中国历史时期气候变化对社会发展的影响*

历史时期气候变化对社会发展的影响与人类适应问题,是当前全球变化领域的研究热点之一。近年来,在利用丰富的历史文献资料研究中国历史时期(特别是过去2000年时段)气候变化与人类社会相互作用的过程机理方面取得了一系列新成果。本文将其归纳为3个方面: 理论上,构建了基于粮食安全的气候影响传递过程分析框架;方法上,实现了服务于气候变化影响研究的、基于语义差异的历史社会经济序列定量重建;科学认识上,总结出“冷抑暖扬”而又福祸相依的宏观韵律。在此基础上,对未来研究需要进一步深化的方向进行了展望。     

中国历史时期气候变化对社会发展的影响

历史时期气候变化对社会发展的影响与人类适应问题,是当前全球变化领域的研究热点之一。近年来,在利用丰富的历史文献资料研究中国历史时期(特别是过去2000年时段)气候变化与人类社会相互作用的过程机理方面取得了一系列新成果。本文将其归纳为3个方面:理论上,构建了基于粮食安全的气候影响传递过程分析框架;方法上,实现了服务于气候变化影响研究的、基于语义差异的历史社会经济序列定量重建;科学认识上,总结出"冷抑暖扬"而又福祸相依的宏观韵律。在此基础上,对未来研究需要进一步深化的方向进行了展望。     

我国喜马拉雅地区适应气候变化能力建设的需求调查与分析

喜马拉雅地区是全球潜在关键区,过去几十年的气候变化已导致该地区冰川消融,与冰川有关的灾害风险与日俱增,随着气候的持续变暖,冰川消融将对该地区水资源供给产生负面影响.基于社会调查和实地考察,分析了我国喜马拉雅山地区冰川消融对灾害的可能影响,对水电发展的现实和潜在影响,并详细分析了气候变化对农业、牧业和林业的影响.根据调查问卷,分析了当地在适应冰川消融方面的迫切需求,社会经济不同部门适应气候变化的需求.以位于珠峰北坡朋曲河流域的定日县为典型区,探讨了在该县增强适应气候变化能力建设问题.当地应首先加强气候防护基础设施建设,以应对目前强降水增加引发的山洪、冰川加速消融导致的冰川洪水和泥石流危害、气候暖干化导致的农牧业干旱;开展以水能为主,多能互补,能源多样化建设,既可加快当地社会经济发展,又可促进当地居民适应气候变化能力的提高;吸引本地人才回流,加强各级岗位人才培训,提高管理水平和技术水平;大力开展科普宣传,提高农牧民对气候变化及其影响的了解和认识,增强其防御和应对能力.     

全球气候变化的几个关键问题辨析

基于对全球气候变化事实与国家气候变化行动的分析,就当前全球气候变化科学认识和行动中的几个关键问题的不同观点与争论进行了辨析。指出：①应以比较确定的科学事实和“共同但有区别的责任”作为应对气候变化的出发点;②全球增温的幅度被高估了;③近百年全球变暖主要归因于人类活动的论断科学证据不足;④全球变暖的影响有利有弊,具体问题需具体分析;⑤气候预估不等于气候预测,气候预测尚待时日,气候预估的不确定性也非常大;⑥当前应对全球变暖的行动应采取“适应为主、减缓为辅”的战略。     

全球变化与区域可持续发展耦合模型及调控对策

全球气候变化和土地利用/覆盖变化已经导致许多地区水资源短缺、生态系统服务退化和巨灾风险增加等一系列生态环境问题。如何有效地应对气候变化风险,促进全球和区域的可持续发展,是当前全球变化研究中的一个重要论题。国家重点基础研究发展计划项目"全球变化与区域可持续发展耦合模型及调控对策(2014CB954300)"以可持续性科学为主要依据,以有序人类活动理念为指导思想,以实地观测、模型模拟和情景分析为主要手段,揭示气候变化和人类活动的定量关系,评估气候变化条件下人类活动对区域生态系统服务和人类福祉的影响,建立气候变化—有序人类活动—区域可持续发展耦合模型,提出景观及区域尺度上人类适应全球变化的综合策略。该研究项目将有助于发展和完善景观可持续性科学,促进我国半干旱地区主动适应全球气候变化的土地系统设计的理论和实践。     

