气候增暖对我国近40年植物物候变化的影响

根据现代气象观测资料及中国科学院物候观测网络26个观测站点的物候资料，分析了近40年温度变化对我国木本植物候变化的影响，并建立了不同年代物候期与地理位置之间的关系模式，分析了当前气候增暖背景下物候期地理分布模式对温度变化的响应。结果表明：（1）物候期的提前与推迟对温度的上升与下降的响应是非线性的。20世纪80年代以后，在同等升降温幅度情况下，因降温而导致的物候期推迟幅度较因升温而导致的物候期提前幅度大；因升温而导致的物候期提前日数的变化率随着升温幅度的增大而减小，因降温而导致物候期推迟日数的变化率随着降温幅度的增大而加大。（2）物候期与地理位置的关系模式因气候变化而呈现不稳定特点。随着20世纪80年代以后我国大部分地区的春季增温及秦岭以南广大地区的降温，东北、华北及长江下游等地区的物候期提前，西南东部、长江中游等地区的物候期推迟；同时物候期随纬度变化的幅度减小。     

全新世早期强降温事件的古里雅冰芯记录证据

根据古里雅冰芯记录，揭示出全新世早期存在两次低温事件，并且其发生年代（9．4和8．2kaBP左右）与全新世早期北大西洋的两次冰筏事件年代相一致。其中后一代低温事件（即“８．２kaBP冷事件）”极为显著，并表现出迅速降温、缓慢升温的明显特征，最冷时降温幅度达７．８－10℃，大于格陵兰冰芯记录中该冷事件的降温幅度。这反映了青藏高原地区对于气候变化的敏感性。弱的太阳活动和弱的热盐环流是“8．2kaBP冷事件”发生的关键原因。     

亚洲大陆沙尘过程与北太平洋地区生物环境效应:以2001年4月中旬中亚特大沙尘暴为例

“铁肥料效应”的验证一直是研究全球变化的热点问题. Bishop等在2001年4月观测到中亚沙尘越过北太平洋PAPA地区引起了该区海洋生物大幅增长的事实, 为“铁假说”的成立提供了自然状态下最有力的沙尘-海洋过程生物环境效应证据. 我们通过分析2001年4月中亚大陆强沙尘暴源区的中国大陆、沙尘远程传输区的韩国、日本及更遥远的美国的地面同步PM10观测资料以及同期在北太平洋地区海洋表层进行的有机碳和叶绿素观测资料, 结合气象诊断和TOMS卫星气溶胶指标的分析, 从大陆沙尘过程分析表明沙尘浓度由源地随着传输距离的增加而呈指数衰减, 估算这场强沙尘暴过程可以为北太平洋PAPA地区带去3.1~5.8 μg/m³的风成Fe, 导致了Bishop海洋实验过程中观测到了海洋生物的急剧增长, 从而从大陆沙尘过程方面为“铁假说”在自然状态下的成立补充了更详细的证据.     

德班会议背后的科学

为推进谈判进程和《京都议定书》后续方案的制定，在2011年11月28日于南非举行的德班世界气候大会期间，许多机构向会议提供了科学分析和最新的气候模型等资料报告。其中．由德国波茨坦气候分析组织、荷兰可再生能源咨询公司（Ecofys）等共同运作的气候活动追踪组织的比尔．海尔等三位科学家，在接受《自然》杂志采访时谈及了这项工作的意义所在以及面临的一些无奈。     

全球气候变暖的来龙去脉

据中国气象局发布的最新观测结果,我国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致,预计2020年中国年平均气温将升高113～2．1℃,2025年将升高2．3～3．3℃。     

假如没有人类/人类消失以后的地球

人类无疑是当今地球上居于主导地位的物种。数千年来．人类占据地球近1／3的陆地用于农牧业和城市建设．却把一些乱七八糟的东西“回馈”给大地母亲——将草场改为耕地．过度砍伐森林．无限量抽取地下水．任意引入外来物种．排放核凌料和化学污染物，致使物种加速灭绝，全球气候持续恶化……可以想象，如果地球上的其他物种能够进行选择．它们一定会毅然决然地要求：将人类赶出地球! 假如它们的愿望实现了——从明天早上起．65亿地球人口突然“人间蒸发”（也许是被整体发送到外太空．我们当然不希望人类集体死于疾病或者灾祸）．自然的力量再次成为地球主宰。那么．人类消失后．地球会变成什么样子昵？在你即将读到的下面一组文章中，作者就此问题进行大胆的科学狂想。他们就像已经在未来世界遨游过的时间旅行者．将他们的所见以现在进行时态加以报道．于是．我们得以窥探没有人类的未来世界，[编者按]     

