蚯蚓粪便能预测气候变化

英国约克大学和雷丁大学的科学家发现预测气候变化的"金钥匙"就隐藏在蚯蚓的粪便中。根据他们的研究发现,蚯蚓粪便中的微小方解石颗粒能够保留对空气温度的"记忆"。这种"记忆"有助于科学家预测气候变化。研究过程中,科学家将蚯蚓放置在不同温度环境下,而后对粪便进行检测。检测结果显示粪便中的微小方解石颗粒能够保留对空气温度的"记忆"。这也就意味着通过研究蚯蚓粪便的化石样本和测试粪便内方解石的残余温度,科学家便能了解地球气候在长达数千年发生的变化。方解石是一种类似白垩的物质,它们随温度发生的变化可用于预测未来的气候变化趋势。科学家在对蚯蚓粪便中的方解石颗粒进行同位素检测之后,发现方解石保留了它们形成时     

全球变暖的人类行为调控

全球变暖是各国关注的问题,并且全球变暖没有减缓趋势。导致全球变暖有诸如全球正处于温暖期、地球自身的状态变化等自然因素,但是,主要是人为因素诸如焚烧化石矿物、植被的减少、建筑物的增加加剧全球变暖;需要从技术合作、气候变化的国际行动、转变经济发展方式等角度,调控人类的生产和生活行为方式。     

全球变化驱动下陆表自然和人文要素相互作用及区域表现

全球变化是自然与人文要素共同作用的结果,也会改变陆表关键要素的变化趋势、周期及空间格局。评价和预估陆表关键要素的相互作用机制及其对全球变化的响应与反馈,对认识和应对全球变化具有重要意义。然而,当前的研究受到高精度陆表要素数据集缺乏、人文要素和自然要素相互作用机制研究薄弱、多要素空间叠加效应认识不足等限制。本专项拟发展气候、水文观测结果的成因分析及精度校准方法,构建高质量陆表气候水文数据集;构建高分辨率人文要素的历史数据集和未来社会经济情景;阐明陆表关键要素的相互作用机制及其空间分异规律,揭示其对全球变化的响应机理,预估陆表系统格局的转折点,评估中国典型区域空间质量变化,为国家经济、人口与自然要素的协调发展和应对气候变化提供科学决策服务。     

大尺度土地利用变化对全球气候的影响

全球变化研究国家重大科学研究计划"大尺度土地利用变化对全球气候的影响"项目集中了国内外土地利用、气候、生态等领域的高水平研究机构,从"全球视角"出发,通过国际对比揭示与评估局地、区域和全球尺度土地利用/土地覆盖变化(Land-Use and Land-Cover Change,LUCC)过程对气候变化与生态系统的影响,不仅可以为全球变化与地球系统模式研究提供理论基础,而且对于科学调控人类土地利用行为,缓减与适应全球气候变化具有重要意义。本文简要介绍了该项目近5年取得的重要研究成果。     

全球气候变化与中国能源发展

90年开始,政府间气候变化专业委员会(IPCC)发布了一项极为重要的报告,对于全球气候变化确认如下两点: ·自然温室效应确实使地球比其他时期更暖; ·人类活动排放的结果导致空气中温室气体浓度的稳定上升。虽然在全球气候变化中,存在着若干不确定性,科学界尚有争议,但是IPCC概括的两点结论,无疑是当代科学研究的最新成果,对人类社会未来的发展具有深刻的影响。在人类活动造成温室气体浓度变化的因素中,最重要的是能源利用和森林砍伐。能源利用又胜过森林破坏。为此,世界能源面临着新的课题:如何接受气候变化的挑战,在全球变化中构建能源新的发展战略。作为能源消费和排放的世界大国,中国遭遇到相同的局面。     

国家自然科学基金2001年项目指南—中国西部环境和生态科学

"中国西部环境和生态科学研究计划"是国家自然科学基金委员会组织实施的重大科学研究计划.其宗旨在于,通过组织和支持对围绕中国西部环境和生态建设的基础性、战略性和前瞻性科学问题的研究,推动地球系统科学及相关学科的发展,为西部地区的环境和生态建设与管理决策提供科学依据.本"研究计划"的目标定位于回答三个基本科学问题:①西部的现代环境格局是如何形成的?②如何区分西部环境和生态的演化中自然和人文因素的作用?③在全球变化的背景下,西部环境和生态今后的发展趋势如何?     

