近期气候变化研究的一些最新进展

气候变化是当前国际上的热点问题之一,尤其是IPCC-AR4以来的全球气候及其影响如何变化更为引人瞩目.本文综述了近年在Science和Nature等国际杂志上刊登的涉及全球气候变化研究如辐射强迫、温室气体、气溶胶、海水和海平面、温度和降水、南北极地区等的最新研究成果和研究动态,对全球变化及其相关学科的研究以及即将发布的IPCC第五次评估报告具有重要的参考价值.     

史无前例的气候变化健康挑战需要史无前例的应对措施

正气候变化会通过多条直接和间接的路径对人群健康产生深远的影响~([1,2]).因此"柳叶刀健康与气候变化委员会"(以下简称柳叶刀委员会)认为,应对气候变化是21世纪改善全球健康的最大机遇~([1]).为了监测气候变化造成的健康影响,并追踪各国政府在《巴黎协定》下所承诺的应对气候变化行动的进展,柳叶刀委员会启动了一项名为"柳叶刀2030年倒计时:追踪健康与气候变化进展"项目(以下简称柳叶刀2030倒计时)的跨学科国际合作. 2019年度的《柳叶刀2030倒计时》报告呈现了来自全球35家顶尖学术机构和联合国机构的发现与共识~([3]).评估进展的指标涉及五大领域,包括气候变化影响、暴露程度和脆弱性;针对健康的适应措施、规划和恢复力;减缓措施及其健康协同效益;经济和融资;公众和政治参与.     

来自洞穴深处的古气候档案:石笋

全球变暖的事实使得人们越来越关注我们赖以生存的地球的未来气候变化,围绕全球变暖成因与对策问题的争论已经从科学问题上升到国际政治层面,并成为百姓街头巷尾议论的话题之一.     

全球合作应对气候变化的新征程

正全球气候变化正在深刻影响着人类生存和发展,是当今国际社会共同面临的重大挑战.2009年哥本哈根气候变化大会未能达成预期目标,全球应对气候变化的多边进程曾遭受一定挫折.2010年,来自哥斯达黎加的克里蒂安娜·菲格雷斯女士(Christiana Figueres)接任《联合国气候变化框架公约》执行秘书.此后5年里,她协助195个《联合国气候变化框架公约》缔约方以及相关利益方展开了广泛而深入的磋商,最终促成2015年12月在巴黎气候变化大会圆满达     

全球变化研究十年新进展

在简述国际全球变化研究计划体系的基础上,从全球气候变化研究、全球生态系统变化（地图和生物圈变化）研究、全球变化对人类的影响研究、人类减缓全球变化的策略研究等４个方面概括总结了国际全球变化研究的若干重要进展,并涉及到了我国在有关领域的研究情况,最后特别指出了全球变化科学是可持续发展的科学依据,全球变化科学研究在人类的发展观从工业文明的发展观向生态文明的发展观的转变中、在环境安全保护与环境外交中都具有     

北京颐和园昆明湖近代沉积物的环境磁学初步研究及意义

全球变化的研究,是国际科学联合会(ICSU)组织的国际地圈-生物圈计划(IGBP),为国际性的一个重大的科学计划,也是现今及未来十几年中自然科学领域的一个最为活跃的前沿项目.显然,过去全球气候变化的研究应是现代科学研究中的热点课题,它的首要任务就是重建历史时期的气候变迁序列,其意义不仅是认识过去气候演变的基础,也是预测21世纪未来气候变化趋势的钥匙.最近两年中,我们对颐和园昆明湖近代沉积物的一个剖面系统采样进行了环境磁学初步测定,本文就是报道这些结果,并展示它们的一些磁学参数与北京历史时期气候变化的对应关系.     

气候变化的情景分析

正自1988年政府间气候变化专门委员会(IPCC)成立以来,全球气候变化议题得到越来越多国家和地区的重视。2015年末,巴黎气候变化大会召开,由200多个缔约方达成的《巴黎协定》将成为2020年之后全球应对气候变化的行动纲领。这一协定实现了全球气候治理由争论到行动的转变,被认为是与《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》比肩的人类历史上应对气候变化的里程碑式的国际法律文本。     

末次冰盛期以来我国气候环境变化及人类适应

该项目以末次冰盛期以来我国气候环境变化及人类适应为主攻目标,通过多种高精度地质-生物记录的研究,在全球温度变化对季风的影响、全球增温与我国干旱-半干旱区环境、自然和人为因素在环境变化中的作用等方面取得一批新进展.这些成果不仅涉及轨道和亚轨道尺度的亚洲季风动力学、生态系统对气候变化的响应机理和大气温室气体浓度变化的控制因素等古气候学基础前沿问题,而且对气候变化影响评估具参考价值.     

