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.     

全球合力应对气候变化

2015年11月30日至12月12日,第21届联合国气候大会在法国巴黎召开。近年来人类所面临的气候环境越来越恶劣,高温、暴雨、暴雪、龙卷风、台风等极端天气越来越多。这不是一时一地的问题,而是全球气候变化的大趋势导致的。为了减少全球气候变化可能对我们带来的危害,世界各国政府、多个机构和科学家,都在努力为应对气候变化出谋划策。一年一度的联合国气候大会也是为商讨这个问题而召开的。     

全球对抗气候变化概览

<正>一份新报告发现,来自发电业和交通运输的碳排放量会随着时间推移而下降,但工业带来的碳排放依然是最主要的气候挑战。为了对付逼近的全球变暖态势,世界各国已经开始推动发电厂和汽车清洁化运营。但是,来自重工业（比如水泥厂、炼钢厂或化工厂）的碳排放更难控制,目前正逐步变成全球温室气体污染物的最大来源。近期,一家经济研究公司荣鼎集团（Rhodium Group）发布了一份全球温室气体排放量的详细预测报告。总体上,报告预估,按照目前全球的态势,到2100年时,全球平均气温相比前工业化水平会增加大约2.8摄氏度。许多世界领袖和科学家认为,这种幅度的全球升温是危险的。     

全球气候变化议题现转机

政府间气候变化专门委员会（IPCC）是世界气象组织和联合国环境规划署于1988年联合建立的政府间机构．下设三个工作组．分别承担对气候变化基本科学知识。气候变化对自然界、社会和经济的潜在影响,以及适应和减缓气候变化可能对策的评估。最近,     

全球气候变化及其国际行动

全球气候问题正在成为当今国际社会关注的热点。2007年1月17日，拥有17名诺贝尔物理学奖得主的《原子科学家公报》理事会宣布，将世界末日钟拨快2分钟，以告示“气候变暖”首次成为影响人类生存的关键因素。2006年11月9—12日，由国际科学联合会组织的“地球系统科学联盟”在北京召开了全球环境变化科学大会，大会主题是“全球变化：区域性挑战”。     

稻田和沼气池甲烷排放通量的测量

最近几年的观测表明,大气中的甲烷(CH_4)正以大约每年1％的速率增长。大气CH_4的增长将会在很大程度上影响大气碳循环及其它大气化学过程,并可能影响平流层臭氧,大气CH_4增加还将因温室效应而影响我们的气候。所以,观测到的大气CH_4增加引起了各界的普遍关注。     

全球的异常气象与气候变化

近年来,异常气象在世界各地几乎每年发生。表1为当今世界上发生的主要的异常气象。1980年夏季,美国及日本等国家和地区发生的罕见的热浪与冷夏尤为引人注目。异常气象给人类社会的日常生活与经济活动造成了巨大的影响,引起人们的广泛注意。     

面向全球气候变化的极地环境遥感技术

进入21世纪以来。全球变化问题已成为人类发展面临着的重大课题。南北极地区作为全球气候系统最敏感的组成部分,业已成为全球变化最重要的研究区域之一。与传统的现场原位观测相比,卫星遥感具有观测范围广、观测连续、不受天气和人力状况影响等特点．成为最重要的极地环境观测手段。     

青蒿素在全球疟疾控制中的地位与作用

正2015年10月5日,瑞典卡罗琳医学院宣布将2015年的诺贝尔生理学或医学奖授予中国药学家屠呦呦与另外两位海外科学家,以表彰他们在疟疾等寄生虫病治疗研究方面的贡献,屠呦呦成为首位获得此奖项的中国科学家.疟疾是一种由蚊媒传播、疟原虫引起的具有传染性的寄生虫病,青蒿素的发现及其在疟疾治疗方面的应用,每年可以挽救数以百万计疟疾患者的生命.     

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     

煤吸附甲烷的特征曲线及其在煤层气储集研究中的作用

以吸附势理论为基础，对4种不同煤级煤在不同温度下的等温吸附数据进行了处理分析，研究结果表明：各煤样吸附甲烷的特征曲线是惟一的，并由特征曲线获得了甲烷吸附量和温度、压力之间的关系表达式．根据提出的思路和计算方法，只需凭借一个温度下的吸附数据就可以获得其他平衡条件下的吸附量，研究成果对研究煤层气的储集机理等内容具有重要意义．     

大气中的甲烷

众所周知大气中二氧化碳的浓度正在增加。然而甲烷的浓度也在大气中日益增加,似乎与前者同样成为全球气温上升的原因。目前甲烷在大气中的含量为1.66ppm,增加率每年为1.7％,这一现象得到认定则是最近的事。但是,这种现象起源于何时呢?     

