气候变化对中国水安全的影响研究

全球变暖是目前最重要的环境问题之一,水是全球气候变化最直接和最重要的影响领域。全球气候变暖将加速大气环流和水文循环过程,引起水资源量及其空间分布的变化,进而可能导致水资源短缺问题更加突出、水生态环境问题进一步恶化、洪涝灾害威胁更加严重等一系列问题。本文从防洪安全、供水安全、水生态环境安全和水工程安全4个方面分别阐述气候变化对中国水安全的可能影响。     

全球变暖对甘肃省经济、社会和生态环境的影响及其对策

根据相关资料,分析了全球变暖的事实以及在全球变暖的大背景下对甘肃省生态环境和社会、经济的影响,并提出了应对气候变化、实现可持续发展的对策。这些对策对甘肃省而言,归纳起来主要是两个问题：一是用好水、管好水、节约用水,开发利用祁连山空中云水资源,实施人工增雨(雪);二是沙的问题。关键是遏制沙漠化进程,使用“区域气候—生态模式”,根据各地的地形、地貌、气候、水文、土壤等生态环境,定量计算各地林、草种植的品种、布局、走向、承载力,以提出恢复植被的最优方案。     

温县气候变化对粮食安全影响及应对措施

对温县1971~2000年各年平均气温及距平气温变化分析结果表明,温县与全球气候变暖趋势相一致。气候变暖,将可能造成粮食产量的下降。为避免或减轻气候变化对粮食安全的影响,一是采取主动适应措施,调整农业结构,改善农业基础设施,选育抗高温产品,保护农业生态环境;二是依靠科技进步,减缓气候变化。     

温县气候变化对粮食安全影响及应对措施

对温县1971～2000年各年平均气温及距平气温变化分析结果表明,温县与全球气候变暖趋势相一致.气候变暖,将可能造成粮食产量的下降.为避免或减轻气候变化对粮食安全的影响,一是采取主动适应措施,调整农业结构,改善农业基础设施,选育抗高温产品,保护农业生态环境;二是依靠科技进步,减缓气候变化.     

俄罗斯学者预测全球气候变化

气候变化是人类遇到的主要问题之一,各国学者也一直致力于研究出更加精准的全球气候变化预测模型。日前,俄罗斯科学院大气物理研究所学者利用其最新研制出全球气候模型预测未来300年的全球气候变化。根据其预测结果,即使人类保持最为谨慎的活动也无法改变全球气候变暖的趋势。     

广东气候变化评估报告(节选)

IPCC第4次报告指出:近100年全球平均气温升高了0.74℃,最近50年有加速之势,而且很可能主要由人类活动引起;预计21世纪,全球仍将表现为明显的增温,极端天气气候事件及其引发的气象灾害可能更加严重。近50年,广东气温升高与全球平均水平相当,其中珠江三角洲地区是主要增温区域,其次是东南部沿海地区。预计广东在2011~2040年、2041~2070年和2071~2100年的年平均气温可能分别升高约1.0、1.9和2.8℃。在全球变暖的背景下,广东地区气候变化的特征主要表现在:降水变率加大,旱涝灾害频繁;登陆台风的个数减少,初台登陆时间异常;高温日数增加,高温酷热、热浪愈发频繁;低温日数减少,暖冬突出;极端最低气温变化不稳定性增加,寒冷灾害加重;灰霾天气增多,日照时数减少;极端天气气候事件及其引发的气象灾害造成的经济损失显著增大。广东近50年的增暖在很大程度上可能归因于温室气体浓度增加造成的温室效应,这种温室效应已经对增暖做出了实质性的贡献;城市化导致的热岛效应加剧了局部地区的气温上升。气候变暖既有负面影响也有正面影响,但负面影响可能超过正面影响。气候变暖将导致海平面上升,继而可能对广东沿海低洼地区带来严重的负面影响。在过去近100年全球海平面上升约10~20 cm,广东海平面上升速率为1.7 mm/年,海平面上升会使海岸侵蚀加重,咸潮海水入侵加剧;温度上升可能使广东近海珊瑚礁生态系统退化,且变得更加脆弱;珠江口的咸潮上溯的现象可能更加频繁;广东沿海的赤潮可能更加频发。气候变暖将导致农业生产的不稳定性增加,产量波动大,农业成本和投资将增加。此外,气候变化对我省国民经济的一些方面(如水资源、人类健康、人类居住环境、保险和其它金融业)的影响可能以负面为主。为适应和减缓气候变化的影响,建议:通过节能降耗,减缓温室气体排放;采取措施,适应已经发生了变化的气候;提高对气候系统的监测能力;加强气候变化领域的科学研究、适应对策研究及技术开发;在经济社会发展规划中统筹考虑应对气候变化问题;提高公众的气候保护意识;加大资金投入;积极开展合作与交流。     

