的研究，也证明距今5000年前后我国确实存在一个温相对较冷的低温期。 （3）距今4500年至3000年间，相当于龙山文化时期至殷墟时代，我国的气候又转温暖。 河南淅川下王岗遗址文化层第四层，时代相当于龙山文化时期（距今4500年至4000年），动物种类增加到9种，其中喜暖动物2种（水鹿、轴鹿），这2种动物现在分布于南方；1种喜冷动物，其余则为适应性较强的动物，显示龙山文化期比屈家岭文化期的气温有所上升。 河南淅川下王岗遗址文化层的二三层，时代相当于先商和早商时代，动物种类增加到12种，喜暖动物增加到3种，占动物总数的25％，显示气候较龙山文化时期更为温暖。河南安阳殷墟出土有动物遗骸，说明当时的动物有獐、竹鼠、水牛、象、貘mò，现在的水牛分布于淮河以南，象分布于云南西双版纳的森林中，亚洲貘则分布于马来半岛和苏门答腊的沼泽森林中。 甲骨文记载在武丁时代打猎捕获象。说明在殷商时代我国的气候要比现在温暖湿润。
中国近五千年来气候变迁的初步研究
中国近五千年来气候变迁的初步研究 ［阅读指南］ 竺可桢(1890.3.7—1974.2.7) 浙江绍兴市人，我国卓越的地理学家和气象学家，中国近代地理学的奠基人。建国前先后任中央研究院气象研究所所长，浙江大学校长，中华人民共和国成立后，他担任中国科学院副院长，中国科学技术协会副主席，中国气象学会理事长、名誉理事长，中国地理学会理事长等职。 1972年的《考古学报》第l期上，83岁的竺可桢发表了《中国近五千年来气候变迁的初步研究》，后转载于1973年《中国科学》16卷2期，以及1973年6月19日的《人民日报》。全文篇幅也就5000余字，却聚集了竺可桢先生毕生研究的成果，可谓其学术生涯的扛鼎力作。这项研究，博大精深，严谨缜密，为学术界树立了光辉的榜样，受到国内外学者的高度赞扬。 论文包含有大量古代典籍与方志文献的记载，广泛地被历史学家和历史地理学家所引用、推崇，对历史学家的研究起到了极大的指导作用——几乎只要是研究中国历史地理或中国环境史、物质文明史的文章，都会在参考文献中摆上竺可桢的这篇经典论文。 著名历史地理学家谭其骧的评论是：“每读一遍，使我觉得此文功夫之深，分量之重，为多年少见的作品，理应侧身于世界名著之林。” 对这样高山仰止的学术名篇，我们自然应该潜心阅读。 文章开头就单刀直入，陈述了研究中国气候变迁的主要指标依据：“在东亚季风区域内，雨量的变动常趋极端，而温度的变化在冬春即能影响农作物的生长。我国冬季温度主要受西伯利亚冷空气所控制，升降比较统一。因此，本文以冬季温度作为气候变动的指标。” 随后是罗列、引用我国古代典籍与方志记载的大量例证，以及考古的成果、物候观测和仪器记录资料，进行去粗取精、去伪存真的研究。 根据材料的来源和性质，把中国近五千年的气候变迁的时间，分为四个时期——考古时期、物候时期、方志时期、仪器观测时期。 最后得到的4条初步性结论：在我国近五千年中的最初二千年的年平均温度高于现在2℃左右；以后有一系列范围为1—2℃的上下摆动；在每一个400至800年的期间里，可以分出50至100年为周期的小循环，温度升降范围是0.5—1℃；最冷的时期都是从东亚太平洋海岸开始向西传播到大西洋海岸。 结尾还参照对比了挪威的雪线高低的变化，丹麦格陵兰岛冰川研究的成果，得到大体一致的结论，证明了用古史书所载物候材料来做古气候研究是一个有效的方法。 历史时期的气候存在变迁过程，今天已经是常识，气候变化更是热点话题。可是就在八九十年前，欧美的大多数正统气候学家还认为，气候在历史时代是稳定的。竺先生在青年时代就对这一说法表示怀疑，所以才以《南宋时代我国气候之揣测》为始，50年里，一直潜
全球气候变暖的原因和应对措施
全球气候变暖的原因和应对措施 全球气候变暖已经成为世界上的重大问题之一。那么是什么造成的，如何应对呢?以下是小编整理的关于全球气候变暖的相关内容，欢迎阅读和参考! 全球气候变暖的原因和应对措施 自西方工业化以来，世界人口在 (1)人口剧增因素：近年来人口急剧地增长，人类在日益强大的大规的剧增是导致全球变暖的主要因素之模生产和经济活动中，大量开垦耕地、一。同时，这也严重地威胁着自然生掠夺与毁坏森林资源，大量地燃烧化态环境间的平衡。这样多的人口，每工原料，释放了大量的温室气体，致年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊使大气成分发生变化，导致了全球气人的数字，其结果就将直接导致大气候日趋变暖。中二氧化碳的含量不断地增加，这样 全球变暖将给地球和人类带来复形成的二氧化碳“温室效应”将直接影杂的潜在的影响，既有正面的，也有响着地球表面气候变化。 负面的。例如随着温度的升高，副极(2)大气环境污染因素：目前，地地区也许将更适合人类居住;在适环境污染的日趋严重已构成一个全球当的条件下，较高的二氧化碳浓度能性重大问题，同时也是导致全球变暖够促进光合作用，从而使植物具有更的主要因素之一。现在，关于全球气高的
