2℃温升目标下中国排放配额分析

本文以国际社会当前所有主要分配方案为基础,研究了2℃温升目标下中国2011-2050年间排放配额,通过控制变量进一步分析了配额分配对于主要参数设置的敏感性。研究结果表明,在与2℃目标相兼容的RCP2.6路径下,到2050年中国CO₂累计排放配额范围为150～440 Gt CO₂,基于等人均排放的分配方式已经变得最不利于中国。为维护合理的排放权益,在气候谈判中中国必须坚持对历史排放的完整追溯。全球排放路径的设定对中国配额也有着非常显著的影响,当2050年全球配额比2010年排放减少40%～50%时,中国在2℃目标下CO₂累计配额范围为151～474 Gt CO₂,当减少50%～60%时为138～478 Gt CO₂,构成中国配额公平范围下限的方案受排放路径的影响更大。     

利马气候大会成果分析与展望

利马气候大会达成的《利马气候行动号令》明确了《联合国气候变化框架公约》所有原则,尤其是共同但有区别的责任原则适用于拟于2015年巴黎会议达成的新协议。会议还就“国家自主决定的贡献”等做出了决定。利马大会成果对2015年巴黎气候大会达成气候变化新协议具有重要推动作用。面对2020年后的新挑战,中国需尽快制定应对气候变化法,建立碳排放交易机制,促进对应对气候变化先进技术投资,以及加大参与治理国际气候变化事务力度。     

Insights into the formation of rock varnish in prevailing dusty regions

The characteristics of rock varnish from the Campo de Piedra Pomez (CPP, Andes Argentina) provides new insights into the development of rock varnish under severe dusty conditions. The CPP varnish has been analysed using SEM‐EDAX and Raman techniques. The rock coating is tens of microns in thickness and under the microscope shows a micro to cryptocrystalline appearance and a general granular texture. Silica (quartz, cristobalite and amorphous silica) is the main phase forming these coverings followed by Al, K and Na compounds. Minor Fe oxides and Mn oxides are the source for the orange (Fe) and brown (Fe and Mn) hues of the coating. The results obtained for the CPP coating show that desert varnish developed under dusty circumstances does not have the appearance of typical rock varnish. Textural characteristics include high crystallinity and granular arrangement of the components. Moreover the absence of typical microlaminations is related to the presence of aeolian mineral grains which inhibit their development. The main mechanism of formation of rock varnish under such environmental circumstances is the direct incorporation of aeolian mineral grains into the varnish. However, other physicochemical processes are also required to explain the formation of varnish components such as amorphous silica or iron oxides phases. Although the development of the desert varnish may act as a protector of the underlying pyroclastic rock, the extreme and persistent windy conditions in the CPP field are high enough to weather and erode not only the rock coating but also the original ignimbrite. As other warm desert sites on Earth, the CPP area can also be considered as possible terrestrial analogue to Mars. Some environmental attributes might be similar to those expected on the Martian surface and thus, textural similarities between the CPP varnish and the rock varnish‐like coating of Mars are likely. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

Recent shifts in coastline change and shoreline stabilization linked to storm climate change

Since cuspate coastlines are especially sensitive to changes in wave climate, they serve as potential indicators of initial responses to changing wave conditions. Previous work demonstrates that Cape Hatteras and Cape Lookout, North Carolina, which are largely unaffected by shoreline stabilization efforts, have become increasingly asymmetric over the past 30 years, consistent with model predictions for coastline response to increases in Atlantic Ocean summer wave heights and resulting changes in the distribution of wave‐approach angles. Historic and recent shoreline change observations for Cape Fear, North Carolina, and model simulations of coastline response to an increasingly asymmetric wave climate in the presence of beach nourishment, produce comparable differences in shoreline change rates in response to changes in wave climate. Results suggest that the effect of beach nourishment is to compensate for – and therefore to mask – natural responses to wave climate change that might otherwise be discernible in patterns of shoreline change alone. Therefore, this case study suggests that the effects of wave climate change on human‐modified coastlines may be detectable in the spatial and temporal patterns of shoreline stabilization activities. Similar analyses of cuspate features in areas where the change in wave climate is less pronounced (i.e. Fishing Point, Maryland/Virginia) and where local geology appears to exert control on coastline shape (i.e. Cape Canaveral, Florida), suggest that changes in shoreline configuration that may be arising from shifting wave climate are currently limited to sandy wave‐dominated coastlines where the change in wave climate has been most pronounced. However, if hurricane‐generated wave heights continue to increase, large‐scale shifts in patterns of erosion and accretion will likely extend beyond sensitive cuspate features as the larger‐scale coastline shape comes into equilibrium with changing wave conditions. Copyright © 2014 John Wiley & Sons, Ltd.     

