中国的“过去全球变化”(PAGES)研究跃居世界前列

<正>地球环境是人类生存的基础,全球范围内突出的环境问题已引起各国政府和社会公众的关注.由于环境变化是自然因素和人为因素双重作用下的产物,为此,国际学术界认为应把环境问题放在更广阔的背景下研究,即地球各层圈是一个相互关联、相互制约、相互作用的整体.在这一学术思想指导下,国际科学联合理事会(ICSU)于80年代后期制订了国际地圈-生物圈研究计划,并于90年代初将“过去全球变化”(PAGES)列为5个核心项目之一.国际地球科学联合会与联合国教科文组织也联合制订了“地球过程与全球变化”的研究规划.围绕这一主题,世界各国依据本国实际,发挥地区优势,选择适当突破口(如冰岩芯记录、深海沉积等),纷纷确定本国的研究方案.我国地处中纬、幅员辽阔,自然环境复杂,加之位于三大季风区的交汇处,无疑是全球变化的重要区域.面对激烈的国际竞争,国家自然科学基金委员会地球科学部依据我国的干旱、半干旱区是研究全球变化的枢纽地区,也是其它国家所不具备的优势,于1991年及时组织实施了以“八五”重大项目《我国干旱半干旱区15万年来环境演变的动态过程及发展趋势》为主体的“过去全球变化”(PAGES)研究.该项目研究的总体目标为:通过在我国干旱半干旱区建立有代表性的环境地质剖面和东西向大断面,高分辨率高准确度地提取黄土及其它沉积物中保存的环境信息,重建15万年来环境演变序列及其典型时段的空间变动幅度,研究动态过程,建立概念模型,探讨控制因素,预测发展趋势.     

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.     

华南沿海晚第四纪环境变化的生物记录与黄土记录的对比

自从1986年国际科学联盟理事会(ICSU)制订“国际地球圈——生物圈全球变化研究计划(IGBP)”以来,科学界对“全球环境变化”问题已引起极大关注。古环境的研究,是为了认识和阐明文字历史记载(仅有2—3千年)和仪器观测(仅有百数十年)以前的自然环境变化     

基于CMIP5多模式结果评估人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响

基于CMIP5多模式的历史试验(考虑所有驱动因子)以及单因子强迫气候归因试验结果,评估了温室气体、气溶胶、土地利用及所有人类活动对全球典型干旱半干旱区气候变化的影响.结果表明,所有人类活动和温室气体强迫会引起全球陆地显著增温,特别是由温室气体强迫引起的北半球中高纬地区近60年的增温幅度几乎是历史变化的2~3倍,气溶胶的降温效应则对近60年来的全球变暖具有明显的抑制作用,土地利用在大多数干旱半干旱区具有微弱的降温作用.所有人类活动和温室气体强迫会使大多数陆地及干旱半干旱区的降水增加,而气溶胶和土地利用的影响则存在明显的区域差异和不确定性.近60年,中国北方干旱半干旱区的气温和降水变化受人类活动的影响最为显著.基于集合经验模态分解(EEMD)的结果,大多数地区气温和降水的年代际和多年代际变化特征均是所有人类活动综合作用"同步叠加"在自然变化之上的一种结果;其中,气溶胶在大多数地区显著促进温度的多年代际变化,土地利用在澳大利亚地区则起到明显的抑制作用;对降水的多年代际变化而言,气溶胶的贡献相对比较突出,而温室气体和土地利用对全球降水的多年代尺度特征有明显的促进作用.     

第四届亚洲季风系统国际学术讨论会召开

由中国科学院大气物理研究所、日本东京大学、韩国气象厅联合组织的第四届亚洲季风系统国际学术讨论会(TheFourthInternationalSymposiumonAsianMonsoonSystem)于2004年5月24~29日在我国云南省昆明市召开.此次会议由中国科学技术部《国家重点基础研究发展规划》首批启动项目我国重大气候灾害的形成机理与预测理论研究、中国科学院大气物理研究所、国家自然科学基金委员会地球科学部和国家自然科学基金重点项目全球变化背景下华北持续干旱的成因与预测理论研究主办,由云南大学地球环境学院协办.亚洲季风系统国际学术讨论会是由中、日、韩…     

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2ka来高分辨的连续气候环境变化记录——古里雅冰芯近2ka记录初步研究

作为全球变化研究中核心项目之一的PAGES(过去全球变化),把过去2ka以来的全球气候环境变化研究作为一个极为重要的时段,运用多种研究手段,集中进行攻关。在中国东部,从竺可桢通过物候资料和历史资料所恢复的过去5ka来的温度变化曲线,可以大致判断过去2ka来的气候变化。在青藏高原,吴祥定等曾在拉萨根据不同树木年轮资料衔接的办法,恢复了过去2ka来该地区气候变化历史。本文根据古里雅冰芯的记录,恢复了这一时期气候和环境变化的历史。这一记录不但分辨率高(以年计)、记录连续(是一整根冰芯上的连续记录),而且同时提供多种参数(气候和环境),便于进行气候和环境变化的综合研究。     

