地表气温变化研究的现状和问题
地球气温研究报告
地球气温研究报告1. 研究背景地球气温是人类生活和社会发展的重要因素，对农业、能源、环境等领域有着重要影响。
近年来，随着全球气候变化的迅速发展，地球气温的变化成为了广泛关注的研究课题。
本文通过对地球气温的研究，分析影响地球气温变化的因素，为制定应对气候变化的政策提供科学依据。
2. 数据收集和处理为了研究地球气温的变化趋势，我们收集了近百年来的气温数据，并进行了相关的数据处理和分析。
我们使用了多个可靠的气象观测站的历史气温数据，包括地面观测站和卫星观测数据。
通过对这些数据进行统计和分析，我们得到了全球范围内的气温变化趋势。
3. 地球气温的长期变化趋势根据我们的研究结果，地球气温在过去的一个世纪里呈现出显著的上升趋势。
自20世纪初以来，每十年的平均气温都比前一个十年高出约0.1摄氏度。
这一变化可能是由人类活动引起的，包括工业化、森林砍伐和化石燃料的使用等。
4. 影响地球气温变化的因素地球气温的变化是由多种因素共同作用的结果。
首先，大气中的温室气体会吸收太阳光辐射，导致地球表面温度上升。
其次，太阳活动的变化也会对地球气温产生影响。
此外，人类活动产生的污染物也会对地球气温造成一定的影响。
5. 地球气温变化的影响地球气温的变化对地球生态系统和人类社会有着重要的影响。
首先，气温的上升会导致冰川融化和海平面上升，威胁到沿海地区的居民和生态系统。
其次，气温的变化还会影响农作物的生长季节和产量，对农业产生不利影响。
此外，气温变化还会引发极端天气事件的增加，如暴雨、干旱和飓风等。
6. 应对气候变化的措施为了应对地球气温的变化和气候变化所带来的各种问题，国际社会已经采取了一系列的措施。
首先，各国政府制定并执行减排政策，减少温室气体排放。
其次，全球气候变化大会也在推动国际合作，共同应对气候变化问题。
此外，推广可再生能源和提高能源利用效率也是应对气候变化的重要措施。
7. 结论通过本文的研究，我们得出了以下结论：•地球气温在过去一个世纪呈现出上升趋势；•人类活动是导致地球气温上升的重要原因；•地球气温变化对地球生态系统和人类社会有着重要的影响；•应对气候变化需要全球合作和采取多种措施。
地球表面温度变化及其原因研究
地球表面温度变化及其原因研究地球表面温度的变化是自然界中最重要的气候现象之一。
对于这个问题的研究涉及了大量的观测、模拟和数据分析工作。
本文将从多个角度探讨地球表面温度变化的原因，并说明不同因素对地球表面温度的影响。
首先，地球表面温度变化的原因是多方面的。
其中最主要的原因是地球的热量收支不平衡。
地球收到的太阳辐射是主要的能量来源，但同时也会释放出热量。
如果能量的输入和输出不平衡，地球的温度就会发生变化。
由于人类活动的增加，尤其是工业活动和能源消耗的增加，导致大量的温室气体排放，这进一步加剧了地球温度的上升。
其次，地球表面温度变化还与自然因素有关。
例如，太阳活动的变化、火山喷发和大气环流等自然因素都会对地球温度产生影响。
太阳活动的周期性变化，如太阳黑子周期和太阳风暴周期，会导致太阳辐射的变化，进而影响地球的温度。
此外，火山喷发会释放大量的气溶胶和二氧化硫等气体，这些物质可以反射和吸收太阳辐射，以及影响大气的光学特性，从而导致地球表面温度的变化。
而大气环流系统中的涡旋、高低压等气候现象，也会引起地球表面温度的变化。
这些自然因素与人类活动因素相互作用，共同决定了地球表面温度的变化。
第三，地球表面温度的变化还受到地球系统自身的反馈机制影响。
地球表面温度的升高导致了冰雪和海洋的融化，从而减少地表的反射能力，进一步加速了温室效应的发展。
此外，地表温度变化还会改变大气中水蒸气的含量和分布，从而引起水汽的正反馈效应。
这些反馈机制会加速、减缓或稳定地球表面温度的变化。
最后，科学家通过多种方法对地球表面温度变化及其原因进行了研究。
观测是其中最重要的手段之一。
