气候变化研究范文篇1

关键词气候变化;人类活动;水文水资源;研究;影响

中图分类号P46文献标识码A文章编号1674-6708(2013)91-0133-02

0引言

随着社会的进步,我们赖以生存的环境也在遭受着极大的破坏和污染,自然环境正在一点一点的被“腐蚀”。根据相关人士的记载,在过去的60年里,世界的平均气温升高了0.74℃。是什么原因导致气温升高的呢?归根结底为人类活动和气候变化。如何协调人类活动和自然环境之间的平衡?这已成为如今社会研究的热点。

1气候变化及人类活动与水资源的关系

气候变化直接影响水文循环的现状,导致水文水资源在时空上的重新分配和在数量上的改变,从而影响社会的发展和人们赖以生存的生态环境。气候变化对水资源的影响主要表现在3个方面:1)随着气温的升高,使得土壤中的水分蒸发速率加快,地表水渗入速率也随之加快,从而改变了生态系统抵抗外界环境干扰和保持系统平衡的能力;2)径流量大小,降水时机的改变,降水强度的改变,旱灾、洪灾的频率与强度的扩大、水汽循环加速或减缓等因素;3)水资源相关项目不合理的规划和不科学的管理所引发的影响,如土地利用方式的改变,径流特征的改变导致海平面上升,水资源的分布变化。同时,也影响了人类生活的空间格局,从而改变了水资源供求关系以及人口迁移模式。所以,研究气候变化对水资源的影响对于分析流域或区域水文水资源的循环和演变规律等有重要的实际意义[1]。

人类活动直接影响着水文循环,也直接的干预着水文循环。由于人类大规模的活动使得流域下的垫面条件发生改变,导致蒸发的时空分布发生改变,也使得地下含水层的补给发生改变,从而影响水文循环。尽管人类活动的范围是局部的,但是影响强度是非常大的。与此同时,由于社会的高速发展,工业的迅速崛起使得大气中的化学成分发生改变,还有汽车行业的兴起,严重的影响了大气中的化学成分。尤其以CO2等温室气体最为严重,汽车数量的增加,引起温室气体浓度的增加,导致全球气温升高,蒸发量加大,最终导致水文循环发生改变。所以,研究人类活动对水资源的影响对于探讨流域水资源综合开发利用、开展建设节水型社会等都具有十分重大的意义[2]。

2人类活动对水文水资源的影响研究

随着社会经济的高速发展,使得人类改造自然的力度不断的增加,人类活动对自然环境的影响逐渐增大,己成为目前研究的的一个热点话题。人类活动主要包括土地的开发利用、农作物灌溉、植树种草、建闸建坝、煤炭开采、修建水库、工业耗水、地下水超采和水土保持等等。研究证明人类活动的水文水资源效应具有双向性,因此对于人类活动对水文影响的定量计算就显异常的艰难,只能作估算或者定性的分析。一般来讲,估算的常用方法有3种:1)根据水量平衡原理,建立水量平衡的物理或数学模型,变动模型中某项因素,估算该项因素受人类活动影响的单独效应;2)根据长期水文观测资料,使用统计方法进行对比分析和估算;3)流域水文模拟。根据早期的资料估算流域水文模型中的参数,通过模型推算人类活动影响之后的流域水文过程,再与实际数据对比。虽然以上方法可以定性的分析人类活动对水文的影响,但是准确性不高。由于上述研究只是利用数据对比分析法研究人类活动对水文水资源的影响,可信性不高,所以要研究更合理有效的方法提高准确度[3]。

3气候变化对水文水资源的影响研究

气候变化对水文循环和水资源系统的影响是非常大的。气候的变暖使得水循环过程加剧,驱动蒸发量的增大和降水量的改变等水文水资源要素的改变。气候的变暖也改变了区域水量的平衡,增强了水文极值事件的发生频率,严重的影响了区域水资源分布。到目前为止,气候变化对区域径流的研究结果一般包括:径流量增大与减少;径流量的季节性变化在国内研究气候变化对流域水文的影响多采用分布式水文模型,为了模拟全球气候变化对水文的影响,一些外国的科学家常用的方法都是依据某个流域的径流和气候的早期数据,找出径流和气候因子之间的潜在关系。也有一些科学家利用一些指标,通过定量的分析得出气候因子的改变带给径流的敏感性。这些方法的可信度都不高,存在着许多的不足之处,比如只能通过径流和气候早期记载的数据,这对于以后的气候检测就不适应了。现在,可信度最高的方法是采用全球气候模型。这种模型通过模仿不同温室气体在排放情况下变化,运用降尺度法作为全球气候模型的输入,通过全球气候模型模拟气候变化带给水文水资源的影响。虽然这种方法的可信度高,但是由于步骤多,误差大,使得地区和全球的气候变化情况存在非常大的的差别。所以,有了地区气候模型。地区气候模型的可信度更高,精度更准确,并且还能了解气候变化在流域地区的时空分布。虽然人们已经探索出气候变化是影响水文要素的变化的原因之一,但是也能通定性的估计,并不能定量的估计气候变化对水文水资源的影响。因此,不能停留在定性估计这一层面,还应该向着更高的定量方面探索[4]。

4结论

气候变化和人类活动对我国水文循环和水资源系统已经产生了非常大的影响。由于社会的不断发展和世界人口的增长,与水资源有关的一系列问题逐渐的明显起来,这严重的制约着国家的经济发展。如何解决水资源问题将成为国家的头等大事。就目前的情况而言,我国在区域气候预测,陆—气模型耦合,情景生成技术等方面与国际之间的差距非常明显。所以,我国有必要加强气候变化对水文水资源影响的基础理论研究,提升对水资源脆弱性、敏感性研究成果的可靠性。结合我国的实际情况,提出相应的的方针政策,全面做好水资源的管理工作,为走可持续发展道路铺下坚实的基础。

参考文献

[l]史玉品.黄河源区气候变化及其对水资源的影响[J].河海大学,2006.

[2]刘昌明.21世纪中国水资源若干问题的讨论[J].水利规划设计,2002.

气候变化研究范文篇2

内容提要:当前,日本已构建了以《全球气候变暖对策推进法》为中心,以《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》、《电力事业者利用新能源等的特别措施法》、《促进新能源利用特别措施法》等相关配套法规为内容的应对气候变化法律体系,积累了诸多丰富经验。我国在加强应对气候变化的法制建设过程中,应积极借鉴日本的成功立法经验,尽快构建我国应对气候变化法律体系。

一、问题的提出

2009年12月在丹麦首都哥本哈根召开的《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议,再一次向世人昭示气候变化问题是人类社会可持续发展所面临的重大挑战。为应对这场重大挑战,国际社会进行了旷日持久的谈判,缔结了《联合国气候变化框架公约》、《京都议定书》等相关公约和议定书,从法律上对气候系统的保护进行了回应。为落实《京都议定书》所规定的减少温室气体排放量的义务,日本、英国、美国等发达国家,纷纷以应对气候变化专门立法形式,明确国家相关部门职责,限制温室气体的排放量,为避免全球气候变暖危害人类做出了重要贡献。如英国于2008年通过的《气候变化法案》明确规定,到2050年国内二氧化碳排放量须削减60%;国家须制定减少碳排放量的5年预算,分阶段的实现其减排义务。美国自2007年以来,在地方立法的基础上,已提出了《气候责任和创新法案》、《全球变暖污染控制法案》、《气候责任和创新法》、《减缓全球变化法案》、《安全气候法案》、《低碳经济法案》、《美国气候安全法案》等一系列国家议案,昭示着美国正在迈向气候变化的联邦立法。[1]日本也构建了较为完善的应对气候变化法律体系。

作为发展中国家,尽管我国并不是《联合国气候变化框架公约》及《京都议定书》所确定的温室气体减排义务国家,但是,我国在发展进程中高度重视气候变化问题,在应对气候变化立法方面,我国把法律法规作为应对气候变化的重要手段。不仅是发展中国家最早制定实施《应对气候变化国家方案》的国家,而且还积极制定与修订了《可再生能源法》、《循环经济促进法》、《节约能源法》、《清洁生产促进法》、《森林法》、《草原法》、《民用建筑节能条例》等一系列法律法规,为构建我国应对气候变化立法体系奠定了良好基础。[2]当然,我们应该看到,与美国、日本等发达国家立法相比,在我国应对气候变化相关立法中,尚存在如下主要亟待解决的问题:一是,我国尚缺乏专门应对气候变化的法律,亟待加强相关法制建设。我国《全国人大常委会关于积极应对气候变化的决议》已经意识到这一问题,明确规定了国家“加强应对气候变化的法制建设”的任务,因此,研究起草有关我国应对气候变化专门法律,科学建构我国应对气候变化法律体系成为当务之急。二是,我国现行管理体制制约着温室气体排放控制战略的实施。我国虽已成立了国家应对气候变化领导小组(以下简称“领导小组”)。(注释1:国务院关于成立国家应对气候变化及节能减排工作领导小组的通知(国发〔2007〕18号)。)但因“领导小组”组成成员的22个职能部门在应对气候变化方面的具体职责不清,不利于国家温室效应气体减排工作的展开。因此,通过应对气候变化专门法律,明确设置应对气候变化的国家专门机构,确定其职责也成为必要。三是,我国确定的控制温室气体排放的行动目标是一项政策性规定(注释2:2009年11月25日召开的国务院常务会议,决定到2022年我国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%-45%。),为保障该行动目标得到落实,还须由应对气候变化专门法律明确规定国家、企事业单位、地方政府及公民个人的具体职责、义务,因此,加强我国应对气候变化相关立法已迫在眉睫。

之所以选择日本应对气候变化立法作为研究与借鉴对象,是因为在应对气候变化的国内立法方面,其成绩最为显著。一是,日本制定了世界首部应对气候变化的法律——《全球气候变暖对策推进法》。通过该法,日本为应对气候变化专门立法提供了蓝本。长期以来,日本作为亚洲环境立法发达国家,其应对气候变法立法的成功经验,对我国依然有重要借鉴意义。二是,日本已构建了较完善的应对气候变化法律体系。早在1993年的《环境基本法》中,就以地球环境保全为基本理念,将全球气候变暖对策纳入环境法体系,并构建了以《全球气候变暖对策推进法》、《全球气候变暖对策推进法实施令》、《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》、《电力事业者利用新能源等的特别措施法》、《新能源利用促进特别措施法》等法律为内容的日本应对气候变化法律体系,积累了丰富的立法经验,既为日本实现低碳社会目标奠定了坚实基础,也为世界各国构建低碳社会提供了立法榜样。日本的这种立法体系与我国应对气候变化立法所初步搭建的应对气候变化法律体系在本质上是一致的。相比较而言,日本已构建了较为完善的法律体系,而我国在应对气候变化立法方面,尚存在缺乏专门法律,以及相关配套法律制度不够完善等缺陷。因此,对国内法学界尚未系统而全面对日本应对气候变化立法问题展开考察的重要立法领域进行研究,探究其对我国立法的有益借鉴经验及启示,则尤为重要。

二、日本应对气候变化法律体系的建构

日本观测点的长期观测结果表明,日本气温最近100年间约上升1.1℃。在不能完全实现削减全球温室效应气体的情况下,至21世纪末,日本平均气温将上升2~4℃。气候变化将给日本带来巨大灾害。一方面,日本自然灾害频繁发生。据统计,洪水、土砂灾害、橡胶林生存地丧失、砂滨丧失、西日本的高潮损害等自然灾害所造成的损害将达到每年17兆日元。[3]另一方面,由于日本是世界上单位面积海岸线最长的国家之一,日本46%的人口、47%的工业产值、77%的商业销售额均集中于沿海地带,因此,受气候变化影响,海平面上升将导致日本经济、国土等损失。[4]面对全球气候变暖所带来的巨大灾害,日本政府十分重视气候变化问题,并采取有效措施积极应对,在立法方面主要采取了如下应对措施,以构建较为完善的应对气候变化法律体系。

(一)通过《环境基本法》将全球气候变暖对策纳入环境法体系

日本1993年《环境基本法》以地球环境保全为基本理念,将全球气候变暖对策纳入环境法体系。根据该法第15条关于政府制定环境保全基本计划的规定,日本于1994年制定的《环境基本计划》就将有关应对全球气候变暖的对策置于重要地位,并明确规定了应在国际协作下,以实现《联合国气候变化框架公约》规定的“减少温室气体排放,减少人为活动对气候系统的危害,减缓气候变化”目标为宗旨,并考虑“增强生态系统对气候变化的适应性,确保粮食生产和经济可持续发展”等。当然,这一时期的日本应对全球气候变暖的对策尚停留于依托有关省厅的各种措施,而真正采取法律措施应对全球气候变暖问题,则始于加入《京都议定书》的前后。

(二)制定世界首部应对气候变化的法律——《全球气候变暖对策推进法》

作为日本应对全球气候变暖的第一步对策,是1998年10月9日通过的《全球气候变暖对策推进法》。该法是世界上第一部旨在防止全球气候变暖的法律,显示了日本积极应对全球气候变暖的姿态。在内容安排上,共包括总则、京都议定书目标达成计划、全球气候变暖对策推进本部、抑制温室效果其他排出的政策、保全森林等的吸收作用、分配数量账户等、杂则、罚则等8章共50条。该法具有如下显著特色:

第一,立法目的明确。其立法目的是:“由于全球气候变暖将对地球全体的环境产生深刻影响,在对气候圈保持着不致达到危险的人为干涉的情况下,促使大气中的温室效应气体的浓度予以安定,防止全球气候变暖已成为人类共同面临的课题。鉴于所有人均自主且积极地参与这一课题将至关重要,因此,关于全球气候变暖对策,在制定达成京都议定书目标计划措施的同时,通过制定有关促进抑制社会经济活动及其他活动所排出的温室效果的措施等,实现推进全球气候变暖对策之目的,在确保现在及未来之国民的健康与文化的生活的同时,为人类的福祉做出贡献”。

第二,明确了国家、地方公共团体、事业者、国民应对温室气体的基本职责。关于国家的基本职责,该法第3条规定,国家在为掌握大气温室效应气体浓度变化状况及相关气候变化、生态系统状况而进行观测与监测的同时,综合且有计划地制定并实施全球气候变暖对策。国家在推进旨在抑制温室效应气体排出等的措施的同时,对于抑制温室效应气体排出等相关措施,应谋求该措施达成目的之调和,以顺利执行抑制温室效应气体排出等。国家就其自身事务及事业,在采取措施强化削减温室效应气体排出量及吸收作用保全的同时,应支援地方公共团体抑制温室效应气体排出等,以及为促进事业者、国民或者由其组织的民间团体开展有关抑制温室效应气体排出的活动,应该努力采取技术建议及其他措施。关于地方公共团体的职责,该法第4条规定,地方公共团体应配合区域之自然的社会的条件,推动有关抑制温室效应气体排出等的措施。地方公共团体在对其自身事务及事业采取措施削减温室效应气体排出,保全吸收作用及有关强化措施的同时,为促进该区域的事业者或者居民开展抑制温室效应气体排出等相关活动,应努力提供前款所定措施的相关信息以及采取其他必要措施。关于事业者的职责,该法第5条规定,事业者就其相关的事业活动,应在努力采取措施抑制温室效应气体排出等的同时,必须协助实施国家及地方公共团体所作出的有关抑制温室效应气体排出等措施。关于国民的职责,该法第6条规定,国民,就其日常生活,在努力采取措施抑制温室效应气体排出的同时,必须协助实施国家及地方公共团体实施的抑制温室效应气体排出等措施。

第三,设置全球气候变暖对策推进本部,落实政府机构职责。该法第3章第11条明确规定,为综合且有计划地推进全球气候变暖对策,在内阁设置“全球气候变暖对策推进本部”,具体管理的事务包括:其一,制定京都议定书目标实现计划方案,以及推进实施该方案;其二,综合调整有关推进实施长期全球气候变暖对策。此外,根据该法第12条至第19条的规定,在组织机构上,全球气候变暖对策推进本部设立推进本部长、副本部长及本部部员。本部长由内阁总理大臣担任,全面负责本部事务及指挥监督;副本部长由内阁官房长官、环境大臣及经济产业大臣担任,职责是协助本部长工作;本部部员由其他国务大臣担任。此外还由内阁总理大臣任命若干名干事担任具体工作。除法律已经确定的事项外,有关推进中的措施由政府的政令规定。

