中国北方农牧交错带气候变化特征及未来趋势

利用1951—2006年中国台站日平均观测资料对北方农牧带过去56a气候变化特征进行了分析,指出该农牧带年降水量具有明显的年际和年代际变化特征,近10a来呈明显的下降趋势;年平均气温在20世纪90年代前期变化幅度较小,1987年之后持续偏暖,与全球及中国温度变化趋势一致;降水和温度变化具有明显的季节和区域差异。在气候特征分析基础上,利用全球海气耦合模式嵌套区域气候模式在SRES A2排放情景下对未来30a（2001-2030年）的气候变化进行了预估,对照30a模式气候场（1961—1990年）,分析了未来30a北方农牧交错带降水和温度变化的可能趋势,结果表明,未来该区平均地面气温持续升高,升温幅度达0．3℃,温度日较差将明显减小;年降水量呈增加趋势,但增加幅度较小,且降水变化具有明显的季节和地域差异;未来黄河上游地区干旱的威胁仍十分严峻。     

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。     

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。     

兰江流域近43年气候变化及对水资源的影响

利用累积距平法对兰江流域近43年（1961-2003年）气温、降水量和径流量资料进行分析,研究兰江流域气候变化及其气候变化对水资源的影响。结果显示：兰江流域近43年来气温、降水量总的趋势是上升的;1990年代是兰江流域气温上升和降水增加最显著的时段,主要表现在冬春气温明显上升,夏季降水量明显增加：兰江流域年径流深与年降水量基本保持同步变化。兰江流域过去43年的气候变化对流域内水资源产生了较大的影响,而且由于兰江流域内水资源空间分布差异较大,致使流域内人均水资源占有量较少的金华地区易受气候变化影响而出现供水紧张。     

北方农牧交错带中部区域气候变化特征

分析北方农牧交错带中部区域1951-2005年温度、降水的变化特征,结果表明,研究区近55 a的气温和降水具有如下特征：1）增温明显,气温变率为0.4℃/10 a,不同季节增温幅度以冬、春、夏、秋依次递减;2）降水变化可分为3个阶段：20世纪50-60年代降水量呈减少趋势,70-80年代处于较平稳的过渡期,90年代以来降水量又呈现增加趋势。夏季降水与年降水变化趋势类似,秋季与冬季降水波动较小,基本保持平稳。研究区高温、干旱有所加强,暴雨、低温事件减少。     

气候变化对我国农作物宜播种面积的影响

基于气候条件与农作物熟制的相互关系,得到农作物潜在播种面积,分析气候变化对我国农作物播种面积的影响和其他因子对其综合作用。结果表明：我国实际播种面积增长缓慢,空间差异明显,华中实际播种面积占比最大而新疆最少,西南、华中、东北和新疆面积增加,西北、华南、华东和华北减少;在≥10℃积温指标下,1986-2009年我国潜在的不可耕地面积平均值相对1961-1985年减少约34.33%,一年一熟区面积有所减少,但仍占约50%面积,一年两熟和一年三熟地区面积均呈增加趋势;综合≥10℃和≥0℃两个积温指标,我国潜在播种面积缓慢增长,与实际播种面积的变化趋势一致,其他综合因子则在总体上对潜在播种面积的增长有微弱抑制作用。     

气候变化对我国农作物种植结构的影响

气候变化引起水热条件的变化,从而影响到我国农业生产的方方面面,人们采取不同措施以适应气候变化带来的各种影响。为了清楚地认识气候变化对我国主要粮食作物生产的影响以及适应措施,利用《中国农业统计年鉴》1980-2007年资料和1961-2007年全国逐日平均温度观测数据及前人的研究成果,分析了气候变化对我国三大粮食作物布局和种植结构的影响。结果表明,由于气候变暖,粮食作物种植比例变化明显。小麦种植比例对气候变化最为敏感,波动大;水稻种植比例变化南北方反向,且变化幅度趋缓;玉米种植比例持续增加,增幅加大。三大粮食作物种植结构变化均以2000年为分界点,呈现不同增减趋势。而作物熟制、复种指数也发生明显变化,种植北界持续北推。黑龙江地区大面积扩种水稻,原来的玉米优势种植区为水稻所替代。     

气候变化及其对农作物生产潜力的影响

利用国家气象中心整编的1951—1990年全国160站年、月平均气温和总降水量,的资料序列,计算和分析了我国近40年的气候变化,讨论了我国气候变化的区域性和季节性差异;计算了各站的年作物光温生产潜力,探讨了气象变化对农业生产的影响。     

