影响气候变化的第四纪地质事件与现代气候变暖

气候变暖是一个世界性的问题,影响气候变暖的因素有自然因素,也有人类活动的原因。在第四纪漫长的200～300万年里,气候变化经历了多次旋回和波动（冰期与间冰期、冰阶与间冰阶）。本文通过揭示气候变化的地质事件等自然变化规律．来说明第四纪时期气候变化过程影响因素的多样性。在应对世界气候变暖上,尽可能地采取科学合理的措施．最大限度地消除人类对气候变化的影响,但也应当遵循自然气候的变化规律,防范和利用这种气候变化的趋势。     

全球气候变暖研究中的不确定性

讨论了有关全球变暖研究中存在的一些不确定性 ,主要包括 3个方面 ,即资料方面的不确定性 ,气候变化机制方面的不确定性和预测方面的不确定性。城市热岛效应是资料中最大的误差来源 ,特别是一些最近几十年快速发展的城市 ,其热岛效应的误差没有很好地得到检查和排除。资料覆盖面也很不完善。地面观测温度在 1979— 1999年的趋势是 0 19℃ / 10a ,但覆盖全球的卫星观测资料(反映对流层低层到中层 )趋势只有 0 0 6℃ / 10a。北极地区的温度变化也没有设想的那样强烈。使用海表温度比使用海表气温得到的变暖估计值偏高。 1979年以来 ,用气温代替海温 ,趋势只有0 13℃ / 10a。海洋在气候变化中的作用需要更深入地研究。利用代用资料来估计全球温度的变化 ,带来的不确定性较大 ,特别是树木年轮 ,因为CO2 浓度的增加可以加速植物的生长 ,其年轮宽度并不一定主要反映与温度的关系。未来气候变化的预测有很大的不确定性 ,到 2 10 0年全球平均气温达+1 4℃～ +5 8℃的估计很可能偏高。     

物候对全球变暖响应的研究综述

近100年来，尤其是在最近20多年，全球平均表面温度出现了显著上升，全球变暖已成为全球关注的重要问题。物候现象与气候等环境因素息息相关，物候对全球变暖的响应研究正在成为物候研究的一个新的热点领域，NDVI正日益成为植被对气候响应研究的重要手段。概述了当前物候对全球变暖响应研究的主要进展。基于实地动植物等物候观测和遥感监测的大量研究表明，近期动植物等物候正发生着显著变化：北半球中高纬度地区植被生长季延长、植物提早开花、昆虫提早出现、鸟类提早产蛋以及冰川退缩、永冻土带融化、江河湖泊结冰推迟而融化提早等，与气候变暖有密切关系，是对全球变暖的明显响应。目前国内的许多研究者在物候对气候变暖响应方面做了一些工作，但与国际研究进展相比，还有许多研究工作有待于进一步开展。     

银川盆地晚第四纪孢粉记录的快速气候波动事件

笔者根据CK1孔孢粉研究结果，分析了银川盆地15万年以来的万年尺度和千年尺度的气候波动事件，并利用频谱分析方法得到银川盆地沉积物孢粉记录的气候变化周期。经研究认为，这种万年尺度周期变化的气候波动可与高纬度地区米兰科维奇的规道变化相对比，而千年尺度准周期可与D/O相对应，它反映银川盆地存在着万年尺度和千年尺度的气候波动事件。     

全球变暖hiatus现象的研究进展

进入21世纪后,全球增暖hiatus现象成为国际上气候变化研究的一个新热点。详细介绍了国际上该现象的研究进展,特别是对hiatus现象的确认研究,影响hiatus现象的辐射外强迫和气候系统海气相互作用产生的自然变率对hiatus现象的影响研究工作,最后提出了现阶段国际上对于hiatus现象的研究亟需解决的问题。造成21世纪hiatus现象的原因是在太平洋年代际振荡(PDO)的大背景场下赤道信风加强,使赤道西太平洋暖水"堆积"和赤道东太平洋变冷,造成海洋上层热量向深层传输。因此,hiatus现象并不代表全球变暖的停止,只是热量向深层海洋转移,是全球变暖的另一种表现形式。     