第四,规定了抑制温室效应气体排出的基本措施。一是,实行温室效应气体算定、报告、公布制度。即一定数量以上的温室效应气体排出者负有算定温室气体排出量并向国家报告义务,国家对所报告的数据集中计算并予以公布的制度。根据该法第21条第2款的规定,伴随着事业活动而在相当程度上排出较多温室效应气体、并由政令规定的排出者(称为“特定排出者”),每年度必须由各事业所分别就温室气体的排出量向事业所管大臣进行报告。事业所管大臣,将报告事项及集中计算的结果向环境大臣及经济产业大臣予以通知,与此同时,要适当保护特定排出者的权利利益,国家对所报告的数据集中计算并公布。环境大臣及经济产业大臣,在采用文档记录事业所管大臣等通知的报告事项等的同时,集中计算、公布该记录内容,以便任何人均能够请求公开该记录文档。为增加对公布、公开的资料的理解,特定事业者可以提供排出量增减状况相关的资料及其他资料。二是设立全球气候变暖防止活动推进员。即根据地域全球气候变暖的现状,都道府县知事等有权挑选并委任旨在通过开展启发普及全球气候变暖对策,加快促进防止全球气候变暖活动的热心与有识之士为全球气候变暖防止活动推进员的制度(第23条)。全球气候变暖防止活动推进员主要向居民进行启发普及全球气候变暖对策,进行有关咨询、提供信息等活动。三是,设立国家、都道府县等全球气候变暖防止活动推进中心。为积极推进有关启发普及与广泛宣传全球气候变暖对策,有效开展座谈、培训推进员、对日常生活排放温室效应气体的调查研究、提供日常生活使用产品排放温室效应气体信息的提供等活动,该法明确规定了设立国家、都道府县等全球气候变暖防止活动推进中心的制度。

第五,构建了保全森林等吸收作用制度。该法第28条规定,政府及地方公共团体,为实现《京都议定书目标达成计划》所规定的温室效应气体的吸收量相关的目标,以1964年《森林·林业基本法》第11条第1款规定的森林、林业基本计划以及其他完善及保全森林或者保全绿地、绿化推进计划为基础,应保全及强化森林对温室效应气体的吸收作用。

第六,实行分配数量账户簿制度。该法第29条规定,环境大臣及经济产业大臣,以《京都议定书》第7条第4款为基础,根据计算分配数量的方式的有关国际性决定,制定分配数量账户簿,开设可以进行取得、保有及移转算定分配数量的账户。

(三)明确环境省“抑制温室气体排放”的管理职责

日本《环境省设置法》(1999年通过,2001年1月6日施行)第2章明确规定了环境省的任务及所管理事务。其中,第4条第22款明确规定,从环境保全观点出发,环境省的职责之一便是制定抑制温室气体排放事务及事宜相关的标准、指示、方针、计划以及其他与此类似政策;并制定抑制温室气体排放事务及事业相关法律规范以及其他类似规制。为实施《环境省设置法》与《环境省组织令》,日本制定了《环境省组织规则》(2001年1月6日),其第3章明确规定在环境省设置地球环境局,地球环境局由总务课、环境保全对策课、全球气候变暖対策课组成,负责推进实施政府有关防止全球气候变暖、臭氧层保护等地球环境保全的政策。此外,还负责与环境省对口的国际机构、外国政府等进行协商和协调,向发展中地区提供环保合作。

(四)完善相关配套法律制度

除《全球气候变暖对策推进法》之外,日本还制定、修订了相关配套立法,初步形成了日本应对全球气候变暖对策的法律体系。

首先,为有效推动《全球气候变暖对策推进法》的施行,日本于1999年制定的《全球气候变暖对策推进法实施细则》,具体就温室效应气体总排出量相关的温室效应气体的排出量算定方法、温室效应气体算定排出量的报告、分配数量账户簿等实施进行了详细规定。

其次,以《全球气候变暖对策推进法》为中心,日本制定、修订了相关配套法律:

一是,修订了《能源利用合理化法》,强化节能与能源效率。该法又称《节约能源法》,是日本能源的核心法律,在体系结构上包括总则、基本方针等、工厂的相关措施等、运输相关的措施、建筑物相关的措施、机械器具相关的措施、杂则、罚则和附则等8章,共99个条文。该法明确了“从综合推进工厂、运输、建筑物以及机械器具等行业合理使用能源的思想出发,经济产业大臣制定有关能源合理化使用的基本方针”的同时,强化了企业计划性和自主性的能源管理,规范了政府、企业和个人之间的用能管理关系和节能行为。该法分别对工厂、运输、建筑物、机械器具等相关行业合理使用能源的具体措施进行了详细规定。该法通过严格规定能源标准,提高了建筑、汽车、家电、电子等产品的节能标准,不达标产品禁止上市。同时,该法对国家应在财政上、金融上以及税制上采取相关措施,以推进普及能源合理化使用。通过教育、广告活动等加强国民对能源合理化使用的理解的同时,对国民的参与等义务进行了规定,并对地方公共团体关于通过教育、宣传活动增进地方居民对能源合理化使用的理解等的义务进行了规定,并明确了一般消费者关于提供相关促进合理化使用能源信息的义务等。该法的施行,一方面使工厂、事业场所的能源使用得到了彻底合理化,另一方面强化了有关与全球气候变暖相关联、并由政令规定的汽车、家电产品等11个种类产品的燃料费标准、节能标准等目标值,使相关企业在不增加能源消耗的前提下,有效实现了经济总量的大幅增加。目前日本节能法已从原来的生产领域延伸到运输部门和生活领域。

二是,制定《氟利昂回收破坏法》,抑制温室效应气体排放。该法将氟利昂类冷媒CFC(氟氯烷烃)、HFCs(氢氟碳化物)、HCFC(含氢氯氟烃)纳入其法定义务范围,以减少对大气臭氧层的破坏,抑制温室效应气体排放,从而降低温室效应。该法在明确事业者、制造业者、地方公共团体、国民与国家各主体职责的基础上,对第一种类特定产品产生的氟利昂的回收进行了详细规定。并明确规定从事第一类氟利昂回收业、第二种特定产品交付业以及第二种氟利昂回收业的从业者,必须获得都道府县知事的登记;从事特定产品氟利昂类破坏事业的从业者必须获得经济产业大臣及环境大臣的许可;在回收、搬运、破坏过程中,必须遵守主管省令规定的标准。对于违反交付、领回义务者,给予指导、建议、劝告、命令;对于违反规定标准者,由传告改为命令。[5]由于该法以排放高浓度温室效应气体的氟利昂类的3种物质的回收、破坏为目的,对应减少温室气体排放具有重要意义。

三是,制定了新能源发电法,促进新能源利用。为保障与国内外经济社会环境相适应的能源稳定和适当供给,完善电力事业者利用新能源的必要措施,促进环境保护和国民经济健康发展,日本于2002年制定了《电力事业者利用新能源等的特别措施法》。该法第4条明确规定,“电力事业者应当在每年的6月1日前,按照经济产业省令的规定,将该年度4月1日起至次年3月31日一年期间预计利用的新能源电力的基准利用量和经济产业省令规定的其他事项向经济产业大臣备案”,并且,“电力事业者应当在每年度按照经济产业省令的规定,利用超过基准利用量的新能源电力”(第5条)。电力事业者和接受了第9条第1款规定的其他人,应当按照经济产业省令的规定,置备账簿,记载其利用和生产新能源的电量和经济产业省令规定的其他事项,并予以保存(第11条)。对于违反第8条规定,当电力事业者所利用的新能源电力的数量未达到基准利用量,经济产业大臣认为该电力事业者未达到基准利用量没有正当理由并给予劝告、命令后,依然不履行法定义务者,本法规定了“处以100万日元以下的罚金”的处罚措施,以保障法律措施得到正常实施。

四是,制定了促进新能源利用法,促进企业对新能源的利用。“为确保安定稳妥地供应内外社会经济环境的能源,在促进公民努力利用新能源的同时,采取必要措施以顺利推进新能源的利用,为国民经济健康发展以及人民生活安定作出贡献”之目的,日本于1997年4月18制定了《促进新能源利用特别措施法》,大力发展风力、太阳能、地热、垃圾发电和燃料电池发电等新能源与可再生能源。此后,该法于1999年、2001年、2002年、2009年等先后进行了修订。该法明确了其立法目的、基本原则、促进企业对新能源的利用等进行了规定。为贯彻实施《促进新能源利用特别措施法》,1997年6月20日又制定了《促进新能源利用特别措施法施行令》,并于1999年、2000年、2001年、2002经过多次修订,具体规定了新能源利用的内容、中小企业者的范围。

五是,制定能源基本法,确定国家合作方针。日本于2002年6月14日制定并施行了《能源政策基本法》。该法明确规定了立法目的、基本制定思想、具体措施、市场机制的利用、国家义务、地方公共团体义务、事业者的义务、国民的义务、国家地方公共团体事业者和国民的相关协助、法制措施等、政府的报告义务、能源基本计划、国际合作的推进和能源相关知识的普及等内容。为加强国际合作,防止温室效应气体产生,该法第13条明确规定,“为有助能源于稳定世界能源供需,防止伴随能源利用而产生的地球温室化等,国家应努力改善为推进与国际能源机构及环境保护机构的合作而进行的研究人员之间的国际交流,参加国际研究开发活动、国际共同行动的提案、两国间和多国间能源开发合作及其他国际合作所采取的必要措施”,为日本参与温室效应气体减排的国际合作工作,指明了方向。

(五)实行税制改革,探讨实施全球气候变暖对策税

作为日本实现《京都议定书》规定的削减温室效应气体6%的减排目标的手段之一,日本政府正在大力推进税收改革,探讨征收全球气候变暖对策税(又称“环境税”),拟在石油、天然气和煤炭的进口、开采及精炼环节等方面课税,除征收煤和汽油等矿物燃料的税额外,居民也需要缴纳环境税,并将这些税款用于执行《京都协议书》的有关事项,减少温室气体排放。日本环境省自2004年11月5日公布《环境税具体方案》以来,每年均公布该年度环境省相关税制改革方案。2009年公布的《2010年度税制改革要求,征收全球气候变暖对策税的具体法案》,将原油、石油产品、气体状碳化氢(天然气、LPG等)、煤为对象,对输入者、提取者进行阶段性课税(灵活运用石油煤炭的纳税制度)。关于汽油,在前述基础上,对汽油制造者等进行阶段性课税(灵活运用挥发油税的纳税制度)。[6]报道说,一旦2010年开征环境税,其税收预计可达2万亿日元。这些收入将优先用于开发太阳能发电等新能源,以及推广低油耗、节能环保型汽车。[7]鉴于开征环境税不仅将增加产业界的成本,煤油、电费的涨价也将影响国民生活,首相鸠山由纪夫对2010年4月起开征全球气候变暖对策税的预定计划持谨慎态度。因此,日本政府于2009年12月14日做出决定,放弃从2010年4月起对煤炭、煤油、汽油等所有石化燃料开征全球变暖对策税,将在对该制度设定进行充分讨论的基础上,力争2011年度以后开征。[8]

(六)探讨制定《全球气候变暖对策基本法》

时至今日,日本确立了到2022年将日本的温室气体排放量减少到1990年时25%的水平(中期目标);到2050年,将日本的温室气体排放量减少到1990年时80%的水平(长期目标)。因此,为明确相关政策的地位、基本方向,日本已着手制定《全球气候变暖对策基本法》,并将《全球气候变暖对策基本法草案》提交于2010年1月18日至6月16日期间召开第174回国会审议。该草案包括总则、中长期目标、气候变化对策基本计划、基本措施、完善推进气候变化对策目的的体制等5章共52条。[9]

三、日本立法经验对我国的启示

经过多年的努力,日本已构建较为完备的应对气候变化的法律体系,为日本政府有效推进其温室气体减排目标提供了法律保障。日本在应对气候变化立法方面积累的立法经验,对我国完善与健全应对气候变化立法具有如下重要启示:

其一,科学定位应对气候变化法律规范地位,及早完善环境法体系。就传统的环境法体系而言,并无有关应对气候变化对策的相关法律规范。随着国际社会应对气候变化的国际合作的展开,世界各国开始注重通过国内立法以强化应对气候变化对策的实施。日本非常注重加强国内立法,明确国家、地方公共团体、事业者及国民在应对气候变化方面的职责,并在1993年《环境基本法》中明确规定将应对全球气候变暖相关法律制度纳入环境法体系,不仅为日本制定有关应对全球气候变暖法律制度指明了方向,还有利于从整体上完善其环境法体系。有鉴于此,我国在探讨制定全球气候变暖法律制度时,也应该明确将有关应对全球气候变暖法律制度纳入环境法体系,以便从整体上理顺应对全球气候变暖法律规范与其他环境法律规范之间的关系,为完善我国环境法体系奠定基础。

其二,科学设置国家应对气候变化主管机构,明确政府有关部门的职责。从日本完善其应对全球气候变暖法律制度的经验来看,日本通过1999年的《环境省设置法》、2000年的《环境省组织令》、2001年的《环境省组织规则》等,明确规定了环境保护主管部门在应对全球气候变暖方面的职责、权限,从立法上确立各政府机构的职责,避免部门之间在应对全球气候变暖对策方面因职责、权限不清所带来的低效率问题。

与此相对,为切实加强对应对气候变化工作的领导,我国于2007年6月由国务院决定成立了国家应对气候变化领导小组(以下称“领导小组”),目前,“领导小组”由国务院总理温家宝任组长,国务院副总理李克强、国务委员戴秉国任副组长,由22个部门的相关负责人为组成成员。“领导小组”作为国家应对气候变化工作的议事协调机构,国家发展和改革委员会具体承担领导小组的日常工作。“领导小组”的主要任务是:研究制订国家应对气候变化的重大战略、方针和对策,统一部署应对气候变化工作,研究审议国际合作和谈判对案,协调解决应对气候变化工作中的重大问题;组织贯彻落实国务院有关节能减排工作的方针政策,统一部署节能减排工作,研究审议重大政策建议,协调解决工作中的重大问题。

但是,我们应该看到,一方面,作为“领导小组”组成成员的22各职能部门在应对气候变化方面的具体职责并不明确,不利于国家温室效应气体减排工作的展开。另一方面,“领导小组”的主要任务是决定国家应对气候变化的重大战略、方针和对策等,并没有涉及相关法律规范的制定工作。而有关应对全球变暖,节能减排的终极目标实际上是保全地球环境,有关规制节能减排的法律规范属于环境法体系,应由环境保护主管部门负责有关立法、管理工作。有鉴于此,笔者认为,我国应从立法上明确规定国家环境保护主管部门在应对全球气候变暖方面的主导地位,主管全国相关温室效应气体减排的政策、法规制定、管理工作。

其三,加强专门应对气候变化法律的制定,尽快完善我国应对气候变化法律体系。从日本应对全球气候变暖立法动态来看,一旦日本通过正在审议的《全球气候变暖对策基本法草案》,则日本将形成以《全球气候变暖对策基本法》、《全球气候变暖对策推进法》为中心,以《全球气候变暖对策推进法实施令》、《能源利用合理化法》、《氟利昂回收破坏法》等相关配套法规为内容的完善的应对全球气候变暖法律体系。

就我国而言,如前所述,我国已制订了一系列与温室气体减排有关的法律规范。如《大气污染防治法》、《可再生能源法》、《节约能源法》、《城乡规划法》、《清洁生产促进法》、《环境影响评价法》、《循环经济促进法》、《煤炭法》、《矿产资源法》、《电力法》、《森林法》等。这些法律的贯彻与实施,在一定程度上对于保护环境,控制温室效应气体排放均具有积极作用。但是,我们应该看到,这些法律规范都是应对全球气候变暖对策的相关配套法规,而从实质上而言,我国尚未制定应对全球气候变暖的专门法律,不利于从整体上规范国家、地方政府、企事业者、公民个人等在应对温室效应气体方面的职责,也不利于国家从整体上明确应对全球气候变暖的政策、方针与基本制度,严格落实国家节能减排目标。因此,为保证国家减排目标等积极应对措施的真正落实,我国有必要制定专门应对气候变化法律以明确国家、地方政府、企事业单位、公民个人等相关责任,明确应对气候变化的国家主管机构及其职责,构建有利于推进温室效应气体减排工作的具体制度。

总之,笔者认为,我国在加强应对气候变化的法治建设的过程中,应根据我国经济社会发展的实际情况,深入研究借鉴国际社会制定应对气候变化专门法律的经验,制定出具有中国特色社会主义应对气候变化的专门法律,并以现有相关配套立法为内容,构建完善的中国应对气候变化的法律体系。

注释:

[1]邓梁春.美国气候变化相关立法进展及其对中国的启示[J].世界环境,2008,(2).

