全球变化背景下生态气象监测、评价及预警若干问题

IPCC发布的气候变化报告表明,全球变暖是不争的事实,中国气候变化的总体效应为弊大于利;人类必须通过共同努力,应对气候变化的负面效应.在全球变化背景下,生态系统中的生物与环境要素如何变化,相关生态现象与生态过程机制如何,生态问题及其机制如何,均需要全面监测及综合评价才可能通过构建模型、建立基准进行风险预警.这也是目前生态环境损害赔偿及维护生态稳定性的客观需要.生态要素影响并制约着区域气候特征,而特定气候也不同程度地反馈于生态过程,产生不同的生态效果,这些问题的本质就是生态气象耦合关系问题.生态气象就是在生态学及气象学交叉与融合的背景下产生的新学科,并结合相关学科及遥感等信息技术,极大地丰富了学科内涵.未来生态气象监测评估及预警将全面展开,生态科学研究与气象业务服务也将紧密融合,生态气象评估方法趋于规范化与标准化,"互联网+"理念将促进"生态物联网"与生态气象的不断创新与发展.本研究对于美丽中国及生态文明建设（ECC）具有重要现实意义.     

西北干旱区棉花对气候变化响应的评价指标体系

近年来,在全球变暖的大背景下,西北也经历着同样的变暖趋势,尤其在西北干旱区新疆、甘肃河西走廊等地的棉花种植区,气候变暖对棉花生长发育的影响研究日益增多,但如何正确、合理地评价棉花对气候变暖的响应,已成为目前十分突出的科学和实际问题。在评价的过程中,评价指标的选择和确定是重中之重。鉴于此,本文筛选了几类重要的评价指标,主要有棉花生长发育、产量品质、种植结构、地理分布、农业气象灾害、农业病虫害气象指标等,这些指标的选择为科学评价棉花对气候变化的响应奠定了一定的基础。     

双季稻主要气象灾害研究进展

热害、洪涝、干旱和冷害是影响我国双季稻安全生产的主要气象灾害。气候变化背景下,双季稻遭受的极端气候事件增加,应对气象灾害的任务更加紧迫。我国双季稻主要气象灾害的时空分布特征不同:热害、洪涝和干旱发生频率整体呈增加趋势,西部南部较高;冷害弱减轻,北高南低,不同生育期存在差异。文中对双季稻生产的影响、监测预警技术（站点监测、遥感监测、指标预警、数理统计和动态机理模型）以及防御气象灾害的减灾保产技术进行了阐述。针对当前气候资源的时空分布特点以及关于双季稻气象灾害研究存在的不足,提出了双季稻气象灾害在未来研究中需要重点关注的科学问题,即双季稻气象灾变过程及其动态监测指标体系、气候变暖背景下双季稻气象灾害遥感监测技术及其气象灾损动态评估技术、星-地耦合的双季稻气象灾变过程数值模式研发、双季稻种植制度对气候变化的适应性及其抗灾减灾新技术与示范研究,为双季稻有效防御气象灾害和稳产高产提供依据和技术支撑。     

2006年上半年全国生态气象监测与评估研究

为了对2006年上半年全国生态环境进行以气象条件为主要驱动因子的监测与评估，研究创建了基于植被第一性生产力（NPP）估算的生态气象监测与评估指数（EMI）模型。通过计算生态气象指数、划分生态气象等级，进行生态气象监测与评估。2006年上半年全国大部地区生态气象条件较差，平均生态气象优劣评价指数仅为-30；生态气象等级好、中、差的比例大约为2：45：53。对我国生态及生产起重要作用的林地、草灌、农田的生态气象等级在中等以上的面积较2005年上半年显著减少。1—6月平均生态气象指数在逐月降低，虽处于正常等级范围之内，但5、6月份处于临界状态已接近较差等级。其主要原因是持续干旱和低温冷害的影响，多起森林与草原火灾和大范围高频度的沙尘天气与生态状况互为因果。所构建的生态气象监测评估模型，有良好的理论基础和科技含量，也有较好的时空分辨能力，可以进行生态气象定量监测和评价，监测与评估结果科学、客观、合理，能够反映气象条件对生态环境的作用。     