通过地面气象站、卫星和浮标等观测设备，科学家可以获取到全球范围内的气温数据，并对其进行分析。
其次，模拟实验也是研究地球表面温度变化的重要方法之一。
通过建立物理模型和计算模型，科学家可以模拟出不同因素对地球表面温度的影响，并进行预测和验证。
此外，数据分析和统计方法也被广泛应用于地球表面温度变化的研究中，以了解温度变化和不同因素之间的关联性。
陆地表面温度反演的研究现状及发展趋势
陆地表面温度反演的研究现状及发展趋势地球表面温度是一个重要参数，精确定量反演陆面温度，对旱灾预报和作物缺水研究、农作物产量估算、全球气候变化等领域的研究具有巨大的推动作用。
利用遥感资料进行地表温度的反演已成为目前遥感定量研究中的热点和难点之一。
近年来有关方法的研究非常多，主要反演方法可分为5类。
本文对各种方法所要解决的关键问题及优缺点做了评述。
如何提高反演的精度和模型的适用性是地表温度热红外遥感的未来发展趋势。
标签：陆地表面温度比辐射率热红外遥感组分温度反演在许多模型中，如大气与地表的能量与水汽交换、数字天气预报、气候变化等方面，地表温度都是一个不可或缺的重要参量[1]。
大多数地-气界面的通量都可参数化为温度的一个函数[2]。
遥感可以提供二维陆面温度分布信息[3]。
通过遥感技术，可获得区域性或全球性地表温度分布状况。
因此利用卫星数据演算地表温度，探讨卫星热通道的理论及其实际应用方法，已成为遥感科学的一个重要领域。
近年来许多方法被用于从热红外波段探测到的经大气影响的地表辐射，并结合其它辅助数据来估算地表温度。
1遥感反演地表温度的原理目前遥感反演地表温度的方法主要有传统的大气校正法、单窗算法等。
这些算法最基本的理论依据是维恩位移定律和普朗克定律。
根据Planck定理，黑体的光谱发射特性可以表示为：式中B（λ）T是黑体辐射强度，单位为W·m-2·sr-1·μm-1 ，λ是波长，C1和C2是辐射常数，C1=3.7418×W·m-2；C2=1.4387685×λm·K，T是温度，单位是K 。
Planck函数给出了黑体辐射的辐射强度与温度波长的定量关系。
从（1）式可以看出，温度确定后，由Planck函数可以确定辐射源的能量谱分布，进而可以推算出物体的能量谱峰值的波长[4]。
反之，从物体的能量谱分布及辐射强度也可计算出物体的实际温度。
这也是地表温度能被反演的理论基础。
全球变化对地表温度的影响及地理分异分析
全球变化对地表温度的影响及地理分异分析随着全球气候变化的不断加剧，地球的地表温度也发生了明显的变化。
全球变化对地表温度产生了深远的影响，并且根据地理位置的不同，地表温度的变化也呈现出明显的地理分异。
首先，全球变化导致了地表温度的整体上升。
科学家们通过对全球气候数据的长期观测和记录发现，过去一个世纪以来，地球平均温度逐渐上升。
这主要归因于人类活动产生的温室气体排放，尤其是二氧化碳的增加。
大量的温室气体在大气中的积累导致热量被捕获，使得地表温度不断攀升。
全球变化使得地表温度的增长趋势变得更加明显。
其次，全球变化对地表温度的影响在不同地理区域表现出巨大的差异。
在沿海地区，随着海洋温度的上升以及海平面的上升，地表温度显著升高。
海洋是地球系统中温度调节的重要组成部分，全球变化导致海洋温度上升，进而影响周边地区的气候。
例如，近年来，北极地区气温升高速度迅猛，主要归因于北极海冰的大规模融化。
而在内陆地区，气候变化对地表温度的影响更多表现为极端温度事件的发生频率增加。
长时间干旱和高温的出现，导致内陆地区的地表温度升高，极端天气事件对农业生产等日常生活产生了严重的影响。
另外，全球变化也引发了季节性地表温度的变化。
在过去几十年中，很多地方的季节模式并不再稳定。
过去冬季寒冷的地区现在可能变暖，导致局部冰雪融化现象，甚至出现不典型的自然灾害，如冰雨、雪旱等。
而原本炎热的夏季地区也可能面临更加酷热的问题，例如南亚地区的极端炎热天气（暑热浪）。