[2]温家宝.凝聚共识加强合作推进应对气候变化历史进程[N].人民日报,2009-12-19(2).

[3][日]文部科学省,等.日本气候变动及其影响[EB/OL].http://nies.go.jp/escience/ondanka/ondanka03/lib/f_03.htm,l2010-01-06.

[4][日]国立环境研究所.温室化的新证据和可预料的严重影响[M].日本环境省印发,2001:10.

[5][日]大塚直.环境法[M].日本东京:有斐阁,2002:123-170.

[6][日]环境省.税制的绿色化[DB/OL]http://env.go.jp/policy/tax/kento.htm,l2009-11-02.

[7]钱铮.日探讨征环境税可行性[DB/OL].新华每日电讯,2009-10-31.http://news.xin-huane.tcom/mrdx/2009-10/31/content_12364925.htm,2009-11-02.

气候变化研究范文

1欧盟温室气体减排政策措施

欧盟与国际环境委员会于2003年7月2日达成了((欧盟温室气体排放交易指令》,2(X)4年对该指令进行了修改,增加了与《京都议定书》灵活机制衔接的内容,被称为“连接指令”;为了改善和扩大现有的排放权交易机制,2008年1月23日,欧洲委员会提出了排放权交易机制指令的修改提案;2(X)9年4月22日颁布了《2009年交易指令》,将海运业和航空业也纳人到强制减排范围内,确定了拍卖配额的基本分配原则,并规定了与国际气候变化协议相衔接的灵活制度川。在确定减排总量目标的基础上,欧盟应对气候变化采取的政策措施主要有3类:一是利用市场机制的政策,包括在欧盟层面建立温室气体排放许可交易制度等;二是成员国政府直接控制的财税政策,例如开征碳税、环境税、燃料税等新税种,并对低碳和可再生能源技术研发进行补贴;三是欧盟层面和成员国共同实施的监管政策,例如建立了“综合污染预防与控制”制度等。总体而言,欧盟在结构和技术减排、市场体系建设、气候变化与节能减排立法实践等方面也积累了有益的经验t’3。

美国、加拿大等国家为代表的伞型国家温室气体减排政策措施美国、加拿大等伞形国家虽然加人了《联合国气候变化框架公约》,出于维护其国家利益的考虑,或最终拒绝加人或拒绝履行《京都议定书》规定的义务。虽然这些国家不受《京都议定书》的约束,但迫于国内以及国际社会的强大压力,美国加利福尼亚州、美国东北部和大西洋中部10个州、澳大利亚、加拿大、新西兰等国家都进行了温室气体减排的单独立法。但伞形国家的国家体系内缺乏统一强行立法的保障,如美国2(X)9年提出并获众议院通过的《清洁能源与安全法案》,几乎涵盖了气候变化的各个领域,但截至目前还没有获得参议院60%的多数通过;澳大利亚的《碳污染减排计划法案》由于参议院的否决,迟迟没有通过。值得关注的是澳大利亚议会2011年11月8日通过了吉拉德政府提出的“碳税”法案,使得这项备受争议的法案正式成为法律。2012年7月1日终于正式开征碳税,成为全球第一个征收碳税的国家。

发展中国家减缓温室气体排放政策措施碳密度减排为发展中国家减排政策的主要特征。碳密度减排,又称碳强度减排,是以减少单位国内生产总值(GDP)的温室气体强度为目的的一种减排方案。如巴西签署((哥本哈根协议》后,通过了12187法案,确立了到2022年减排36.1%一38.9%的目标以及实施协议的进度表。印度则出台了《气候变化国家行动计划》,规定了减排使命,不仅强调采取减缓气候变化的积极行动,还主张重视适应气候变化的能力建设。碳密度减排有效缓解了发展中国家面临的减排与发展的双重压力,体现了“在发展中控制碳排放”的理念。

我国控制温室气体排放的政策中国于1998年签署《京都议定书》后,先后颁布了《清洁发展机制项目运行管理办法》、《节能中长期专项规划》、《节能减排综合性工作方案》、《中国应对气候变化国家方案》、《中国应对气候变化科技专项行动》等规章及政策性文件。2007年6月的《应对气候变化国家方案》,是发展中国家第一个部级气候变化方案,该方案的颁布表明中国政府将应对气候变化问题作为国家发展的优先领域的决心;2(X)9年12月中国政府在哥本哈根会议上郑重承诺:到2022年中国单位国内生产总值二氧化碳排放比2005年下降40%一45%;并在国家“十二五”规划中,提出全国万元GDP能耗下降16%,全国GDP二氧化碳下降17%的目标;2010年8月国家发改委还了在5省8市开展低碳省区和低碳城市试点工作的通知;2011年11月国家发改委印发了关于开展七省市碳排放权交易试点工作的通知;2012年国家发改委出台了《温室气体自愿减排交易管理暂行办法》。中国的减排政策及承诺,不仅体现了“共同但有区别的责任”原则,而且也表现出了发展中国家通过自愿减排减缓气候变暖的努力。

2减缓气候变化要依靠科学技术进步与创新

致力于降低全球大气温室气体浓度的相关技术称为气候变化减缓技术。科学技术在解决气候变化问题方面具有不可替代的作用。温室气体的减排或碳汇的增加,依赖于切实可行的减缓技术。先进的科学技术既有助于实现气候变化目标,又不会对经济发展造成过大的损害,甚至可成为新的经济增长点。

2.1减缓技术综述

气候变化减缓技术从减缓的途径和方式上可分为:减少温室气体排放技术、增加碳汇技术以及碳捕获及封存技术。

2.1.1减少温室气体排放技术全球气候变化与能源密切相关,在导致气候变化的各种温室气体中,二氧化碳的贡献率占50%以上,而人类活动排放的二氧化碳有70%来自化石燃料的燃烧。因此,能源战略是抑制全球气候变化的重要战略之一[’〕。减少温室气体排放可从能源供应及能源需求进行减排。能源供应减少温室气体排放的技术,主要集中于燃料替代、清洁发电以及先进电网技术。新能源替代化石燃料技术在减少温室气体排放方面有着战略性的位置。特别是太阳能、风能、生物质能、水能等新能源的发展将在减缓技术中居主导地位。而由于中国正处于经济发展的成长期,对能源的需求量很大,且中国有丰富的煤炭资源,在很长时期内可再生能源还不可能完全替代化石燃料。所以在大力发展可再生能源的同时,还要注重清洁煤和高效燃煤技术的研究与发展。能源需求主要集中在工业、建筑、交通、农业等部门,这些部门的减缓技术主要以优化和调整用能结构,提高能源利用效率,有效利用能源资源等为主,包括提升燃料的使用效能、减少车辆的使用、建造高效能的建筑物、提高发电厂效能等。我国的能源供应和消费结构均以煤炭为主,未来能源可持续发展的途径应是以煤为主的多元化的清洁能源发展:采取以合成燃料为中心的清洁煤战略,同时发展核能和可再生能源以填补国内常规能源资源供应不足,实现城市能源以清洁能源为主。

2.1.2增加碳汇技术碳汇,一般是指从空气中清除二氧化碳的过程、活动、机制。碳汇是大自然自我清除二氧化碳的过程,相对于用工业的方式来减缓气候变化来说,碳汇成本较低。特别是森林碳汇,虽然森林面积只占陆地面积的1/3,但是森林植被区的碳储存量几乎占大陆地碳库存总量的一半川。同时加强林业碳汇,不仅可以增加储碳空间,减缓气候变化,同时对人类生活的环境也是一种美化,为后代提供一个可供生存、持续发展的环境。

2.1.3碳捕获及封存技术(CCS技术)碳捕获及封存技术是指通过碳捕捉技术,将工业和有关能源产业所生产的二氧化碳分离出来,再通过碳储存手段,将其输送并封存到海底或地下等与大气隔绝的地方。碳捕获及封存技术的广泛应用取决于技术成熟性、成本、整体潜力、在发展中国家的技术普及和转让及其应用技术的能力、法规因素、环境问题和公众反应。虽然碳捕获与碳封存技术(CCS技术)存在着经济成本高、技术难度大以及确定性较差等缺陷,但碳捕获及封存技术作为减少大气中二氧化碳浓度的根本措施,被很多人认为是全球碳减排的必然选择,同时也是中国乃至世界应对气候变化一项重要的战略选择,对应对气候变化能力和综合竞争力上具有重要的意义。

2.2减缓技术的选择与评价

各种技术在用于减缓气候变化的过程中,在改善环境的同时也可能会给环境带来其他的影响,可能会对自然生态系统和人类社会带来安全隐患,从而引发技术和环境危机。更重要的,这些技术在带来减排效应的同时给个人、企业和社会所增加的额外成本是多少,是不是超出了承受范围,也成为减缓技术选择比较关键性的问题。因此温室气体减排技术和经济评价是整个气候变化问题社会经济评价中的一个重要组成部分,也是制定减缓气候变化政策与措施的关键环节之一[6丁。

2.2.1减排技术评价的因子减排技术的评价和选择是一个复杂的过程,评价时必须考虑的因素:经济性、市场潜力、技术可获得性、资金上的可操作性、社会环境可接受性。

2.2.2减排技术评价的方法目前,对减排技术的评价大体都采用宏观经济评价和微观经济评价。无论哪种方法,成本效益分析(cost一benefitanalysis)都是评价方法的核心部分。主要有以下具体的分析方法:综合指标体系评估方法、成本一效益分析方法、费用一效益分析方法、温室气体减排成本曲线分析法、能源系统生命周期分析方法等。对于减排技术的评价及重点减排部门的技术选择,应在不同区域、不同时期和不同技术水平下,部署不同的气候变化减缓技术,以实现高效、安全、稳定地减缓气候变化。

2.3减缓技术的安全性及公众认可程度

气候变化减缓技术能够有效降低气候变化速度和频率,但也有一定的局限性。某些减缓技术在用于减缓气候变化的过程中,可能会对自然生态系统和人类社会带来安全隐患的环境风险性[’〕,使公众对其心存怀疑、难以接受。以核能为例,在其发展过程中,其安全问题、放射性废物的处理以及未能彻底解决的核武器问题等都超过了公众的接受程度,成为建立新的核反应堆的障碍。显然,公众对某一技术的认知程度将有可能决定这一技术的应用情况。

3我国减缓气候变化的成效和挑战

3.1我国应对气候变化的成效

“十一五”期间,我国GDP总量增长了70%,年均增长11.2%;能源活动二氧化碳排放增长了34%,;万元GDP能耗下降了19.1%,相当于累积节能6.34亿t标煤;万元GDP二氧化碳排放量下降幅度21.2%,相当于累积减少排放16.35亿t。在经济高速发展阶段取得这样的成绩非常不易。

3.2我国低碳发展的挑战和机遇

3.2.1全球温室气候减排前景可能使排放空间收缩,现有发展模式遭遇重大挑战IPCC认为总体上实现2℃升温目标很可能要求本世纪末将大气中的温室气体浓度稳定在450林FL二氧化碳当量上下,并相应要求尽快大幅度削减全球温室气体排放。如果发达国家能够实现2050年减排80%,发展中国家需要在目前水平上减排47%,即使发达国家届时实现零排放,发展中国家也要在现有水平上大幅削减。对我国而言,2050年可能需要比目前水平减排50%,经济增长与二氧化碳控制之间的矛盾将十分突出,我国将面临开创新型可持续发展模式的挑战。

3.2.2温室气体排放快速增长,控制任务艰巨我国“十一五”期间,排放强度虽然得到一定控制,排放总量仍处于快速上升阶段。2011年我国经济发展进入新的阶段,全年能源强度降低3.5%的目标没有实现,二氧化碳排放总量又大幅抬升。在气候变化已经成为共识、未来排放空间可能收缩的背景下,强劲的排放趋势使我国很难处于主动局面。有效控制温室气体排放,也为我国转变经济发展方式、提升经济竞争力和促进技术创新带来新的机遇;同时我国经济发展也渐人平稳阶段,为减缓温室气体排放带来机遇,二者相辅相成,互相促进。

3.2.3能源结构有所优化,但煤炭的绝对主体地位难以撼动在能源消费总量还处在快速上升阶段(平均每年近2亿t标煤),取得能源结构的优化是一件非同寻常的事情。煤炭在能源消费中所占比重依然维持在70%左右,短时间内难以改观。煤炭和煤制品(气)在我国能源燃烧二氧化碳排放中的比例超过80%。我国一次能源消费的二氧化碳排放比世界平均水平高近30%,在世界各国中屈指可数。除了大量的温室气体排放,煤炭的过量开采和燃用也带来了诸如土地沉降、酸雨等区域生态环境问题。3.2.4强力的行政手段和“犹抱琵琶半遮面”的市场机制“十一五”期间,为更有效推动节能降耗工作,我国政府实施了许多行政政策手段,包括“上大压小”淘汰落后产能、严格的目标责任制制度、能效标识管理制度等,产生了十分显著的节能效果。成本较小的市场机制的应用较为有限,局限于差别化电价、合同能源管理等范围。碳税、排放权交易等机制尚处在探讨或刚进入局部试点阶段。就排放权交易而言,由于我国还没有实施温室气体排放总量控制,统计监测体系也有欠缺,试点城市/省份必须首先为自身设定一个合理的排放上限,这无疑对当地政府是很大的考验。

4结语

气候变化研究范文篇4

一、全球视野下的生态环境研究进程

若干年来,伴随着工业化与经济增长,社会物质财富极大丰富、人们的消费需求亦得到很大满足,但同时也引起了一系列严重后果,如森林植被锐减、不少物种灭绝、淡水资源短缺、绿野变为沙漠、环境趋于恶化。这不是危言耸听而是社会现实,不是局部事件而是全球共同面临的问题,只是存在区域差异而已。保护人类赖以生存的环境、维持生态平衡成为人类力图与环境合谐相处、促进社会经济可持续发展的唯一抉择,也应该成为全人类的共同理念与责任。20世纪后期与本世纪初,环境问题曰益受到人们关注、生态环境史研究方兴未艾。这一局面的出现有着深刻的现实与历史背景。

保护环境、维持生态平衡是可持续发展的基本前提。这一理念的形成经过了数十年时间,其中既有民间的推动,也有政府的参与。1962年,美国海洋生物学家卡逊出版《寂静的春天》,该书通过对污染物迁移、变化特别是滥用杀虫剂后果的描写,向人们阐述了海洋、天空、河流、土壤、动物、植物和人类之间的密切关系。该书指出,“地球上生命的历史一直是生物及其周围环境相互作用的历史”,污染这一罪恶的链环在不断地传递转移,环境污染及其恶果实际是人类自己创造的恶魔。该书唤起了人们对环境问题的逐渐重视,以致有人认为其出版标志着“生态学时代”的开始。①1972年,罗马俱乐部公布《增长的极限》研究报告,该报告由麻省理工学院教授丹尼斯·梅多斯领导的研究小组完成,分析世界人口、工业发展、污染、粮食生产和资源消耗五种因素之间的互动关系,认为以当时的人口与工业增长发展下去,世界将面临“崩溃”,解决问题的方法是限制增长即“零增长”。虽然该报告对未来的估算及解决问题的途径消极悲观,但所提出的经济增长带来环境污染却引起了人们的思考与讨论,从而加强了对生态环境的重视。②1981年美国世界观察研究所所长布朗(brown)出版《建立一个持续发展的社会》,提出必须从速建立一个“可持续发展的社会”(sustainablesociety)。1987年,第42届联合国大会通过《我们共同的未来》(ourcommonfuture)报告,提出“可持续发展”的概念,并给出了如下定义,“人类有能力使发展持续下去,也能保证使之满足当前的需要,而不危及下一代满足其需要的能力”。该报告强调,一个经济发展的新时代“必须立足于使环境资源库得以持续和发展的政策”。③这