近百年中国气候变化科学问题的新认识

全球和中国的气候变化问题日益受到各国政府、科技界和公众的关注.其中科学问题作为气候变化影响和对策的科学基础与支撑,得到了广泛而深入的研究,无论在国际上还是在中国都取得了重大进展.本文从全球的视野对与中国气候变化有关的6个方面的重要科学进展和新认知作了概述.它们包括:(1)近百年中国区域地表气温和大气平均气温的变化特征;(2)中国地区的水循环与区域降水变化;(3)亚洲季风的长期变化与原因;(4)海洋在近百年中国气候变化中的作用;(5)中国气候变化的原因;(6)全球与中国气候变化的预估和检验.最后,本文对未来中国气候变化研究需要加强的重点科学问题也提出了研究建议.     

整合分析(Meta-analysis)方法及其在全球变化中的应用研究

整合分析是一种专门对单个研究进行统计综合、找出普遍结论并发现差异的定量研究方法. 自20世纪90年代初引入生态和进化生物学以来, 得到了迅速的发展. 随着对全球变化问题的日益关注, 近年来该方法在全球气候变化研究中也开始得到广泛的应用. 介绍了整合分析方法的原理、步骤和优缺点, 并综述了其在气候变化研究中的应用, 包括生态系统对CO₂ 浓度升高和全球变暖的响应、生态系统对O₃的响应、土地利用和管理对气候变化的影响及干扰对生态系统生物地球化学循环的影响等方面. 尽管整合分析存在一些不足和风险, 但仍然优于传统的文献综述方法. 整合分析中的一些方法如累计整合分析、敏感性分析等仍未在全球气候变化中得到应用; 需要定期对某一主题的整合分析进行更新; 全球气候变化研究中尤其要重视交互作用的影响和长期实验. 因此, 整合分析在全球气候变化研究中仍有很大潜力, 它能在更大的时空尺度上回答单个研究无法完全回答的问题. 中国科研工作者在气候变化方面进行了大量的实验, 建立了研究和观测网络, 积累了大量的原始数据和实验结果, 迫切需要应用整合分析将这些研究进行集成, 从而为政府部门应对气候变化的决策提供科学依据. 可以预料整合分析将在中国的全球气候变化研究中得到更多的应用和发展.     

全球气候变暖及其战略对策研究

从前二年开始,国内外学术界围绕全球变暖问题展开了激烈的论争,争议的问题涉及全球气候是否在变暖?温室气体(如二氧化碳、甲烷等)的人为排放是否会使大气中温室气体浓度增加?温室气体浓度增加是否会导致全球气候变暖?目前用什么手段来预测未来的气候变化?预测未来全球气候变暖的程度如何?     

人工神经网络在全球气候变化和生态学中的应用研究

近年来, 随着计算机技术和人工智能的发展, 人工神经网络(ANN)的应用领域不断被开拓. 同时, 人们对全球气候变化和生态环境问题也日益关注, 如全球变暖、El Niño和La Niña出现频繁、大气环流异常等, 使得人工神经网络方法在全球气候变化和生态学研究中得到了广泛的应用. 虽然人工神经网络仍存在一些不足和风险, 如模型的参数要求更高的灵敏度、网络结构的选择一般更依赖于个人经验和神经网络对短期的预测研究精确度往往高于中长期预测, 但全球变化研究中尤其要重视交互作用的影响和长期实验等. 不过, 神经网络在处理非线性问题上仍然优于许多传统的方法. 因此, 在全球气候变化和生态学研究中人工神经网络具有很大的应用潜力, 它能在实测过程可能十分困难或者使用不完整的数据难以实现的情况下, 完成其他方法完成不了的问题. 可以预料人工神经网络将在全球气候变化和生态学研究中得到更多的应用和发展.     

气候变化耦合海洋污染的生态毒理学研究进展

工业化以来,海洋污染已成为全球性环境问题;CO_2浓度持续增加下,气候变化也给海洋环境带来了显著改变.目前,大量的研究集中在气候变化或者环境污染各自单独对海洋生物及生态系统的影响,并已取得一些广泛认可的结论.然而,现实环境中,生物实际处在气候变化与海洋污染的双重胁迫下,生物与生态系统受到的影响极有可能更加复杂和严峻.因此,气候变化耦合海洋污染的生态毒理学研究越来越受到关注.本文在概述气候变化与海洋污染的基础上,总结了气候变化下海洋环境的改变,特别是海水升温、酸化、低氧等对典型海洋污染物如重金属和持久性有机污染物(persistent organic pollutants,POPs)等的生物毒性的影响,分析了气候变化与海洋污染的交互作用,提出当前研究所面临的问题并展望未来的研究前景,为准确评估全球气候变化下的海洋生态风险以及促进我国全球气候变化应对提供基础.     

哥本哈根气候变化大会与"B计划"——一个更为现实的遇制全球变暖新策略

现实的"B计划" 或许,将在哥本哈根召开的联合国气候变化会议(下称哥本哈根会议)推出的"A计划"将成为一个新的雄心勃勃的全球协议,用以取代即将到期的<京都议定书>.但大多数迹象表明,参与谈判代表所要面对的一些问题比几乎任何其他国际外交问题都要复杂得多.     