全球变化扰乱了地球的季节性循环，进而对地表温度产生了直接的影响。
最后，全球变化对地表温度的影响还与地理因素、地形地貌等有关。
例如，在高海拔地区，地表温度的上升速度较低，而在低海拔平原地区，地表温度的上升幅度更大。
这是因为高海拔地区气温较低，温度升高的空间范围有限，而低海拔平原地区气候较为温暖，地表温度的上升更为明显。
类似地，不同地形地貌条件下的地表温度变化也存在差异。
例如，城市热岛效应使得城市内部温度相对于郊区和农村地区更高，城市间的地表温度分布也会有所不同。
全球气候变暖的原因、影响、措施
全球气候变暖的原因、影响、措施近100多年来,全球平均气温经历了冷－暖－冷－暖两次波动，总得看为上升趋势.1998年和2005年是近一千年来温度最高的两年。
近百年来全球平均地表温度上升了0.74℃，其中尤以1910～1945年和1979～2005年的升温最为明显.20世纪后半叶北半球平均温度很可能比近500年中任何一个50年时段的平均温度都高，并且可能至少在最近1300年中是最高的。
全球气候变暖的原因有两方面：1、大气层遭到破坏,严重的污染以及温室效应.大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”，使地表始终维持着一定的温度，产生了适于人类和其他生物生存的环境。
在这一系统中，大气既能让太阳辐射透过而达到地面，同时又能阻止地面辐射的散失，我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。
造成温室效应的气体称为“温室气体"，它们可以让太阳短波辐射自由通过，同时又能吸收地表发出的长波辐射。
这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等,其中最主要的是二氧化碳。
近百年来全球的气候正在逐渐变暖,与之同时，大气中的温室气体的含量也在急剧地增加。
许多科学家都认为，温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧可能是全球变暖的基本原因。
排放温室气体的人类活动包括：所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。
在化石能源中，煤含碳量最高，石油次之，天然气较低；化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷；水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳；水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷；土地利用变化减少对二氧化碳的吸收;废弃物排放甲烷和氧化亚氮。
人类燃烧煤、油、天然气和树木，产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温，使碳循环失衡,改变了地球生物圈的能量转换形式.自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了25%,远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录,而且目前尚无减缓的迹象。
全球变暖报告结论
全球变暖报告结论全球变暖是当前全球面临的重大环境问题，对人类社会和生态系统都产生了深远的影响。
科学家们通过长期的观测和研究，发布了一份全球变暖报告，并得出了以下结论。
1.温度上升：全球变暖的最明显迹象之一是地球表面温度的持续上升。
报告指出，过去一个世纪以来，地球表面温度上升了0.8摄氏度。
尤其是近几十年来，温度上升的速度更加迅猛。
2.极端气候事件增多：全球变暖导致气候系统发生变化，极端气候事件变得更加频繁和严重。
