AMAP评估报告解读:短寿命气候强迫因子特征及其对北极气候变化的影响

基于北极理事会北极监测与评估计划(AMAP)工作组于2021年发布的“短寿命气候强迫因子(SLCFs)对北极气候、空气质量和人类健康的影响”科学评估报告,本文系统解读了黑碳(BC)、甲烷(CH₄)、臭氧(O₃)与硫酸盐(SO₄^2-)气溶胶等短寿命气候强迫因子特征及其对北极气候变化的影响。报告指出:BC、O₃和CH₄共同促进了北极地区的快速变暖,而SO₄^2-气溶胶对北极气候变化具有致冷效应,由此减缓了由CO₂和SLCFs导致的部分增暖效应。全球人为源CH₄排放量以及北极大气中的CH₄含量持续增加,苔原退化、泥炭地融化、森林火灾频发等导致北极地区BC和有机碳气溶胶排放日益增多,气候变暖进一步导致更大范围且更加频繁的森林火灾和冻土退化,对BC与CH₄等释放以及气候效应形成正反馈。因此,SLCFs减排将有利于北极地区生态环境的健康可持...     

持久性有机污染物环境地球化学调查研究进展与展望

持久性有机污染物(pervistent organic pollatants, POPs)环境地球化学调查是分析掌握POPs化学性质、迁移转化、环境归趋的重要手段。基于文献对近年来POPs的环境地球化学调查研究进展进行了综述,总结出以下3个方面的结论：(1)POPs普遍具有环境难降解、长距离迁移性、生物蓄积性和高生物毒性等特征,POPs浓度数据在世界各地不同环境中介质中被广泛报道,随着历史累积和持续释放,POPs已经成为危害生态系统、人类健康的重要风险,已有调查监测数据显示,当前我国部分水、土检测样品POPs浓度水平较高;(2)POPs可在大气-水体-沉积物或者大气-土壤等不同环境界面中相互迁移,进而污染地下水并迁徙到地表系统的每个角落,这种迁移转化与POPs成分及环境介质的物理化学性质、温度、pH值等因素密切相关;(3)当前,我国相关机构对大气、水体、土壤和底泥等环境介质中的部分POPs类型缺少连续系统的调查监测,难以对POPs污染状况、长周期变化规律进行系统分析研究。建议今后应当加强大气-土壤-水界面长周期动态监测工作,进一步完善POPs的监测、分析方法标准方法,并开展系统的环境地...     

北极区域传统和新型POPs研究进展

北极由于独特的地理位置和自然条件,在全球气候环境变化的研究中占有举足轻重的地位。该区域常年低温,可能累积来自于中低纬度的持久性有机污染物(POPs),对简单脆弱的北极生态系统造成极大的压力。近40年来,尤其在2009年斯德哥尔摩公约新增9种POPs之后,北极地区的新型POPs引起的环境问题进一步受到科学家、政府和公众的关注。目前对传统POPs在北极的迁移转化过程的了解有限,新型POPs更是需要深入研究。通过对北极地区POPs相关研究进行归纳总结,重点阐述北极大气、水体、沉积物和生物体内传统和新型POPs的赋存水平、历史演变、生物富集以及来源,在此基础上进一步展望未来的变化趋势并提出一些亟待解决的关键问题。     

从第三极到北极： 热喀斯特及其对碳循环影响研究进展

北半球多年冻土区储存着大量的土壤有机碳, 气候变暖加剧了多年冻土退化, 多年冻土退化最明显的特征是热喀斯特。热喀斯特会直接导致活动层及多年冻土层土壤有机质暴露, 并改变水文、 植被和土壤生物环境条件, 对生态系统碳循环具有重要影响。热喀斯特对碳循环的影响是评估多年冻土碳循环和气候变化关系不确定性的关键问题之一。然而, 在气候变暖背景下热喀斯特地貌的发育及其对碳循环影响有多大, 目前对这个问题仍然缺乏足够的认识。通过综合比较第三极和北极热喀斯特相关研究, 分析了第三极和北极地区热喀斯特地貌特征及其变化趋势, 阐述了热喀斯特对植被演替、 土壤碳损失和生态系统温室气体排放过程的影响, 并提出了未来热喀斯特研究可能遇到的挑战。认识热喀斯特碳循环过程, 是评估气候变化对多年冻土碳循环影响的关键环节, 有助于加强多年冻土区生态系统碳循环与气候变暖之间反馈关系的认知。     