2006年上半年全国生态气象监测与评估研究

为了对2006年上半年全国生态环境进行以气象条件为主要驱动因子的监测与评估，研究创建了基于植被第一性生产力（NPP）估算的生态气象监测与评估指数（EMI）模型。通过计算生态气象指数、划分生态气象等级，进行生态气象监测与评估。2006年上半年全国大部地区生态气象条件较差，平均生态气象优劣评价指数仅为-30；生态气象等级好、中、差的比例大约为2：45：53。对我国生态及生产起重要作用的林地、草灌、农田的生态气象等级在中等以上的面积较2005年上半年显著减少。1—6月平均生态气象指数在逐月降低，虽处于正常等级范围之内，但5、6月份处于临界状态已接近较差等级。其主要原因是持续干旱和低温冷害的影响，多起森林与草原火灾和大范围高频度的沙尘天气与生态状况互为因果。所构建的生态气象监测评估模型，有良好的理论基础和科技含量，也有较好的时空分辨能力，可以进行生态气象定量监测和评价，监测与评估结果科学、客观、合理，能够反映气象条件对生态环境的作用。     

气候变暖对黑龙江农业生产的影响及农作物结构调整

本文根据气候变暖的气象现象,结合有关研究,提出气候变暖对黑龙江省农业生产的影响。并依据黑龙江省主要气候特征和主要作物的生长习性,提出了黑龙江省作物区域布局和农作物产业结构调整的建议,从而为黑龙江省应对气候变暖带来的问题提供了依据,以便于更好的使气象服务于农业生产。     

鄂尔多斯地区气候变暖的现状分析及其对农作物种植的影响

近年来全球气候变暖导致各种灾害性天气频发,并引发多种衍生、次生灾害,而农业生产对气候变化的响应具有极高的敏感性,因此给人们的生活带来不可估量的经济损失和无法弥补的心理创伤。利用东胜国家基准气候站(现已更名为东胜国家基本气象站)及7个旗区1957—2015年的气象资料进行统计,计算历年平均气温的变化趋势,分析鄂尔多斯地区局地气候变暖的现状,以及气候变化对农作物生长发育的影响,力求经过分析所得的结论能为农业生产顺应气候变化提供有力的依据,并在今后的天气预报制作、防灾减灾、预警发布等多方面决策提供参考。     

利用WOFOST作物模型研究气候变暖对冬小麦产量的影响

全球气候变暖已经成为一个不争的事实,开展气候变化对冬小麦产量影响的数值模拟对制定农业政策以适应气候变化具有重要意义。本文使用荷兰瓦赫宁根大学开发的WOFOST模型,利用太谷2000年和2001年的数据对WOFOST模型进行验证,确定该模型在山西太谷地区的适用性。文章分析了太谷地区气温变化趋势,假定以1985年-2007年的变暖趋势增温,假设其它条件不变,从而构建了100年内每10a的时间间隔的气象情形。以这些气象情形驱动验证好的模型模拟100年内每10a的时间间隔气候变暖对冬小麦产量的影响。模拟结果表明,气温变化对冬小麦产量的影响不是单一的,未来冬小麦的产量是波动变化的。     

全球变暖中的科学问题

2013年各国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组发布了第五次气候变化科学评估报告,以大量的观测分析和气候模式模拟证据,继续强调由于人类排放增加,全球正在变暖,未来将继续变暖的观点。本文综述研究全球变暖的几个深层次的科学问题,即多套全球气温观测资料的差异、不同标准气候态时段的作用、20世纪全球变暖的检测和归因及未来全球气温变化的走向,以此提出需进一步研究的科学问题。结果表明;需要进一步提高观测资料的质量;注意不同标准气候态时段对应的数值的不同;应进一步改善气候模式模拟年代际变率的能力及研究近15 a全球变暖减缓和停滞的原因,从而改善气候模式的模拟效果;造成预估未来全球气候变化的不确定性主要来自气候模式的差异、未来排放情景的差异及气候系统内部变率影响和自然外强迫的作用。     

温室效应与气候变化研究综述

大气层中温室气体的增加,将会引起全球性的气候变化,进而导致生态、经济、政治方面的严重后果,对温室效应与气候变化关系的研究,已成为世界瞩目的刻不容缓的问题。1温室效应对全球气候影响及预测对全球气候变化的研究表明,人类活动使大气中温室气体（二氧化碳、甲烷、臭氧、氟氯烃、氧化氮、二氧化硫和水汽等）浓度不断增加,使全球温度升高、气候变暖。如果人类不能有效地控制这些温室气体的排放,这种趋势将持续,其增暖效应陆地比海洋强,高纬比低纬显著。全球气候持续变暖将对海平面升高、水资源、农业生态、林业及人类健康等带来…     