例如，暴雨、干旱、飓风等灾害性天气事件的发生频率和强度都有所增加。
3.冰川消融：全球变暖导致了极地和高山地区冰川的消融。
报告指出，自20世纪50年代以来，全球冰川消融速度加快，许多冰川甚至消失。
冰川消融不仅导致海平面上升，还威胁到许多河流的可持续发展和生态平衡。
4.海洋酸化：全球变暖还导致海洋变得更加酸化。
大量二氧化碳排放进入大气中后，一部分会溶解到海洋中，形成碳酸。
这会导致海洋酸化，对海洋生态系统和海洋生物多样性造成威胁。
5.生物多样性减少：全球变暖对生物多样性产生了负面影响。
气候变化导致许多物种栖息地的改变，一些物种可能无法适应新的环境，从而导致生物多样性的减少。
例如，极地和珊瑚礁生态系统受到的威胁更加严重。
6.海平面上升：全球变暖导致冰川消融和海洋膨胀，进而导致海平面上升。
报告指出，海平面上升的速度在过去几十年中明显加快，这对低洼地区和沿海城市造成了巨大的威胁。
7.社会经济影响：全球变暖对社会经济产生了广泛影响。
气候变化导致农作物产量下降、水资源短缺、自然灾害增多等问题，给农业、水资源管理和城市规划等领域带来了巨大挑战。
此外，全球变暖还加剧了贫富差距，使得贫困地区更加脆弱。
全球变暖报告的结论表明，全球变暖不仅仅是一个环境问题，更是一个综合性的全球挑战。
解决全球变暖需要全球共同努力，采取减少温室气体排放、提高能源效率、发展可再生能源等措施。
只有通过国际合作和个人行动，才能有效应对全球变暖，保护地球生态环境，维护人类的未来。
青藏高原地表温度的变化分析
青藏高原地表温度的变化分析青藏高原地表温度一直受到研究者的关注，因为它是中国最大的高寒地区，也是重要的自然资源和生态均衡的保护区。
本文将对青藏高原地表温度的变化进行分析。
首先，本文分析了青藏高原地表温度总体上的变化趋势。
通过对不同季节、不同地区及不同时段的观测资料的综合分析，发现近50年来青藏高原地表温度总体上呈现出明显的上升趋势，即越来越高的温度趋势，由此可以推断出青藏高原地表温度随着时间的推移而不断变化。
其次，本文还从不同尺度下来分析青藏高原地表温度的变化，包括短时间尺度、季节尺度和长时间尺度。
短时间尺度上，本文研究了青藏高原地表温度变化的旋回特征，发现在青藏高原有两个温度高峰，即夏季和冬季，而冬季的并非最高温度，而是冬青藏高原地表温度上涨最快。
季节尺度上，本文检测了青藏高原地表温度的季节性差异，发现温度在冬季最低，夏季最高，这表明青藏高原地表温度受季节影响较为显著。
长时间尺度上，本文分析了1963年至2012年间青藏高原地表温度的变化，发现平均温度在全年都有显著的上升趋势，而夏季特别明显，表明青藏高原地表温度受长期气候变化影响也很大。
最后，本文分析了青藏高原地表温度变化的原因。
数据分析表明，全球变暖是青藏高原地表温度上升的主要原因，而气象因素、土壤物理因素、植被覆盖变化以及人类活动等因素都是温度升高的辅助因素。
因此，青藏高原地表温度变化是全球变暖影响和其他多种因素造成的综合结果。
综上所述，本文对青藏高原地表温度的变化进行了深入的分析，发现青藏高原地表温度受到全球变暖以及多种因素的影响，其变化趋势在近50年来呈现出明显的上升趋势。
本文的结果有助于深入了解青藏高原的气候变化特征，为青藏高原气候变化的未来发展提供有价值的参考。
地温测量结论分析报告
地温测量结论分析报告
根据对地温的测量结果分析，我们得出以下结论：
1. 基于测量数据，地温呈现出明显的季节性变化。
在夏季，地温普遍较高，而在冬季，地温则较低。
这与太阳辐射的季节性变化和地表覆盖的差异有关。
2. 地温在不同地理位置之间也表现出差异。
通常情况下，靠近赤道的地区地温较高，而靠近极地的地区地温较低。
这是因为赤道附近太阳辐射更为强烈，而极地地区由于太阳角度较低，太阳辐射相对较弱。
3. 随着海拔的增加，地温呈现出递减的趋势。
海拔较高的山区地温要低于平原地区，这是因为海拔较高的地区受到的太阳辐射相对较弱，气温也相对较低。