固碳速率，导致植物生长的增候变化的研究已经明确指出了自上个加，即二氧化碳的增产效应，这是全世纪末起地球表面的温度就已经开始球变暖的正面影响。但是与正面影响上升。 相比，全球变暖对人类活动的负面影(3)海洋生态环境恶化因素：目响将更为巨大和深远。今年8月份前，海平面的变化是呈不断地上升趋CCTV报道，由于气候变暖的影响，势，根据有关专家的预测到下个世纪珠穆朗玛峰的顶峰下降了米。祁中叶，海平面可能升高50cm。如不采连山冰川缩减危及河西走廊：近年来，取及对措施，将直接导致淡水资源的祁连山冰川融化比上个世纪70年代减破坏和污染等不良后果。另外，陆地少了大约10亿立方米，冰川局部地区活动场所产生的大量有毒性化学废料的雪线正以年均米的速度上升。和固体废物等不断地排入海洋;发生专家分析，冰川退缩，雪线上升除自在海水中的重大泄(漏)油事件等以及然气候因素外，另一个主要原因是人由人类活动而引发的沿海地区生态环口膨胀，超载超牧，过度开垦，乱砍境的破坏等都是导致海水生态环境遭 破坏的主要因素。 滥伐，滥采地下水有关。 (4)土地遭侵蚀、沙化等破坏因 素。造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业
全球气候变化对发展中国家的影响
柴达木盆地气候正由暖干化向暖湿化转型。 柴达木盆地地处青藏高原北部，其主体位于青海省海西蒙古族藏族自治州境内，为阿尔金山、祁连山、昆仑山所环绕，总面积25万多平方公里，是中国四大盆地之一，境内蕴藏着各类丰富的矿产资源，被誉为中国的“聚宝盆”。但这个“聚宝盆”长期被水资源短缺所困扰，生态和经济发展均受制约。 最新气象研究表明，中国西部“聚宝盆”柴达木盆地气候正在由暖干化向暖湿化转型。2009年，盆地内的地下水量新增了2亿多立方米，相当于16个杭州西湖的水量。青海省气候监测评估中心近日发布的《柴达木盆地候变化评估报告》中称，柴达木盆地是青藏高原乃至全国受全球气候变暖影响最为显著的地方，最明显的表现就是升温和降水量的持续增加。 在气温升高的同时，柴达木盆地降水量也在持续增多。据青海省气候中心高级工程师戴升介绍，柴达木盆地大部分地区从1998年以来降水量持续增加，增加趋势明显大于青海省其他地区。卫星遥感表明，近年来柴达木盆地湖泊面积不断增大、水位明显上升，其中2008年哈拉湖面积比2005年增大7.38平方公里。 气象专家预测，未来10年至20年，柴达木盆地的气温将继续上升，可能比20世纪90年代平均值偏高左右；降水还将继续增加，与20世纪90年代的平均值相比将偏多5％－19％左右；柴达木等河流的径流量比20世纪90年代的平均值将偏多10％左右。中国“聚宝盆”气候暖湿化的趋势还将在未来表现得更为明显。 气候变化规则将重塑全球产业结构 第一，能源消费成本的提高将在一定程度上改变不同生产要素之间的构成，进而影响全球产业的布局。不同产业的碳密度、不同国家同一产业的碳密度差异很大。比如，能源业的碳密度大约是服务业的10倍，发展中国家的碳密度大约是发达国家的4倍以上。因此，减排所引发的能源成本提高，对不同产业和不同国家的压力差异是非常明显的。 第二，化石能源与清洁能源的消费成本比价变化有可能会改变全球能源供求的格局。气候变化规则虽不能改变清洁能源与化石能源的生产成本比价，但可以改变两者间的消费成本比价。一旦确立全球气候变化规则，清洁能源的发展将不再受制于化石能源的价格波动，因为每个国家（企业）都将面临减排额度的制约。这样，化石能源的现行供求格局将不可避免地受到冲击。 第三，围绕减排所开展的技术创新将成为产业技术进步的方向之一。国际气候变化规则既为减排技术创新提供动力，也将不可避免带来压力。未来产业发展的空间越来越取决于碳密度的高低，企业盈利的空间也将越来越取决于减排的能力大小，因而产业技术进步与碳密度会有越来越高的关联度。很多产品的性能和功效没有发生本质的改变，但由于其
中国科学院“应对气候变化国际谈判的关键科学问题”项目群简介