__________________

①(美)卡逊(rachelcarson)著,吕瑞兰译:《寂静的春天》,科学出版社1979年,第6—7页及《译者的话》。并参考弗兰克·格雷厄姆(jr.frankgraham)著,罗进德、薛励廉译:《〈寂静春天〉续篇》,科学技术文献出版社,1988年。

②(美)d梅多斯(dennislmeadows)等著,于树生等译:《增长的极限》,商务印书馆1984年。另一翻译本为李宝恒译:《增长的极限——罗马俱乐部关于人类困境的研究报告》,四川人民出版社1983年。与此悲观论相对应的则是乐观论,如西蒙:《没有极限的增长》(julianlsimon著,黄江南、朱嘉明译),四川人民出版社1985年。

③世界环境与发展委员会起草,国家环保局外事办公室译:《我们共同的未来》,世界知识出版社1989年,第12页,第23—24页。张志强等:《可持续发展研究:进展与趋向》,《地球科学进展》]999年第6期。

一精神为此后的联合国大会所遵循(参下文),可持续发展也逐渐成为媒体频繁使用、如今中国大众亦接受的词汇之一。

保护环境、加强生态环境研究也是各国政府的责任与义务。1972年联合国在瑞典斯德哥尔摩召开人类环境会议,通过《联合国人类环境会议宣言》文件。受秘书长委托,由巴巴拉·沃德和雷内·杜博斯执笔,在58个国家152位成员组成的通讯顾问委员会协助下提交了《只有一个地球》报告,从社会、经济和政治方面探讨全球环境的前途问题,唤起各国政府对环境特别是环境污染的注意。①1980年3月5曰,联合国向全世界发出呼吁,“必须研究自然的、社会的、生态的、经济的以及利用自然资源过程中的基本关系,确保全球持续发展”。②91983年第38届联大通过决议,成立联合国“世界环境与发展委员会”(wordcommissiononenvironmentanddevelopment简称wced),次年挪威首相布伦特兰夫人(groharlembrundtland)出任该委员会主席,并以“持续发展”为纲领,制定“全球的变革日程”。1987年,第42届联大通过环境与发展委员会提交的《我们共同的未来》报告,“提出到2000年乃至以后实现持续发展的长期环境对策”。③1992年6月,联合国在巴西里约热内卢召开环境和发展大会,把环境问题与经济、社会发展结合起来,树立环境与发展相互协调的观点与解决途径,倡导“可持续发展战略”。会议通过了《里约环境与发展宣言》,

________________

①巴巴拉·沃德(babaraward)和雷内·杜博斯(renedubos)主编,国外公害资料编译组译:《只有一个地球:对一个小小行星的关怀和维护》,石油化学工业出版社1976年。

②张坤民:《可持续发展论》,中国环境科学出版社1997年,第14—15页。

③世界环境与发展委员会编,国家环保局外事办公室译:《我们共同的未来·前言》。

《21世纪议程》两个纲领文件,签署了联合国《气候变化框架公约》、《生物多样性公约》等国际协议。中国政府签署了协议,并在会后提出了环境与发展10大对策,作为实现环境与经济协调发展的行动纲领。1994年3月25日,国务院第16次常务会议通过《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》。国家环保局为了贯彻可持续发展战略,指导环保工作,特制定了《中国环境保护21世纪议程》。①环境与发展成为各国政府对世界、对人类负责的最高级别的政治承诺。

生态环境(史)研究受到全球变化研究的直接推动。随着全球化趋势的加强,世界各国、不同地区均不同程度地被卷入其中:地球作为人类的共同家园,任何国家与地区均成为全球变化的一员。全球变化研究是上世纪80年代兴起的跨学科、综合性、规模宏大的国际合作研究活动,涉及自然与社会科学的多个领域,该研究主要有:世界气候研究计划(wcrp)、国际地圈生物圈计划(igbp)和全球变化中的人类因素计划(hdp或hdgecp)。世界气候研究计划1980年开始实施,由世界气象组织(wmo)和国际科学联合会理事会(icsu)共同组织,主要研究气候系统中物理方面的问题,并探讨人类活动对气候的影响。国际地圈生物圈计划1991年正式实施,由国际科学联合会理事会组织研究,主要分析控制地球系统及其演化的物理、化学与生物过程,以及人类活动在其中所起的作用。全球变化的人类因素计划由国际高级研究机构联合会(ifias)、国际社会科学联合会(issc)、联合国教科文组织(unesco)等共同制

________________

①国家环境保护局:《中国环境保护21世纪议程·前言》,中国环境科学出版社1995年。

定、组织,是在社会科学界模仿自然科学界的大规模集体合作精神,更好地了解导致全球环境变化的人类原因。1990年国际社会科学联合会第18界大会通过了《全球环境变化中的人类因素计划研究纲要》,指出该研究必须同时考虑人类活动对全球环境变化的作用及全球环境变化对人类的影响这两方面内容。①可以看出,上述这些研究计划各有侧重点,但在关注生态环境变迁及其与人类活动之间的关系方面却具有一致性。中国科学家积极介入全球变化研究计划,由中国的全球变化国家委员会(cnc-igbp)组织协调。中国科学家正式立项研究全球变化问题始于1985年,并于1995年10在北京承办了国际地圈生物圈计划科学咨询委员会第四次会议。②

生态与生态环境史研究也是中国学术在继承的基础上进行革新、交流、学科整合的产物。应该承认,在中国的历史地理学、气候学等领域,数十年来几代人已进行了一系列的相关研究,这些成果构成了中国生态环境史研究在本士的学术基础。上世纪后期以来,生态环境史在海外特别是美国逐渐兴起(参下文),对大陆的生态环境史研究起到了较大的推动作用。近10余年来,大陆学术界的问题意识、学术视野也逐渐发生转移。在史学界,由帝王将相转向芸芸众生、由自上而下转向自下而上、由事件史考察转向长时段分析、由重视人与人的关

_________________

①孙成权、张志强:《国际全球变化研究计划综览》,《地球科学进展》1994年第3期。1990年国际科学联合会理事会正式加盟后,(hdp或hdgecp)计划遂更名为全球环境变化的人类影响国际研究计划(internationalhumandimensionsprogramonglobalenvironmentalchange简称ihdp)。

②孙成权、陈晔:《中国的全球变化研究项目述评》,《地球科学进展》1995年第1期。孙成权:《国际地圈生物圈计划科学咨询委员会第四次会议简介》,《地球科学进展》1996年第3期。

系到同时注重人与自然之间的关系……。①对生态环境的曰益重视也不局限于史学领域,其他学科也加强了该领域的开拓,出现了所谓的生态文学、生态经济学、生态伦理学等等,而自然科学界对生态环境及其演变史的考察自不待言,并逐渐将研究重心放在人类历史时期之内并重视分析人为因素的作用与影响。在学科门类逐渐细分化的同时,也出现了不同学科的渗透与融合。在此形势下,大陆学术界明显加强了生态与生态环境史研究,从不同学科、不同视角展开广泛探讨,开展国际合作,进行学科整合,试图打破自然科学与人文社会科学的畛域之分、发现人类社会与自然环境之间的互动关系与有机联系,更深刻、全面地揭示人类社会及其生存环境的演变规律,生态环境史已成为学术前沿与新的学术增长点。

近年来大陆学术界所发表的一系列论著中(包括部分译作),有的虽未贯以生态史或环境史之名,但却涉及历史上的生态环境,这里择要勾勒分析如下:②

①法国年鉴学派对中国影响较大,如费尔南·布罗代尔著、唐家龙等译:《菲力普二世时代的地中海与地中海世界》(商务印书馆1998年),第一部分用500余页的篇幅来分析“环境的作用”。

②近年来也有相关的专题综述,如张岂之:《关于生态环境问题的历史思考》,《史学集刊》2001年第3期:张国旺:《近年来中国环境史研究综述》,《中国史研究动态》2003年第3期。但前者主要是从生态哲学的角度进行分析,后者基本上是对部分论著的叙述。这里试从主要观点、问题意识与研究思路出发,对重要的学术积累及研究中存在的问题进行初步勾勒与分析。

一、关于生态环境史的概念、理论及方法

迄今为止,生态环境史尚未形成统一的概念,各种论著所使用的名称也不一致,如环境史、生态史、历史生态学、生态环境史等等,理论与方法研究相对薄弱。

一些研究者重点考察环境史在国外特别是美国的兴起与学术渊源。例如,包茂宏从全球视野对环境史的兴起、发展、理论、方法及其存在的问题进行系统分析,认为:“环境史的概念仍在发展变化中,其研究范围不断扩大”;“环境史是以建立在环境科学和生态学基础上的当代环境主义为指导,利用跨学科的方法,研究历史上人类及其社会与环境之相互作用的关系”:他认为中国的环境史研究应分三步走,一是有选择地学习和引介国外的理论成果和方法,二是实证研究中国的人与环境关系变迁史,三是从全球视野进行综合分析论证,形成中国的环境史学派。①侯文蕙多年来翻译了一系列相关著作。②另一些研究者则追溯、总结其在中国本土的发展轨迹。例如,王子今以秦汉生态史研究为中心,对20世纪中国生态史研究取得的进步及其意义进行分析;认为生态史学主要包括两个方面的内容,一个是对生态条件本身历史的研究,另一个是生态条件对社会历史之影响的研究,涉及地理环境与人类社会的关系;作者指出,今后要继续深化理论建设和跨学科研究。③

关于环境史的性质,一种认为属于历史学范畴,是历史学的一门新兴学科。梅雪芹提出,“20世纪晚期在西方史学界兴起的环境史,属于历史学科而非其他学科的范畴”;但“作

____________________

①包茂宏:《环境史:历史、理论和方法》,《史学理论研究》2000年第4期。

②如美国著名环境史专家唐纳德·沃斯特(d·worster)的著作:《自然的经济体系:生态思想史》,商务印书馆1999年;《尘暴:1930年代美国南部大草原》,三联书店2003年。等等

③王子今:《中国生态史学的进步及其意义——以秦汉生态史研究为中心的考察》,《历史研究》2003年第1期。

为一门学科,环境史不同于以往历史研究和历史编纂模式的根本之处在于,它是从人与自然互动的角度来看待人类社会发展历程的”;可分别以“人类文明”、“空间地域”、“生态适应”、“环境质量”等关键要素将其与地理学、生态学、环境科学相区别;中国的环境史研究和学科建设,要以辨证唯物和历史唯物主义为根本理论和指导思想,充分借鉴西方环境史的跨学科研究方法,从人与自然互动的角度探讨包括中华文明在内的整个人类文明史,形成马克思主义环境史学研究范式;今后应重点研究历史时期的环境问题与环境保护思想。①另一种认为,环境史是一种新视角,研究内容更加广泛、全面。包茂宏引述唐纳德·沃斯特的话说,环境史并非新的分支学科,而是对历史及其核心问题的广泛的、新的再想像,它比以往的历史具有更宽阔的视野,即把整个社会和全部人类活动放在自然和自然过程中来观察。②还有一种认为,环境史是自然科学与人文社会科学的交叉学科或边缘学科。景爱认为,“环境史研究是历史研究的一部分”,是“自然科学与社会科学之间的边缘学科”;是研究人类与自然的关系史,即人类社会与自然环境相互作用、相互影响的历史过程,主要涉及自然环境的初始状态、人类对自然环境的影响、人类开发利用自然的新途径;运用多学科知识,掌握多种研究手段,进行野外考察是基本研究方法。侯文蕙认为是交叉学科。环境史是20世纪60年代后期到70年代初才兴起的一个“新兴学科”,是一门融生态学、地理学、地质学、气象学、人类学、考古学等自然科学和人文科学于“历史学的交叉学科,带有很强的综合性”;

__________________

①梅雪芹:《马克思主义环境史学论纲》,《史学月刊》2004年第3期。

②包茂宏:《唐纳德·沃斯特和美国的环境史研究》,《史学理论研究》2003年第4期。

环境史的研究对象不仅是人,还包括自然,所重点展现的是人与自然的关系、人与自然的相互影响。①

一些研究者根据自己所长与研究体会提出相应的研究视角。行龙主张从社会史的视野,利用跨学科的方法和布罗代尔的“长时段”理论进行中国的人口、资源、环境史研究。②夏明方主张从人口、资源、环境与灾害等生态系统,从人与自然的关系及其变动过程来分析中国的现代化进程。余新忠主张从疫病社会史或疫病医疗社会史视角,不仅研究疫病史、医疗本身,而且从此入手,研究人类历史上的生存境况与社会变迁的轨迹。③围绕着传统人地关系理论展开的分析亦有不少成果问世。当今国内外大多强调人与自然的对立,但传统中国却存在人与自然合谐的观念。吴承明从历史哲学的角度分析了司马迁的“究天人之际,通古今之变”,指出该学说认为自然界是整体合谐的,人类社会是同一有序的,天人之间可通,消极可以转变为积极,强调“天人合一”的历史观和方法论意义。④李根蟠认为中国古代的“天人关系”论包含了人与自然的关系,其中“三才”(天、地、人)理论比“天人合一”更能揭示这一关系,反映了中国传统的有机统一自然观,主张从“天人关系”这一视角、从多学

——————————

①景爱:《环境史:定义、内容与方法》;侯文蕙:《(尘暴)及其对环境史研究的贡献》,均载《史学月刊》2004年第3期。

②行龙:《开展中国人口、资源、环境史研究》,《山西大学学报》2001年第6期。

③夏明方:《自然灾害、环境危机与中国现代化研究的新视野》,余新忠:《疫病社会史研究:现实与史学发展的共同要求》,均载《史学理论研究》2003年第4期。

④吴承明:《究天人之际通古今之变》,《中国经济史研究》2000年第2期。

科整合来揭示历史上人与自然的关系。①鲁西奇评析了地理环境决定论、人地相关论以及或然论等人地关系学说,指出在思考人地问题时要重视“区域”观念的方法论意义与地理环境对人类活动的影响,提出以典型的“区域链”及“流域链”来考察区域人地关系的演进过程,总结出人地关系的演化模式。②王铮等分别从人口地理分布、区域经济与中国经济格局、政治疆域等方面具体分析了历史气候变化对中国社会发展的明显影响,他们认为,人地关系形成一个链,而资源利用是其中的中心环节,人是以群体特征来响应环境如气候变化的,人地关系充满了不确定性,是受到社会经济与环境变化的多重影响,气候变化虽是一个强大因子,但它却不能产生确定性的影响。③

从文明观与认识论的高度,有学者认为环境史既非环境决定论,亦非人类中心主义观,而是一种生态中心主义观,这在国外学者中比较突出。④在可持续发展与生态环境问题的讨论热潮中,上世纪90年代以来,我国哲学界、(生态)伦理学界也展开了关于“人类中心主义”与“非人类中心主义”,走入还是走出“人类中心主义”的大讨论。大多数学者从价值观的角度,将人类置于人与自然关系的中心位置;不少人认为,现代人类中心主义是可持续