4. 地温的变化也受到地质条件的影响。
地温在不同地质构造单位之间可能存在差异。
例如，一些地区由于地下地热活动，地温相对较高，而在其他地区，地下水循环和地质岩层可能导致地温的变化。
5. 气候变化也可以对地温产生影响。
随着全球气候变暖，地温整体趋于升高。
这是由于大气中温室气体的增加，导致地表受到的太阳辐射被部分吸收而无法有效地离开地球。
总之，地温测量的结论分析显示了地温的季节性变化、地理位置差异、海拔影响、地质条件以及气候变化对地温的影响。
这
些结论对于地质研究、气候变化预测以及相应的工程和环境保护工作具有重要的参考价值。
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综合评述地表气温变化研究的现状和问题①任国玉(国家气候中心,北京 100081)提 要 对全球和中国地区平均地表气温变化趋势研究进行了简要评述,对当前研究中需要加强的工作提出了初步建议。
关键词: 气候变化 地表气温 中国地区 全球或区域平均地表气温是描述气候系统状态的最常用变量之一。
地表气温变化在本文特指仪器记录时期全球或区域平均的近地面年平均气温变化。
1 全球的变化仪器记录时期的平均地表气温变化趋势是全球气候变化检测研究中的关键问题,历来受到气候学家的重视。
IPCC第三次评估报告指出,自从1860年以来,全球平均地表气温上升了014～018℃,并认为其增暖速度很可能是过去1000年内所没有的;近50年全球变暖尤其明显,而且这种变暖可能主要是由大气中CO2等温室气体浓度增加引起的[1]。
对于这些结论,科学界还存在着不同看法。
就资料及其分析而言,目前争论的焦点主要集中在仪器记录时期近地面气温资料的代表性、近1000年左右古气候代用资料的可靠性、以及近地面和高空气温记录的差异性等几个方面。
从仪器记录时期近地面气温资料分析来看,目前还存在以下突出问题:(a)全球许多区域缺乏观测,在20世纪中以前和海洋上尤其如此;(b)由于仪器变换、台站迁移、观测规范变化等引起的资料非均一性;(c由于城市发展和土地利用变化造成的局地或区域性温度变化。
Jones等[2,3]、Hansen等[4]和美国国家气候资料中心(NCDC)[5～8]在建立全球平均地表气温序列时对这些问题多数均有所考虑,特别是对陆地上资料的非均一性问题,解决得也比较好。
但是,对于海洋上和早期记录的空缺以及城市热岛效应增强的影响,目前还没有给予很好的解决,对于区域土地利用变化对温度序列可能产生的影响更没有考虑。
这些问题不解决好,就无法得到代表大区域或全球平均的气温序列,对气候变化的检测和预测研究也就很难得出坚实的结论。
2 中国的变化在过去的10多年,中国气候学家对于在全球变暖的背景下,近50～100年来中国地区平均地表气温的变化规律进行了很多研究。
这些研究发现,近百年或近50年来温度变化趋势与北半球的情况大致相似,但在时空变化的细节上又与全球变化存在明显差异;大部分地区,特别是北方年平均和冬季气温明显增暖,但夏季气温增暖不很显著,一些—3—①国家“十五”科技攻关项目课题“全球与中国气候变化的检测和预测(2001BA611B201)”资助。
地区甚至还出现降温趋势;大部分月份平均最低气温上升显著,而平均最高气温变化不明显,寒冷日数明显减少;大部分地区的温度生长期已显著增长,青藏高原和北方地区增长更多[9～21]。
国内的科学家对区域温度变化也做了许多研究,取得了一些有特色的结果[22～26]。
但是,就我国的研究来看,在资料的均一性方面和计算方法上还存在着一些不足,需要予以改进。
例如,在中国的136个基准站和537基本站中,1949年以来从未迁址的只有191个,占总数的28%,迁址2次以上的有276个,占41%,其中有的迁址多达5～7次;观测仪器、观测高度和均值计算方法也曾发生变化,引起额外的非均一性问题[27～29]。