论气候变化下的公共气象服务

1气候变化要求加快发展公共气象服务气候变化及其不利影响是当今国际社会普遍关心的重大全球性热点问题。气候变暖使得我国极端事件发生的频率、强度和区域分布变得更加复杂和难以把握,所造成的灾害可能更为严重。     

气候变化和水的最新科学认知

政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2008年4月8日正式通过了"气候变化和水"技术报告。该报告建立在IPCC 3个工作组第四次评估报告的基础上,客观、全面而审慎地评估了与水有关的气候变化以及对水的过去、现在和未来的认知。最重要的进展是：过去几十年观测到全球变暖已经与大尺度水文循环的大规模变化联系在一起;气候模型对21世纪的模拟结果一致显示出降水在高纬和部分热带地区将增加,而在部分亚热带和中低纬地区将减少的结果;预计到21世纪中期,河流年平均径流和水量可能会因为高纬和部分湿润热带地区的气候变化而增加,而在中低纬和干旱热带将可能减少;许多地方降水强度和变率的增加将使洪旱危险性上升;预计冰雪储藏的水的补给将在本世纪减少;预计较高的水温和极端变化,包括洪旱等,将影响水质并加剧水污染;对全球而言,气候变化对淡水系统负面影响将超过收益;预计由于气候变化导致的水量-水质变化将影响食物的产量、稳定性、流通和利用;气候变化影响现有水的基础设施的功能和运行,包括水电、防洪、排水、灌溉系统,同时影响到水的管理;目前的水管理措施不足以应对气候变化的影响;气候变化挑战"过去水文上的经验能得到未来的情况"的传统说法;为保障平水和干旱情况所设计的适应选择,必须综合需水和供水双方的战略;减缓措施可以降低升温对全球水资源的影响程度,进而减低适应的需求;水资源管理明显地影响到很多其他政策领域。     

碳循环及对气候变化和人类生存环境的影响

碳循环及全球变暖已成为影响气候变化、人类生存环境和经济共同发展和安全的重大问题,引起了全球科学、政治、外交政策等部门的重视。本文着重探讨碳循环的由来、生态系统与碳循环的科学相关、在碳循环方面,中国需要解决的问题和科学技术方法以及碳循环系统的科学研究方法和改进等问题。     

全球气候治理对中国中长期发展的影响分析及未来建议

全球气候变暖毋庸质疑。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告(AR5)再次证实,全球气候持续变暖,由此引发风险越来越明确,而人类活动对全球气候变化影响的证据也越来越确凿。如何应对气候变化带来的不利影响是全人类共同的任务。中国作为人类命运共同体的一员,一直非常重视气候变化。2007年,国务院成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组,作为国家应对气候变化和节能减排工作的议事协调机构。自此,国家应对气候变化领导小组统一领导、国家发展和改革委员会归口管理、有关部门和地方分工负责、智库机构有力支撑、全社会广泛参与的应对气候变化管理体制和工作机制已经初步形成,并逐步将应对气候变化工作放入中国中长期发展战略中。随着对全球气候变化认知的深入,气候变化对中国中长期发展及战略部署的影响也越来越大,应对气候变化工作也将成为中国中长期发展必须考虑的一部分。应对气候变化是生态文明建设的重要一环,力推绿色低碳安全发展应是未来发展的必然之路。同时,对外需积极参与全球气候治理,对内更需加强科普宣传,提高全民意识。     