——————————

①李根蟠:《“天人合一”与“三才”理论——为什么要讨论中国经济史上的“天人关系”》,《中国经济史研究》2000年第3期。

②鲁西奇:《人地关系理论与历史地理研究》,《史学理论研究》2001年第2期。

③王铮、张丕远、周清波:《历史气候变化对中国社会发展的影响——兼论人地关系》,《地理学报》1997年第4期。

④包茂宏前揭文;刘耳:《当代西方环境哲学述评》,《国外社会科学》1999年第6期。

发展的环境伦理学基础;也有人赞同生态中心主义。①

总之,大陆学术界在生态环境史的概念、性质、主要研究方法等方面均存在不少分歧,实际海外也是如此,唐纳德·沃斯特曾说到,“在环境史领域,有多少学者就有多少环境史的定义”。②但其中也有共同点:一是,均承认环境史具有广阔的发展前景与研究意义;二是,均强调环境史要研究历史上人类社会与自然环境之间的互动关系;三是,均主张采取跨学科研究。

——————————

①覃明兴:《人类中心主义研究综述》,《哲学动态》1997年第6期;杨淑华:《人类中心主义问题研究综述》,《教学与研究》1999年第6期;陈伟华、杨曦:《世界观的转变:从人类中心主义到生态中心主义》,《科学技术与辩证法》2001年第4期。

②包茂宏:《唐纳德·沃斯特和美国的环境史研究》,《史学理论研究》2003年第4期。

三、历史气候变化及相关问题1

一、历史气候变化及相关问题

气候是自然环境要素之一。气候变化既是生态环境变迁的表现,也是引发环境变化的主要因子。历史气候在我国的研究起步较早,上世纪20—30年代,蒙文通、竺可桢、徐中舒、胡厚宣、王树民等人已发表了若干学术论文。70年代竺可桢发表《中国近五千年来气候变迁的初步研究》一文(以下简称竺文),极大地推动了中国的历史气候研究。竺文认为:仰韶和殷墟时代气候温和,年平均温度高于当代2℃;周朝早期寒冷,春秋时期变暖,这一温和气候一直持续至西汉;东汉趋于寒冷,并延续至南北朝;隋唐至11世纪初气候温暖;12世纪初气候转寒并延至14世纪,其中13世纪初、中期存在短暂温暖;15至19世纪气候寒冷,其中17与19世纪更为寒冷;近5000年来最低温度出现在公元前1000年、公元400、1200和1700年,气温摆动范围1—2℃;在400至800年期间内,可以分出50至100年为周期的小循环。①

近年来,历史文献记载、物候、沉积、树木年轮、积雪冰川、动植物分布、地衣测量、孢粉分析等资料方法得到广泛应用,研究成果逐渐增多,研究进一步深化,并有相关研究著作出版问世。②

竺可桢关于中国近5000年来气候冷暖变化的分析依据与具体观点得到补充、修改与完善,某些观点尚处于商榷之中。王绍武研究公元1380年以来的气候,发现华北第一个冷谷消失,揭示了小冰期气候在中国的区域差异。③于希贤研究认为,17世纪冷期的出现时间,比竺文的结论约早半个世纪,其变化幅度亦较竺文所说的1—2℃大得多;依据云南仓山山顶冰雪积融,并参照各个时期的物候状况,于氏指出,仓山雪所反映的云南历史时期气候变迁,在总体趋势上与已有结论相似,但在具体冷暖幅度、出现时间上则呈现出区域性特点。④牟重行《中国五千年气候变迁的再考证》一书围绕着竺文展开,作者在尊重、肯定竺可桢

————————

①竺可桢:《中国近五千年来气候变迁的初步研究》,原载《考古学报》1972年第1期,此据氏著:《竺可桢文集》,科学出版社1979年,第475—498页。

②张丕远主编:《中国历史气候变化》,山东科技出版社1996年;文焕然、文榕生:《中国历史时期冬半年气候冷暖变迁》,科学出版社1996年。

③王绍武:《公元1380年以来我国华北气温序列的重建》,《中国科学〔b辑〕》1990年第5期。

④于希贤:《近四千来中国地理环境几次突发变异及其后果的初步研究》,《中国历史地理论丛》1995年第2期;于希贤:《仓山雪与历史气候冷期变迁研究》,《中国历史地理论丛》1996年第2期(初稿完成于1978年)。

学术贡献与基本观点的基础上,以翔实的资料与细致分析,就竺文的某些资料、观点提出自己的不同看法。①张德二详细地论证了中国存在中世纪温暖期。②满志敏提出了另一个历史气候变迁序列,即仰韶温暖期、西周至西汉降温期、魏晋至五代寒冷期、北宋至元中叶温暖期、元后期至清末寒冷期;竺文认为公元600—1000年是温暖期即所谓的隋唐温暖期,学界亦有人通过物候等继续予以论证,满志敏指出,梅、橘、驯象等均不足以成为唐代气候温暖的指标,而有大量资料证明,8世纪中期气候由暖转冷,其寒冷程度甚至可以与明清时期的“小冰期”相比;满氏关于西周至西汉降温期、唐代存在寒冷期和中世纪温暖期的看法,与传统观点有较大差距。③不过王子今辨析说,以秦汉山川祭祀制度的史料为依据而断定“当时淮河每年冻结”、“气候比现代寒冷”,难免有证据不足之嫌、缺乏说服力,竺文关于秦至西汉气候“继续温和”、东汉“趋于寒冷”等观点仍值得肯定.陈业新从农事、物候、干湿三个方面对汉代的气候状况进行历史学分析,并就某些生物分布指标是否适用提出自己的看法;陈氏认为,汉代气温与现在无大差异,西汉略冷而东汉稍暖,东汉末年急骤转冷;两汉

————————

①牟重行:《中国五千年气候变迁的再考证》,气象出版社1996年。

②②张德二:《我国“中世纪温暖期”气候的初步推断》,《第四纪研究》1993年第1期。

③满志敏:《唐代气候冷暖分期及各期气候冷暖特征的研究》,《历史地理》第8辑;《黄淮海平原北宋至元中叶的气候冷暖状况》,《历史地理》第11辑;《关于唐代气候冷暖问题的讨论》,《第四纪研究》1998年第1期;邹逸麟主编:《黄淮海平原历史地理》,安徽教育出版社1993年,第1—52页;满志敏、张修桂:《中国东部中世纪温暖期的历史证据和基本特征的初步研究》,张兰生主编:《中国生存环境历史演变规律研究》,海洋出版社1993年,第95—103页。

时期干湿相间。①唐代前后的气候状况及其变化在学术界的分歧较大。吴宏歧、党安荣从唐长安驯象的史实入手,认为气候的转冷应大致在8世纪末期而非中期,此后至五代这一时段气候的转冷只是温暖期之中的气候波动,传统的隋唐温暖期的划分是符合历史实际的;后来两人又依据物候、动物分布、孢粉、雪线和海平面等相关资料,再次基本肯定隋唐温暖期这一说法,并将其起讫年限修正为公元550—1050年,其中公元800—950年气候相对寒冷。②蓝勇认为,8世纪中叶的气候确实有一个由暖转冷的过程,但从当前总的研究看,唐代温暖期的论证似乎更加充分。③费杰、侯甬坚基于历史文献记录,认为唐代黄土高原南部地区并不表现为一个稳定的暖期,公元799年前后存在一次百年尺度的气候转寒,以此为界,可划分为相对温暖且较稳定的阶段(公元620—799年)和相对寒冷且波动频繁的阶段(公元800—960年)。④尽管学术界在战国至汉代和隋唐时期的冷暖问题、中世纪是否存在温暖期、温度变化的幅度与速率、历史气候的变化周期等方面取得了重要进展,但竺文关于历史气候

——————————

①王子今:《关于秦汉时期淮河冬季封冻问题》,《中国历史地理论丛》1995年第4期;陈业新:《两汉时期气候状况的历史学再考察》,《历史研究》2002年第4期。

②吴宏歧、党安荣:《唐代长安的驯象及其反映的气候状况》,《中国历史地理论丛》1996年第4期;吴宏歧、党安荣:《隋唐时期气候冷暖特征与气候波动》,《第四纪研究》1998年第1期。

③蓝勇:《唐代气候变化与唐代历史兴衰》,《中国历史地理论丛》2001年第l期。

④费杰、侯甬坚:《基于黄土高原南部历史文献记录的唐代气候冷暖波动特征研究》,《中国历史地理论丛》2001年第4期。

变化的基本轮廓,特别是关于冷期的判断,是基本正确、基本准确的。①

近年来的大量研究进一步具体化,区域缩小、分辨率提高、分析手段多样,区域性、时段性气候变迁研究得到明显深化。例如,王绍武等重建了中国东北等10个区近400—1000年的10年平均气温序列,并分析区域相关性与差异;公元1880—1996年的年平均气温序列及其变化速率、35个站点的四季降水量序列及降水量异常的空间分布特征。②朱士光等通过对关中地区考古发掘、孢粉分析、史籍文献等资料的整理、利用,建立该地区历史时期气候变迁序列,即全新世早期寒冷、全新世中期暖温、西周冷干、春秋至西汉前期暖湿、西汉后期至北朝冷干、隋和唐前中期暖润、唐后期至北宋凉干、金前期暖干、金后期至元凉干、明清冷干等10个气候变化时段。③邓辉利用文献中的有关早、涝、冻灾记录,对公元928—1109年燕北地区的历史记录进行复原,指出辽代该地区的干湿变化过程是,早期以干为主,中、晚期则以湿为主,1080年前后为气候剧烈下降时期,比黄淮地区的变化要提前30年。④李平日和曾昭璇则利用史籍资料和香港近百年的气温记录,考察珠江三角洲

——————————

①葛全胜、方修琦、郑景云:《中国历史时期温度变化特征的新认识——纪念竺可桢〈中国过去五千年温度变化(近五千年来气候变迁的——引者注)初步研究〉发表30周年》,《地理科学进展》2002年第4期。

②王绍武、叶瑾琳、龚道溢:《中国小冰期的气候》,《第四纪研究》1998年第1期;王绍武等:《近百年中国年气温序列的建立》,《应用气象学报》1998年第4期;叶瑾琳等:《近百年中国四季降水量异常的空间分布特征》,《应用气象学报》1998年增刊。

③朱士光、王元林、呼林安:《历史时期关中地区气候变化的初步研究》,《第四纪研究》1998年第l期。

④邓辉:《论燕北地区辽代的气候特点》,《第四纪研究》1998年第1期。

1488—1893年小冰期和气候进入现代暖期的气候变化。①何业恒对20种热带、南亚热带动植物的分布和兴衰演变进行分析,探讨了5000年来华南地区的气候冷暖和环境变迁。②葛全胜等重建了分辨率10至30年的中国东部冬半年温度距平变化序列,分析了冷暖变化幅度与阶段性。③

近年来,区域性某阶段的历史气候变迁研究成果很多,研究更加深入,这里仅以秦岭及其邻近地区为例作一说明。在初春气温方面,刘洪滨、邵雪梅采用秦岭冷杉年轮宽度重建镇安公元1755年以来的初春温度序列,并指出,当地初春温度在1798年前后发生了一次较大幅度的降温,前后温差近3.0℃,1850年前后再次出现降温趋势,1884年前后出现明显的升温;利用秦岭树木年轮重建佛坪公元1789年以来1—4月份平均温度,并分析了其变化特征,其中1896年前后出现气温突变;两人还利用树轮重建秦岭地区历史时期初春温度变化序列,考察了冷暖变化在秦岭中东部的差异,结果显示1773—1804年初春温度相对较高,1805—1892年则相对较低且持续时间最长,秦岭地区西部初春季节变冷与增暖的幅度均大于秦岭的中东部地区。④在干湿程度方面,刘洪滨等利用华山松树轮宽度差值重建了关中

——————————

①李平日、曾昭璇:《珠江三角洲五百年来的气候与环境变迁》,《第四纪研究》1998年1期。

②何业恒:《近五千年来华南气候冷暖的变迁》,《中国历史地理论丛》1999年第1期。

③葛全胜等:《过去2000年中国东部冬半年温度变化》,《第四纪研究》2000年第2期;葛全胜等:《过去2000年中国东部冬半年温度变化序列重建与初步分析》,《地学前缘》2002年第1期。

④刘洪滨、邵雪梅:《采用秦岭冷杉年轮宽度重建陕西镇安1755年以来的初春温度》,《气象学报》2000年第2期;刘洪滨、邵雪梅:《秦岭南坡佛坪1789年以来i—4月平均温度重建》,《应用气象学报》2003年第2期:刘洪滨、邵雪梅:《利用树轮重建秦岭地区历史时期初春温度变化》,《地理学报》2003年第6期。

及周边地区公元1500年以来初夏干燥指数序列,指出1502—1511年、1570—1580年、1807—1814年该地区初夏存在三次较为严重的干旱。①在冬季气温方面,郑景云等建立了西安、汉中地区1736--1910年的年冬季平均气温序列,指出尽管两地平均气温变化趋势类似,但汉中“整个序列的波动幅度更大一些”。②这些细致、系统的考察分析,不仅大大地深化了区域气候史研究,而且为探讨该地区生态环境与社会经济变迁创造了条件。

——————————

①刘洪滨、邵雪梅、黄磊:《中国陕西关中及周边地区近500年来初夏干燥指数序列的重建》,《第四纪研究》2002年第3期。

②郑景云等:《1736—1999年西安与汉中地区年冬季平均气温序列重建》,《地理研究》2003年第3期。

气候变化的原因及其相关性。气候变化是由多种因素引起的,近年来厄尔尼诺与南方涛动(elnino-southernoscillation简称enso)引起学术界的广泛兴趣。enso是指影响全球的大气与海洋循环变化的一种异常现象,简单地说是强烈的海气相互作用事件。③龚道溢、王绍武分析公元1880年以来我国东部四季降水与enso事件之间的关系,认为近百年来,enso与35个站点的平均降水量没有关系;与一些地区秋、冬季节降水量关系显著,厄尔尼诺年江南降水偏多,北方偏少,反厄尔尼诺年(即拉尼娜年)则相反;与夏季降水量的关系不如秋冬明显,厄尔尼诺年黄河以北有干旱趋势;与春季降水量基本无关。在气温变化方面,enso对温度的影响主要表现在年际尺度上,对于气温的长期趋势与年代际变化率的影响并不大,

——————————

③厄尔尼诺(elnino)是指中东太平洋赤道附近海水表层的异常增温变暖;与此相应,若降温变冷则为拉尼娜(lanina)现象或称反厄尔尼诺现象。南方涛动(southernoscillation)是指热带东太平洋与印度洋地区气压场反相。

若要研究后一问题,还需分析人类活动、气候系统内部变率、太阳黑子、火山等因子。20世纪气候变暖是气候的自然变化还是因为人类活动的影响,他们认为后者是主要原因,至少是主要原因之一。①张德二等分析了公元1500年以来厄尔尼诺事件与我国夏季降水的空间分布特征,指出,厄尔尼诺年全国大范围降水偏少,多雨地带在东北、黄淮与广东沿海,而干旱少雨带在内蒙——甘肃与长江中下游一带,此后的第一个非厄尔尼诺年则降水分布特征正好相反;厄尔尼诺年降水在不同百年尺度的变化是,黄河、长江流域的多雨、少雨带在南北位置与范围方面存在或大或小的差异。②联系到历史上的具体旱涝灾害,如光绪三年我国北方干旱严重,满志敏认为是由于东亚季风减弱引发季风雨带的推进过程与降水特征发生变化,而后者正是由当时的enso现象引起的;气温冷暖波动也会导致海平面升降变化,如11至13世纪晚期华东海平面上升即与气候温暖存在对应关系。在植物分布方面,以柑橘为例,其北界大幅南北迁移的主要原因是气候的冷暖变化,其中南北朝后期、元朝前期与明朝后期的种植北界比现代还要靠北。③天文现象、地质灾害与气候变化之间的关系。刘洪滨、吴祥

————————

①龚道溢、王绍武:《enso对中国四季降水的影响》,《自然灾害学报》1998年第4期;龚道溢、王绍武:《近百年enso对全球陆地及中国降水的影响》,《科学通报》1999年第3期;龚道溢、王绍武:《近百年全球温度变化中的enso分量》,《地球科学进展》1999年第5期;王绍武、龚道溢:《对气候变暖问题争议的分析》,《地理研究》2001年第2期。

