地球系统动力学模式及模拟研究

将地球上大气、海洋、地理环境和生态各圈看成一个有机的整体进行研究,并统一协调全球气候、生态与环境变化的有关研究（如WCRP、IGBP、IHDP、DIVERSITAS及IPCC、Global Change等),现称为地球系统动力学。它是新兴的学科,其核心之一就是要建立地球系统动力学理论模式并作模拟研究。本文主要概述了我国地球系统动力学模式研制和发展的有关现状及近年来特别是中国科学院“三期创新”资源和海洋科技创新基地重要方向项目群“地球系统动力学模式研究”启动前后所取得的阶段性成果及主要进展,指出了我国地球系统动力学模式发展应重点研究和解决的科学问题及其主要特色,其中有不少结果是新颖的和具有我国特点的。     

季风亚洲区域集成研究国际计划(MAIRS)10年回顾

季风亚洲区域集成研究（Monsoon Asia Integrated Regional Study,简称MAIRS）是国际全球变化研究计划（GEC）和地球系统科学联盟（ESSP）的一个子计划,是全球变化邻域第一个由中国科学家提出,并组织实施的国际计划,历时10余年。MAIRS明确提出:不同于过去和正在进行的任何一个关于季风的研究计划,MAIRS研究的主题是人类与季风系统的相互作用。本文从四个方面回顾了这个计划的历程:（1）2003~2006年的可行性研究。包括区域集成研究概念的提出、亚洲区域全球变化研究的快速评估、以及在此基础上确定MAIRS的总体科学目标和起草MAIRS的科学计划。（2）2006年正式发布的MAIRS科学计划的主要内容。包括季风亚洲区域面临的环境变化和研究挑战、集成研究的科学问题、四个最脆弱区域的确定以及计划执行的方法和手段等。（3）2006~2016年MAIRS计划的执行情况。包括组织结构、科学活动、研究项目和成果、以及国际合作网络的建立。（4）MAIRS的国际影响和未来发展。MAIRS与未来地球国际计划（Future Earth）。     

IGBP科学计划和执行战略

IGBP科学计划和执行战略给出了IGBP第二阶段的研究议程。本阶段将比第一阶段更加综合化，因此也面临更大的挑战。我们不能忽视需要关注的中心问题，即在过程水平上对地球系统的认识还十分匮乏的学科研究领域。但同时，我们必须强调的是贯穿全局的问题，需要一体化的——而非仅仅系统性的解决方法。我们必须将对地球系统组成（大气、陆地和海洋）的研究与对发生在各圈层交界面的过程的研究结合起来，而且必须整合所有这些研究以提高对地球系统的诊断和预测能力。     

中国地球气候系统模式的发展及其模拟和预估

地球气候系统模式是开展多学科、多圈层集成研究的重要平台,其发展是国际地学领域特别是全球变化领域竞争的前沿。中国的地球气候系统模式研发工作始于20世纪80年代,最近10年得到快速发展。研发格局上已经形成中国科学院、有关部委和高校三足鼎立的局面。文中在简要回顾中国地球气候系统模式早期发展历史的基础上,总结了中国参加第6次耦合模式比较计划的9个地球气候系统模式的技术特点,初步评估了中国4个模式对全球和东亚气候模拟的基本性能,分析了其在4种共享社会经济路径情景下对全球降水与温度的预估变化及其与平衡态气候敏感度的联系。最后,结合国际态势,从发展的角度提出未来中国气候模式研发工作需要加强的8个方向。     

全球变化的区域响应和适应

20世纪 90年代以来 ,全球变化研究进入了一个新的时期 ,其研究方向发生了重大调整 :从认识地球系统基本规律的纯基础研究为主 ,扩展到与人类社会可持续发展密切相关的一系列生存环境实际问题的研究 ;从研究人类活动对环境变化的影响 ,扩展到研究人类如何适应全球环境的变化 ;在更高层次上进行地球系统的综合集成研究。文中对日益受到重视的全球变化区域响应和适应研究的背景进行了分析 ,并着重介绍了一些概念和研究进展 :( 1)对全球和区域环境变化的适应同可持续发展之间的关系。两者应存在协调统一的关系。同时 ,适应应是对区域和全球环境系统的整体性和系统性适应 ,不应是局部的和片面的。( 2 )“有序人类活动”的研究框架。介绍了对“有序人类活动”的一些基本认识 ,以及在虚拟试验研究、示范区建设和长期监测研究等方面的进展。( 3 )集成研究。以东亚区域环境系统和北方干旱化的集成研究为例 ,介绍了集成研究的方法和过程     