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。     

气候变化对西北水循环和水资源影响的研究

西北地区全年水汽总输入为1 061.9 mm,但只有14.4%形成降水,85.6%成为过境水汽直接穿过该地区上空出境,水汽净输入量仅为31.1 mm.西北地区降水分布很不均匀,内陆河地区多年平均降水量大于300 mm的都是高山带,而平原盆地的降水量多在150mm以下,内陆河流域多年平均径流深仅有6.8 mm.西北水循环最突出的特点是径流系数小于蒸发系数,而干旱指数Ep/P(Ep:蒸发能力,P:降水)十分大,介于4～10之间.未来30年黄河及其以北地区气温平均升高2.0℃(HD模式)或2.38℃(MPI模式),黄河以南地区气候平均升高1.8℃(HD模式)或1.5℃(MPI模式),内陆河流域气温升高可能分别达到3.1℃(HD模式)或1.5℃(MPI模式).据MPI模式结果,未来30年黄河及其以北地区降水量平均增加1.6%,而黄河以南地区降水量平均增加11.4%,干旱少雨的内陆河地区降水量可能减少7%以上;黄河及内陆河地区的蒸发量将可能增大15%左右,西北区地表径流量的变化范围预计为751～1017亿m3.气候变化使得该地区天然径流减少,水资源供需矛盾将更加突出.     

陕北黄土高原近42年气候变化分析

利用1961~2002年陕北黄土高原16个气象站的气温、降水量、相对湿度和风速等资料,对陕北黄土高原近42年的气候变化作了较全面的分析。结果表明:近42年来陕北黄土高原地区降水量的变化是在波动中呈减少趋势(每10年-25.31mm),降水量的减少主要是秋季降水变化所引起;气温呈上升趋势(每10年0.26℃),各季中以冬季增温最显著;该区20世纪80年代为相对冷湿期,90年代以后向暖干发展。     

气候变化对中国农业生产的影响研究进展

气候变化已成为当今科学界、各国政府和社会公众普遍关注的环境问题之一,气候变化可能对生态系统和社会经济产生灾难性影响,农业是受气候变化影响最直接的脆弱行业。因此,气候变化对农业生产的影响研究一直是气候变化研究领域中的热点问题之一。该文系统介绍了有关全球气候变化对中国农业生产影响研究的现状与进展,包括气候变化对农业影响的研究方法、大气中温室气体浓度增加对农作物的影响试验、气候变化对农业气候资源的影响、气候变化对农作物生长发育和产量的影响、气候变化对农业种植制度和品种布局的影响、气候变化对农作物气候生产潜力和气候资源利用率的影响等,指出当前在研究气候变化对农业影响评估中存在的问题,提出了今后应加强对气候变化情景和预测模式不确定性的研究、气候变化对农业影响的方法研究。此外,气候变化背景下极端天气气候事件对农业生产的影响以及气候变化对农业病虫害的影响研究等仍较薄弱,有待进一步加强和深入。     

气候变化对水文循环的影响

水文循环是地球上海洋、陆地和大气之间相互作用中最活跃且最重要的枢纽,受气候变化影响最为显著。本文回顾了气候变化对全球水文循环的影响,并对20世纪60年代以来中国降水、蒸散发、地表径流及大气水汽含量等陆地水文循环要素变化进行了评估。气候变暖使得全球水文循环加强,观测数据表明自1970年以来,全球对流层和地表水汽含量呈现增加趋势,但由于监测网络在空间覆盖和时间响应的限制,热带水汽增加与环流减弱之间相互影响,使得气候变化对区域水文循环的影响不确定性较大。在全球气候变化背景下,中国水文循环符合全球水循环变化的特征,又表现出更为复杂的区域特征,各个流域间空间差异增大。大气水汽含量在80年代后呈现上升的趋势;60年代以来,中国降水平均态虽然无明显变化但空间差异显著增加,实际蒸散发平均值微弱增加,空间差异增大,地表径流空间差异增大,某些流域呈现减少趋势。21世纪以来,由蒸散发再凝结形成的降水量增加,大气内循环活跃程度加大。     

气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架

通过论述气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架,提出一个气候变化影响决策评估工具,它包括：未来气候变化对中国水资源潜在影响的定性描述分析、半定量与定量分析以及适应性对策评估。由于不同气候区域所面临的水资源问题不同,选择中国4个典型案例区域,并确定不同的目标进行气候变化适应性管理综合研究,提出了甄别气候变化影响和适应性管理的新的思路、框架与方法论。该项研究为应对未来气候变化影响的水资源规划与风险管理提供了途径与方法。     