气候变化影响区域文明发展演化的主要表现方式

气候变化曾经深刻地影响了人类文明的进程,是导致区域文明兴衰的基本力量之一。气候变化对社会发展影响的表现形式和最终后果既与气候变化的特点有关,也与人类社会的适应有关,是两者相互作用的产物。基于近20年来国内外气候变化与文明研究的大量实例,归纳出气候变化影响人类社会发展的5种主要表现形式:周期性循环、脉冲式变化、适应性转型、文明崩溃与衰落、迁徙与替代。以上结果有助于深化对气候变化与文明发展相互作用机制的认识,并为人类应对全球变化挑战提供宝贵的历史借鉴。     

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.     

气候变化对全新世以来中国东部政治、经济和社会发展影响的初步研究

将社会科学(文史考古研究)与自然科学(气候变化)结合,分析了黄土高原社会经济发展较长江三角洲地区为早的原因,提出这可能是由于全新世大暖期的气候变化对不同地理区域产生不同的影响,最后并分析了中国历史上的3次移民潮的原因及其对长江三角洲社会经济发展的影响。     

近10 a来冻土微生物生态学研究进展

冻土微生物在冻土生物地球化学循环中起着重要的作用, 并且在一定程度上可以指示全球气候变化. 在全球气候变暖的背景下, 研究冻土微生物群落特征及其与环境因子变化的关系是当前热点研究领域. 系统综述了冻土微生物群落的复杂性以及其影响因素、 冻土微生物生态功能及其对碳氮循环的反馈机制、 冻土微生物对环境气候变化的响应机理, 旨在为研究冻土微生物对全球气候变化的响应及其在生态系统中的作用提供参考.     

“干旱气候变化与可持续发展国际学术研讨会（ISACS）”在中国兰州隆重召开

全球气候变暖是当今世界各国政府所关注的重大问题，如何应对全球气候变化及其影响是各国面临的共同挑战。干旱气候变化是气候变化研究中的热点问题之一，干旱气候变化引起的沙漠化和干旱生态退化及其对自然环境和人类社会产生的影响等问题已引起国际社会广泛重视。干旱问题不仅是全球地球科学界研究的焦点科学问题之一，同时也是世界各国政府和社会公众关注的重大热点问题。     

台湾东北部海域海表温度季节与年际异常及其对历史气候重建的启示

SST（海洋表层温度,sea surface temperature）的季节与年际异常对于认识现代全球变暖、重建历史时期气候变化以及探讨气候变化机制具有重要意义,而台湾东北部海域SST季节与年际异常的研究却相对较少.为更好地理解现代全球变暖和历史气候变化,利用NOAA的全球海表温度最优插值资料、Hadley中心的全球海表温度数据以及MEI逐月指数,分析了现代全球变暖背景下台湾东北部海域SST季节与年际异常及其控制因素.季节尺度上,受东亚冬季风的影响,研究海区的冬季SST变化比夏季更为剧烈,冬季SST控制着该海域年均SST和SST季节性的变化.现代器测和古气候记录表明该现象在年际-百年尺度上可能一直存在.年际尺度上,SST异常与MEI指数存在显著的8个月滞后相关性,ENSO（厄尔尼诺—南方涛动,El Ni?o-Southern Oscillation）事件通过东亚冬季风来影响研究海域的SST变化.在历史气候重建中区分气候变化的多尺度性和替代指标的季节性、认识历史气候对ENSO及东亚冬季风的响应特征和机制,这将有助于进一步理解现代全球气候变暖的原因.      

"干旱气候变化与可持续发展国际学术研讨会(ISACS)"在中国兰州隆重召开

1 会议召开背景 全球气候变暖是当今世界各国政府所关注的重大问题,如何应对全球气候变化及其影响是各国面临的共同挑战.干旱气候变化是气候变化研究中的热点问题之一,干旱气候变化引起的沙漠化和干旱生态退化及其对自然环境和人类社会产生的影响等问题已引起国际社会广泛重视.干旱问题不仅是全球地球科学界研究的焦点科学问题之一,同时也是世界各国政府和社会公众关注的重大热点问题.     