1992年度国家自然科学基金摘要

一、大气科学国家自然科学基金对大气科学的资助方向是:1.积极组织关于气候系统内涉及大气、海洋、陆面和生态之间相互作用的研究,鼓励有关跨学科跨部门的科研活动,以更深入地揭露气候异常、环境变迁的各种因子。2.鼓励参与国际性的大气科学试验计划如世界气候研究计划(WCRP)、热带海洋和全球大气计划(TOGA)、全球对流层化学计划(GTCP)以及国际地圈-生物圈计划(IGBP)等。3.要与有关大气科学的     

地球系统科学简介

1983年美国宇航局(NASA)咨询委员会成立了地球系统科学委员会(ESSC)。这个委员会强调了把地球作为一个系统(各个部分相互作用的整体)和制定研究全球变化整体规划的重要性。这两个目的都是与地球未来的可居住性密切相关。 1984年该委员会收到了若干工作组报告,评述了地球科学各学科的研究现状和发展,于1985年6月召开了专题讨论会,就今后10—15年地球系统科学的研究策略取得了一致性意见:1.确定了统一的全球研究策略。2.制定了从空间研究地球的整体规划。3.确认了新空间技术的重要性。4.强调了美国宇航局、海洋大气局(NOAA)和国家科学基金会(NSF)的作用。5.认识到管理和领导问题的重要性。     

亚洲的全球变化问题

本文分为三个部分,首先论述本世纪,尤其是近几十年来,全球变化在亚洲的主要表现,然后分析引起亚洲变化的主要驱动因子,特别是与全球气候变化相关的亚洲季风的变化和人类的作用;然后主要依据全球气候模式（ＧＣＭ）的结果评估全球增暖条件下亚洲未来２０～５０年的变化。最后讨论了ＧＣＭ模式在区域尺度模拟和评估上的不确定性,提出应将研究亚洲季风系统中大气圈－生物圈相互作用和亚洲地区土地利用／土地覆盖变化这两个科学问题,列入亚洲地区ＩＧＢＰ的研究,并和全球变化的三大国际科学计划ＩＧＢＰ、ＷＣＲＰ和ＨＤＰ中的一系列核心计划相结合     

从现代和过去看未来全球变化研究的前景

PAGES news 2012年第1期的标题为《全球变化的综合前景》(Paired Perspectives on Global Change),由N.R.Bondre,T.Kieter及L.von Gunten主编。在编者按中指出:现代是认识过去的钥匙,而过去则是未来的榜样。国际地圈-生物圈计划(IGBP)从现代走回过去,又从过去走向     

地圈、生物圈计划特别委员会及近期活动

国际科联执委会于1987年1月任命了国际地圈、生物圈计划(IGBP,下同)特别委员会(SCGB,下同)负责制定IGBP实施计划。为此,SCGB于1987年7月16—19日在法国巴黎召开了第一次会议,再次重申     

‘Earth system governance’ as a crosscutting theme of global change research

In 2001, the four global change research programmes ‘urgently’ called for ‘an ethical framework for global stewardship and strategies for Earth System management’. Yet this notion of ‘earth system management’ remains vaguely defined: It is too elusive for natural scientists, and too ambitious or too normative for social scientists. In this article, I develop an alternative concept that is better grounded in social science theory: ‘earth system governance’. I introduce, first, the concept of earth system governance as a new social phenomenon, a political programme and a crosscutting theme of research in the field of global environmental change. I then sketch the five key problem structures that complicate earth system governance, and derive from these four overarching principles for earth system governance as political practice, namely credibility, stability, adaptiveness, and inclusiveness. In the last part of the article, I identify five research and governance challenges that lie at the core of earth system governance as a crosscutting theme in global change research. These are the problems of the overall architecture of earth system governance, of agency beyond the state, of the adaptiveness of governance mechanisms and of their accountability and legitimacy, and of the modes of allocation in earth system governance—in short, the five A's of earth system governance research.     