气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架

 通过论述气候变化对中国水资源影响的适应性评估与管理框架,提出一个气候变化影响决策评估工具,它包括：未来气候变化对中国水资源潜在影响的定性描述分析、半定量与定量分析以及适应性对策评估。由于不同气候区域所面临的水资源问题不同,选择中国4个典型案例区域,并确定不同的目标进行气候变化适应性管理综合研究,提出了甄别气候变化影响和适应性管理的新的思路、框架与方法论。该项研究为应对未来气候变化影响的水资源规划与风险管理提供了途径与方法。     

气候变化对四川大熊猫栖息地的影响

利用累积距平曲线分析方法、一元线性回归分析、二项式系数加权平均法,通过分析大熊猫分布区域34个气象站建站以来的温度、降水量、日照时数、相对湿度气象观测资料,研究气候变化对大熊猫栖息地的影响,得出干暖是大熊猫栖息地气候变化的总体趋势。     

气候变化对中国农业生产影响研究展望

综述了气候变化背景下中国农业气候资源、农业气象灾害(干旱、洪涝、高温热浪、低温灾害)和农业病虫害的变化趋势与规律,从农业生产潜力变化、作物种植制度变化和作物品质变化等方面阐明了气候变化对中国农业生产的影响事实,分析了气候变化对中国农业生产的可能影响和中国农业生产适应气候变化的对策措施。在此基础上,针对气候变化背景下中国气候资源的时空分布特点及农业生产出现的新情况、新问题,指出了当前中国关于气候变化对农业影响研究存在的不足,提出了未来气候变化对中国农业生产影响研究需要重视的方面,为确保气候变化背景下中国的农业生产安全及粮食安全提供决策支持。     

气候变化对密云水库水资源的影响及其适应性管理对策

 密云水库近30 a入库水资源量日益减少,严重影响城市供水和可持续发展,其中气候变化对水资源的影响成为最受关注的问题之一。以海河流域密云水库的水资源供应为例,研究了气候变化对入库水资源的影响。结果表明：除SRES A2情景下在2025年入库流量减少外,其他情景均表现为入库流量增加。对入库流量增加的情景,采用"零调整方案",即不采取调整措施是可以的,但由于未来北京水资源压力较大,有必要采取一些综合对策。通过多目标条件分析,为解决北京的饮用水供应问题,建议采用开源（跨河流调水）、节流（水田改旱地）及污水治理三管齐下的方案。     

气候变化对密云水库水资源的影响及其适应性管理对策

密云水库近30 a入库水资源量日益减少,严重影响城市供水和可持续发展,其中气候变化对水资源的影响成为最受关注的问题之一。以海河流域密云水库的水资源供应为例,研究了气候变化对入库水资源的影响。结果表明：除SRES A2情景下在2025年入库流量减少外,其他情景均表现为入库流量增加。对入库流量增加的情景,采用"零调整方案",即不采取调整措施是可以的,但由于未来北京水资源压力较大,有必要采取一些综合对策。通过多目标条件分析,为解决北京的饮用水供应问题,建议采用开源（跨河流调水）、节流（水田改旱地）及污水治理三管齐下的方案。     

东北农田扩张对气候影响的数值模拟

基于1990、2005年两期不同土地利用/覆盖资料,利用区域环境集成模拟系统(RIEMS2.0)分别进行2次连续15年数值模拟,探讨东北土地利用/覆盖变化对气候的影响,分析集中于气温和降水等要素变化上,并对结果进行统计显著性检验。结果表明:(1)东北农田扩张后,东北夏季和冬季平均气温降低,降水减少,并且农田面积扩张的范围越大,气温变化幅度也越大。在夏季,黑河西部、呼伦贝尔南部部分地区降温超过0.5°C,并通过显著性检验(P0.05),大兴安岭南部、黑河西部等地区夏季降水减少20%左右,其中产生减少的大部分区域通过显著性检验(P0.05)。(2)东北农田扩张通过影响潜热通量的变化和净吸收辐射通量的变化来影响气温的变化,其中东北南部土地利用/覆盖类型变化主要表现为短草类型转变为农田类型,这使得夏季蒸散发增加,潜热通量增加,气温降低。(3)东北农田扩张也影响大气环流场的变化,并与降水的变化有密切的关系。辽宁西部和东北北部部分地区夏季蒸散发增加,大气中水汽增加,但是由于大气环流场变化,降水在这两个地区并未增加。