中国荒漠与沙地生物土壤结皮研究

生物土壤结皮广泛分布于干旱半干旱区,其盖度占该区域地表活体覆盖的40%以上,是联结荒漠地表生物与非生物成分的"生态系统工程师"和荒漠/沙地生态系统健康的重要标志,也是干旱区地球表面过程研究中生物学与地球科学交叉研究的热点科学问题.21世纪初,相关研究绝大多数来自国外,且集中在热带荒漠、寒漠和欧洲草原,很少有来自中国和温性荒漠的报道.本文评述了2000年以来中国学者在这一研究领域开展的系列创新性研究,涉及生物土壤结皮组成、分布和演替,对环境胁迫及全球变化的生理生态学响应,与土壤生态、水文过程,与维管植物和土壤动物关系,对干扰响应和人工培养及在生态恢复实践中的应用等,介绍了中国学者对国际生物土壤结皮研究所做的贡献.     

我国西北干旱区水文研究的现状及对今后研究的意见

干旱区在世界上分布极为广泛,其中以非洲、亚洲和澳洲面积最大;南北美洲也有部分地区为干旱区所占据,就在比较湿润的欧洲干旱(半干旱)区亦有出现(克里米亚和西班牙等)。干旱地区的特点就是相对的缺水,改造与利用干旱区都以有效的利用水资源为前提。随着经济、技术的发展,干旱(半干旱)区越来越多地被开发利用,因此,干旱区水文研究从本世纪四十年代在世界各国干燥地区广泛地开展起来。其中以苏联、美国、埃及、法国、澳大利亚、突尼斯和摩洛哥等国所做的工作较多。从现有的文献看来,世界各国干旱区水文研究是冶水文、水     

第3届亚洲中部环境变化国际学术会议召开

亚洲中部干旱区是全球干旱区的重要组成部分,包括中国、蒙古、中亚五国的广大内陆干旱区,因受中高纬西风环流和低纬亚洲季风环流的交互影响,频繁的地表覆盖／景观变化和强烈的沙尘暴活动,该区域已经成为国际全球变化的区域响应和影响的研究重点．继2001年中国兰州会议和2003年德国柏林会议之后,第3届“亚洲中部环境变化国际学术会议（Third International Conference on Environmental Change in Central Asia）”于2005年5月24-27日在蒙古乌兰巴托召开,会议得到国际有关机构和学者的广泛关注,来自亚洲、欧洲和北美洲的60多位学者出席了会议,我国有9位学者出席了该讨论会．     

大洋钻探与我国古海洋学研究的国际意义

20世纪中晚期,地球科学研究所取得的一系列重要进展中,不少与国际深海钻探计划(DSDP)密切相关.几千米海水下地层记录的获得,为人们认识地球演化开辟了新的视野. 我国地学界是在20世纪下半叶通过“板块”学说的介绍而知道“深海钻探计划”的,但是,对当时的中国来说,深海研究确实是显得遥远了些.直到1985     

土壤碳酸钙/有效磷化学计量特征对油蒿群落植物密度的影响

干旱和半干旱区土壤碳酸钙会降低土壤磷的有效性, 进而影响植物生长, 土壤碳酸钙/有效磷(钙磷比)化学计量特征会不会影响植物密度, 这有待于研究证实. 本研究对干旱和半干旱区4 个油蒿(Artemisia ordosica)群落做了调查, 进行了正交盆栽实验, 探讨了土壤钙磷比与植物密度之间的关系. 结果表明, 土壤钙磷比化学计量特征对油蒿生长的影响不低于土壤碳酸钙和有效磷, 土壤钙磷比对油蒿密度的影响与气候带及土壤钙磷比增加的类型和量级有关. 当土壤钙磷比量级相同且小于2.5 时, 随土壤钙磷比的增加, 半干旱区油蒿密度逐渐增大, 而干旱区油蒿密度则逐渐减少. 在半干旱区, 当土壤钙磷比量级不变、土壤碳酸钙增幅大于有效磷增幅时, 随土壤钙磷比的增加, 油蒿密度也逐渐增大, 土壤钙磷比与油蒿密度间关系不发生变化.在干旱区, 当土壤钙磷比量级增大、土壤碳酸钙显著增加而有效磷显著减少时, 随土壤钙磷比的增加, 油蒿密度逐渐增大, 土壤钙磷比与油蒿密度间关系发生改变. 因此, 干旱、半干旱区土壤钙磷比化学计量特征不同的变化类型和变化量级是影响油蒿密度的一个重要因素.     