PAGES计划与CLIVAR计划中的交叉科学问题

过去全球变化（ＰＡＧＥＳ）是国际地圈、生物圈计划（ＩＧＢＰ）的一个核心计划，从１９９１年开始预计施行到２０１０年。气候变率与可预报性研究（ＣＬＩＶＡＲ）是世界气候研究计划（ＷＣＲＰ）新设的一个子计划，从１９９６年开始也是施行到２０１０年。两个计划有不少交叉的科学问题：（１）低纬气候变化动力学，（２）全球海洋温盐环流，（３）区域到全球尺度水的变率，（４）气候突变动力学，（５）气候模式发展及改进，（６）气候变化的检测，本文对以上问题作了扼要介绍。     

START — the road from Bellagio

The START initiative (co-sponsored by IGBP, WCRP and HDP) has as its primary objective development of regional frameworks to support regional research related to global change, associated capacity building and synthesis scientific assessments related to policy development. START now has six regional networks under development in South-East Asia, Northern Africa, East Asia, South Asia, the Meditteranean, and Southern Africa. Issues before START include the coordination of regional activities with that of sponsoring programmes, the need for a more elaborated HDP, and the development of thematic programming that will secure multi-donor, multi-year support.     

全球变暖与地球“三极”气候变化

北极、南极和青藏高原分别是地球的最北端、最南端和海拔最高的高原,被称为地球“三极”。地球三极是全球气候变化的关键区与敏感区,在区域及全球气候系统中的重要性日益凸显。本文回顾了该领域的最新研究成果,重点阐述了地球三极气候年代际变化的基本特征及其对区域气候的影响,探究了在全球气候变暖背景下地球三极气候变化之间的潜在联系,讨论并展望了未来地球三极气候变化研究所面临的挑战。     

全球变化的主要科学问题

本文概要地介绍了全球变化国际研究计划发展的现状，论述了它的科学目标，从地球系统维持和运行机制变化规律以及人类对环境的影响等方面分析了需要进一步研究的主要科学问题，指出了实现全球变化研究目标的关键措施。     

气候变化检测与诊断技术的若干新进展

近年来,全球气候变暖及其对世界经济的影响已经引起了社会各界的关注和重视,判断当前全球的温度变化趋势,已经成为研究气候变化的一个至关重要的问题。进一步发展新的气候变化检测技术以适应全球增暖的新特征则显得尤为重要。因此,结合(1)气候突变和转折检测技术、(2)观测数据信息的分离和提取、(3)气候系统内在复杂性、(4)气候系统动力学结构特征的识别、(5)极端气候事件定义及其检测等方面的气候变化检测技术研究,分别介绍了中国近期气候变化检测技术的研究进展及部分研究成果,主要侧重于新检测技术和方法的介绍。最后,就当前气候变化检测技术方面的一些焦点和难点问题做了简单的讨论。     

美国气候变化科学计划综述

简要回顾美国气候变化研究沿革,分析美国制定和实施气候变化科学计划(USCCSP)的背景,综述USCCSP的研究目标、研究领域和组织管理方式。首先重点阐述USCCSP的关键科学发现以及全球和美国气候变化的主要科学结论,介绍USCCSP综合评估产品。然后论述美国国家科学院研究理事会(NRC)对USCCSP进展的评估,评述未来美国气候变化研究的战略框架和领域。最后在归纳美国气候变化研究特色的基础上,阐述对我国制定长期战略规划、深化基础研究、强化模式创新、推进观测系统和资料系统建设、加强科学评估和应用服务、加快立法进程等方面的启示。     

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。     

我们未来的气候:人类的干预有多大?

对有关气候变化的观测事实和可能原因的研究做了简要回顾和总结，对21世纪人类活动和自然因子对气候系统的可能影响做了扼要讨论。近20余年全球气候变化科学有明显的进步，但要对21世纪气候趋势做出可靠预测，还需要在过去气候演化历史和成因、全球碳循环、气候系统模式与模拟、土地利用和土地覆盖变化的影响以及气候系统的稳定性等方面开展深入研究，以便进一步减少科学上的不确定性。