如何减缓全球变暖

译者按全球变暖现已成为举世关注的严重问题.联合国环境规划管理署警告说,地球表面温度在不断上升,其上升幅度是近1万年来所未有的.本世纪80年代的平均气温比19世纪80年代高出了0.7摄氏度.去年是100多年来最热的一年,地球平均气温达15.5摄氏.世界气象组织预言,全球变暖趋势将继续下去,下世纪将是5万年来最热的100年.专家们认为,如果人类不积极采取有效的措施来减少温室气体的排放,任凭全球变暖趋势发展下去,势必带来至少以下几种可预见的危害:①海平面上升.许多岛国将因此从地球上消失,而位于大陆上的一些国家的部分沿海地区也将被海水淹没.②粮食减产.全球变暖会导致干旱和土地沙漠化并使农田耕作条件恶化.第三世界国家绝大多数是农业国,因此它们是全球变暖的最大受害者.③疾病蔓延,气候变暖可能会使由昆虫传播的几种主要疾病(包括疟疾)蔓延.造成全球变暖的主要原因是温室效应,而造成温室效应的主要气体走CO_2、甲烷和氯氟碳等,其中尤以CO_2的危害最大.发达国家排放的温室气体量最大,因此反对全球变暖负主要责任,理应率先采取措施降低CO_2等温室气体的排放量.但要想全面解决全球变暖问题需要全球合作,这就是为什么将今年的世界环境日的主题定为"气候变化——需要全球合作"的原因.但是,减缓全球变暖是一个牵涉面很广的极其复杂的问题,它涉及不同国家的、民族的、政治经济利益集团的不同利益,而且与它们的政治、经济、科学技术和社会发展的状况密切相关,不断变化.因此,要想达成一项关于气候变化的全球性的总协定是很难做到的.本文针对这一举世关注的难题,提出了制订气候变化总协定必须符合的两种基本标准,即政治上的可接受性和长期的灵活性;并提出了制订这一协定可以考虑的五种不同的结构类型,从而为制订这一协定提供了理论依据,指明了方向.争论     

“全球阿波罗计划”助推国际社会合作应对气候变化行动

<正>合作应对气候变化已成为国际社会的普遍共识。为实现到本世纪末全球地表温度控制在比工业革命前上升2℃以内的目标,需要加快推动国际减缓气候变化进程。今年年底,即将在巴黎举行的联合国气候变化大会上,国际社会将努力就2020年后全球应对气候行动达成新协议。为实现2℃温控目标,首先要提高能源终端使用部门的能源效率,大力推进能源供给系统改革,大规模植树造林,还要研发应用碳移除技术。能源供给部门的低碳化是最重要的手段之一,到2050年超过80%的发电装机容量要实现低碳化;来自可再生能源、核能、使用碳捕获和碳封存     

一个经济-气候新模型的构建

将气候变化研究和农业经济研究相结合, 构建了一个经济-气候新模型, 用来评价全球气候变化对粮食产量影响的问题. 提出在经济模型C-D生产函数中添加气候变化因子, 建立一个新的评价模型, 作为连接气候变化因素和经济变化因素的桥梁, 并对该模型的性能及合理性进行了初步的模拟和验证.     

旅游与气候互相伤害

"世界旅游组织"秘书长弗朗切斯科.弗兰贾利在西班牙马德里国际旅游博览会闭幕式上指出,气候变化对旅游行业的影响是众所周知的事情了,但是我们很少知道旅游业也会影响气候变化;因旅游而导致的交通班次的增多,是"气候变化的重要因素"之一。根据世界旅游组织最新数字显示,2006年,全球有8.42亿人次到国外去旅行,其中有44%是搭飞机旅行,其他人坐火车、公交车、私人轿车或邮轮;这些交通工具尤其是飞机排放出大量的温室气体。如果旅客放弃自己开车和乘坐飞机,改乘高速火车,那么将节省大量的能源,减少温室气体的排放量,减缓全球气候变暖的趋势。     

矿物增效的生物泵:基于矿物-微生物作用的水体CO2增汇策略

<正>2015年12月,人类应对全球气候变化危机的重要国际公约——《巴黎协定》(Paris Agreement)在巴黎气候变化大会上通过.《巴黎协定》提出,要将全球21世纪的平均气温上升幅度(相比前工业化时期)控制在2°C(甚至1.5°C)以内.目前,中国、美国、德国、法国等世界主要大国已签署了该协议,部分国家还提出了“碳中和”甚至碳负排放的中期目标与完成时间表.     

基于形态分级结构设计的超材料辐射制冷织物

正最近几年,随着全球气候变化,全球温度升高的趋势越来越明显,特别是今年夏天美国高温天气造成多地火灾,阿联酋甚至出现70多摄氏度的极端高温天气,我国部分地区超出正常气温的天气也常有发生.因此,开发极端炎热天气环境中的绿色低碳的降温技术,对于解决气候变化所面临的各种问题,具有越来越重要的意义.个人热管理(personal thermal management)对人体周围微环境的高效调控能力,可以帮助人类应对全球变暖背景下的户外极端气候条件.