适应全球气候变化的森林固碳计量方法评述

在全球气候变化背景下,研究森林固碳计量方法理论具有重要意义。笔者基于文献计量学方法评述了该研究领域近年来的最新进展,比较了各森林固碳计量方法的优缺点。森林固碳计量方法主要包括基于样地清查或遥感估测和基于模型模拟的方法。选择合适的方法需要考虑数据信息、研究侧重点及各方法间的兼容性等。目前,森林碳计量的核心目标是构建各树种的异速生长方程,难点主要是尺度转换。样地调查、遥感估测和模型模拟等方法的综合运用是解决尺度转换问题和研究森林生态系统碳循环的主要趋势。特别要加强全球气候变化背景下人工林的适应性管理,科学评估人工林的固碳潜力,提升人工林固碳潜力评估方法的必要性。同时,也需要加强森林生态系统C-N-H₂O耦合循环及其生物调控机制方面的研究,降低森林生态系统碳收支评估的不确定性。     

气候变化对鄱阳湖流域径流的影响

为研究未来气候变化对鄱阳湖流域径流的影响,构建了0.1°分辨率VIC水文模型,采用均匀设计法率定参数。应用CMIP5多模式气象数据结果驱动VIC模型,对RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下的鄱阳湖流域径流变化进行评估。结果表明,在RCP2.6和RCP4.5情景下未来期(2026—2040年)较基准期(2006—2020年)径流呈增加趋势,在RCP8.5情景下径流呈减少趋势。各种模式都在汛期径流有增加趋势,枯季径流有减小趋势,发生水文极端事件的态势更加明显。     

羊卓雍措流域在1971年-2009年期间的气候变化特征分析

文章采用气候倾向率方法,对羊卓雍措流域附近的浪卡子气象站1971年-2009年期间采集的气象资料进行分析。结果表明,羊卓雍措流域气温升高,降水量不显著增加,蒸发量有减少的趋势;从季节变化来看各季气温都有增加的趋势;从上世纪80年代开始,降水量除在冬季减少外,其余季节都在增加;而流域蒸发量在冬季呈增加趋势,其余季节都在减少。     

近30年中国农业气候资源分布及其变化趋势分析

研究结合20世纪全球气候变暖特征,主要选取20世纪80年代以来全球变暖加剧的30年作为研究时段,利用其中536个地面气象站点逐日气象资料,分析中国近30年农业气候资源变化的总体特征,为合理利用农业气候资源、应对气候变化、制定相应耕作措施和种植制度提供宏观建议。结果表明:气候变化背景下,我国热量资源随时间呈现出显著上升趋势,空间上由东南向东北、西北逐渐减少;其中,无霜期由东南向西北逐渐缩短;东北、中南大部、西北局部地区水分资源随时间呈减少趋势,其中,降水量由东南沿海向西北内陆逐渐减少,参考作物蒸散呈现出南部及西北内陆偏多的趋势,水分从东南向西北总体呈现出由盈余到亏缺的分布规律;光能资源呈现出由西南中部向四周逐渐增加的趋势,且向西北内陆地区增加尤为明显。     

近10a新疆乌苏植被覆盖对气候变化的响应

基于MODIS-NDVI遥感数据反演新疆乌苏地区2001～2013年植被覆盖的空间格局和变化规律;并结合研究区同期降水量和气温数据,分析了乌苏天山森林生态区、东南部草原生态区和西北部荒漠生态区植被的年际变化和季节变化对气候变化的响应.结果表明:①从年际变化上看,乌苏13 a间NDVI呈现缓慢降低趋势,平均NDVI达到了0.163;乌苏东北部及天山北坡部分NDVI较高,西北荒漠地带和中部精河、车排字、克拉玛依一线较低,空间分布呈现南北两极分化;(②年内变化,乌苏NDVI变化曲线呈现单峰型,7～8月达到最高,10月至翌年2月植物枯黄NDVI逐渐降低;③在年际水平上,乌苏植被覆盖与气温降水的相关性不高.但在年内水平上,气候因子对植被生长的影响作用明显,气温与月均NDVI通过0.01的显著性检验,达到0.964.说明年内植被生长更依赖于水热组合的作用,而且温度是影响植物生长最直接的因素之一.     