全球变化的区域适应研究：挑战与研究对策

全球变化的适应研究不仅将成为今后一个时期内科学研究的重点,而且会成为国际社会关注的焦点。全球变化的适应可理解为人类社会面对预期或实际发生的全球变化的系统功能、过程或结构所产生的影响而采取的一种有目的的响应行为,其核心是趋利避害。对全球变化的适应是人类应对全球变化策略的明智选择,中国经济的快速发展面临全球变化影响的挑战,建议积极开展全球变化的适应研究。     

新疆气候水文变化趋势及面临问题思考

新疆是亚洲中部干旱区的重要组成部分, 对全球变化响应异常敏感, 水资源问题突出, 研究变暖背景下新疆的气候水文变化及面临的问题, 对应对和适应未来气候变化及水资源安全具有重要意义。基于最新的气候水文观测资料和相关成果, 研究了新疆水文气候要素变化趋势与演变特征, 探讨了目前面临的主要问题及对策建议。结果表明： 1961—2018年新疆升温幅度高于全球平均水平, 冬季升温贡献最大; 降水量和降水日数均明显增加, 夏季降水增加最显著; 21世纪以来气温和降水均在高位波动, 但增加幅度减缓, 气候有从暖湿化向暖干化转折的迹象, 干旱化趋势加剧。21世纪以来, 极端最高气温、 极端最低气温和高温日数显著增加, 高温初日提前, 高温终日推迟, 极端降水事件、 暴雨雪强度和频次明显增加。受气候变化和人类活动共同影响, 塔里木河流域源流区径流量明显增加, 干流径流量微弱减少; 博斯腾湖水位阶段性变化明显, 2013年以来逐渐扩张; 艾比湖总体萎缩, 而山区湖泊赛里木湖面积稳定扩张。新疆气候水文变化面临主要问题包括： 对新疆气候变化趋势和物理过程认识不明、 水文气象灾害风险加剧难以把控、 气候变化影响不确定性加剧, 水安全问题迫在眉睫。建议趋利避害, 抓住气候机遇, 加快生态环境建设; 开展气候水文综合科学考察, 加强机理研究, 构建综合观测协同网络, 提高水文气象灾害风险调控能力; 将有效应对、 有序适应气候变化提升到战略的高度, 为建设美丽新疆和高质量发展服务。     

硅藻生物多样性对千年尺度气候突变的快速响应:以云南云龙天池湖泊末次冰消期记录为例

湖泊是全球生态系统的重要组成部分。尽管湖泊初级生产力的生物多样性在湖泊生态系统中发挥着非常重要的作用,但对其如何在千年时间尺度上对气候变化做出响应却知之甚少,而千年时间尺度与预测未来变化最为相关。本文以云南云龙天池湖泊为研究对象,以湖泊重要的初级生产力硅藻为研究手段,分析了末次冰消期期间硅藻生物多样性对千年尺度上气候变化的响应。云龙天池硅藻生物多样性表现为暖期高、冷期低。随着全球温度的快速变化,硅藻生物多样性亦对应的快速响应:在转暖时(Bolling/Allerod暖期)快速增加,在转冷时(Herinrich 1和Younger Dryas)快速降低。这些变化主要与温度变化驱动的湖泊环境条件的变化(比如冰封期长短、边岸带水生植被的变化等)有关。研究结果还表明,在末次冰消期期间,云龙天池湖泊硅藻生物多样性与千年尺度的气候变化同步,而且在长时间尺度上,气候变暖对高山湖泊生物多样性可能是有利的。     

冷圈·气候变化·温室效应

从第四纪冷圈演化历史来看,气候冷、暖变化是正常的,只是存在着不同的周期而巳。无论变冷或变暖都有正、反两方面的影响,这一点可以从两万年来不同气候变化周期及相应的生态效应中得到启发。就中国而言,从整体效应看,变暖比变冷好。然而,当人们对气候变化原因还没有确切了解时,作者主张从中国国情出发应尽力去检测气候变化本身及其生态效应,加强百年和千年变化周期的研究,以便采取相应措施。     