中国科学院“应对气候变化国际谈判的关键科学问题”项目群简介 单位：中国科学院北京100864 作者：丁仲礼傅伯杰韩兴国葛全胜 目前，国际上十分流行的全球气候变暖理论由3个主要环节组成：（1）大气CO2浓度从工业革命前的280ppmv升至450—550ppmv后，全球平均气温可能将上升2℃—3℃；（2）若全球平均气温上升2℃以上，将可能给人类带来重大影响，突出地表现为海平面上升、物种灭绝、极端天气事件频率增加、热带传染病北上、全球粮食短缺、水资源供应不足，地区冲突增加等；（3）世界各主要国家必须立即采取各种行动，减缓全球变暖，使2050年CO2排放量降低到1990年排放水平的50%，且越早采取行动损失越小[1,2]。显然，这个理论的核心基础是气温对大气CO2浓度的高度敏感性，以及地球表层系统在适应气温变化时的极度脆弱性，其最终目的是减少或控制化石能源的使用量。积20余年之努力，这个理论已经走出学术界，被社会公众广泛接受和传播，同时也成为一部分政治家在国际政治、外交博弈中使用的工具。 但是，学术界对这个理论质疑的声音从来就没有中断过。大气CO2浓度增加1倍后，全球平均气温将上升2℃—3℃，这只是一个模拟值，它由不同的数值模式计算后平均得出，且不同模式输出的增温值可差5℃之多（从1℃左右到6℃以上）。这就提出一个问题：数值模式是否已成熟到能够准确评价全球平均气温与大气CO2浓度的关系？工业革命以来，全球气温已增加约0.74℃，大气CO2当量浓度已增加60％左右，那么，从过去100多年的记录中，我们是否可以准确评价气温对CO2的敏感性？如果这个评价同数值模拟不一致，则哪种方法更可靠？气候系统是一个高度复杂的系统，人类对它在不同时间和空间尺度上的变化过程与机制是否已有足够充分的了解？比如，在一些要素的“驱动”下，气候系统也会产生负反馈作用，目前的文献谈了很多正反馈过程，那么科学界对其负反馈过程了解充分吗？围绕南极冰芯所发表的大量文章表明CO2浓度滞后于气温的变化[3-5]，这说明，CO2“驱动”气温升高不是简单的线性关系。减少CO2排放必须降低化石能源的使用，而根据一些专业机构的预测，人类在今后20—30年间，还将以化石能源为主，这就面临一个如何在扶贫、发展和保护气候中达到平衡的问题，简言之，如果气温对CO2浓度没有那么敏感，人类值得去为之牺牲发展速度吗？ 同样，对增温的影响也有很多不确定性。地质学的研究告诉我们，在地球几十亿年的历史上，绝大部分时期比目前温暖得多，比如距今5 000万年左右的始新世，气温至少比目前高10℃；在新生代，全球气温整体变化趋势是降温，如在3 600万年前后，东南极首次出现冰盖；到1 400万年前后，西南极出现冰盖，东南极冰盖扩张；在260万年前后，格陵兰出现冰盖，自此之后，地球反复地经历冰期－间冰期气候振荡，其温度变化幅度可达6℃—8℃[5-7]。也就是说，过去的气候变化无论在幅度还是在速率上，均比过去100年“温室效应期”及今后一段时期内可能会经历的“增暖期”要大得多。那么，为何在有人类活动以后，地球气候系统、生态系统等会变得如此脆弱了呢？又比如，地质学的常识告诉我们，由于温度对全球水循环的控制作用，地球历史上的暖期往往是湿润期，其生物多样性、生物总产率均显著高于寒冷期。那么，为何在今后的增温期会导致粮食减产、水资源不足呢？同样，温暖期的一个突出现象是地球从赤道到极地的温度梯度减小，整个大气环流趋向稳定，为何未来的增温反而会导致极端天气频率增加呢？地球的温度一直在变，变是绝对的，不变是相对的。那么，
中国应对气候变化
中国应对气候变化 2009年12月18日，国务院总理温家宝在丹麦哥本哈根气候变化会议领导人会议上发表了题为《凝聚共识，加强合作，推进应对气候变化历史进程》的重要讲话。讲话指出：气候变化是当今全球面临的重大挑战。遏制气候变暖，拯救地球家园，是全人类共同的使命，每个国家和民族，每个企业和个人，都应当责无旁贷地行动起来。 中国在发展的进程中高度重视气候变化问题，从中国人民和全人类长远发展的根本利益出发，为应对气候变化做出了不懈努力和积极贡献。中国是最早制定实施《应对气候变化国家方案》的发展中国家，先后制定和修订了节约能源法、可再生能源法、循环经济促进法、清洁生产促进法、森林法、草原法和民用建筑节能条例等一系列法律法规，把法律法规作为应对气候变化的重要手段。中国是近年来节能减排力度最大的国家，不断完善税收制度，积极推进资源性产品价格改革，加快建立能够充分反映市场供求关系、资源稀缺程度、环境损害成本的价格形成机制；全面实施十大重点节能工程和千家企业节能计划，在工业、交通、建筑等重点领域开展节能行动；深入推进循环经济试点，大力推广节能环保汽车，实施节能产品惠民工程；推动淘汰高耗能、高污染的落后产能。中国是新能源和可再生能源增长速度最快的国家，在保护生态的基础上，有序发展水电，积极发展核电，鼓励支持农村、边远地区和条件适宜地区大力发展生物质能、太阳能、地热、风能等新型可再生能源。中国是世界人工造林面积最大的国家，持续大规模开展退耕还林和植树造林，大力增加森林碳汇。 温家宝总理在会上庄严承诺：中国政府确定减缓温室气体排放的目标是中国根据国情采取的自主行动，是对中国人民和全人类负责的，不附加任何条件，不与任何国家的减排目标挂钩。