多年冻土退化下碳、氮和污染物循环研究进展

多年冻土储存了大量的有机碳、氮素以及持久性有机污染物和汞等污染物.全球变暖背景下,目前全球大部分的多年冻土都处于退化状态.多年冻土区土壤温度升高、多年冻土层解冻后,土壤温度水分会发生变化,从而改变微生物的生长代谢过程,进而改变多年冻土区的物质循环.通过综述多年冻土区的碳、氮及污染物的储量及其在多年冻土退化下的迁移转化及输出特征,研究发现:多年冻土退化增加活动层厚度、形成热喀斯特地貌,一方面导致碳基和氮基温室气体快速释放到大气中,另一方面也向水生系统中输出溶解性碳氮组分及可溶性污染物,这些过程会导致多年冻土由碳、氮和污染物储存的"汇"转变为"源",并最终影响全球生物地球化学循环.明确多年冻土区碳、氮和污染物的生物地球化学循环过程对于全面理解气候变化对自然和人类社会系统的影响具有重要作用.未来研究中,还需要结合多学科技术手段,开展多年冻土退化过程、水文过程与生物化学循环过程的系统集成研究,此外,还需加强汞、POPs等污染物的二次释放过程与碳氮循环的耦合关系研究,定量多年冻土中污染物二次释放的环境效应,以深刻认识多年冻土中物质循环过程并为气候和环境变化提供预测依据.     

青藏高原持久性有机污染物的研究进展

由于青藏高原特殊的地理条件,对研究持久性有机污染物 (POPs) 的迁移与转化等地球化学过程有着独特的意义。平均海拔高于4 000 m,高山冷凝效应在高原上得到集中体现。大面积的人迹罕至的环境,POPs的分布很少受到人为二次影响。高原地区特有的多冰川的存在,完整地记录了POPs的沉降历史。随着近年来对青藏高原POPs的监测和研究工作的开展,研究者逐渐认识到对高原POPs研究的重要性和认识的不足之处。本研究就目前为止对高原地区POPs的研究现状进行综述,着重介绍对青藏高原不同环境介质中POPs的监测及研究成果,同时总结了高原POPs的物质来源与迁移等研究成果,并根据研究现状提出了展望。     

从第三极到北极： 积雪变化研究进展

在全球气候变化背景下, 第三极和北极地区积雪是地表最活跃的自然要素之一, 其动态变化对气候环境和人类生活产生重要影响。通过回顾第三极和北极积雪研究进展, 阐述了降雪、 积雪范围、 积雪日数、 积雪深度和雪水当量在第三极和北极地区的时空分布特征和变化趋势。结果表明： 近50年, 特别是进入21世纪以来, 第三极和北极地区降雪比率均呈下降趋势; 积雪范围、 积雪日数、 积雪深度、 雪水当量总体均呈减小趋势, 融雪首日有所提前。同时就积雪变化对生态系统与气候系统的影响进行了论述, 评估了积雪的反馈作用。通过总结第三极和北极积雪变化研究进展, 凝练研究中存在的不足和未来发展趋势, 为提升积雪对气候变化及经济社会发展影响的认识提供重要科学支撑。     

北极斯瓦尔巴特群岛及邻区天然气水合物分解对气候、海洋环境和生物的影响

天然气水合物是一种潜在的巨量能源,但其分解释放的甲烷可能对全球气候与海洋环境产生巨大影响。然而,人们目前对天然气水合物分解产生的环境和生物效应的了解还不够全面。北极地区的斯瓦尔巴特群岛及邻区的海底和冻土层中蕴含大量甲烷,对气候变化十分敏感,是人们研究天然气水合物对气候变化的响应机制和其分解对生态环境影响的绝佳场所。系统总结了斯瓦尔巴特群岛及邻区水合物分解的气候与环境效应,发现目前研究区水合物分解产生的甲烷进入大气的年际通量不大,对全球气候的影响可能有限;水合物分解对海底滑坡起到催化剂的作用,但不是首要因素;海底水合物分解释放的甲烷能打破原有的化学平衡、生产力分布规律与输送机制、生物耦合关系甚至不同栖息地间的连通性,进而影响底栖生物群落。这些认识对研究天然气水合物开采对生态环境可能造成的影响和采取相应防治措施具有一定的借鉴意义。     