全球变暖停滞的研究进展回顾

1998—2012年,全球平均地面增温速率较之前明显趋缓,出现全球变暖停滞现象,该现象的成因与机制是当前气候变化研究的一个热点领域。主要从外部强迫和内部变率2个角度回顾全球变暖停滞产生机制的研究进展。从气候系统外部强迫影响来说,全球变暖停滞主要受到太阳活动、火山爆发、气溶胶以及平流层水汽等的影响。从气候系统内部调控作用来看,全球增温速率减缓主要受到太平洋、大西洋、印度洋和南大洋自然变率以及相应的热量再分配过程的影响。全球变暖停滞期间气候系统内部能量并没有减少,其中一部分能量被转移并储存在了海洋中深层,从而对全球增温减缓产生影响。同时,重点回顾了针对部分耦合强迫作用的"起搏器"试验,该类试验是研究全球变暖停滞的特征、成因及机制的有力手段。此外,也总结了全球变暖停滞现象对气候系统能量收支平衡、资料、模拟以及相关政策制定等方面带来的挑战,展望了未来的研究重点。     

全球气候变暖对西北地区秋季降水的影响

分析了在全球气候变暖背景下,西北地区秋季降水的时空变化特征和主要影响因素,发现秋季降水量的均值突变现象在四季中最为明显,西北地区东部和西部降水在年代际尺度上具有相反的变化趋势.El Nino年秋季,新疆脊偏强,印缅槽偏弱,西北地区东部降水偏少;La Nina年秋季降水形势相反.CO₂倍增情况下的数值试验表明,西北地区西部夏季降水增加明显,而秋季不明显;西北地区东部夏季降水呈减少趋势,而秋季降水增加明显.     

全球变暖情景下黑河山区水循环要素变化研究

利用有关水文气象台站的观测资料,对近50年来黑河上游山区流域降水、气温与径流深等水循环要素的变化进行了分析,结果表明：该区域的平均气温变化总体上呈上升的趋势,且其升温幅度高于全球过去50年的升温幅度;降水与径流的变化均呈增加的趋势,但增幅不是十分显著,且径流增长的增幅要大于降水量,这意味着径流的增长并不完全依赖降水的增加,气温上升导致的冰川和高山积雪及地下冻土层融水增加也是影响黑河上游山区流域径流变化的重要原因。根据降水和气温未来的变化趋势,预计在未来50年中, 除非遭遇到特别极端的气候组合,黑河山区径流仍将维持过去50年来缓慢增加的趋势,但增幅非常有限,最大变幅基本在目前多年均值的±5%左右。     

全球变暖的模拟研究及与自然变率的比较

用NCAR 公共气候模式CCM3.6进行了1872～1999年共128 a的给定月平均海温强迫下的全球气候变化模拟研究,以及给定月平均气候海温强迫下积分100 a的全球气候自然变化模拟研究,对模拟的全球气温的变化进行了分析,发现模式能很好地模拟全球年平均气温的年际变化和年代际变化.模拟的结果可以弥补早期气候观测资料的不足,这样,就可以用来估算覆盖面完整情况下的全球平均气候变暖趋势.把经过模拟补充的完整覆盖面情况下的百年全球年平均气温变化序列称为第一近似,其1900～1999年增暖趋势为0.87 ℃/100a,比用Jones序列不完整覆盖面得到的气候增暖趋势0.66 ℃/100a要大,更接近于IPCC报告的上限.实测海温强迫下模拟的气温,其EOF1为全球一致的趋势,其时间系数为向上的变暖趋势,反映全球一致性的变暖;EOF2类似于ENSO的模态;EOF3类似于PDO的模态;而气候海温强迫的积分结果,则没有全球一致的温度变化.     