高中地理 应对气候变化的措施
应对气候变化的措施 高考频度：★★☆☆☆难易程度：★★☆☆☆ 典例在线 读全球气温变化图，回答1—2题。 根据陆地和海洋观测资料绘制的全球地面气温距平演变趋势 1．下列词语中形容图中气温变化最恰当的是 A．保温作用B．温室效应 C．热岛效应D．全球气候变暖 2．下列做法中对缓解图示所反映的环境问题最有效的是 A．积极研制新型的制冷系统，以减少并逐步禁止氟氯烃等物质的排放 B．发展洁净煤技术，研究煤炭中硫资源的综合开发与利用 C．沿海国家修建沿海大堤，防止沿海地区被淹 D．提高能源利用效率，采用新能源，减少二氧化碳气体的排放量 答案 【答案】1．D 2．D 【解析】1．图中反映的是全球地面气温距平演变趋势，图中气温距平总的趋势是波动上升，说明气温变化的趋势是全球气候变暖。故本题选D。 解题必备 应对气候变化的措施
应对气候变化有技术措施、管理措施，还有生物措施和工程措施。主要包括三方面内容：控制温室气体的排放、加强对温室气体的吸收能力和采取适应气候变化的措施。 对策具体措施 控制温室气体的排放 （1）多使用清洁能源 （2）提高能源利用率 （3）避免浪费，减少废弃物排放，尽可能使用公共交通工具加强对温室气体的吸收能力 （1）植树种草 （2）采用固碳技术 （3）防止森林火灾 采取适应气候变化的措施 （1）培育新的农作物品种 （2）调整农业生产结构 （3）沿海地区建设海岸堤坝 学霸推荐 读全球可能发生的某种环境迁移示意图，完成1—2题。 1．导致该“环境迁移”的原因可能是 A．地震B．滑坡 C．全球变暖D．台风 2．以下措施对该环境问题防治有明显效果的是 A．对建筑物进行加固B．调整能源消费结构 C．将人口全部迁出D．退耕还湖还湿 答案 【答案】1．C 2．B
气候变暖的原因和应对措施
气候变暖的原因和应对措施气候变暖已经成为很多国家所关注的问题了，那么如何应对呢?以下是小编整理的关于气候变暖的相关内容，欢迎阅读和参考! 气候变暖的原因和应对措施 1.人口剧增因素 近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。 2.大气环境污染因素 目前，环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。 3.海洋生态环境恶化因素 目前，海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取及对措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外，陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以
及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。 4.土地遭侵蚀、沙化等破坏因素 造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。众所周知良好的植被能保持水土流失。但到目前为止，人类活动如为获取木材而过度砍伐森林、开垦土地用于农业生产以及过度放牧等原因，仍在对植被进行着严重的破坏。目前全世界平均每分钟有20公顷森林被破坏，10公顷土地沙化，万吨土壤被侵蚀。土壤侵蚀使土壤肥力和保水性下降，从而降低土壤的生物生产力及其保持生产力的能力;并可能造成大范围洪涝灾害和沙尘暴，给社会造成重大经济损失，并恶化生态环境。 世界各国采取措施积极应对全球气候变暖 全球气候变暖已是不争的事实，尤其是近50年来，气温上升的脚步在加快。 据中国国家气候中心刘洪滨博士介绍，过去100年全球地表平均温度明显升高，本世纪变暖幅度还会增大。最新观测表明，1906—XX年全球地表平均温度上升了℃，20世纪后半叶北半球平均温度可能是近1300年中最高的。美国航天局戈达德航天研究所上月底发表的研究报告说，XX年是自1850年有气象记录以来第九个最热的年份，估计下一个厄尔尼诺现象今年或明年开始形成，全球地表气温可能将在今后
全球气候变化对人类活动的影响