北极海底释放大量甲烷加剧全球变暖

据美国国家地理网站报道,美国科学家表示,北极海底正在释放大量甲烷气体。他们由此得出结论,海底永久冻土是一个庞大但很大程度上被忽视的温室气体来源。温室气体与全球气候变暖有着直接联系。     

全球气候变化的新认识--IPCC第三次气候变化评价报告概览

联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC)自 1 988年成立以来 ,已进行了三次气候变化的评价工作 .本文给出了第三次气候变化评价IPCC三个工作组织的报告的概述 .IPCC的第三次气候变化评价报告 ,对 2 0世纪的气候变化结果进行了全新的概括 ,并对 2 1世纪的气候变化趋势进行了预测 ,分析了全球变化对自然和人类社会系统的影响 ,最后提出了减缓气候变化的战略措施和建议 .     

以“全球阿波罗计划”对抗气候变化

<正>"我要把我的资金都投给太阳和太阳能事业。这是多么棒的能源啊!我希望不要等到石油和煤炭资源枯竭了,我们才去攻克利用太阳能的难题。"——托马斯·爱迪生,于1931年人类处于危境气候变化使得出现旱灾、洪灾和暴风雨的风险大增,引发人类的大规模迁徙和相互冲突,威胁着人类的生存。假如工业革命前时期以来的全球气温上升低于2℃,那么上述风险能得到限制。2010年时,世界各国领袖在墨西哥坎昆召开的联合国气候变化大会上同意一起努力达成这一目标。然而,从那时起达成的种种约定并无望达成目标。即使各国履行了承诺,二氧化碳排放量仍然会继续增加。到     

朱棣文:应对全球气候变化的先锋战士

作为一个物理学家,他发现了捕捉原子的方法,赢得了诺贝尔奖。如今,作为科学家和工程技术人员的领军人物,他正在着手令世界能源结构发生着巨大的改变。为此,《自然》杂志记者埃里克·汉德(EricHand)撰文讲述了美国能源部长、《自然》杂志2009年度科学新闻人物朱棣文(Steven Chu)传奇的人生历程。     

阻止全球变暖，我们可能忽略了甲烷

正甲烷捕获的热量是二氧化碳的80倍,因此先消除它可以为我们赢得更多时间用于减少其他排放。在人类对抗气候变化的战斗中,二氧化碳得到了比其他任何温室气体都更多的关注。这并不奇怪,它是全球变暖的最大驱动因素,现在排放的每一克二氧化碳都将存在几个世纪。不过减少甲烷排放对于解决气候问题同样至关重要,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的报告也阐述了这一点。甲烷反射红外光的能力远强于二氧化碳,其温室效应自然也更强,但它在大气中存留的时间不长;现在任何大幅减少甲烷排放的行动都可以帮助正努力减少二氧化碳排放的我们多争取一点时间。     

全球气候模式中气候变化预测预估的不确定性

人类活动造成的以全球变暖为主要特征的气候变化对生态系统和人类社会造成严重的影响。全球气候模式正日益成为研究当前气候特征和现象、了解过去气候演变规律及预估未来气侯变化不可替代的、最具潜力的工具。气候模式已被广泛运用于全球和区域未来气候变化的研究中。未来情景的不确定性、气候系统内部的自然变率的不确定性和表征气候过程的不确定性是造成气候预测预估不确定性的主要来源,而概率分布是一个很好地表示气候变化预测不确定性的方式。介绍了贝叶斯多模式推断方法来描述气候变化预估不确定性的理论框架,并以中国区域为例,利用IPCC-AR5的气候模式数据,通过贝叶斯多模式推理方法预估未来中国区域的南北方两个典型流域(海河和珠江流域)未来气候变化情况。结果表明:中国区域都将呈现出变暖的趋势,在RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5情景下,温度变化趋势分别为0.91±0.30°C/100a、2.41±0.77°C/100a、6.08±1.01°C/100a;降水也呈现出增加的趋势,三种情景下的趋势分别为(5.58±2.96)%/100a、(10.30±4.30)%/100a和(15.90±6.68)%/100a;中国海河流域的年降水量在2020s和2040s都将出现增加的趋势,珠江流域则在2020s略有降低,2040s开始增加。并且在2020s和2040s发生干旱和极端暴雨等极端降水事件的概率同时增加。