SOME ADVANCES IN CLIMATE WARMING IMPACT RESEARCH IN CHINA SINCE 1990

Increasing the concentration of greenhouse gases in the atmosphere will strengthen the naturalgreenhouse effect,which could lead to global climate warming and more other changes.China is alargely agricultural country with a large size of population and the relative shortages of farminglands and water resources,thus increasing the importance of climate warming for national economydevelopment.Therefore,Chinese government and scientists have paid great attention to theimpact-assessment of climate warming on national economy in China,especially during the past 10years.This presentation will briefly describe some major issues of climate warming impact researchon national vegetation,agriculture,forest,water resources,energy use and regional sea level forChina,etc.As a result,all climate change scenarios derived by GCMs suggest a substantial change in thecharacteristic natural vegetation types.It is also shown that comparing with the distributionsimulated under the normal time period 1951—1980 as the present climate,by 2050 large changesin cropping systems would occur almost everywhere in China.Climate warming would lead toincrease cropping diversification and multiplication.Unfortunately,the possible net balancebetween precipitation and evapotranspiration would be negative and it would lead to reduce thegrain production in China significantly due to enhanced moisture stress in soil.The most evidentinfluence of climate warming on water resources would happen in Huanghe-Huaihe-Haihe Basin andthe water supply-demand deficit would be substantially enhanced in this area.And also,a warmerclimate for China will alter the energy requirement for domestic heating and cooling,that is,reduce energy use for heating in northern China and increase energy consumption for cooling insouthern China.     

气候变化对我国若干重大工程的影响

全球气候变化,特别是升温、降水强度增加以及极端天气气候事件频发,会通过影响重大工程的设施本身、重要辅助设备以及重大工程所依托的环境,从而进一步影响工程的安全性、稳定性、可靠性和耐久性,并对重大工程的运行效率和经济效益产生一定影响,气候变化还对重大工程的技术标准和工程措施产生影响。本文以青藏铁路（公路）工程、高速铁路工程、重大水利水电工程为典型工程阐述气候变化对重大工程的影响。青藏铁路（公路）沿线的冻土环境的热平衡极易打破,多年冻土环境一经破坏,难以恢复,气候变化已经使多年冻土环境发生变化,并且未来的多年冻土退化在全球变暖的背景下将变得更加严重。未来中国地区的地表气温、年平均降水量、台风等都将发生变化,极端天气气候事件频发,影响我国高速铁路的气候变化向着不利于高铁工程的趋势发展,将给高铁基础设施的服役寿命以及高铁运输秩序等方面带来影响。气候变化导致的温度变化、降水变化,改变了水资源的时空分布规律,对水工程和水安全在水量分配和调度、水资源利用和水文风险管理等产生影响。     

近十年来我国气候变暖影响研究的若干进展

近年来，我国政府和科技界十分关注气候王馥棠变暖对我国经济发展可能影响的评估, 开展了许多重大项目和课题的研究。该文仅就气候变暖对我国自然植被、农业、森林、水资源、能源利用和区域海平面上升等领域影响评估研究的若干有意义的初步结果简要归纳和评述如下:取自不同GCM模型的未来气候变化情景下的影响评估模拟表明，我国的特征性自然植被类型将会发生明显的变化。同当前气候（1951~1980年）下的模拟分布相比，到2050年我国几乎所有地方的农业种植制度均将发生较大变化；气候变暖将导致复种指数增加和种植方式多样化，但降水与蒸散之间可能出现的负平衡和土壤水分胁迫的增加以及生育期的可能缩短，最终将导致我国主要作物的产量下降。气候变暖对我国水资源最明显的影响将会发生在黄淮海流域，这个区域的水资源供需短缺将大大提高。同时，气候变暖将改变我国室内取暖和降温的能源需求关系:北方冬季取暖的能源消耗将减少, 而南方夏季降温的能源消耗将会增加。海平面的上升将使我国三个主要沿海低洼脆弱区，即珠江三角洲、长江三角洲和黄河三角洲，面临部分遭受海水淹没的威胁。     

Potential impact of climate change on carbon in agricultural soils in Canada 2000–2099

Under the threat of global warming it is important to determine the impact that future changes in climate may have on the environment and to what extent any adverse effects can be mitigated. In this study we assessed the impact that climate change scenarios may have on soil carbon stocks in Canada and examined the potential for agricultural management practices to improve or maintain soil quality. Historical weather data from 1951 to 2001 indicated that semi-arid soils in western Canada have become warmer and dryer and air temperatures have increased during the spring and winter months. Results from the Canadian Center for Climate Modelling and Analysis (CCCma) Coupled Global Climate Model (CGCM1,2) under two climate change forcing scenarios also indicated that future temperatures would increase more in the spring and winter. Precipitation increased significantly under the IPCC IS92a scenario and agreed with historical trends in eastern Canada whereas the IPCC SRES B2 scenario indicated very little change in precipitation and better matched historical trends in western Canada. The Century model was used to examine the influence of climate change on agricultural soil carbon (C) stocks in Canada. Relative to simulations using historical weather data, model results under the SRES B2 climate scenario indicated that agricultural soils would lose 160 Tg of carbon by 2099 and under the IS92a scenario would lose 53 Tg C. Carbon was still lost from soils in humid climatic regions even though C inputs from crops increased by 10–13%. Carbon factors associated with changes in management practices were also estimated under both climate change scenarios. There was little difference in factors associated with conversion from conventional to no-till agriculture, while carbon factors associated with the conversion of annual crops to perennial grass were lower than for historical data in semi-arid soils because water stress hampered crop production but were higher in humid soils.     