适应气候变化的国际行动和农业措施研究进展

针对气候变暖采取稳健的适应措施已成为国际社会共识。该文综合了当前适应气候变化的国际谈判进展及已有的农业适应气候变化措施,指出适应资金严重不足,技术研发、应用与转让难以实施,以及适应气候变化行动实施能力的不足严重制约着适应气候变化行动的有效实施;关于农业适应气候变化的技术措施仍缺乏系统的理论研究与应用示范。在此基础上,提出了未来中国农业适应气候变化需要重点开展的研究任务,即农业气象灾变过程的新特点及其风险管理, 农业适应气候变化的大数据决策管理系统研发及适应气候变化的农业气候区划与减灾保产技术研究,以切实推进农业适应气候变化,为确保国家粮食安全与农业可持续发展提供支撑。     

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。     

基于农业物联网技术的农田“四情”感知决策体系的构建

围绕可持续的绿色精准农业这一目标,针对农田"四情"(苗情、墒情、病虫情、灾情)监测的物联网应用,从农作物生产过程的信息获取、传输、处理、服务4个层面上构建物联网应用系统,内容涉及农田的苗情、墒情、病虫情和灾情的感知,低功耗低成本自组织的无线传输网络,强大处理能力的云服务支撑平台和农作物生产管理决策系统,实现实时监测预警,病虫害防治和灾情评估等功能,为提升农业综合生产能力、抵御自然灾害风险,发展优质高产高效现代农业提供技术支撑.     

农业气象灾害监测预测技术研究进展

农业气象灾害的监测预测是灾害评估和防控的基础和前提, 因此,农业气象灾害的监测预测研究长期以来一直是农业气象研究工作的重点领域。该文系统回顾了我国农业气象灾害的指标、监测技术和预测预警技术等方面的相关进展和成果,提出当前存在的主要问题:农业气象灾害的基础性研究仍然十分薄弱, 农业气象灾害指标对致灾因子的概括性尚不足, 农业气象灾害监测的精细化程度有待进一步提高, 临近预警技术缺乏, 气候变化背景下农业气象灾害的新规律揭示不够。该文同时指出未来应加强农业气象灾害综合指标的研究, 强化农业气象灾害的预测预报研究, 构建农业气象灾害实时预警技术体系, 构建农业气象灾害立体、动态监测体系, 关注气候变化背景下农业气象灾害风险变化评估研究, 加强气象或气候预测信息在农业气象灾害预测中的应用技术研究。     

气候变化影响下我国农业经济评价问题探讨

年代际的全球变化预测及其区域适应 ,是一个属于自然科学和社会科学相互交叉领域的问题。作者将全球气候变化研究与经济学研究结合起来进行探索性思考 ,提出了气候变化与人类经济活动相互关系的研究领域中 4个有待探讨的问题 ,并重点针对其中气候变化对我国农业的影响 ,及气候变化影响下我国农业经济评价问题进行了探讨 ,同时初步讨论了经济评估的验证问题。     

A new economic assessment index for the impact of climate change on grain yield

The impact of climate change on agriculture has received wide attention by the scientific community. This paper studies how to assess the grain yield impact of climate change, according to the climate change over a long time period in the future as predicted by a climate system model. The application of the concept of a traditional ＂yield impact of meteorological factor （YIMF）＂ or ＂yield impact of weather factor＂ to the grain yield assessment of a decadal or even a longer timescale would be suffocated at the outset because the YIMF is for studying the phenomenon on an interannual timescale, and it is difficult to distinguish between the trend caused by climate change and the one resulting from changes in non-climatic factors. Therefore, the concept of the yield impact of climatic change （YICC）, which is defined as the difference in the per unit area yields （PUAY） of a grain crop under a changing and an envisaged invariant climate conditions, is presented in this paper to assess the impact of global climate change on grain yields. The climatic factor has been introduced into the renowned economic Cobb-Douglas model, yielding a quantitative assessment method of YICC using real data. The method has been tested using the historical data of Northeast China, and the results show that it has an encouraging application outlook.     

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。     

黑龙江省西部地区内涝的气侯成因研究

内涝耕地是中低产耕地中的主要组成部分,分析内涝成因是中低产田改造过程中的必要方法。本研究针对内涝耕地产生的地理、气候成因、变化特点进行了分析,利用历史上总结的技术经验,分析了导致洪涝的气象成因和预报方法,对制定防御措施和为农田水利工程改造提供科学依据,具有十分重要的意义。