CMIP5多模式对全球典型干旱半干旱区气候变化的模拟与预估

应用CRU 3.1气温资料和GPCC V6降水数据,系统评估了国际耦合模式比较计划第5阶段(CMIP5)中17个耦合模式对全球典型干旱半干旱区的长期气候变化的模拟能力,并在此基础上分析了不同典型浓度路径(representative concentration pathways,RCPs)下典型干旱半干旱区未来的气候变化情景.结果表明:大多数模式都能模拟出全球陆地以及典型干旱半干旱区观测气温时空分布特征,特别是近60年来显著增温的空间格局,但增温幅度偏小0.1~0.3℃/50 a;大多数模式难以捕捉到全球陆地观测降水的年际变化特征,模拟的变率和趋势均明显偏弱,不同模式对干旱半干旱区降水的模拟存在较大的时空差异,但总体上还是多模式集成结果更为接近观测值;在人类活动和自然变化的共同影响下,全球及其不同干旱半干旱区未来气温的变化均是以显著增温为主,特别是高端浓度路径(RCP 8.5)下的增温幅度几乎是中低端浓度路径(RCP 4.5)下的2倍;降水的未来变化情景基本上是"干愈干、湿愈湿"的时空特征,也是高端浓度路径下的变化更为明显;而未来中国北方干旱半干旱区很可能是气温上升、降水增加最为显著的地区之一.     

地球的湖泊正在变暖

美国航空航天局的研究人员在第一次针对全球主要的湖泊进行温度变化趋势的全面调查中确定,在过去的25年中,地球上最大的湖泊已经随着全球气候的变化而升温。     

恐龙绝灭主因：性别的温度决定与气候剧变

许多爬行动物的性别由温度决定，经研究在现代龟鳖中尤为典型。恐龙具有与龟鳖类极其相似的繁殖习性，都是产卵于坑穴中并用沙土掩埋，靠阳光辐射温度使其孵化．因此可以推断恐龙的性别也并非由遗传基因控制，而与孵化期的气温有关：在高温时孵化为雌性，在低温时孵化为雄性．在白垩纪末全球发生气候剧变的情况下，由于气温过低，恐龙的后代中雄性占绝对优势，结果性别比例严重失调，使恐龙不能正常地完成繁衍活动，最终导致绝灭     

外强迫因子对20世纪全球变暖的综合影响

利用LASG格点大气环流模式GAMIL1.1.0(Grid-point Atmospheric Model of IAP LASG, Version 1.1.0), 按照国际CLIVAR计划设计的“20世纪气候模拟”试验方案, 模拟研究了包括观测海温、自然驱动和人类活动在内的各种外强迫因子对20世纪全球变暖的综合影响, 发现上述外强迫因子在年际、年代际尺度上, 对地表气温的演变起重要作用, 20世纪30年代和自70年代开始的增暖, 均是由外强迫所致. 在除欧亚和北美大陆的部分区域外, 外强迫对两次变暖期间的区域温度变化也有重要影响. 大气内部噪音的影响, 在变冷期比变暖期要强.     

千奇百怪的植物

大自然奥妙无穷，生长着许多千奇百怪的植物。由于我国幅员辽阔、气候温和，为植物的生长提供了得天独厚的自然条件，因而在绿色的植物王国里，流传着许多有趣的珍闻。     

太阳系大行星观测

在天空中有很多美丽的景观：各式各样的恒星、双星、变星；星云、星团、星系等等。但是在城市里，由于受光污染的影响，使得观测条件比较差，那些美丽的天体就显得遥不可及了。但是观测太阳系的天体就相对比较容易．特别是几乎不受城市观测条件影响的几个大行星。下面让我们来谈一下太阳系大行星的观测。     

黑河流域高分辨率区域气候模式建立及其对降水模拟验证

以中国科学院大气物理研究所东亚区域气候-环境重点实验室研制的区域环境集成系统模式为基础,采用黑河流域观测和遥感数据对模式中地形高度、植被类型、饱和土壤水势、饱和土壤导水率、田间持水量和萎点含水量、土壤孔隙度和土壤水势参数b等重要参数进行重新率定,进行模式本地化,建立适合黑河流域高分辨率区域气候模式,并且利用该模式对黑河流域进行了2000年连续积分模拟,重点考察了区域气候模式在水平分辨率为3 km条件下对黑河流域降水模拟能力.结果表明:模式能够较好地模拟出黑河流域降水的年、季节空间分布特征和不同区域降水年变化.对于不同区域来说,上游地区模式模拟降水较观测偏多,中游和下游地区较观测偏少,降水偏差在?39.9%~9.06%之间,与IPCC 2001报告中在区域尺度105~106 km2上降水偏差为±50%较为一致;模式模拟黑河流域上游、中游和下游地区平均降水与观测之间对应的相关系数分别为0.8123,0.5064和0.7033,都通过99%置信度检验.其中黑河流域上游地区模拟最好,相关系数达到0.8123;该研究表明采用黑河流域高分辨率区域气候模式进行动力降尺度后,弥补了黑河流域观测站点少的缺陷,为水文模型评估与实现对流域水资源精细化管理和决策支持提供科学数据.     