第二届干旱气候变化与可持续发展国际学术研讨会(ISACS)(第3轮通知)

“第二届干旱气候变化与可持续发展国际学术研讨会”将于2007年9月11~13日在中国兰州举办。主办单位:中国气象局(CMA);国家自然科学基金委员会(NSFC);甘肃省人民政府。会议议题:(1)干旱区气候变化对生态环境及社会发展的影响;(2)干旱气候监测、预测及评估技术;(3)干旱区陆面过程特征及模拟;(4)沙尘气溶胶对天气气候的影响;(5)干旱区环境蠕变问题;(6)干旱区气候资源和水资源合理利用。会议日程安排:2007年9月11日08:30-20:30报到2007年9月12日09:00-10:00开幕式10:00-12:00大会报告12:00午餐14:00-17:30分会场报告2007年9月13日09:00-12:0…     

过去千年气候变化的数值模拟研究进展

在阐述千年气候变化研究意义的基础上,围绕着如何利用气候系统模式来对过去千年的气候变化进行归因模拟、以理解其中自然和人为因素的作用问题,总结和评述了国际上相关研究进展,进一步归纳了千年气候变化数值模拟中亟待解决的科学问题,重点包括千年气候演变中自然变率特征时段(即中世纪暖期和小冰期)与人类活动影响时段(即20世纪气候变暖)的气候差别,在中世纪暖期、小冰期和20世纪气候变暖这3个特征时段上,自然变化和人类活动影响的作用与机制比较、中国过去千年气候演变的模拟等,随后,扼要介绍了国家自然科学基金重大项目"中国地区树轮及千年气候变化研究"之课题"中国千年气候变化数值模拟与机理研究"的主要研究内容.     

全球气候变化及其影响

全球气候变化及其对社会与自然系统产生的影响已日益受到全世界各国政府与广大民众的关注。与天气和气候有关的灾害给人类生命财产造成的损失日益增大,社会与生态系统似乎变得日趋脆弱。人们关心刚刚过去的20世纪的天气与气候发生了什么变化,更希望了解未来的21世纪,人类居住的地球会出现什么样的气候情景。根据一些国家和地区的观测记录、研究成果以及科学家们对气候变化的评估与预测展望,对全球气候变化问题进行概括。首先阐明20世纪地区性气候变化的事实;并根据政府间气候变化委员会(IPCC)科学技术报告中关于20世纪全球气候变化进行的总结性评估以及对21世纪全球气候变化的预测,作为阐述过去与未来全球气候变化的主要依据。同时,还介绍了一些科学家对IPCC关于全球气候变化的结论所持的不同观点或质疑。还就气候变化对社会与自然系统可能产生的影响略作论述。     

近期冰川进退、气候变迁与海平面上升

介绍了冰川变化与气候变化之间复杂关系的研究途径:(I)澄清冰川与气候的直接关系，为解释冰川动态提供气候模式;(2)定量地模拟冰川动态对气候的反应，理论分析冰川末端对气候变化的敏感反应特征;(3)据中尺度冰川—天气关系解释冰川变化与气象要素均值离差的比较结果。指出了近百年来山地冰川的近期变化，总趋势是退缩，但在退缩过程中又有十年时间尺度的前进脉动。不同地区冰川不仅世纪内波动时间上略有先后，并具有一定的相似性，而且多世纪波动亦有惊人的相似性。预测了下个世纪可能的陆冰与海洋交换:由于CO2的不断增加引起气候的变化，CO2引起海洋变暖对不同规模大小冰川的影响，以及在CO2提高环境中对由于冰消融引起海平面上升量的估计。     

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。     

东北北部多年冻土的退化现状及原因分析

在全球范围内,我国东北冻土区是受气候变暖和人为活动影响最显著的地区之一.近几十年来,区内冻土退化显著,大兴安岭多年冻土退化主要表现为多年冻土上限下降,温度升高,厚度减薄,融区扩大;多年冻土岛消失及多年冻土南界北移等几个方面.多年冻土退化的主要自然原因归结于气候变暖,特别是冬季变暖,降水和积雪时段和厚度等气候变化因素.以城镇化、重大工程建设为代表的人类活动,已对该区冻土和环境产生深刻影响,导致了多年冻土的快速、显著和大规模退化,但其影响机制的合理解释还需深入研究.     