气候与“心脏地带”

本文指出世界的北半球之所以形成"心脏地带",根源在于寒冷气候的影响,从而解释了麦金德"心脏地带"理论的自然因素。"心脏地带"和"边缘地带"的划分应以气候变化来决定,在中国之外也有广义的"胡焕庸线",即"气候变化分界线",这对精确绘制全球的"心脏地带"或"广义胡焕庸线"有重大意义。由于气候因素的发现和引入,"心脏地带"的战略理论不仅对传统的"陆权"和"海权"之争有意义,还显示了"心脏地带"和北大西洋两大地缘力量的自然基础,这将长久地影响世界的形势和格局。     

大气组成变化及其影响与对策研究

气候变化，特别是全球变暧已经成为世界各国高度关注的问题，中国的情况亦不例外。地球气候变化的原因可以归为自然和人为两大类。政府间气候变化专门委员会报告（IPCCAR4）认为，对大部分观测到的20世纪中叶以来的全球温度上升来说，很可能是人为大气CO2等温室气体浓度增加引起的，     

平流层大气基本过程及其在东亚气候与天气变化中的作用

平流层位于对流层之上,约占大气总质量的15%,拥有地球生命紫外保护伞的大气臭氧层;该大气层自上受到太阳辐射的作用,自下受到对流层大气波动上传的作用,还受到自然过程和人类活动所产生物质向上输送的作用,产生了本质上不同于对流层的动力学、物理学和化学过程。这些过程在以下三个方面对我国国家重大需求有重要作用：①科学预测气候变化,为可持续发展规划与环境外交提供科学依据。平流层大气成分分布与状态,对于驱动对流层气候变化的关键因子--对流层顶辐射强迫的强度与变化具有重大的控制作用。人类活动产生的温室气体与化学反应活性气体,通过平流层化学-辐射过程对于对流层气候的辐射控制以及通过动力与物质输送的影响,是预测全球和区域气候变化的国际公认的缺失环节之一;②为建立和改善区域性天气气候的中长期预报途径与方法提供科学基础。天气气候的中长期预报对于防灾减灾工作具有极大的重要性,目前大气科学界尚缺乏有效的预报理论与方法。已有研究表明,平流层过程对于许多天气气候过程存在着超前一周以上的“先兆”信号,在作用机制上亦有一定的理论依据。加强我国研究平流层过程在中长期天气预报中的作用,提出预测理论与方法十分迫切;③为我国临近空间高技术国防活动的平流层环境保障建立基础。目前,20～100公里大气层已成为国防和人类活动新的制高点。平流层大气动力、化学成分和辐射环境及其变化的预测预报方法的建立即将成为重大的应用需求。     

"风云三号"A星中分辨率光谱成像仪

1项目介绍 "风云三号"气象卫星是继"风云一号"第一代极轨气象卫星后发展的我国第二代极轨气象卫星,它的主要目标是实现全球、全天候、多光谱的定量探测,卫星的主要任务是:提供全球的温度、湿度、云层、辐射等参数,实现中期数值预报;监测大范围的自然灾害和生态环境,探测地球物理参数;研究全球气候变化与环境变化的规律,为航空、航海和军事部门提供全球任意地区的气象信息.     

编者按

<正>2017年,国家重点研发计划"全球变化及应对"重点专项围绕实施方案的五大研究任务,即"全球变化综合观测、数据同化与大数据平台建设及应用""全球变化事实、关键过程和动力学机制研究""地球系统模式研发、预测和预估""全球变化影响与风险评估研究""减缓和适应全球变化与可     

年代际气候事件的归因及预估研究进展

年代际气候变化对人类生存环境具有重要的影响,会引发一系列重大灾害事件,造成严重的生命财产损失,危及人类粮食和水资源安全。因此,研究年代际气候变化的规律,预知年代际重大气候事件,是人类社会可持续发展的迫切需求。基于此,国家重点研发计划全球变化及应对重点专项项目"气候多尺度变化与年代际重大事件的归因及预估"于2016年7月正式立项。该项目旨在:(1)厘清全球气候多尺度变化的时空格局及年代际气候变化的规律;(2)揭示人类活动和多尺度气候变率对气候整体变化的作用及不同尺度气候变化的主控因子;(3)认识人类活动对年代际气候变化的调制作用,诊断年代际重大气候事件的早期信号。本文将对该项目2016～2018年取得的主要进展进行总结。     

GRACE重力卫星检测全球地下水时变特征

利用GRACE地球重力卫星的探测结果,反演了2004-2008年共60个月的全球地下水和地表水存储量的变化,采用滑动年平均的方法对全球地下水储量的时变特性进行了分析。揭示了全球地下水和地表水储量的长期和季节性变化情况。结果表明,GRACE时变重力场反演陆地水储量变化可以为做好科学管理水资源、抗旱、防灾减灾和应对气候变化等工作提供可靠证据。     

东亚地区云对地球辐射收支和降水变化的影响研究

云覆盖地球表面约60%的区域。云通过反射太阳辐射造成地气系统变冷和通过吸收地表与云下大气的长波辐射使地气系统变暖,这两种效应显著地影响着地气系统的辐射收支平衡。同时,云通过影响大气水分输送和降水调节大气水循环,是大气中重要的水汽调节器。然而,历次政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告和很多研究都指出,云是迄今为止影响气候变化和气候预测诸多因子中非常重要却又不确定性最大的因子。低云增加4%即可抵消二氧化碳浓度加倍引起的2~3℃增温,反之会扩大相应的增温效应。东亚地区处于亚洲季风区,又是温室气体和大气污染物高排放区,使得该地区的云-辐射-降水具有鲜明的区域特征。目前对东亚地区气候模拟的偏差和不确定性均与云辐射过程及其反馈有关。因此,极有必要研究东亚地区云对于辐射收支和温度的影响、揭示其与降水的关系及机制,为准确预估全球增暖情景提供科学基础。进而为国家制定保护环境和减缓全球变化的各项政策、进行国际气候变化外交谈判提供科学支撑。     