②张德二、薛朝晖:《公元1500年以来elnino事件与中国降水分布型的关系》,《应用气象学报》1994年第2期。

③?M志敏:《光绪三年北方大旱的气候背景》,《复旦学报》2000年第6期;《中世纪温暖期我国华东沿海海平面上升与气候变化的关系》,《第四纪研究》1999年第l期;《历史时期柑橘种植北界与气候变化的关系》,《复旦学报》1999年第5期。

定分析了黄河1922—1932年枯水期,认为这与太阳黑子与enso现象有关;于希贤探讨了长期气候变化周期与地震活动周期的相关性。①1988年成立的政府间气候变化专门委员会(ipcc)在2001年气候变化评估报告中指出:20世纪全球平均地表温度上升了0.6℃左右,冰盖、冰川减少,海平面升高,而且这种趋势还会继续;“正如现代气候模式预测的那样,过去100年的变暖很可能是气候自身的变化,过去1000年气候数据的重建亦指出,这种变化可能完全由自然因素引起”,而“过去50年观测到的全球性气候变暖主要由人类活动引起”;气候变化对自然与人类社会系统产生了一系列影响,既有正面的,也有负面的。②

农牧过渡带地区的气候变化及影响。史念海指出,司马迁规划的碣石及龙门农牧分界线是适合生态环境的,过分超越这一界线就会破坏生态平衡;他特别考察了这一农牧分界线及其至隋唐时期的伸缩变化,半农半牧地区的农业与畜牧业(养马业)生产及其兴衰,关中漕粮供应地的转移等等,认为农牧地区的变化促成了唐朝由盛转衰。③这一研究理路更多地反映了人类对自然环境的利用、改造及其后果。另一种,则是主要揭示人类活动受到自然环境变迁的限制与影响。邹逸麟认为,15世纪初我国北部气候转寒,农耕无法维持卫所及其家属

——————————

①刘洪滨、吴祥定:《黄河中游1922—1932年枯水段时空尺度分析》,《陕西气象》1996年第6期。于希贤:《历史时期气候变迁的周期性与中国地震活动期问题的探讨》,《中国历史地理论丛》1997年第4期。

②孙成权、高峰、曲建升:《全球气候变化的新认识——ipcc第三次气候变化评估报告概览》,《自然杂志》2002年第2期。

③史念海:《司马迁规划的农牧地区分界线在黄土高原上的推移及其影响》,《中国历史地理论丛》1999年第l期;《隋唐时期农牧地区的演变及其影响》(上、下),《中国历史地理论丛》1995年第2期、第3期连载。

的生存,所以才南迁至长城以内,可见这一内迁除了学术界以前所认为的政治原因外,还与自然环境的变化密切相关;到18世纪前期,北方气候一度转暖,农牧过渡带北移,出现康乾时代农业经济的盛世;19世纪末至20世纪初,气候又有一段短暂的转暖期,又出现了光绪年间开垦蒙地。①由此可见,农牧过渡带的南北摆动幅度在根本上取决于自然环境如气候所允许的程度。在同一气候或气候演变条件下,会存在不同的生产形态,会出现不同的政权形式,会出现统一或分裂的政治格局,因而对自然环境变化产生的影响及如何产生影响还必须进行具体分析。满志敏等选取4个历史事例,即北魏平城迁都、元朝中叶岭北地区移民、12世纪初科尔沁沙地演变、明初无良哈三卫南迁,分析气候变化对农牧过渡带的影响与相应的社会变化,指出这一变化是通过社会系统发生作用的,不同的社会系统及政权格局会产生不同的后果。②这实际是揭示自然环境包括气候变化对人类社会产生作用的方式、方法是多样的,后果存在或然性,未必是一致的或统一的,最终结果还取决于政权体系及其外部环境。不过也有个别文章非常强调气候变化对政权更迭等近乎一致性的影响。例如王会昌认为,“纵观2000多年的(中国——引者)历史,历代王朝的兴衰和游牧民族政权疆域南界的变化等,都与气候上冷暖干湿的波动变化之间呈现出大体同步的相关或共振关系,而且不只局限于一朝一代或某一特定时段”;尽管作者同时指出:历史发展包括王朝更迭与北方游牧民族的南进北撤等是“多种因素”影响作用的结果,气候变化只是“诱发因素”,只能决定其方

————————

①邹逸麟:《明清时期北部农牧过渡带的推移和气候寒暖变化》,《复旦学报》1995年第1期。

②满志敏、葛全胜、张丕远:《气候变化对历史上农牧过渡带影响的个例研究》,《地理研究》2000年第2期。

式、方向、速度和进程。①

气候变迁与社会经济变化。学术界大多选取不同时期进行具体分析,揭示两者之间的紧密联系。例如,王晖、黄春长探讨商代末期的气候变化与社会变迁之间的关系,指出从新石器时代至夏商,气候温暖湿润,而商代末年,气候干旱,因而泾渭流域的周人屡次迁都并向南方发展,商王朝亦然。②王子今重点分析秦汉时期气候变迁对江南经济文化发展的意义,指出该地区经济与文化的进步与当时气候条件关系密切。③马新则以农作物布局的变化、农产量的提高以及农业经营方式的形成为切入点,具体阐述气候条件与两汉农业之间的关系。④有关明清时期的气候变化与各地农业经济之间的互动关系,文章较多,讨论热烈。陈家其指出,该时期气候变化对太湖流域农业带来巨大影响:气候变冷则双季稻面积削减,粮食复种指数下降,自然灾害频发,粮食产量下滑,亚热带经济作物受到严重威胁。⑤王双怀则具体研究了明代气候波动、由暖转寒对华南农业的影响,指出气候振动、灾害频仍,伤害了劳动力资源,破坏了耕地和其他农业设施,扰乱了农业生产秩序,也使得粮食作物和经济作物

————————

①王会昌:《2000年来中国北方游牧民族南迁与气候变化》,《地理科学》1996年第3期。

②王晖、黄春长:《商末黄河中游气候环境的退化与社会的变迁》,朱士光等主编:《黄土高原地区历史环境与治理对策会议论文集》(《中国历史地理论丛》2001年增刊)。

③王子今:《试论秦汉时期气候变迁对江南经济文化发展的意义》,《学术月刊》1994年第9期。

④马新:《历史气候与两汉农业的发展》,《文史哲》2002年第5期。

⑤陈家其:《明清时期气候变化对太湖流域农业经济的影响》,《中国农史》1991年第3期。

的地理分布发生改变,破坏植被、滥杀动物时有发生,在一定程度上破坏了农业生态环境。①气候变化与农业生产之间的互动关系还比较直观,与粮价等方面的关系则需要进行深入分析,王业键等考察清代气候的冷暖变迁、自然灾害、粮食生产与粮价的变动关系,指出华北、华东的气候冷暖变化与自然灾害多寡成正相关关系,长江三角洲的粮价高峰大都出现在自然灾害多的年份,但是长期气候变迁与粮价并无明显关系,即冷期未见上升,暖期未见下跌。②这说明自然环境演变与社会现象之间的联系包括有无联系需区别对待、具体分析,也说明两者之间的确存在联系,但未必处处、始终、事事存在密切关系。在气候变化与人口增减方面。周翔鹤、米红认为,粮食生产与人口之间存在关系,但由于明清时期的气候变化、自然灾害及其对粮食生产的影响,因而人口数量变化很难成为一条平滑的上升曲线,会存在曲折甚至是比较大的曲折。③李伯重就历史上气候变化对人口变化的整体影响进行分析,指出“20世纪以前的两千年中,气候变化是引起我国人口变化的决定性因素之一”。④

——————————

①王双怀:《气候变化对明代华南农业的影响》,《中国历史地理论丛》2000年第2期。

②王业键、黄莹珏:《清代中国气候变化、自然灾害与粮价的初步考察》,《中国经济史研究》1999年第1期。

气候变化研究范文篇5

关键词:气溶胶辐射气候效应大气灰霾

中图分类号:P468.1文献标识码:A文章编号:1674-098X(2015)12(b)-0163-02

1大气气溶胶与气候效应的研究现状

我们所说的大气溶胶,就是对悬浮在大气当中的颗粒物的总称。在大气溶胶中包含着许多的溶胶粒子这些溶胶例子包括沙尘气溶胶、海盐气溶胶等。如今,相关的研究人员通过实际的研究发现,气溶胶会在一定的程度上影响到全球的气候变化,甚至还能够主导大气灰霾污染。

在第三次IPCC评估报告当中我们看到,气溶胶在众多影响气候的因子当中是最不确定的,因此,也是最需要我们去进行研究以及社深入认识的。IPCC第三次评估报告认为,工业革命之后,太阳常数变化的贡献估计为温室气体增加引起的全球年均辐射强迫为2.4W/m2,误差在10%左右,但对各种气溶胶产生的辐射强迫估计却并不确定。

此外,大气溶胶能够对云的物理以及光学特性进性改变,并且使得气候受到影响,河中影响也被成为气溶胶的间接气候效应。

目前,国内外已经对大气气溶胶的特性进行了一些列的实验进行研究,并掌握了其中的一些特性。WMO全球大气观测网络等观测网络,提供了全球观测结果,为大气气溶胶的特性分析提供了十分重要的信息。

目前,国际上正通过发展卫星遥感的方式来对大气溶胶光学特性进行观测。中高分辨的光谱仪、多角度成像光谱仪的出现就是建立在此基础上,其主要的应用方向就是对气溶胶的光学特性进行研究。

如今,气溶胶直接辐射强迫评估已经有了很多新的进展,例如野外观测实验通过地面的观测能够直接获得气溶胶的辐射强迫。其他的资料分析如基本地面辐射网络等,也开展了有关气溶胶光学性质的连续观测。空间分布的不均匀则是因为气溶胶存在周期较短,此外,这还与气溶胶产生机制以及沉降过程有着很大的关联。除此之外,气溶胶的结构会受到混合状态的影响,这同时也会影响到气溶胶的几何形态,对其光学性质作用重大,特别会影响到气溶胶例子的辐射吸收特性。而温度的变化也会对其光学性质的精度有部分影响,如今,这些作用都还没有得到很好的处理。

所谓的气溶胶的间接效应,就是指气溶胶引起的任何的光学特性,以及气溶胶引起的降水的形成变化。一般来讲,我们的对气溶胶的间接效应类型会利用云滴尺度来进行确定。而要全面理解气溶胶对气候变化的效应,就需要对气溶胶当中的很多因素进行全面的了解,并确定气溶胶与云滴的浓度之间究竟存在着怎样的联系。

当前,国内外很多的研究结果都证明,气溶胶之所以会对气候的变化产生影响,其主要的原因就是气溶胶的耦合气候系统模式。在传统的研究过程当中,国际上对数十个气候模式进行了相关的研究,但是其结果依旧有着十分强烈的不确定性,这其中最主要的原因就是在实际的计算分析过程当中,没有加入气溶胶模块的耦合,这也说明,人们对于气溶胶的特性并没有足够的认识。

在全球不同区域当中,辐射强迫的综合评估仍然没有定性,这就导致气溶胶对地面的影响有很强的不确定性。而在我国,排放源清单陈旧,更进一步加大了这方面不确定性。在实际的研究过程当中,对于气溶胶的研究只考虑有吸收特性的气溶胶,而忽略了散射特性的组分,没有将多种气溶胶辐射效应进行整合,因此评估的气候效应都需要进一步地进行研究。就目前的研究来看,沙尘气溶胶会导致海陆热力差异快速改变,也有研究表明,海温和路面过程会影响我国的夏季降水,而在如今的气候背景下,我国大气当中的气溶胶就发挥了什么作用,扮演什么角色,是自然强迫还是人为影响,这都是急需回答的问题。

大气气溶胶的影响是重大科学问题,也是大气科学的研究焦点。在这一领域当中,我国虽然进行了许多研究,但比较零散,缺乏深入的研究,难以应对日益激烈的环境外交需求,对灰霾污染现象缺乏理解。如今,对于气溶胶的研究我国已经有了不错的进展,还具备了长期观测站网,我国作为气溶胶的排放大国已经受到了全世界的关注,同时也提供了丰富的研究资源,在这样的背景下,“中国大气气溶胶及其气候效应研究”项目被批准立项。

2拟实现三方面的科学目标

“中国大气气溶胶及其气候效应研究”项目,将我国气溶胶及其气候影响与实际应用进行整合,希望研究人员能在这一热点领域做出系统性的研究成果,并在形成预报方法后控制灰霾污染,为国家环境外交发挥作用。该项目将培养一批优秀的青年科学家,提高我国的研究水平。而在“中国大气气溶胶及其气候效应研究”项目,主要需要实现的科学目标有以下三个方面:

(1)取得对大气溶胶特性、变化的科学认识。

(2)认识我国大气灰霾的形成机理。

(3)了解大气溶胶在我国气候变化当中的作用。

3开展此项目研究的意义

通过人类的活动导致气候变化,是目前最重大的环境问题,他一方面影响了国家的国民生活;另一方面也是国际环境外交的重要研究一体。而在其众多影响因子当中,气溶胶的气候效应是最不确定的。作为气溶胶排放大国,我国面临着巨大的气候变化压力,同时还需面对灰霾不断严重的问题。因此,对气溶胶和气候变化能够有科学的认识,不仅是国际研究的焦点命题,也是我国继续解决的关键科学问题。

气溶胶的气候效应,直接影响我们对过去100~200年气候变化原因的认识,也影响到对未来气候的预测。就从减缓气候变化的研究来讲,也需要知道人为产生的气溶胶究竟产生了多大的影响,在未来几十年会导致怎样的气候变化。目前,国际科学界已经认识到,单纯的从大气动力学的角度是难以准确理解如今的气候变化的,因为异常的气候变化与气溶胶关系密切。由于气溶胶排放源分布的差异,以及他们在大气中滞留时间较短,因此会对区域气候影响更大。获得气溶胶与气候变化的本质联系,是国际科学界目前面临的一大难题。

该项目的实施,能够加深我国对地区气溶胶分布以及气候效应变化的认识,减少不确定性,提高气候预测的可靠程度,同时在全球气候变化这一科学问题上做出贡献。

参考文献

[1]顾行发.“多尺度大气气溶胶综合观测实验”专辑[J].大气与环境光学学报,2015(4):277.

[2]张乐琪,刘韬,张桂梅.中国北方大气气溶胶微物理特性研究[J].陕西气象,2014(3):12-16.

[3]X邓雪娇,周秀骥,铁学熙,等.广州大气气溶胶对到达地表紫外辐射的衰减[J].科学通报,2012(18):1684-1691.