第四章自然环境对人类活动的影响 全球气候变化对人类活动的影响【教学目标】 知识目标 通过学生分析相关资料说明全球气候变化的三种尺度和特征。 通过学生阅读课本资料来了解科学家推测古代气候状况的方法。 通过学生通过历史知识分析全球气候变化对人类古代文明和经济活动以及生态环境的影响。能力目标 通过学生阅读资料，培养学生的收集、处理信息的能力，培养学生的自学能力。 通过“中国古代气候变化及其对人类活动的影响”的图表分析，提高学生的读图、析图能力。通过探究活动开阔学生思维，提高他们的动手能力。 情感目标 使学生认识到人类社会现在和未来的生存与发展跟气候有密切关系。 提高学生对生态环境的保护意识，确立走可持续发展的道路。 【教学重点】 全球气候变化对近代人类活动的影响。 【教学难点】利用资料分析、总结全球气候变化的特点及对人类活动的影响。 【课时安排】一课时 【教学手段】多媒体教学组织分析材料 【教学过程】 【导入】同学们！你们知道我国历史上的楼兰古国吗，下面我们来了解一段有关楼兰的材料。录音及图片 到目前为止，也没有弄清楼兰消失的确切原因，但大多数研究人员都认为与气候变化有关。那全球气候怎样变化呢？ 同学们阅课本91页第一段回答：气候变化的时间尺度有哪几种？ 地质时期的气候、历史时期的气候、近代气候 由以上内容可以看出全球气候一直是在变化中的 承转：那么科学家是怎样推测古代气候变化的呢？ 阅读科学家是如何推测古代气候状况的 尝试用树木年轮分析法分析图4-2-2 该树生长时期的气候变化特点？ 设问：由以上内容气候变化影响了树木生长的快慢，那么全球气候的变化对人类活动有没有影响呢？ [板书]全球变化对人类活动的影响 看图4-2-3分析图的含义： 横坐标表示时间变化右纵坐标表示中国年平均气温左纵坐标表示挪威雪线高度知识与技能何为雪线？？？ 图中蓝虚线为挪威1万年来的雪线升降图 红实线为中国近5000年年平均气温变化曲线 观察二者变化趋势有什么关系？
全球气候变化教学设计
《全球气候变化》教学设计 人教版《必修1》 2.4节 四川绵阳南山中学实验学校蒋李军课程标准： 根椐有关资料，说明全球气候变化对人类活动的影响。 教学目标： 1、知识和能力： ⑴根据图表，归纳不同时间尺度全球气候变化的规律。 ⑵阅读图表资料，了解近百年来全球气候变暖的趋势 ⑶根据资料，说明全球气候变化对人类活动的影响。 2．过程与方法： ⑴通过阅读图2.28、图2.29，归纳不同时间尺度全球气候变化的周期和规律，培养读图、析图能力。 ⑵学会通过多种途径收集有关资料，提高资料整理分析的能力，并以小组合作的形式开展讨论和研究。 3．情感、态度与价值观： ⑴培养学生科学研究的方法和态度 ⑵渗透环境教育和情感教育，使学生关注环境问题，培养具有人文关怀和国际视野的人。 ⑶培养学生辩证分析问题的能力。 教材分析 1、教材的顺序是： ⑴以图文结合的方式呈现出不同时间尺度下全球气候在不断变化之中。以阅读的形式解释区域性气候的变化要比全球性气候变化复杂得多。 ⑵图文结合案例说明全球气候变化的可能影响。以“活动”的形式预测其它可能影响。 ⑶以角色模拟的形式说出人们对气候变化的适应对策。以“活动”的形式分析大气中二氧化碳浓度增加的原因和解决的办法。 2、教学顺序，先由全球气候变化对地理环境和人类活动的影响的例子来设置悬念，激发学生认识的欲望，探究引起全球气候变暖的自然原因和人为原因，推测其可能影响，最后寻找解决措施。 教学重点、难点： 全球气候变化的原因、影响及对策。 教学方法：启发式讲授法、讨论法、问题探究法 课时安排：1课时 教学过程：
全球气候的长期演变
近百年来全球年平均气温的变化 【板书】 一、全球气候在不断变化之中 1、概念、表现、分类 2、显著特点：气温升高 【小组讨论】 阅读教材P47，据图2.29-2.30讨论： 1、近百年来全球气温变化的特点是什么？ 2、全球气温变化与大气中CO2含量变化之间有什么相关性？ 3、人类哪些活动导致大气中CO2浓度不断增加？ 大气中二氧化碳浓度的增加 【板书】 二、全球气候变化的可能原因
全球气候变化——中国面临的挑战、机遇及对策解读
全球气候变化——中国面临的挑战、机遇及对策 气候变化是一个典型的全球尺度的环境问题。早在20世纪70年代，科学家们就已经把气候变暖作为全球性环境问题提出。自20世纪80年代以来，国际科学界和世界上大多数国家政府都高度关注和重视全球气候变化对各国经济和社会发展产生的影响。由于全球气候变化问题涉及到气候、环境、经济、社会、政治、科技等众多领域，时间跨度又很长，因此，响应全球气候变化对策的制定应从国家长远社会经济发展的需要出发，并把气候变化问题放到国家对外政治、经济与外交政策的大框架下统一考虑，以期气候变化问题朝着有利于可持续发展的方向前进。在全面建设小康社会，开创中国特色的社会主义事业新局面的过程中，如何从可持续发展的战略高度来有效应对全球气候变化面临的挑战是＿个摆在我们面前的重要课题. 一、全球气候变化问题对中国发展带来的挑战 中国是﹁个发展中国家，实现经济和社会发展、消除贫困是首要和压倒一切的优先事项。