全球变暖后西北太平洋台风频率的可能变化

通过对近百年来气象记录的分析发现,西北太平洋的台风发生频率及在中国登陆的台风频率的变化与全球地面平均气温变化之间,在滞后26年的情况下存在明显的线性相关关系。据线性回归模型初步预测,随着全球气候的变暖,西北太平洋的台风发生频率及在中国登陆的台风频率将会明显增大。当全球地面平均气温分别升高0.25、0.50、0.75和1.00℃时,西北太平洋的台风发生频率将依次增大27、63、99和134%,在中国登陆的台风频率将依次增大34、63、90和119%。     

全球变化研究的新思维

地球系统及其各圈层都是个复杂系统。全球变化研究需要针对此种特点 ,运用中国传统文化的精髓———整体观方法论 ,开展整体地球以及更大整体系统的整体研究 ,从中找出关键因子和关键性物理过程 ,力戒“瞎子摸象”。文中探讨了多种时间尺度的全球变化与相应的天文参数变化的密切联系 ,认为天地耦合有可能是引起全球变化的重要途径。同时 ,讨论了有关全球变化的若干新观点和新的物理机理。     

近年来中国第四纪研究与全球变化

多种多样的第四纪沉积物广泛分布于中国的陆地和海洋,黄土、沙漠、红土、湖泊、岩溶、冰川以及悠久的历史文化,有着丰富的气候环境演变信息,全球在第四纪时期发生的各种变化,出现的各种事件几乎都可以在中国找到记录。青藏高原的隆升对周边乃至全球的环境演变有着重要影响。中国是进行全球变化研究的重要地区。     

减缓全球变暖与温室气体吸收汇研究进展

对减缓全球气候变化与温室气体“汇”的最新研究进展作了较为详尽的综述。针对目前温室气体汇研究中的主要前沿科学问题进行了深入分析：包括汇的定义、种类及方法学问题,土地利用变化和森林以及农业土壤汇的种类及计算中存在的一些问题,人类活动对自然生态系统源汇状况的影响等;对还估算各种温室气体源汇的不确定性作了分析总结;在列举了一些气候变化框架公约缔约国及发展中国家对《京都议定书》中引入温室气体“汇”的看法及态     

第四纪测年研究新进展

第四纪与人类的关系及其在地质历史中的重要位置,需要高精度高分辨率的测年。第四纪地质学家们改进、发展了许多第四纪的测年方法。文章主要从岩石地层法、生物法、磁性地层法、考古法、放射性定年法等方面讨论了近年第四纪测年的一些研究进展。目前,这些方法的主要进展表现在由于科学技术的提高,如激光显微探测技术等,使得测年的精度、功效显著提高而样品的用量却有了显著的降低,并且拓展了一些测年的应用领域,如电子自旋法应用于冰碛物的测年,其据测年结果建立的序列可与深海氧同位素阶段对比。但要使得测年的可靠性增强,则需要有丰富的地质工作经验,根据所测样品的特征选择恰当的测年方法,且要尽量选择多种适当方法进行对比测年。      

航磁梯度的转换及有关问题讨论

本文首先推导出了已知航磁垂直梯度（或者水平梯度）计算总场异常、水平梯度（或者垂直梯度）、总梯度矢量（G^→）、方向梯度G_l和梯度张量g的公式。并对其中的转换公式进行了理论模型验证,检验结果证明了它们的正确性。其次,对与其有关的几个重要问题进行了详细讨论,并得出了有意义的结论。     

全球变暖对我国农业生态系统影响的研究进展

介绍了近年来围绕全球气候变暖对我国农业影响的研究进展,综合评述了农业生态系统对大气中CO_2增浓可能产生的种种重大效应和各家不同的看法。     

我国海洋科学领域的全球变化研究进展

简要介绍了属于海洋科学研究领域中的全球变化研究计划,重点介绍了我国在热带海洋和全球大气（TOGA）、世界大洋环流试验（WOCE）、全球海洋通量联合研究（JGOFS）和海洋PAGES研究中所开展的工作及其研究进展。     

IGBP未来发展方向

人类正面临着“如何维持地球生命支撑系统”的挑战。未来 1 0年 IGBP将在 3个层面上展开研究。IGBP将加强与 IHDP以及 WCRP的紧密协作 ,启动 3个关键的联合项目 :全球碳循环、水资源、食物和纤维。从组织、管理、学科交叉和综合研究等方面提出了加强我国全球变化研究的建议。