黄土高原甘肃区降水变化与气候指数关系

基于黄土高原甘肃区34个气象站1961~2010年的逐日降水资料,结合线性趋势法、Mann-Kendall法和反距离加权插值等方法,对黄土高原甘肃区降水量时空变化进行分析,利用Morlet小波、交叉小波变换和小波相干谱分析其周期特征及其与太平洋年代际涛动（PDO）、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）指数相关关系。结果表明：研究区年降水量呈下降趋势,变化倾向率为-15.4 mm/10a,特别是20世纪90年代以来降水量下降趋势明显;就季节变化而言,降水量除冬季呈轻微增加外,其他各季均呈减少趋势,其中以秋季减少最为明显,其次为春、夏季。从空间分布来看,年降水量总体呈减少趋势,其东南地区降水量减少幅度高于西北部。研究区降水量存在2~3 a、4.3~5 a的年际振荡周期特征,呈现了同大尺度气候因子相似的变化特征;降水量与两大气候因子存在着多时间尺度的显著相关性,与PDO和ENSO存在5~5.6 a左右共振周期,位相谱月降水量变化位相比PDO和ENSO提前;低能量区降水量与PDO有3~3.5 a年的显著共振周期且接近同位相变化,与ENSO存在0~3 a和3~6 a呈负位相的共振周期。     

基于作物生长期的江苏省沿海地区气候生产潜力估算

江苏沿海地区是中国重要的耕地后备资源基地之一,气候生产潜力能够反映该地区粮食安全保障能力大小。考虑作物不同生长期光温水协调程度,对现有气候生产潜力模型基于作物生长期进一步改进,估算江苏沿海地区14个县市三大粮食作物气候生产潜力。结果表明：基于作物生长期的气候生产潜力模型具有可行性。江苏省沿海地区水稻和小麦作物气候生产潜力受太阳有效辐射、温度和降水因素共同影响;玉米气候生产潜力主要受太阳有效辐射和温度影响,不受降水因素限制。从地域分布特征看,江苏沿海地区水稻和玉米气候生产潜力南北方向呈现梯度递增规律;小麦气候生产潜力南北方向差异不大。     

近30a甘肃天水气候资源变化对杏产量影响评估

气候变暖导致气候资源配置发生变化,由此而引发的农业气象灾害导致果树作物发育进程、果树产量出现较大波动。利用统计学方法对甘肃天水近30 a气候资源变化对杏树产量影响研究和分析,得出20世纪90年代以来杏树花芽膨大、现蕾、开花期较80年代提前6~7 d,果实成熟期提前10 d左右;由此而引发的农业气象灾害以初秋9月下旬、后冬1月下旬至2月上旬、花前3月上旬温暖干旱气候和花果期4月上中旬低温干旱气候对杏树产量形成影响最大,年际变化除后冬干旱灾害呈明显加重趋势,为本世纪影响杏树产量形成的主要农业气象灾害外,其它灾害在本世纪虽略有减轻,但危害程度仍明显重于80年代;10 a平均气候产量动态相对偏差百分率90年代(与80年代相比)减少29.9个百分点,本世纪减少7.8个百分点。评估有灾17 a,实况(轻、中、中大和大灾) 16 a,评估准确率94%,其中中灾和中大灾害评估准确率均达100%,评估效果比较理想,对农业防灾减灾有一定的指导意义。     