气候变化研究范文篇6

关键词:风应力矢量EOF小波分析

中图分类号:P73

文献标识码:A

文章编号:1007-3973(2012)007-134-02

1引言

风应力的定义为海面风应力表示着单位面积,单位时间由风向海水输送的动量,它是海气相互作用的一个重要环节,反映了大气运动对海洋运动影响的动力效应。Sverdrup的大洋风生环流理论,风应力在海洋环流的形成和变化中有着重要的作用。李克让和林贤超(1996)对太平洋风应力平均场进行了研究指出:风应力的分布特征基本上与行星风系的分布一致,风应力的南北半球分布不对称,盛行风带中风应力的季节变化比微风带中的大,中纬度西风带中的风应力变化幅度比热带信风中的大。Inui等(2002)以及刘秦玉等(2006)的研究证实了风应力对表层海流及潜沉率有很大的影响。Holopainen和Oort(1981)通过对比三种数据计算出的海表平均旋度指出在不同纬度上三种旋度的差别以及哪种更符合实际的观测场,并指出涡度收支对驻波的重要作用。

风应力是海洋大气相互作用的重要变量,研究其特征及变化趋势是研究其他海洋大气相互作用及其耦合的基础,而且对于研究者来说,是一个有待研究结果出现的研究领域,尤其是小区域的风应力及其旋度的变化。本论文希望通过对中国东部近海多年风应力资料的处理和研究,探求到此区域风应力及风应力旋度的分布特征及时间变化趋势,并揭示其在气候学上的意义。

2数据与方法

本文使用的是SODA(SimpleOceanDataAssimilation)全球海洋数据集(全球简单海洋资料同化分析系统)的海表面风应力资料。资料的水平网格分辨率为0.5(??.5(?,时间分辨率为1个月,垂直方向分为1层,时间年限为1958年1月-2006年12月。选取的研究范围为中国东部近海区域(110癊-136癊,20癗-45癗)。

本文所用方法是基于矢量场的经验正交函数分析(矢量EOF分析)(王兴盘、1981)。对此区域计算出距平场、再进行滤波将风应力距平场分解为7年以上和7年以下两部分,把7年以上的称为年代际变化,7年以下的称为年际变化。分别进行矢量EOF分析,主要分析前两个模态。用小波分析的方法分析高频场即年际变化的时间序列,得出高频信息主要的周期及出现年份。

3风应力年代际变化分析

对中国近海(110癊-136癊,20癗-45癗)7年滑动平均场即年代际变化的矢量EOF分析得到的前2个模态的累计方差贡献达到79.34%。

图1中国近海风应力距平场年代际变化的第一模态(左上)、第二模态空间分布(左下)和第一模态(右上)和第二模态时间系数分布图(右下)

图1所示的矢量EOF第一模态结果的方差贡献率为53.97%。空间场主要为强度较大的南风,且在朝鲜半岛以南的大洋处较强,呈反气旋性,我国渤海黄海海域风力较强,在东南沿海即东海南部及南海北部较弱,为气旋性。从图1(右上)中可以看出,对应的时间序列,1961年7月至1982年时间系数为负,1982年至2003年7月时间系数为正,表明整个海域的东南风是一个增强的过程,也可以说80年代初之前北风异常增强,对应冷空气增强,80年代初之后,东南风异常增强,对应冷空气减弱。

图1所示的第二模态的空间场和时间序列,方差贡献率为25.25%。空间场为由西南向东北的风应力,且在台湾海峡处较强,台湾岛东侧的宽广海域的风应力较弱,为反气旋性,并且时间序列在1969年至1979年为负值,表明北风加强,80年代和90年代为正值,表明南风加强,且在1984年至1992年南风强度减弱,之后又逐渐加强,1995年开始逐渐减弱,90年代末开始转为负值,北风加强,强度逐渐增加。

4风应力年际变化分析

对中国近海(110癊-136癊,20癗-45癗)高频场即年际变化的矢量EOF分析得到的前2个模态的累计方差贡献达到52.03%。对2个模态的时间序列进行小波分析。

图2(左上)为中国近海高频场即年际变化进行矢量EOF分析第一模态的空间场,方差贡献率为30.14%。图2(左上)所示的空间场为由西北向东南并在太平洋副热带海域渐渐转为东北西南向的北风,为反气旋性。在渤海、黄海、东海海域风力较小。朝鲜半岛南侧及台湾岛东侧,东南侧海域为风应力较大区域。由于时间序列振荡剧烈,且没有明显的变化趋势。我们对此时间序列进行了小波分析,如图2(右上)所示,图中红色线内区域为通过检验的波动,可以看出2-4a的年际变化主要出现在20世纪90年代之前的时间段上,其中80年代初出现了一次7a的变化,而90年代后期主要为更低频的1-8a的年际变化。

图2中国近海风应力距平场年际变化第一模态(左上)第二模态(左下)的空间分布和第一模态(右上)和第二模态(右下)时间序列的周期。

图2所示的第二模态结果,方差贡献率为21.89%。空间场为西南风,且呈反气旋性。渤海湾及图中东南部的太平洋为风应力较弱的区域。由台湾岛至日本南部的狭长海域为风应力较强的区域,且在日本南部及朝鲜半岛东南侧海域达到最大。对时间序列进行小波分析后发现(如图2(右下))20世纪60年代初至70年代初主要为1-6a的变化,70年代末出现了8-10a的变化,80年代主要为2-8a的变化,90年代初周期不明显,之后为2-4a的变化。

5结论与讨论

本文研究结果,总结如下,年代际的时间尺度上,近几年我国东部近海风应力的变化是一个东南风逐渐异常增强,冷空气逐渐减弱,东北季风异常增强的过程。我国东部近海风应力的年际变化空间分布还是以西北东南向为主,东北西南向为第二模态,时间序列主要变现为强烈的震荡,年际变化的周期主要为2-7a,猜测这种周期变化主要受到ENSO变化周期的影响。我们计算风应力的年际和年代际变化的方差贡献后发现,中国近海海域的风应力变化,海岸线附近尤其是南海北部、台湾海峡及渤海黄海北部海域的变化以年代际变化为主,而其他区域的年际变化为主。因此,中国近海区域的风应力变化主要取决于年际变化,其变化趋势与ENSO的变化存在一定关系,但在近岸海域,主要受到盛行风的影响,东北风异常增强,即冷空气增强。

本文并未对产生风应力的变化的原因进行研究,仅仅猜测ENSO变化的海洋信号与中国近海区域风应力变化有一定关系。另外,本文只是针对中国近海区域风应力变化进行研究,影响中国气候变化的因素很多,希望未来可以继续深入研究此问题。

参考文献:

[1]刘秦玉,胡海波,刘海龙,等.北太平洋副热带潜沉率及其变化中海面风的作用[J].海洋与湖沼,2006,37(2).

[2]李克让,林贤超.太平洋风应力平均场的特征[J].地理学报,1996,51(1).

[3]王盘兴.气象向量场的自然正交展开方法及其应用[J].南京气象学院,1981(01).

气候变化研究范文

[关键词]国际贸易;气候变化;贸易政策;气候政策

[中图分类号]F74[文献标识码]A[文章编号]2095-3283(2013)10-0035-03

[作者简介]闫云凤(1977-),女,汉族,山东淄博人,上海海事大学教师,对外经济贸易大学博士后,研究方向:国际贸易与低碳经济。

[基金项目]上海市社科规划一般课题(2012BGL004)、上海市教育委员会科研创新项目(13YS050)、上海海事大学科研基金(220120114)。气候变化已经成为当今世界社会与经济可持续发展面临的巨大挑战之一。全球贸易的蓬勃发展,使人们将贸易与气候变化问题联系起来。各国际组织都十分重视研究国际贸易和气候变化的关系,如:2007年,世界银行(WB)的报告《国际贸易与气候变化——经济、法律和制度分析》对气候变化议程与多边贸易体制相互交织的几个问题进行了分析(Mani,etal.2007);2009年,世界贸易组织(WTO)与联合国环境规划署(UNEP)共同发表了一份名为《贸易和气候变化》的报告,深入阐述了自由贸易与气候变化的关系,该报告指出,全球经济都将受到气候变化的影响(Tamiotti,etal.);2010年,世界银行发表的以“发展和气候变化”为题的《2010年世界发展报告》中指出,国际贸易和气候变化之间的交互作用对于国际社会尤其是发展中国家而言具有特别重大的意义。鉴于国际贸易与气候变化的相互影响,贸易政策在应对气候变化方面也发挥重要作用(Bierbaum&Fay,2010);2012年,国际贸易和可持续发展中心(ICTSD)的报告比较分析了联合国可持续发展委员会(UNCSD)、《联合国气候变化框架公约》和WTO谈判中涉及到的国际贸易和气候变化问题(Teehankee,etal.)。

我国学者也从不同角度分析了国际贸易和气候变化的关系,如曲如晓和马建平(2009)主要分析了边境调节税和碳标签等气候政策引起的贸易问题,以及气候变化与WTO相关规则的兼容性问题;赵玉焕(2010)重点对贸易和贸易自由化对温室气体排放的影响的理论和实证研究进行文献综述,并简单分析了国际贸易在减缓和适应气候变化中的作用以及气候变化对国际贸易流动量和格局的影响;彭水军和张文城(2011)从多边贸易体制的视角分析了全球气候变化问题,重点分析了WTO规则与多边气候协议之间的潜在冲突。席艳乐等(2011)主要从国际贸易对气候变化的影响、气候变化对国际贸易的影响、国际社会气候变化的应对措施对贸易的影响以及WTO在应对气候变化中所面临的困境这四个方面的研究进行述评;闫云凤和甘爱平(2012)侧重于分析贸易自由化对气候变化影响,主要围绕对外贸易的环境效应、环境库茨涅茨曲线、国际贸易隐含碳这三个方面进行文献述评。本文从另一个新角度解读《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)谈判进程中涉及的贸易问题和WTO规则下的气候变化问题,为贸易和气候政策的协调可持续发展提出对策建议。

一、国际贸易与气候变化的关系

1.气候变化会影响国际贸易的数量和模式

首先,气候变化可能会改变某些国家的相对优势,导致国际贸易格局的变化。这一影响对那些比较优势来自气候或地理因素的国家更为明显。气候变化的生物物理影响将改变世界各国的生产能力。对农业、渔业和其他社群产生的影响将会改变各国出口类型和贸易模式的比较优势。对于那些依赖于农业生产的国家而言,在遭遇气候变暖或极端天气事件时,其农作物生产和出口可能将减少。全球气温升高1℃,低纬度地区发展中国家的谷物产量预计将减少5%~10%;当然,气候变暖也有可能增加中高纬度地区的农业产量。据有关研究预测,到2022年,某些非洲国家的粮食产量将减少50%,2100年这些国家来自粮食的净收入将减少90%。其次,气候变化不仅会影响到货物贸易,也会波及服务贸易。以旅游业为例,许多旅游胜地依靠自然风光吸引旅游者,但海平面上升和天气格局变化可能将剥夺这些自然资产,对这些国家的旅游业发展造成损害。再次,气候变化引起极端气候现象增多,开展贸易所必需的基础设施和航线也会受到影响。因此各国对可能出现的气候影响所采取的政策措施,将会影响其贸易活动并改变其贸易模式。

2.贸易可能会对气候变化产生消极或积极的影响

国际贸易活动是建立在产品制造及其交易上的,而产品的生产和运输直接影响着能源消耗,也直接导致温室气体排放,从而对气候变化产生消极影响。据国际能源机构(IEA)估算,2011年运输排放占到全球排放的23%。贸易开放对应对气候变化也会产生积极影响。如贸易自由化会引导一国或地区更多地生产具有比较优势的产品,如果比较优势集中在能源节约型的产业,那将有助于减少温室气体排放;贸易发展提高了人们生活水平,提高了人们对环境质量的需求,人们的消费偏好更加倾向于环境友好型产品和服务,这将促使企业更多地使用清洁生产技术,有利于减少温室气体排放;贸易开放可提高环境友好产品的可得性,并降低其生产成本,更加开放的贸易可以推动包括新产品和新工艺在内的全球技术创新和推广,催生清洁技术产业和低碳经济的发展(Grossman和Krueger,1991)。

3.贸易政策可改变各国减缓和适应气候变化的能力

贸易开放政策可使环境或气候友好型产品、服务和技术更容易获得,并降低此类商品和服务价格,并促进气候环境友好技术的传播,改善能源效率,从而加强各国减缓和适应气候变化的能力。知识产权方面的贸易政策可以刺激增加新技术研发投入,但却会增加环境友好型技术的进口成本。

4.气候变化政策可能改变贸易的流向、流量和结构

碳税和碳交易等措施可以影响所在国企业的竞争力,因而导致“碳泄漏”。有些国家担心采取严格减排措施国家的企业可能会在国际贸易中遭受更大的损失。比如一个国家A对碳排放实施严格管制措施,而另外一国家B没有采取严格的气候变化缓解措施,那么,在国际市场竞争中,A国企业可能处于不利的地位,因为他们比B国企业担负了更高的碳成本。A国企业甚至会因此迁移到B国家,从而使得后者吸纳大量新投资,于是提出征收边境调节税。这些气候变化政策将会改变贸易的流向、流量和结构。

国际贸易与气候变化的相互作用使得贸易和气候政策可以相互支持,同时由于不同国际组织、不同国家的目标各异,使得贸易和气候政策也存在着潜在的冲突。这也是联合国气候大会一直没有达成一致的一个主要原因。

二、UNFCCC谈判进程中涉及的贸易问题

1.UNFCCC条款本身包含贸易问题

联合国气候变化框架公约(UNFCCC)于1994年正式生效,该公约的最终目标是:“将大气中温室气体的浓度稳定在防止气候系统受到危险的人为干扰的水平上。”UNFCCC很早就涉及到贸易问题,这主要体现在公约的第三条第五段:“缔约各方应该共同努力建立一个相互支持的开放国际经济体系,促进各方,特别是发展中国家的经济可持续增长和发展,使他们更好地应对气候变化问题。应对气候变化所采取的任何措施,包括单边措施,不应构成歧视的或变相限制国际贸易的手段”。

2.《京都议定书》要求减少对国际贸易的负面影响

《京都议定书》是目前UNFCCC下唯一一份具有法律约束力的文件。《京都议定书》于1997年通过,2005年开始强制实施。根据“共同但有区别责任原则”,在2008—2012年间,全球主要工业国家(附件1国家)的工业二氧化碳排放量比1990年的排放量平均要低5.2%,而发展中国家(非附件1国家)不承担强制减排责任。《京都议定书》要求附件1国家应该采取政策措施减少气候变化对其他国家尤其是发展中国家国际贸易、社会、环境和经济等的负面影响。

3.COP13开创了探讨贸易与气候变化关系的新时代

2007年在巴厘岛召开的UNFCCC第13次缔约国会议(COP13)上,COP主席首次召集各国贸易部长会议探讨贸易和气候变化的联系,会议之后,形成了“气候变化行动可能涉及贸易扭曲,从而威胁经济发展”的观点。直到COP17,公约内几乎所有机构和组织都谈到贸易问题,并计划采取国家层面的气候政策措施,如美国就试图采用边境调节税等措施来应对气候变化。但是这些都只是关于贸易的表面性讨论,没有形成一个具有约束力的文件。

4.COP17决定履行《京都议定书》第二承诺期并启动绿色气候基金

在南非德班举行的COP17,与会各方一致同意启动一个谈判进程以达成新的议定书,并由大会附属机构“德班强化行动平台特设工作组”负责监督履行。“德班强化行动平台特设工作组”重点解决缓解和适应气候变化、资金、技术开发和转让、行动透明度等问题,同时支持发展中国家开展能力建设。缔约方进一步要求成员国和观察员组织提出建议和方法,从而为应对气候变化树立更高的目标。

UNFCCC谈判进程中,各缔约方普遍对“碳泄露”和对失去竞争力产生担忧,这使得一些国家在制定有效的国内减排政策时困难重重,从而阻碍了一些全球主要碳排放国采取有效的减排措施,但UNFCCC至今没有为此提供相关的讨论空间,也未正视这些令人担忧的问题。

三、WTO规则下的气候变化问题

虽然“保护和维护环境”是WTO的重要宗旨之一,UNFCCC和《京都议定书》等多边环境协议也都把自由贸易作为其基本原则之一,但这些气候协议仍然与WTO规则存在诸多潜在冲突。

1.WTO规则与多边气候协议可能存在冲突

从国际法的角度来看,WTO与多边减排协议存在诸多可能的冲突,这主要体现在WTO规则对多边气候协议相关减排措施的潜在约束上。与减排有关的贸易措施主要包括关税、配额、禁令等贸易限制措施,其基本目的是对其他国家的行为施加影响。GATT1994中有两个条款直接限制这些贸易措施的使用,即GATT1994第1条(ArticleI)和第13条(ArticleXIII)。前者规定了最惠国待遇原则,后者则禁止对不同国家的进口采取歧视性的数量限制措施。最惠国待遇要求成员国不能实施歧视性的贸易措施,如果《京都议定书》非缔约方也是WTO成员,那么对其实施单边贸易限制措施,就违反了GATT/WTO的非歧视原则。而GATT1994第13条则直接限制与减排有关的配额、禁令等数量限制措施的使用。

2.WTO规则与多边气候协议可以相互协调

WTO原则上支持环境保护,多边气候协议也支持自由贸易。而在机构上,WTO与多边气候协议也有一些交叉,比如《气候变化框架公约》秘书处在WTO的贸易与环境委员会(CTE)具有观察员身份,并参与一些谈判;而WTO秘书处官员也参加政府间的气候会议。但是这些对于促进贸易和气候变化的良性互动还远远不够。因此,WTO规则与多边气候协议应进一步调整、协调、加强国际协商与合作,以便减少或避免将来可能的贸易与环境纠纷,促进二者的良性互动,实现双赢。