在未来相当长时期内，中国经济仍将保持快速增长，人民的生活水平必将有一个较大幅度的提高，能源需求和二氧化碳排放量不可避免地还将增长，作为温室气体排放大国的形象将更加突出，无疑将对中国的社会经济发展带来严峻的挑战。 1.发达国家要求中国承担温室气体限控的压力增大。京都会议后，一些发达国家试图以《京都议定书》已规定发达国家的减排指标为由，集中全力向中国和印度等“主要的”发展中国家施压。有的发达国家甚至明确提出将发展中国家“有意义的参与”作为其批准议定书的前提条件之一，并与公约的资金机制挂钩。发达国家要求发展中国家参与全球减排的理由包括：环境原因、竞争力原因、政治原因等。虽然这些理由严重背离了公约“共同但有区别的责任”原则，以及公约特别强调的：“发展中国家能在多大程度上有效履行其在本公约下的义务，将取决于发达国家对其在本公约下所承担的有关资金和技术转让的承诺的有效履行，并将充分考虑到经济和社会发展以及消除贫困是发展中国家首要和压倒一切的优先任务。”但从另一个侧面，我们也不难发现减轻这种压力的艰巨性。 2.对中国现有发展和消费模式提出了严峻的挑战。自然资源是国民经济发展的基础，资源的丰度和组合状况，在很大程度上决定着一个国家的产业结构和经济优势。中国人口基数大，发展起点低，到2003年底，仍有59.5%的人口为乡村入口，面临着继续完成工业化和城市化的长期发展任务，人均资源短缺是中国经济发展的长期制约因素。传统的消费和生产模式是一种资源耗竭型、不可持续的消费和生产模式，这种模式已经对中国的社会经济发展构成了巨大的挑战。从发展模式的选择看，虽然各国有权根据本国的具体情况来选择自己的发展道路，但在其发展过程中，都遵循某些带有普遍性的规律，很少有国家发生例外。世界各国的发展历史和趋势表明，人均商品能源消费和经济发达水
全球气候变暖及应对措施
2．全球变暖将带来非常严重的后果，如冰川消退、海平面上升、荒漠化，同时给生态系统、农业生产带来严重影响。试从C循环的角度，分析全球气候变暖及应对措施？（20分） 解答： 全球气候变暖是一种“自然现象”。人类燃烧煤、石油、天然气和树木，产生大量二氧化碳、甲烷等多种温室气体进入大气层，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，也就是常说的“温室效应”。大气中适量的温室气体可以维持地球温度不至于太低；然而过量的温室气体则会使地球吸收的热量无法散失，以至于使地球温度逐渐升高，导致全球气候的变化。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。 碳循环是地球上最主要的生物地化循环，它支配着大部分陆地生态系统的物质循环，深刻影响着人类赖以生存的生物圈。全球气候变化与碳循环动态及其反馈效应密切相关。碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。因此，针对全球气候变暖的影响因素我们有以下措施： 1、全面禁用氟氯碳化物 实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。 2、保护森林的对策方案 今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。， 3、汽车使用燃料状况的改善,减少化石燃料的消耗。 4、改善其他各种场合的能源使用效率 今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对於提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地
国务院关于印发十三五控制温室气体排放工作方案的通知
国发〔2016〕61号 各省、自治区、直辖市人民政府，国务院各部委、各直属机构： 现将《“十三五”控制温室气体排放工作方案》印发给你们，请认真贯彻执行。 国务院 2016年10月27日（此件公开发布） “十三五”控制温室气体排放工作方案 为加快推进绿色低碳发展，确保完成“十三五”规划纲要确定的低碳发展目标任务，推动我国二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰，特制订本工作方案。 一、总体要求 （一）指导思想。全面贯彻党的十八大和十八届三中、四中、五中、六中全会精神，紧紧围绕统筹推进“五位一体”总体布局和协调推进“四个全面”战略布局，牢固树立创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，按照党中央、国务院决策部署，统筹国内国际两个大局，顺应绿色低碳发展国际潮流，把低碳发展作为我国经济社会发展的重大战略和生态文明建设的重要途径，采取积极措施，有效控制温室气体排放。加快科技创新和制度创新，健全激励和约束机制，发挥