干旱半干旱区草原灌丛化的原因及影响-争议与进展

灌丛化作为全球干旱半干旱区草原普遍发生的现象,其定义为草原生态系统中灌木/木本的生物量、密度、盖度的增加以及草本的生物量、密度、盖度的减少。草原灌丛化是气候变化和人类活动多种因素综合作用的结果。过度放牧被认为是引发草原灌丛化的主要原因之一。最新的研究结果表明过度放牧并不能导致草原灌丛化,但过度放牧后实施休牧却改变了草本与灌木的种间作用,有可能导致灌木的扩张。灌木入侵草原长期以来被认为是草原的退化,结论来源于干旱区土壤沙化的情形,在沙化的灌木林中,土壤碳库被局限于灌木株丛及其周边,使草原的碳截留和储存降低。但最近的全球性集成研究表明草原中灌木覆盖率盖度增加对生态系统可以产生积极作用,灌木可以增加土壤水分的下渗,有利于生态系统的水分储存和和养分的转化(如加强氮的矿化过程)。草原灌丛化对生态系统结构和功能影响存在景观尺度和斑块尺度上的差异。进一步研究适应灌丛化过程的管理机制,综合不断变化的气候条件因素和地域因素,采取合理的草原管理策略,对于全球草原区生产具有极其重要的意义。     

湖北郧县辽瓦店黄土剖面风化特征及其对气候变化的响应

对湖北郧县辽瓦店剖面的沉积学特征及磁化率、粒度、Rb、Sr含量等理化指标进行了研究。结果表明:辽瓦店剖面自下而上具有马兰黄土(L₁)-过渡层(L_t)-古土壤(S₀)-全新世黄土(L₀)-表土(TS)地层序列;不同地层单元的风化成壤差异明显,其成壤强弱顺序为古土壤S₀成壤最强、全新世黄土L₀和过渡层L_t次之、马兰黄土L₁最弱。成壤强弱的变化揭示出该区晚更新世末期(11 500 a BP以前)气候干冷,全新世早期(11 500~8 500 a BP)气候处于晚更新世干冷向全新世中期暖湿的过渡阶段,全新世中期(8 500~3 100 a BP)气候最为温暖湿润,全新世晚期(3 100 a BP以来)气候转为干冷且逐渐恶化的变化过程。     

中国避暑型气候的地域类型及其时空分布特征

由于中国各地纬度、地形及海陆位置的地域差异,形成了多种多样的避暑型气候。本文采用1993-2012年756个国家基本站和122个辐射站逐日气象数据,基于通用热气候指数(UTCI)模型计算各气象站点的人体感知温度,结合聚类分析方法对避暑型气候的地域类型进行了研究,并对其空间分布、时间变化和舒适特征进行了分析。结果表明：中国避暑型气候主要包括西南高原型、中东部山岳型、东北山地平原型、西北山地高原型和环渤海低山丘陵型5种地域类型;各类避暑型气候具有显著的地域特色：西南高原型避暑气候纬度低、海拔高,太阳辐射较强;中东部山岳型避暑气候地势高、风速大,夏季舒适偏冷;环渤海低山丘陵型避暑气候地势低、湿度大,夏季舒适偏热且舒适度受海风影响明显;西北山地高原型避暑气候温度适宜、天气晴朗,但略显干燥;东北山地平原型避暑气候凉爽、风速不大、辐射不强、湿度适中,综合条件相对优越。从各类避暑型气候夏季人体感知温度的变化来看,环渤海低山丘陵型舒适期较短,其余类型舒适期相对较长,东北山地平原型和西北山地高原型人体感知温度曲线呈良好的单峰对称变化,其余类型大致呈单峰不对称形态。本文不仅丰富了避暑型气候研究的理论成果,而且也可为避暑型旅游资源的开发与规划提供科学依据,进一步指导人们的避暑旅游活动。