南极冰正在减少吗？

在担心大气中温室效应气体增加将导致地球暖化的情况下,人们纷纷议论道:南北极地区冰层(冰床)融化,海面水位上升,发展中国家等的低洼地带现在岂不正处于逐渐淹没的过程中吗?根据“政府间气候变化小组委员会”(IPCC)的报告,过去100年中全世界平均海面上升速度估计为1.2±0.3mm/年。其中,起因于海水热膨胀的为0.3mm/年左右,起因于山岳冰川和小冰床融化的为0.46±0.26mm/年,其余0.44mm/年则起因于格陵兰和南极冰床的消解,但这些估计并没有基于观测的证据。那么,南极冰床现在究竟是在增加,还是在减少? 在水行星——地球上,97.4％的水是海水,淡水只有2.6％;而在淡水中,冰约占80％。在冰的体积中,     

中国陆域近地层风能资源的气候变异和下垫面人为改变的影响

研究在全球变暖的气候背景下, 我国近地层风能蕴藏的气候变化以及下垫面人为改变对其气候变化的影响, 将有助于我国风电发展的长期规划和风能资源的合理开发. 利用代表性较好的全国600多个地面站的40 a的常规风速观测资料, 以及NCEP/NCAR 1960~1999年的10 m高程的40 a的再分析资料, 根据Kalnay和Cai在诊断和估算下垫面人为改变对地面气温变化贡献的研究方法, 通过分析比较由地面器测观测资料和NCEP/NCAR再分析资料风能密度十年变化趋势之差异, 提出了由于下垫面的人为改变所引起的我国陆域风能蕴藏长期变化的量级估计. 分析结果表明: 近40 a来, 我国年平均风速序列保持整体上减弱的气候变化趋势, 并且逐年降低的现象在中国陆域普遍存在; 由于下垫面人为改变的影响, 导致了我国近地层风能密度以减弱的十年变化趋势为主, 并且使得我国区域平均的风能密度的十年变化趋势值达-3.84 W·m^-2/10 a, 接近人为因素与自然因素共同影响引起的风能密度的十年减弱趋势值(-4.51 W·m^-2/10 a).     

坚定选择去企业实现抱负的年轻人——访振华重工焊接研究所所长张华军博土

在我们的年度启明星采访安排中．来自上海振华重工从事焊接技术研发的张华军（上图）原本是列在下半年采访的．但最近有两件事使得我改变计划．把对张华军的访问提前到5月份：一是随着海洋经济的不断升温．近年来海上钻井平台、集装箱起重机等海工装备研发制造的势头越来越向好，而在全球这个领域的市场份额中振华重工占了70％：     

1998年德令哈的狮子座流星雨目视观测及初步分析

根据中国－荷兰狮子座流星雨联合观测队 １９９８年 １１月 １３日至 １８日在紫金山天文台德令哈观测站观测所得的数据，及同期中国其他地方的观测数据，分析了１９９８年狮子座流星雨的分布特征，提出此次地球所遭遇的流星群带呈３层结构．     

基于博弈论的全球减排合作方案

本文提出了一个新的全球碳减排合作原则,并在博弈分析的框架下,用集成评估模型EMRICES平台模拟计算,给出了一个全球减排合作方案.该方案首先可以保证2100年全球升温不超过2℃目标,并可以实现各国的累积福利比没有减排约束下的结果好,即具有帕累托改进特性.此外,该方案还在帕累托改进原则的基础上考虑了基于"共同但有区别"的公平问题.最后,本文针对重要参数贴现率做了敏感性分析.结果显示,贴现率的变动不影响非合作的纳什均衡,但会改变方案的帕累托改进的解集.具有更高贴现率的国家,其帕累托改进的空间将越小.由于贴现率的大小在一定程度上取决于消费增长速度,且许多发展中国家的消费增长速度高于发达国家,因此本文认为在国际气候谈判中,需要考虑发展中国家与发达国家之间存在的贴现率差异,从而更好地体现全球减排合作的公平.     

南极大陆也曾枝繁叶茂

最近，科学家首次在冰雪覆盖的南极大陆发现了史前森杯的树桩和树叶化石．这些化石为科学家了解南极大陆在2．5亿年以前的气候状况提供了依据。通过测量这些化石树干的直径．可知这些树曾经长到25米高。观察这些树的年轮．可知它们在南极大陆极短的夏天里疯长．在持续半年的黑夜中停止生长并落下树叶。通过测试这些化石树的树叶浓密度和树干的尺寸，     

体验“天狗食日”的惊奇

激动人心的日食即将发生，这是日、月、地的舞蹈，是自然在向我们展现它神奇而美丽的一面。那么在日食期间，我们可以做哪些有意义的观察，又应该怎样做观测呢？