全球合作：共同维护适宜人类生存的气候

一,预言环境的未来,需要专家们相互交流在过去的几年里,科学家们已经开始对全球或把地球作为—个系统的探索。例如:卫星现在能够把地球作为一个整体来收集数据了;新的超级计算机和信息系统能储存和处理大量数据组并控制错综地连结在一起的地球分系统模型。一些重大问题的非常时期,就像大气层中的“温室”气体水平增加一样,已经更多地关系到有关生态等系统的气象变化的潜在效应。若干条全球探索计划现已实施。例如:国家科学基金会已经认识到某些地球科学努力进入一个“全球地球科学”的规划——强调大气层和海洋系统之间的     

科学通报2004年第49卷总目次

专题: 中东亚干旱区全新世环境变化1(1) 阿拉善高原中全新世干旱事件的湖泊记录研究 陈发虎等10(1) 青海湖沉积岩芯记录的青藏高原东北部过去 800 年以来 的降水变化 张家武等15(1) 石羊河流域现代孢粉传播研究 朱 艳等22(1) 1000 年以来巴丹吉林沙漠地下水补给与气候变化的包气 带地球化学记录 马金珠等27(1) 蒙古北部 Gun Nuur 湖记录的全新世气候突发事件 汪卫国等点评203(3) 后基因组时代的病毒研究 吴家睿715(8) 新元古代超大陆构型中华南的位…     

7000m处冰芯的初步研究

冰川是自然界在特殊环境下的特殊创造物,也是过去环境变化最可靠、最保真的天然档案馆.因此,从冰川中揭示过去环境变化的冰芯研究成为环境研究的前沿热点领域.科学家已通过南、北极冰芯研究,阐明了过去40万年(南极)和30万年(格陵兰)以来气候环境变化特征.但科学家们在试图通过南、北极冰芯解释全球气候环境变化机制时,遇到了挑战.这就是没有中纬度地区的冰芯研究作桥粱,两极地区的冰芯研究就不能很好地在全球尺度上联系起来,也就难以最终解决全球气候环境变化的机制问题.青藏高原是中纬度冰芯研究最理想的地区.青藏高原的冰芯研究可以在全球…     

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     

南极冰雪圈与全球变化研究--冰盖与全球气候环境记录

南极冰雪圈作为地球系统的最大冷源主导着全球水汽环流的变化.处于大气环流沉降区的南极大陆,以其巨厚的冰盖,保存着详细的过去全球气候环境变化的记录.通过对南极冰盖冰雪气候环境记录代用指标、南极冰盖气候环境区域分异与冰盖地球化学分带和冰芯的综合研究,目前已揭示了过去80万年来的气候环境变化记录.这些成果将为未来气候环境变化的预测提供依据.本文介绍了南极冰盖在全球气候环境记录研究中的前沿领域和主要成果.     

京津风沙源治理工程助力生态建设高质量发展

<正>荒漠化是全球共同面临的重大环境问题,对干旱、半干旱区的可持续发展构成了严重威胁,加剧了气候变化、粮食安全、自然灾害和贫困的危机,严重威胁着人类生存和发展.我国是世界上受荒漠化危害最严重的国家之一.截至2019年,我国荒漠化土地总面积2.5737×10⁶km²,占国土面积的26.81%[1].经过半个多世纪的努力,中国已走出一条生态与经济并重、治沙与治穷共赢的道路,遏制了荒漠化扩展态势.     

全球变暖背景下中国夏季表面气温与土壤湿度的年代际共变率

利用1961～2004年中国160站地面观测气温和降水月资料, 计算了自校正Palmer干旱指数 (PDSI)作为土壤湿度的代用资料. 首先使用中国40个站点的土壤湿度数据对PDSI进行可靠性验证, 结果表明自校正PDSI可以很好地表示土壤湿度的变化. 在此基础上, 分析了夏季土壤湿度和表面气温的变化趋势及两者的共变率. 分析结果显示, 在中国许多地区, 表面气温和土壤湿度之间存在着显著的年代际气候共变率和强的反馈作用, 这一年代际气候共变率与气候变暖紧密联系. 中国西北的东部, 华北和东北的夏季气候存在显著的由冷湿向暖干发展的年代际变化. 而在中国东南地区和西北西部, 气候发生了显著的由暖干向冷湿转变的年代际现象. 在过去20~30 a, 全球陆地的大部分地区都观测到显著的变暖, 而中国东南地区和西北西部则出现向冷湿发展的年代际变化, 这可能是需要在科学上引起特别关注的气候现象. 对于观测到的气候年代际共变率, 表面气温和土壤湿度的相互反馈作用起着一定的作用. 利用Palmer干旱模型研究发现表面气温的异常对土壤湿度具有显著的影响, 从而亦影响到表面气温和土壤湿度的年代际共变率. 在伴随着人类影响的全球变暖过程中, 中国气候出现年代际干旱或洪涝的可能性也相应增加, 本研究结果为此观点提供了真实的观测证据.     

气候变化国际科学讨论会通知

全球气候变暖是当今国际社会和各国政府所关注的重大问题.国际社会和各国政府为应付全球气候变暖做出了积极的努力,相继实施了世界气候计划（WCP）、国际地圈生物圈计划（IGBP）和全球环境变化的人类活动因素国际计划（IHDP）.