科学家警告人类保护地球

<正>全球超过15000名科学家联名发布了一份《致人类警告信》,提醒众人地球正身处险境。气候变化、沙漠化、淡水减少、物种灭绝、人口爆炸式增长……都在对人类与地球的未来造成威胁。这封警告信最初撰写于1992年,由包括大多数在世诺奖得主在内的1500名科学家签署。信中指出,我们对自然世界的影响很可能导致"人类的悲惨结局",并对地球     

气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究

西北干旱区是对全球变化响应最敏感的地区之一,"气候变化对西北干旱区水循环影响机理与水资源安全研究"项目,以全球变化背景下的西北干旱区气候-水文过程、水循环机理、水资源形成与转化以及未来变化趋势为主线,重建了过去300年西北干旱区气候变化序列,分析了气候变化对水循环关键过程和水系统的影响,构建了适合山盆地貌格局的水文、水资源模型,分析了未来水资源变化趋势,得出了一系列有意义的结论:在过去300年间,西北干旱区以冷干、暖湿气候类型交替出现,存在40年的变化周期;在近50年,温度、降水出现了"突变型"升高,自1997年以来,升温滞缓,处于高位震荡;蒸发潜力由显著下降逆转为显著上升趋势,水循环过程加剧;极端气候水文事件频度增强、频率加大,水文波动性增强、水资源不确定性增大;天山山区冰川加速退缩,冰雪水储量呈减少态势,部分河流出现冰川消融拐点;水系统安全性降低,供需水矛盾会进一步加剧;伴随气温的高位震荡和地下水的超采,西北干旱区的生态隐忧和潜在风险加大。     

全球变化对生态系统服务的影响

全球变化通过改变生态系统结构和功能,显著影响了全球生态系统服务的提供,严重威胁了人类的生存环境及社会经济的可持续发展。在综述全球变化对生态系统服务研究的基础上,研究以"压力—状态—响应"框架为主线,主要内容包括:(1)通过对过去30年全球变化背景下主要生态系统的变化及驱动机制分析,揭示全球气候变化对生态系统的影响与作用机理;(2)发展和完善多因子、多元素耦合的生态系统机理模型和全球尺度的生态系统服务评估方法,揭示气候变化对生态系统生产力与碳固持、水源涵养、土壤保持等生态系统主要调节服务的影响机制和效应;(3)在此基础上综合分析全球变化背景下的环境要素特征与生态系统功能和服务,形成面向全球变化的生态功能区划方案,并根据未来气候变化情景下的生态系统服务提供能力,提出适应性管理对策。研究结果对于我国减缓和适应全球气候变化以及提高国际学术影响力具有重要意义。     

森林结构和功能性状精准监测及其对全球变化的响应机制研究

我国森林生态系统正面临着全球气候变化和人类活动等多重威胁,其结构与功能性状是反映森林生态系统碳固存等功能与状况的关键要素。受观测手段的限制,森林结构和功能性状调控森林生态系统碳循环过程对全球变化的响应与适应机制仍不清晰,影响全球变化下我国森林生态系统固碳能力预测的精度。针对上述科学问题,通过遥感观测系统研发、野外联网观测、数据采集分析、模型构建与情景模拟,在建立森林结构和功能性状数据集、解析其耦合机制对森林生产力调控作用的基础上,优化生态系统模型、预测未来气候变化情境下我国典型森林生态系统的固碳能力。研究结果既能够为我国森林生态系统联网监测与研究提供技术支撑,也能够为制定固碳减排政策提供科学依据。     

欲造未来版诺亚方舟

防止100年后海水淹没地球 据"全球气候演化政府间组织"发布的报告预测,由于气候变暖造成冰山融化等因素,全球海洋洋面将会在21世纪上升20到90厘米,相比起20世纪上升的10厘米,这是一个非常令人担忧的数据.而一些未来学家甚至相信,在全球气候环境越来越恶劣的情况下,地球很可能在100年甚至几十年后就变成一片汪洋,到那时本来生活在陆地上的人类将失去栖身之所.     

白垩纪地球表层系统重大地质事件与温室气候变化研究进展

工业革命以来,由于化石燃料的广泛使用导致大气中温室气体CO2浓度持续增加,全球气温也随之不断上升,这种人为造成的“温室效应”已成为各国政府和人类社会所共同关注的焦点之一。同时,它也给地球科学家们提出了一个重大的科学问题:如果继续维持这样的状态,全球气候甚至地球系统将会发生哪些相应的变化?为更好地理解现今和未来气候变化,对地球历史中曾经发生过的快速气候变化进行追踪,综合分析地质历史中气候变化的原因、过程以及对环境和生物的影响等是一个十分重要的研究途径。在地质历史中,白垩纪是极端温室气候的典型时期,它已被国际地…