中国西部环境演变及其影响研究

文章综述了气候与中国西部环境演变过程及其对社会经济的影响 ,特别分析了人类活动和全球变暖条件下的演变特征。以政府间气候变化专门委员会 (IPCC) )的研究方法 ,采用全球大气海洋耦合模式和区域气候模式 ,预测了 2 0 10年、2 0 30年和 2 0 5 0年中国西部地区未来气候生态环境的可能变化趋势即情景。对西部地区生态与经济的脆弱性问题也作了分析 ,最后提出了在西部大开发中实施生态环境保护与可持续发展双赢战略的思想。     

南亚污染物排放显著影响青藏高原二次有机气溶胶组成

<正>二次有机气溶胶(SOA)影响辐射平衡,对全球气候变化有直接和间接影响。高海拔地区是全球受气候变化最敏感的区域,也是研究全球本底区SOA形成机制的天然实验场。当前对于高海拔地区SOA来源以及生成机制缺乏深入认识,无法准确评估SOA对全球气候的影响。有机地球化学国家重点实验室王新明研究组的丁翔博士与青藏高原研究所的研究团队合作,通过在青藏高原中部的纳木错站(海拔     

IPCC第六次评估报告解读：北半球多年冻土碳的观测结果和预估

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)第一工作组报告对多年冻土区土壤碳储量、碳汇效应及未来气候情景下温室气体排放进行了归纳和总结。报告明确指出,北半球多年冻土区表层土壤和深层沉积物的有机碳储量为1 460～1 600 PgC(1 Pg=10亿吨)(中等信度)。随着气候持续变暖,多年冻土显著退化,土壤有机质迅速分解并以二氧化碳(CO₂)或甲烷(CH₄)的形式释放到大气中,加速了气候变暖。在未来全球变暖情景下,近地表多年冻土面积将显著减少,并向大气释放CO₂和CH₄,造成多年冻土碳与气候的正反馈作用。报告还指出,预计到2100年,气温每升高1℃,多年冻土区CO₂和CH₄的排放量分别相当于18(3.1～41) PgC和2.8(0.7～7.3) PgC(低信度)。但由于所使用的估算数据异质性较大及模型之间的一致性有限,并且对多年冻土环境驱动因素及过程模型的认知尚不完整,故多年冻土对气候变化反馈的时间及幅度的可信度还处于较低水平。     

沉积物中PCBs分析测定与迁移转化研究进展

多氯联苯(PCBs)是一种具有亲脂性、低水溶性、高稳定性和高生物富集性等特性的持久性有机污染物(POPs),而沉积物作为疏水性有机污染物(HOCs)的重要地质宿体,PCBs在POPs中发生的环境过程是研究的热点。本文综述国内外近几年来沉积物中PCBs分析测定以及迁移转化的研究动态,并对今后PCBs污染的生物修复研究提出了自己的见解。     

贵阳市某岩溶地区地下汽油污染物运移特征分析

岩溶地区地质环境脆弱,防污能力差,特别是浅埋藏岩溶发育地区,地下水具有易污染性。本文以贵阳市某加油站10年前发生的油灌泄漏污染为例,分析了汽油污染物在岩溶水中的运移特征。调查结果表明(1)汽油污染物运移受包气带的岩性、结构、厚度以及地形坡度、地下水流速等的影响,主要沿岩溶管道、基岩面、裂隙运移;(2)汽油污染物优先在断裂、裂隙、溶缝、溶洞等通道中迁移扩散,以侧向运移为主,垂向次之;(3)有机污染物除了随地下水流动而迁移外,还会发生弥散作用,在基岩隆起部位或地形较高部位,这种现象更为明显;(4)受限于红粘土本身对污染物的拦截吸附作用,污染物向上浸染扩散程度并不高,只有最靠近基岩面的那一部分才会遭受油类污染物的浸染;(5)汽油污染物长期着在岩溶管道壁、岩溶裂隙、土岩接触面上,具有难迁移、难消除的特点。      

Nature:气候变暖使全球干旱地区面积显著扩大

正2014年7月1日,Nature发表题为《气候变暖使陆地碳固定的干燥控制区扩展》(Warming Climate Extends Dryness-Controlled Areas of Terrestrial Carbon Sequestration)的文章,指出气候变化引起的干燥、温暖区域面积的扩展可能会加速全球变暖。在生物群系尺度,陆地碳吸收主要受控于天气变化。来自全球监测网络的观测数据表明,在16℃阈值