市场配置资源的决定性作用和更好发挥政府作用，加强碳排放和大气污染物排放协同控制，强化低碳引领，推动能源革命和产业革命，推动供给侧结构性改革和消费端转型，推动区域协调发展，深度参与全球气候治理，为促进我国经济社会可持续发展和维护全球生态安全作出新贡献。 （二）主要目标。到2020年，单位国内生产总值二氧化碳排放比2015年下降18%，碳排放总量得到有效控制。氢氟碳化物、甲烷、氧化亚氮、全氟化碳、六氟化硫等非二氧化碳温室气体控排力度进一步加大。碳汇能力显著增强。支持优化开发区域碳排放率先达到峰值，力争部分重化工业2020年左右实现率先达峰，能源体系、产业体系和消费领域低碳转型取得积极成效。全国碳排放权交易市场启动运行，应对气候变化法律法规和标准体系初步建立，统计核算、评价考核和责任追究制度得到健全，低碳试点示范不断深化，减污减碳协同作用进一步加强，公众低碳意识明显提升。 二、低碳引领能源革命 （一）加强能源碳排放指标控制。实施能源消费总量和强度双控，基本形成以低碳能源满足新增能源需求的能源发展格局。到2020年，能源消费总量控制在50亿吨标准煤以内，单位国内生产总值能源消费比2015年下降15%，非化石能源比重达到15%。大型发电集团单位供电二氧化碳排放控制在550克二氧化碳/千瓦时以内。 （二）大力推进能源节约。坚持节约优先的能源战略，合理引导能源需求，提升能源利用效率。严格实施节能评估审查，强化节能监察。推动工业、建筑、交通、公共机构等重点领域节能降耗。实施全民节能行动计划，组织开展重点节能工程。健全节能标准体系，加强能源计量监管和服务，实施能效领跑者引领行动。推行合同能源管理，推动节能服务产业健康发展。 （三）加快发展非化石能源。积极有序推进水电开发，安全高效发展核电，稳步发展风电，加快发展太阳能发电，积极发展地热能、生物质能和海洋能。到2020年，力争常规水电装机达到3.4亿千瓦，风电装机达到2亿千瓦，光伏装机达到1亿千瓦，核电装机达到5800万千瓦，在建容量达到3000万千瓦以上。加强智慧能源体系建设，推行节能低碳电力调度，提升非化石能源电力消纳能力。
气候变化与生态环境
气候变化与生态环境 〈——————————1——————————〉 气候学与气候变化学 1.气候学：是研究气候形成及气候特征在空间分布和时间演变的学科，它是大气科学的一个分支，也是气象学与自然地理学间的边缘学科。 研究内容：主要研究气候要素在地球上的分布、区域气候特征、过去气候变化规律、太阳辐射、大气环流、地表及人类活动制约地球气候等问题，以期利用气候资源、改善气候条件，并避免气候不利影响。 分支： 1)按研究尺度： ①大气候学：较大空间尺度的气候状况。其水平范围在200km 以上，垂直高度在1-12km之间。 ②中气候学：中等空间尺度的气候状况。其水平范围在100-200km以上，垂直高度在1-6km之间。 ③小（微）气候学：由于下垫面性质以及人类和生物活动的影响而形成的小范围的特殊气候。 2)按研究所用原理和方法： ①天气气候学：借气流场型式与天气系统的关系，以研究地区气候特征的学科。 研究内容：长时期内平均环流、环流型式与天气系统相互作用，以及大气环流与大范围气候异常的关系等问题，从而为提高该地区天气预报准确率和阐明气候形成理论提供重要材料和理论分析。 ②物理动力气候学：用物理学方法分析、研究气候形成及其现象的学科。 研究内容：大气中的声、光、电、辐射、蒸发、凝结、云雾等物理现象产生的原因，演变的过程与规律。 ③自然气候学 3)按研究时段和所用资料： ①古（地质时期）气候学：分析、研究史前地质时期气候状况及气候变迁的学科。 研究方法：依据古生物学、地史学等得出的化石、深海沉积、孢粉等资料，分析地质时期气候的演变规律。 ②历史时期气候学：研究人类进入文明，但尚无仪器观测大气现象时期的气候的学科。 研究方法：主要依据考古发掘所得植物遗骸及古代墓葬等提供气候信息和各种历史文献记载来研究数千年来冷暖气候演变的概貌。 ③近代气候学 2.气候变化学：研究区域气候变化、历史时期气候变化、近代气候变化、气候系统年际变化预报、地球物理因子对气候的影响及气候变化预测方法的科学。 气候变化与社会生活、经济发展之间的关系 1.气候变化与社会生活之间的关系： 1)气候变化导致发热、哮喘、白内障、皮肤癌和其他皮肤病的增加。 2)由于自然灾害增加和农业品改变引起饮食和营养的变化。