气候变化对RC结构碳化侵蚀可靠度的影响

气候变化引起的全球大气中CO2浓度的升高,加速了钢筋混凝土(RC)结构的劣化.针对《混凝土耐久性设计规范》中规定的碳化环境(Ⅰ类环境),评估了未来气候变化对中国RC结构在正常使用极限状态下时变可靠度的影响.研究显示:未来气候变化使中国RC结构的平均碳化深度增大20％～40％,降低了RC结构的碳化侵蚀可靠度.到2100年,混凝土结构耐久性设计规范中Ⅰ类环境下Ⅰ-A、Ⅰ-B环境作用等级的耐久性规定不能够适应气候变化对中国钢筋混凝土结构的耐久性影响.     

气候变化影响下的流域水循环：回顾与展望?

随着全球气候变化的影响日益加剧,气候变化对流域水循环影响的研究成为普遍关注的焦点.数理统计和水文模拟两大手段的运用贯穿于过去30余年的研究当中,本文就其中所涉及的水文气象要素趋势分析、大气环流模式(GCMs)评估、降尺度技术及其选择、水文模型及其选择、不确定性分析5大内容的研究成果进行回顾与展望,以拉萨河流域为例综合运用前述技术分析区域气候变化特征及其对流域径流的影响.结果表明,在未来经济社会发展与气候变化情景下,流域径流时空分布不均匀性更加显著,具体表现为集中性增强,这给区域防洪抗旱与水资源配置等都带来了巨大挑战.通过系统阐述如何开展气候变化对流域水循环的影响研究及所包含的关键问题,可为后续相关研究和区域水资源管理提供科学依据与决策支撑.     

新疆兵团农业气候资源变化及其对农业生产效率的影响

气候资源是农业生产的基本要素之一,当前全球气候变暖对农业造成一定的影响。本文对1990-2016年期间新疆生产建设兵团(以下简称兵团)农业气候资源,农业生产要素、农业生产效率以及气候对农业生产效率的影响进行了研究。首先梳理了兵团气温、降水和日照的变化特征和趋势;然后利用主成分分析兵团农业生产的影响因素,基于投入产出理论利用数据包络模型分析兵团农业生产效率,进一步构建农业生产效率和气象因素的多元线性回归模型。研究结果表明：多年来兵团气温升高,降水增加,日照时长减少,南疆气温升高趋势比北疆明显,降水增量低于北疆;年平均气温变化以中长周期为主,降水从频繁的短周期转变为中长周期,波动幅度加剧;研究期内,气温和降水变化没有明显的突变点;自然资源、科技、现代农业生产条件和资金投入对兵团农业生产影响较大;兵团农业生产效率稳步提高,在当前气象变化条件下,气温和降水都对农业生产效率产生正效应,气温对农业生产效率的促进作用远高于降水。保障兵团农业生产的长期稳定,要积极应对气候变化,充分利用气象资源变化带来的有利方面,预防极端天气带来的危害,提高农业生产的适应性和自我缓解能力。     

近50ａ来南疆气候变化对可利用降水量的影响

选择1951~2006年逐月降水和温度资料,计算出南疆年平均蒸发量及可利用降水量.在详细分析了50 a来南疆地区降水、气温、蒸发及可利用降水量变化特征的基础上,采用逐步回归周期分析法对降水、气温和可利用降水量进行了模拟,并对未来5 a上述要素进行了预测.结果表明,20世纪70年代以后南疆地区的温度、降水和蒸发变化基本呈上升态势,可利用降水量却呈现出偏多和偏少交替的波状变化特征.这说明气候变暖,可利用降水量不一定增多,未来5 a南疆地区可利用降水量将可能减少.     

河北省农业应对气候变化的对策研究

基于近50年来河北省气候变化趋势及其对河北省农业的影响分析,提出河北省农业的应对措施:调整农业结构和种植制度;发展生物技术等新技术,培育抗逆性强优质农作物品种,加强农业基础建设和农田基本建设,科学灌溉,协调用水,增强抗御气候变化而造成的缺水局面的能力;实施虚拟水资源战略,合理农业布局;建立健全极端天气应急方案,强化监测网建设;加强防灾、减灾、灾害恢复技术的研发和推广,不断提高农业对气侯变化的适应能力,实现农业的可持续发展。另一方面,要节能减排,植树造林生态固碳,多部门联动,推进低碳城乡化,为全球减缓气候变化做出贡献。     

Simulation of historical and projected climate change in arid and semiarid areas by CMIP5 models