全球气候变暖争议中的核心问题

综合分析了全球气候变暖争议中的3个核心问题:①全球变暖停滞了吗?回答是不一定。虽然根据HadCRUT3序列显示1999—2008年温度增量很小,但是这10年仍是过去30年中最暖的10年。而根据NASA GISS序列,则同期温度增量仍达到0.19℃/10a。目前全球地表气温在一个较暖平台上振荡,不能忽视自然气候变率。②气候变暖完全是由人类活动造成的吗?回答是否定的。虽然温室效应加剧可能是全球变暖的主要原因。但是,ENSO、太阳活动、火山活动、热盐环流等对全球变暖也有影响,在年代际及年际尺度上其影响甚至有时可能超过人类活动的作用。其中,太阳活动对气候变化的影响是需要重点考虑的因素。③气候变暖的影响有十分明显的迹象吗?回答是肯定的。近几年冰雪圈融化的速率及海平面上升的速率均超过了2007年IPCC第四次评估报告的估计,因此对未来SL上升的预估值也增加了。     

九部门联合印发《国家适应气候变化战略》 中国首次将适应气候变化提高到国家战略高度

正本刊讯为积极应对全球气候变化,统筹开展全国适应气候变化工作,国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、交通运输部等九部门联合制定了《国家适应气候变化战略》(以下简称《战略》)并于近日正式发布。作为我国第一部专门针对适应气候变化方面的战略规划,《战略》的出台对提高国家适应气候变化的综合能力具有重大意义。近年来,气候变化已经持续影响到中国许多地区的生存环境和发展条件。预计未来气温上升的趋势更加明显,不利影响将进一步加剧,如不采取有效应对措施,     

气候变化对寒区水循环的影响研究进展

随着全球气候变暖,气候的变异性变得越来越极端,极端天气事件的频率和强度也在不断地上升.气候变化改变了水文循环,其变化趋势对世界水资源的管理提出了严峻的考验.气候变化对寒区水循环的影响包括对降水、蒸散发、径流、降雪与积雪面积、冰川和冻土等方面的影响: 近百年来,全球降水在波动中略有增加;在北半球水面蒸发量呈逐步减少的趋势,径流量及其时空分布发生了巨大变化;全球以积雪形式的降水越来越少,且积雪面积越来越小; 冰川出现加速退缩的现象.随着全球变暖,多年冻土融化,导致活动层厚度有明显增大趋势.所有现存的模型都表明了一个更暖的未来世界.为降低地球各圈层系统对气候变化的脆弱性,需要控制温室气体的排放,建立更精确的气候预测模型,提高水资源管理者的技术水平等手段来提高系统的适应能力,以解决人类的水资源需求问题.     

深海沉积与全球变化研究的前缘与挑战

海洋正在经历变暖和酸化等人类活动引发的全球变化的影响,而深海沉积储存着地球演变历史时期由自然因素驱动过去全球变化的详细档案,通过探究其现今和过去全球变化过程,能够揭示全球变化的特征和规律,为预测未来变化提供依据。近年来在该领域的突出研究进展,是针对社会选择的未来排放轨迹,在深海记录中都能够找到相应的类似情形,用于评估未来地球系统各种变化的过程和后果。其中,以Dansgaard-Oeschger变化为代表的千年尺度事件、以厄尔尼诺-南方涛动(ENSO)和北大西洋涛动(NAO)为代表的十年尺度气候变化事件,是最接近现今地球变暖的快速气候变化场景。地球系统的发展轨迹目前正处于人类排放温室气体的“热室地球”路径的起点上,如果地球超过了这个“临界点”,它将沿着一条不可逆的道路进入“热室地球”状态,另一种路径则是通向“稳定地球”状态。深海沉积档案中的类似情形能够为社会选择未来排放的轨迹提供重要参考。全球变化研究面临的重大挑战是重新认识其关键过程的理论机制。以海洋变暖和酸化影响硅藻和颗石藻的海洋生物泵过程为例,传统知识认为酸化有利于硅藻建造,但最新的围隔实验研究却发现酸化大幅减少全球硅藻输出;传统知识认为酸化导致海洋生物钙化危机,但近期针对中生代大洋缺氧事件的黑色页岩研究,发现颗石藻的碳酸钙输出在海洋酸化期间大幅增加。这些颠覆性的认识严重挑战了传统全球变化某些关键过程的理论体系。