欧美地区的科学家对这个问题十分重视,进行了很多研究[7,8,30～32]。
但是,资料非均一性问题在中国地区近地面平均气温序列建立过程中还没有给予妥善处理。
因此,在现有的区域温度序列中,由于各种资料本身的非均一性问题产生的影响究竟有多大?怎样订正这种影响?都是需要认真考虑的。
当然,在观测点足够多的情况下,由于随机迁站行为造成的资料非均一性问题对于地面气温变化趋势的影响可能不大,但大范围甚至全国性的其它类型非均一性断点则可能引起人为的温度趋势改变。
另外,我国近地面气温变化的研究多数还没有遵循国际上标准的计算方法,没有合理考虑资料的内插、格点化和面积权重平均等问题,也需要在今后的研究中改进。
最近,在国家“十五”科技攻关项目的支持下,根据一套经过初步均一性检验和订正的近700个地面站月平均气温资料,按照国际标准计算方法,获得了全国平均地表气温距平序列。
初步结果表明,自从1951年以来,我国年平均地表气温增暖约111℃,平均增温速率为0122℃Π10a。
这个增温速率比近100年来全球平均气温上升速率高近1倍。
我国过去50年的增暖主要发生在80年代中以后,特别是90年代,增温异常明显。
1986年以来全国平均增温速率几乎达到0180℃Π10a。
3 城市化影响对于地面气温序列,除了资料的非均一性,另一个较为突出的问题是城市气象站记录受到城市本身发展引起的热岛效应随时间增强因素的影响。
Jones等认为,不论是从全球来看还是从中国东部这样的区域尺度来看,城市热岛效应增强的影响都是次要的,其造成的增温速率比大范围区域或半球增温速率低一个数量级[1,3,30]。
但是,目前对这个问题仍然存有争议[1,33]。
东亚地区一些案例研究也表明,城市热岛效应增强的影响似乎还是比较明显的[34～39]。
如果这个问题确实比较突出,则说明根据现有气温序列获得的区域增温速率的估计可能都不同程度地偏高了。
在当前的气候变化检测研究中,城市化造成的台站增温问题之所以重要,是因为城市及邻近区域的增温主要是由建筑物的遮蔽、地面特性改变和人为热排放等因素影响造成的,而城市市区只占全球或区域陆地面积很小的比例,城市站的增温无法代表大范围背景气温场的变化。
在气候变化的检测和人为温室效应增强对地面气温的可能影响研究中,只有大范围背景气温场的变化信息才是有用的。
因此,就中国地区的气候变化检测和原因判别研究来说,我们迫切需要回答:从全国作为一个整体来看,城市发展对区域温度序列的影响是不是微弱到可以忽略不记的程—4—度?如果不是,它的影响究竟有多大?怎样从中国平均地面气温序列中将其剔除,或者在气候变化检测和原因判别分析中将包括城市化在内的土地利用变化作为一个新的“强迫”加以考虑?这些问题都需要在将来开展进一步研究。
4 结 论在过去的20余年,仪器记录时期地面气温变化趋势分析的结论同其它一系列相关科学发现一起,共同支撑着目前正在构建中的全球变化或地球系统科学的摩天大厦。
近百年来全球和中国地区气候变暖的事实,得到了大量气候及其相关环境资料分析的证实,应该不会有疑问。
但是,为了进一步夯实全球变化科学大厦的地基,有效检测全球和中国地区对可能由人为温室效应增强引起的全球气候变化的响应程度和速率,气象台站地面气温资料的非均一性问题需要给予更充分的注意,城市化造成的持续热岛升温问题也需要进行深入研究,并从采用国际上标准方法获得的平均温度序列中予以剔除。
为此,需要对近地面气象站温度记录的非均一性噪音进行检验和订正,对城市化过程本身所引起的台站增温幅度和速率进行估计,同时也需要在资料处理过程中更加合理地考虑资料内插、格点化和面积权重平均等方法问题,从而得出基础更加坚实的全球或全国平均气温时空变化序列。
致谢:参加部分研究工作的还有刘小宁、李庆祥、徐铭志等。
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