Based on Climatic Research Unit Time Series3.1 temperature and Global Precipitation Climatology Center full data reanalysis version 6 precipitation data,the abilities of climate models from the fifth phase of the Coupled Model Intercomparison Project to simulate climate changes over arid and semiarid areas were assessed.Simulations of future climate changes under different representative concentration pathways(RCPs)were also examined.The key findings were that most of the models are able to capture the dominant features of the spatiotemporal changes in temperature,especially the geographic distribution,during the past 60 years,both globally as well as over arid and semiarid areas.In addition,the models can reproduce the observed warming trends,but with magnitudes generally less than the observations of around0.1–0.3°C/50a.Compared to temperature,the models perform worse in simulating the annual evolution of observed precipitation,underestimating both the variability and tendency,and there is a huge spread among the models in terms of their simulated precipitation results.The multimodel ensemble mean is overall superior to any individual model in reproducing the observed climate changes.In terms of future climate change,an ongoing warming projected by the multi-model ensemble over arid and semiarid areas can clearly be seen under different RCPs,especially under the high emissions scenario(RCP8.5),which is twice that of the moderate scenario(RCP4.5).Unlike the increasing temperature,precipitation changes vary across areas and are more significant under high-emission RCPs,with more precipitation over wet areas but less precipitation over dry areas.In particular,northern China is projected to be one of the typical areas experiencing significantly increased temperature and precipitation in the future.     

气候变化对雄安新区城市建设的影响及应对策略

 利用全国近50年气象资料（雄安1974年以来的完整资料）,研究分析了全国尤其是雄安近几十年来的气候变化和气候生态特征。雄安属暖温带半湿润季风气候,气候背景与北京、天津类似。近几十年来,气温、降水等气象要素的变化趋势明显但幅度较弱,年平均气温变化趋势为平均每10年升高0.2℃,高温日数平均每10年增加0.8 d,暴雨日数呈减少趋势,上述要素的变化幅度虽低于全国及周边城市,但均显示出了气候变化对雄安的影响,且极端天气事件也呈增加的趋势,如强降雨重现期缩短,极端强降雨量明显增大等,这与IPCC（联合国气候变化政府间专门委员会）的报告和中国大部地区趋势一致。结合灾害历史资料分析和气候模式预测,指出在全球气候变暖背景下,雄安新区在发展中将面临气候变化背景下增加的气象灾害和气候风险,进而给出了相关城市建设的建议。     

用碳氧同位素对沱沱河盆地古近纪及新近纪早期气候变化的研究

鉴于目前对位于青藏高原上的沱沱河盆地研究不多,作者试用碳氧同位素比值的方法研究该地区新生代的始新世到中中新世这一时段内的气候环境变化情况.经过数据计算、图解和分析表明,沱沱河盆地从始新世到中中新世的气候环境变化可划分为两个阶段,即始新世-渐新世的炎热干燥气候期和中中新世的温暖湿润气候期.此研究结果将为进一步研究该地区的古环境变化提供依据.     

The methodology of quantitative assess economic output of climate change

A method is introduced in this paper to study the effect of future climatic change on the economy. The researchers determine the economic output of climate change from historical data, and provide a method to quantitatively predict economic output of climate change by an economic-climatic model. A historical reciprocating examination is used to analyze output data for various crops in eight agricultural areas in China and meteorological data from 160 observatories in China from 1980 to 2000. The results show that the methods used are reasonable to a certain extent and good in application.     

正确认识“生产国”与“消费国”碳排放责任

国际贸易为贸易品消费者所在国提供了环境污染转移至其他国家的机会,这使得"生产国责任"和"消费国责任"制度下一国的碳排放总量及责任将产生巨大差异。我国作为世界第二大贸易国和CO2高排放国,已成为对外贸易与污染排放责任关系问题的一个重要研究对象。基于1997年、2002年、2007年的非竞争型投入产出表及相关年份的碳排放数据、对外贸易数据,本文定量测算了在"生产国责任"和"消费国责任"两种制度下,我国对外贸易的隐含碳排放及其对我国整体碳排放责任的影响,并对两种责任制度进行了探讨。     