3)传染病发病率增加，进而导致了死亡率、致命性伤病增加，媒介传染病在较暖湿的气候中影响范围及程度均会扩大。2.与社会经济发展之间的关系： 1)气候变化导致自然灾害增加，从而影响经济发展。 2)反复曝露在气候变化引发疾病或压力下的个人，身体或精神病发病率均增加，从而导致暴力、自杀和犯罪率上升，影响社会的稳定，不利于经济的发展。 气候变化研究的主要方法及意义 1.研究的主要方法： 10-100年时间尺度的气候变化预测方法主要有：经验性气候预测方法、气候数理统计预测方法和气候动力学模式预测方法。 1)经验性气候预测方法 主要原理：建立在观测资料基础上，经过气候诊断分析，找到一些与预报对象有联系的物理因子，从而做出预报。 特点：计算简便、定性，物理机制不够明确，取决于是否有观测资料。 2)数理统计预测方法 主要原理：建立在观测资料基础上，利用统计方法建立预测模型，做出预报。 特点：计算简便、定性，物理机制不够明确，取决于是否有观测资料。 3)气候动力学模式预测方法 主要原理：根据数学物理方程建立描述全球气候系统的气候模式，利用模式做出预报。 特点：计算复杂、定量，物理机制较明确，尚有不确定性，尤其在局域范围。 2.方法介绍 1)经验性气候预测方法 主要依赖于影响气候变化的物理因子，特别是具有年代际时间尺度变化的因子。10-100年时间尺度气候预测的主要物理因子有： ①外部因子：太阳活动（太阳辐射、太阳黑子活动等）、火山活动、地球轨道参数（倾斜率、黄赤交角等）、月亮（阴阳历与节气、潮汐等）、行星（位置、相互关系等），以及人类活动（经济活动的排放、能源排放、土地利用、人口变化）。 ②内部因子：气候系统的五个组成成分 a.大气圈：大气环流型、环流特征量、年代际变率、遥相关等。 b.水圈：海洋环流、冷暖洋流、热盐环流、海温、厄尔尼诺/拉尼娜事件等。 c.冰雪圈：冰雪面积、强度、流冰、融化等。 d.陆地岩石圈：地形、地热、反射率、粗糙度等。 e.生物圈：植被覆盖变化等。 2)气候数理统计预测方法 ①时间序列分析 基本原理是计算预报对象本身的前后关系。 常用的方法有：趋势法、平稳时间序列分析、方差分析、譜分析、小波分析等。 ②相关与回归分析 基本原理是根据最小二乘法，建立预报对象与预报因子之间
中国历史上的气候变迁
中国历史上的气候变迁 中国历史上气候的变迁，不仅具有明显的时间差异性和空间差异性，同时由于两种差异性的交互运行，对中国社会历史的发展产生了多方面的深刻影响。本文试图勾勒出这种特点和影响的大致轮廓，以就教于方家同仁。 一、时间差异性 气候包括气温和干湿状况两大基本要素，研究历史气候也必须从这两方面着手。著名科学家竺可桢先生的《中国五千年来气候变迁的初步研究》论文，〔①〕系统地总结了中国气候变迁的基本规律，表现在五千年来温度变化上，可以明显地总结出四个温暖期和四个寒冷期。 1．第一个温暖期从公元前3000年到公元前1100年，即仰韶文化时期到殷商时代。甲骨文记载当时安阳人种水稻是阴历二月下种，比现在早一个多月。北京附近的泥炭层分析表明，五千年前那里生长着大量的阔叶林，代表着相当温和的气候。 2．第一个寒冷期从公元前1000年到公元前850年，即西周寒冷期。《竹书纪年》记载周孝王时长江、汉水冻结的情况，说明当时的气候比现在寒冷。 3．第二个温暖期从公元前770年到公元初年，即东周到秦汉温暖期。《春秋》中有鲁国“春正月无冰”、“春二月无冰”、“春无冰”等多次记载。《荀子·富国篇》和《孟子·告子上》载齐鲁地区农业种植一年两熟。 4．第二个寒冷期从公元一世纪到公元600年，即东汉南北朝寒冷期，这个寒冷期以公元4世纪前半期达到顶点。《资治通鉴》载晋成帝初年，渤海湾从昌黎到营口连续三年全部结冰，冰上可往来车马及几千人的大部队，年平均气温比现在低2—4℃。 5．第三个温暖期从公元600年到公元1000年，即隋唐时期，其间公元650、689、678年冬季，长安无雪无冰，当时气候温暖可见。 6．第三个寒冷期从公元1000年到1200年，即两宋时期，此间公元1111年太湖全部结冰，冰上可以通车，1110年、1178年福州荔枝两度全部冻死。 7．第四个温暖期从公元1200年到1300年，即宋末元代温暖期。1225年，道士丘处机在北京长春宫作《春游》诗云：“清明时节杏花开，万户千门日往来。”说明当时北京气候比现在温暖。 8．第四个寒冷期从公元1300年到1900年，即明清严寒期。此间，1329年太湖结冰厚达数尺，橘尽冻死。1493年，淮河流域降大雪，从当年九月降至次年二月方止。洞庭湖变成“冰陆”，车马通行。 五千年来，我国气候四个温暖期与四个寒冷期交替变迁，其时间上的差异性是非常明显的。 二、空间差异性