IPCC AR6报告解读：气候变化与水安全

保障水安全是应对和缓解气候变化的核心问题,也是实现可持续发展的前提。IPCC第六次评估报告（AR6）第二工作组报告单独设立第四章“水”,分析了气候变化对全球水循环的影响,评估了水循环变化对人类社会和生态系统的影响,指出了当前与未来的水安全风险,分析了与水相关适应措施的收益与成效。报告显示,人类活动导致的气候变化加速了全球水文循环,对水安全产生负面影响,面临水安全风险的人口与地区增多,并增加了由社会经济因素造成的水资源脆弱性。水安全风险随全球升温水平的升高而增加,在水安全脆弱地区表现更为显著。将全球升温限制在1.5℃可有效降低未来的水安全风险,有助于实现水安全、可持续发展和具有气候恢复力的发展三重目标。我国水安全问题突出,急需在“灰-绿”基础设施生态水文效应、三维水资源短缺、水-粮食-能源耦合、地球系统模拟器研发应用等方面重点开展研究工作。     

A Perspective on Water Resources in China: Interactions between Climate Change and Soil Degradation

Water is one of the most critical resources in China. Climate change and soil degradation will be two major, interrelated environmental challenges faced by managers of water resources in coming decades. In this study, we used a water-balance model and updated databases to assess the interacting impacts of climate change and soil degradation on Chinas future water resources. We plotted the spatial pattern of changes in actual and potential evapotranspiration, soil moisture deficits, and surface runoff across China in the 2020s using a resolution of 0.5° latitude and longitude under scenarios based on climate change, soil degradation, and a combination of the two. The results showed that climate change would affect the magnitude and spatial pattern of water resources on a national scale. Some regions in central, southwestern, and northeastern China would become more vulnerable to disastrous drought and floods as a result of soil degradation. Under the combined impacts of climate change and soil degradation, soil moisture deficits would increase most in central, western, and southwestern China; surface runoff would increase most in southeastern China. More detailed process-based models are needed to capture feedback mechanisms more effectively.     

国际冰冻圈研究动态和我国冰冻圈研究的现状与展望

介绍了世界气候研究计划 (WCRP) /气候与冰冻圈 (CliC) 计划所代表的国际冰冻圈研究基本特点与未来趋势;分析了我国冰冻圈独特的区域特点, 阐明我国冰冻圈是维系干旱区绿洲经济发展和确保寒区生态系统稳定的重要水源保障, 其气候效应、环境效应、资源效应和生态效应正日趋显著并广泛地影响到西部生态与环境安全和水资源持续利用, 因而不仅具有科学上的重要性, 而且具有国家战略需求上的紧迫性。 提出未来我国冰冻圈研究应重点加强冰冻圈过程研究、记录研究、冰冻圈与气候模拟、冰冻圈与水资源以及冰冻圈变化的影响、适应与对策综合评估等5个方面的工作, 逐步完善并形成我国冰冻圈科学体系。     

“一带一路”区域气候变化事实、影响及可能风险

“一带一路”区域国家经济、政治发展极不平衡,随着全球气候变暖,区域内的自然环境、气候资源、水资源等都将面临着显著而复杂的变化,并且干旱、洪涝等多种气候灾害是“一带一路”区域可持续发展和重大基础设施建设面临的重大威胁之一。目前,“一带一路”倡议已经进入实质性建设阶段,沿线地区的气候变化及其灾害风险关乎“一带一路”倡议能否顺利实施及亚投行的投资安全。在此背景下,2016—2018年中国科学院地球科学学部实施了“‘一带一路’区域气候变化问题”咨询评议项目,项目针对该区域气候变化的事实、未来变化预估、气候变化的可能影响以及带来的潜在风险等问题进行了系统的调研,并开展了若干分析和研究。经过两年的努力,项目组完成了有关进展报告四份,包括一份总报告和三份分报告。本文扼要地概括和介绍了项目取得的主要成果。