气候变化背景下中巴经济走廊崩滑灾害危险性动态评价及预测

中巴经济走廊地处高山峡谷冰川地带,是全球气候变化最为敏感和复杂的地区。近年来,随着全球气候变暖,导致走廊内冰川融化、降雨增加,崩滑灾害频发,严重威胁着当地居民的安全和重大工程的顺利实施。以中巴经济走廊北部山区为研究区,在分析区域自然地质环境和崩滑灾害分布特征的基础上,选取相对高差、坡度、坡向、曲率、岩组、断裂带密度、河网密度、距冰川距离、地震加速度、土地利用10个评价因子,通过信息量-逻辑回归耦合模型对研究区进行了崩滑灾害静态危险性评价。在验证模型可靠性的基础上,引入动态降雨及气温对崩塌滑坡危险性的影响,进行了动态危险性评价和预测。结果表明：中巴经济走廊北部山区崩滑灾害的较高危险区主要集中在红其拉甫至哈维连一带坡度陡峭的山区和地形起伏大的河谷两岸。受气候变化的影响,研究区较高危险区面积占比总体呈波动上升趋势。相关成果对中巴经济走廊的发展规划及防灾减灾具有重要指导意义。     

A piecewise-integration method for simulating the influence of external forcing on climate

Climate drift occurs in most general circulation models （GCMs） as a result of incomplete physical and numerical representation of the complex climate system, which may cause large uncertainty in sensitivity experiments evaluating climate response to changes in external forcing. To solve this problem, we propose a piecewise-integration method to reduce the systematic error in climate sensitivity studies. The observations are firstly assimilated into a numerical model by using the dynamic relaxation technique to relax to the current state of atmosphere, and then the assimilated fields are continuously used to reinitialize the simulation to reduce the error of climate simulation. When the numerical model is integrated with changed external forcing, the results can be split into two parts, background and pertur- bation fields, and the background is the state before the external forcing is changed. The piecewise-integration method is used to con- tinuously reinitialize the model with the assimilated field, instead of the background. Therefore, the simulation error of the model with the external forcing can be reduced. In this way, the accuracy of climate sensitivity experiments is greatly improved. Tests with a simple low-order spectral model show that this approach can significantly reduce the uncertainty of climate sensitivity experiments.     

Simulation of the future change of East Asian monsoon climate using the IPCC SRES A2 and B2 scenarios

In this paper, we applied the newest emission scenarios of the sulfur and greenhouse gases, i.e. Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) Special Report on Emission Scenarios (SRES) A2 and B2 scenarios, to investigating the change of the East Asian climate in the last three decades of the 21st century with an atmosphere-ocean coupled general circulation model. The global warming enlarges the land-sea thermal contrast and, hence, enhances (reduces) the East Asian summer (winter) monsoon circulation. The precipitation from the Yangtze and Huaihe river valley to North China increases significantly. In particular, the strong rainfall increase over North China implies that the East Asian rainy area would expand northward. In addition, from the southeastern coastal area to North China, the rainfall would increase significantly in September, implying that the rainy period of the East Asian monsoon would be prolonged about one month. In July, August and September, the interannual variability of the precipitation enhances evidently over North China, meaning a risk of flooding in the future.     

应对气候变化政府间博弈行为模型研究

气候保护是一种维持公共资源的问题。世界上的所有国家都应该为应对气候变化而采取行动。然而,这样的行动实际上是一个博弈的过程,在这个过程中每个国家在约束条件下选择参与减排或是放弃减排。提出一种世界各国应对气候变化博弈过程的模拟模型。模型中,我们假设每个国家是分布在空间网络中的一点,并提出一种新的演化规则来模拟各个国家的博弈过程。数值模拟的结果表明,受到国际基金组织的奖惩政策影响的国家在是否协作参与减排的问题上的决策会出现一些局域性的波动。     

Respondence and feedback of modern sand deserts to climate change

The research on the respondence and feedback of modern sand deserts to the climate change is an important component part in the studies on the global climate change. Deserts respond to the climate change, meanwhile, they affect the climate with their feedback of peculiar environment during the respondence. Many researches on desert climate have been carried out at home and abroad. However, there is little research on the respondence and feedback of modern fixed, semi-fixed and mobile deserts in arid areas to the climate change, in which the factor analysis as well as the parameter changing effects is especially the difficult problem all along. In this note, the parameters of the respondence and feedback of Gurbantunggut Desert to the climate change are measured and analyzed, some variable parameters of water-heat exchange are obtained, and a numerical model of desertification is developed according to a series of climate change of about 40 years and the variable relations of meteorological and physical features of the sand surface in Gurbantunggut Desert.