四、国际贸易与气候变化的协调对策

1.制定一个有效的全球气候变化协定

气候变化是一个跨越国境全球范围的环境问题,应对气候变化措施也必须在多边谈判与合作的框架内达成共识才会有效。当前,在应对气候变化和促进贸易自由化方面都迫切需要通过多边谈判达成共识。在气候领域,自2009年的哥本哈根气候大会,各国就在为达成一项后京都气候变化多边协议而进行谈判,2012年11月底,各国代表齐聚多哈,朝这一目标继续努力。在贸易领域,WTO多哈回合包括环境货物和服务在内的贸易自由化谈判也在进行中。真正解决全球气候变化问题,一个公平而有效的全球性气候协议必不可少,而且需要将发展所关注的问题纳入其中。各国首先要在全球气候变化协议的目标、途径以及与减排相关的核心内容上达成实质性共识,然后再根据这些共识找到与其相适应的贸易手段,并有效指导各国实施国内环境和气候政策。

2.任何的单边气候措施都不得带有贸易保护条款

因为担心碳税和碳排放交易等国内单边减排措施可能会影响本国企业的竞争力,从而导致“碳泄漏”。有些国家以避免应对气候变化、保护环境为名,制定苛刻的技术标准或提高关税,或通过边境调节税对来自国外的碳密集型商品征收二氧化碳排放税,从而对进口商品加以限制。这样,一个国家采取贸易保护措施可能导致其他国家的报复,并进而演变为针锋相对的“贸易战”,最终导致两败俱伤。因此,诉诸保护主义政策将对贸易产生毁灭性的损害。

3.WTO成员应立即协商修订WTO规则以解决单边减排措施所引起的贸易争议问题

WTO专家虽然有能力和经验裁决贸易与环境争端问题,但他们所遵循的法律条文却是在几十年前制定的,当时的学者专家们根本不能预见到全球气候变化带来挑战的严峻性,所以WTO成员应通过谈判协商解决贸易和气候变化引起的问题,以便减少相关的诉讼。WTO成员应立即考虑并协商达成共识,重新改写WTO规则,促进绿色清洁技术的传播,使贸易更“绿色”,使WTO规则成为应对气候变化和其他环境问题的重要力量。发展中国家是新增二氧化碳排放的主要来源,通过新的WTO规则消除贸易壁垒、促进清洁技术向全球尤其是发展中国家传播,不仅可以降低这些国家的减排成本,还会激励他们扩大生产、使用和出口清洁技术,这是应对气候变化的关键。因此,WTO成员应立即协商修订WTO规则,以解决单边减排措施所引起的贸易争议问题,而不应该把这些问题寄托于WTO的争端解决机制。

[参考文献]

[1]彭水军,张文城.多边贸易体制视角下的全球气候变化问题分析[J].国际商务,2011(3).

[2]曲如晓,马建平.贸易与气候变化:国际贸易的新热点[J].国际贸易,2009(7).

[3]席艳乐,孙小军,王书飞.气候变化与国际贸易关系研究评述[J].经济学动态,2011(10).

[4]闫云凤,甘爱平.国际贸易对气候变化的影响研究综述[J].会计与经济研究,2012(2).

气候变化研究范文1篇8

【关键词】气候变化自主性适应计划性适应牧民

面对气候变化,人类需要同时采取“减缓”和“适应”两条路径,其中,减缓能够降低气候变化的速率和范围,而适应则能够降低对气候变化的敏感性,从而最终降低由气候变化所带来的脆弱性。但无论是适应还是减缓的各种措施都无法避免气候变化所带来的影响,因此在短期和长期应对气候变暖所产生的影响方面,采取适应措施是必要的。而且人类社会采取的主动适应措施比自然系统适应气候变化有更大的作用。对于气候变化的适应性正由原来“排在减缓之后的次要问题”变成当今的首要问题了(UNFCCC,2007)。在减缓气候变化进程的全球协作之外,将适应作为一种生存和发展战略加以强调也吸引了不同国家政府的重视和支持。减缓是一项相对长期、艰巨的任务,而适应则更为现实、紧迫,尤其对于经济和社会系统相对脆弱的发展中国家而言,气候问题将首先是适应问题。

IPCC在2001年指出适应性是指系统的活动、过程或结构本身适应气候变化包括气候变率和极端气候事件等,减轻潜在损失,利用机会或对付气候变化后果的能力。并在2007年的最新评估报告中对适应的定义再次进行了说明。所谓适应是指为降低自然系统和人类系统对实际的或预计的气候变化影响的脆弱性而提出的倡议和采取的措施。学者们对气候变化适应性基本是使用IPCC的定义。

一、气候变化的计划性适应

按照行动主体不同及是否有意识的进行(IPCC,2001、2007),气候变化的适应可划分为自主性适应和计划性适应。其中,计划性适应可理解为国家或地方政府为降低自然系统和人为系统对实际的或预计的气候变化影响的脆弱性而采取的措施。通常包括资金、技术资助的措施,行动倡导建议或措施,国家政策、法律等。根据UNDP(2007),成功的计划性适应规划包括:一是有效规划的信息,包括有效的信息获取途径等;二是气候防护性基础设施;三是基于穷人需求之上的社会风险管理和减贫保险;四是灾害风险管理制度。Agrawal(2008)等人的研究发现,有四种有效的计划性适应机制——提供信息、提供技术、财政支持和领导,能够增强自主性适应机制,可以由国家、地方政府等公共机构提供,也可由公民社会组织提供,还可以通过服务机构和私人公司等市场机制解决。在市场经济环境下,市场是配置应对气候变化的各种资源的基础性方式,政策的作用在于影响和优化资源配置。各级政府适应性的地方政策必须得到国家政策和战略的支持,国家和各级政府间有力的合作才能提高对气候变化的适应性。

1、国家、政府层面的计划性适应

由英国的尼古拉斯·斯特恩领导完成的“从经济学角度看气候变化”报告,强调政府应通过制定政策框架将适应与发展政策和规划相结合。越来越多的国家开始重视对气候变化风险的应对,并将其上升至国家的战略和计划层面。

欧盟出台《适应气候变化发展白皮书》,通过建立起气候变化对欧盟影响及后果的知识基础、将“适应”战略融入欧盟主要的政策领域、综合运用各种政策工具解决资金问题、开展国际适应合作来实施适应战略。2008年12月17日,德国政府通过《德国适应气候变化战略》,分列出农业等13个领域采取适应气候变化行动可选择的方案,构建了德国适应气候变化影响的行动框架。澳大利亚政府通过为地方政府提供资金或资助某些项目间接帮助地方政府其承担气候变化的风险,并采取措施应对气候变化可能带来的局部影响。

由于不同区域和国家受气候变化的影响、适应成本和适应能力存在巨大的区域差异,适应性选择也存在较大不同。中国是气候变化脆弱性高的发展中国家,面临更高的气候变化风险。中国应按照“在可持续发展框架下应对气候变化”以及“减缓与适应并重”等原则,强调通过实施可持续发展战略和社会经济发展模式的主动转型来积极应对气候变化问题,不能采用单一的以适应为主或以减缓为主的“单效”方案,从而实现社会经济发展、减缓和适应气候变化的协调推进。未来中国的适应能力建设应该从以推进经济发展为基础,建立健全组织机构、政策法规、基础设施建设、科研与推广、公众参与、城镇化与农业现代化,建立健全防灾减灾预警系统。在此基础上,还应关注和借鉴其他国家或区域进行的具体实践层面的研究。应当加强国内区域适应气候变化的案例研究、扩大研究领域、加强极端天气、气候事件影响的研究,以降低影响评估的不确定性,并提出切实可行的适应对策。

目前,对气候变化的计划性适应研究主要是基于气候变化的表现和影响分析而进行的宏观层面的政策回顾或行动倡导,这些战略或政策措施都是以国家和政府制定并主导的,并且与减缓对策结合在一起。计划性适应与减缓气候变化的措施两者都是一种中长期的行动和策略。正如减缓措施需要全球各个国家发挥协同作用一样,适应策略也需要不同国家或地区、中央和地方的协调。

2、农业和畜牧业对气候变化的计划性适应

农业是受气候变化影响最直接、最脆弱的经济部门。气候变化对农业尤其是种植业生产影响的强度和范围要超过其他产业与经济活动。气候改变以及极端气候状况都会对农业生产体系产生强烈的影响,进而降低农业生产力。近年来,畜牧业受气候变化的影响也逐渐显现。牧民进行畜牧生产最基本的生产资料——草地是受气候变化影响最显著的领域之一。因此,气候变化对农牧民的影响都非常显著。然而以牧区或草原为单位,主要是气候变化影响草地生产力的研究。

政府有关决策机构应采取适应对策、通过适当调整以限制损失和充分利用正在改变的气候条件,促进农业结构的调整,加强农业适应能力建设,以尽量减少损失和尽量实现潜在的效益,以应对未来气候变化的不利影响。农业生产对全球气候变暖的适应并不是被动的、消极的反应,应当以经济、社会和生态环境的协调发展为原则,从系统的观点进行综合考虑,实现各个系统之间的相互协调,保证农业生产的可持续发展。

在农业适应对策研究方面,多是基于平均气候条件下的影响,近年来气候变率和极端气候的增多加重了对农业的危害,因此也应加强对极端气候的研究。另外,在运用简单模型来分析各地农业脆弱性的基础上提出的计划性适应对策尚不具有普适性。在中国,适应仅仅是减轻气候变化对农业影响的众多对策中的一部分。而农业也仅指种植业。

目前,微观层面的研究已开始包括政府的计划性适应和农户层面传统的自主性适应。但是在适应性标签之下直接进行的针对性研究,尤其是区域层次和社区层次更为薄弱。微观层次的农户是适应气候变化最主要的主体之一。不能忽视农民或牧民的个体行为是适应过程中的重要组成部分以及他们的作用。政府计划性的适应措施最需要的是农牧户层面的支持和实践,这样才能保证农业对气候变化的适应对策的针对性、可行性,真正在适应气候变化方面发挥作用。然而现在中央出于保证草原减排的考虑,在很多地区实行休牧禁牧、围栏封育对牧民的放牧活动进行限制,而这些政策很大程度上是政府行为,与牧民的利益存在很大冲突。张倩(2011)的研究就发现草畜双承包、禁牧等国家旨在抵御自然灾害、保护草原生态的计划性政策却导致牧民畜牧生产成本提高而生计难以持续,从长远来看将会降低牧民的适应能力,大大增加他们面对气候变化的脆弱性,而只有国家和牧民实现良性互动才能更好地应对气候变化。

二、气候变化的自主性适应:社区和农牧民层面

“农民和农村社区在面临气候条件的变化时会自觉地调整他们的生产实践,这是一种‘自发’的适应策略”(蔡运龙、BarrySmit,1996),这是可见的中文文献中最早提及“自主性适应”的研究。这种策略与政府计划性适应措施相比,具有更高的灵活性和时效性。了解自主性适应过程与机制是理解气候变化影响的重要途径,也是有效制定与执行计划性适应政策的基础。

国外已经有很多学者关注气候变化的自主性适应问题。瑞士气候变化与发展委员会(2009)通过南非的案例研究发现,当地农户的自主性适应在没有外界支持和关注的情况下,大多采取的是一种应对导向措施,难以进一步提高其生计的弹性。Corbett(1988)通过苏丹和埃塞俄比亚的案例研究发现,当地农户在面对干旱时,首先采取的是改变种植、增加小型商品买卖等保险性措施,其次是售卖牲畜、出售农业生产工具和典押土地等资产处置措施,最后通过移民等方式。自主性适应措施包括流传于当地的乡土知识文化,比如干旱时集雨、降低家庭成员的营养水平、低价出售牲畜等,同时农户常常采用多种生计措施,力图获得各种收入资源或自然资源,从而保证在干旱等风险期间的生计不受或少受影响。

近几年国内对农牧民适应气候变化的研究更多关注的是气候变化对农牧民的影响而不是农牧民的自主性适应。虽然有的研究中阐释了具体的适应行为或措施,但是没有明确指出这些就是农牧民的自主性适应,并且往往忽视农牧民在受灾情况下采取的适应措施产生和具体操作的过程和运行机制。回顾为数不多的中文文献对社区或农牧民适应气候变化的研究,可将其中涉及的适应措施归纳为以下五种。

1、通过产业调整来适应气候变化

因近年来的干旱导致草场退化严重,牧业难以为继,农牧交错区少数民族牧民调整了农牧比例,种植业成为村民主要的生产活动(梁筱筱,2010)。

2、通过外出务工或发展商业来适应气候变化

气候条件不断恶化,降水减少、干旱多发导致农户选择放弃没有收入的农业生产,将劳动力解放出来外出打工、做买卖等,农牧民外出务工规模扩大,“空心村”现象开始出现。

3、通过调整畜牧生产来适应气候变化

气象灾害频发,草原植被日益退化,牧民生存条件愈发恶劣,锡林郭勒盟中北部的阿巴嘎旗的纯牧区苏木开展生产自救,如把种公羊集中管理;对草场实行常年围封禁牧,建立集体打草场等。在旱灾的影响下,牧民会选择走场或到没有遭灾的地方进行敖特尔放牧(短期性的游牧方式)。通过改进和采用适应气候变化的技术诸如禁牧舍饲、作物及牧草相结合的带状间作技术等,不仅能提高农牧民的适应能力,还能增加他们的经济收入。科尔沁地表的河流湖泊因干旱多已干涸,农牧民的用水模式发生改变,生产生活严重依赖地下水,这为科尔沁地区农牧业的可持续发展埋下了隐患。

4、通过让后代转变谋生方式来适应气候变化

张黎(2009)等人的调查发现,全部受访牧户都希望他们的后代离开牧区进人城镇生活,不愿意让他们继续从事畜牧业生产。

5、通过合作,共同降低自然风险来适应气候变化

通过对牧户生产经营状况现状分析,达林太、刘湘波(2009)发现通过组建牧区牧民合作经济组织,协商使用草地,实现移动式减灾,能够达到风险防范的效果,实现小牧户增收。周立、姜智强(2011)也指出通过制度创新,以社区为基础,以合作为内容把牧民组织起来采取科学化的生计适应方案。

研究中除了关注农牧民的适应行为,还有研究对农户适应的影响因素进行了分析。在认知偏差和思维定式等因素的影响下,农户适应气候变化的行为决策过程中会产生大量的非理,导致适应与变化之间存在时滞现象。牧户对短期气候变化趋势的感知更加深刻、准确,他们的适应行为多为自发性被动适应,缺乏行之有效的主动适应。

三、结语

随着“适应气候变化”这一问题得到越来越多的关注,对政府的计划性适应和社区、农牧民自主性适应的研究也日益增加。适应本身就是一个降低当前或未来可能存在的脆弱性的过程。无论是对计划性适应和自主性适应两者中的哪一种所进行研究,都有利于对今后研究两种适应的相互作用或者互动提供一定的支持。

国家和政府的计划性适应政策或措施,其涉及的部门日益广泛,覆盖的领域也愈发丰富。为了保证这种自上而下产生的计划性适应的有效性和针对性,绝不能忽视自下而上的自主性适应的产生过程及运行机制。目前对自主性适应机制的关注较为缺乏,对自主性适应措施进行分类也还未在目前的研究中涉及,在本文所总结出的产业调整的适应、种植业或畜牧业生产上的适应、让后代改变谋生方式的适应以及通过合作降低气候变化风险的适应等方面之外,对社区或农牧民个体层面是否存在其他方面的自主性适应行为,还需要在今后的研究中进行发掘和总结。对于关注相对不足的基层社区和农牧民,需要进一步探究他们面对气候变化风险时自发的应对和适应气候变化策略的产生及具体运作过程,了解农牧民对计划适应措施的需求,并结合当地政府的计划性适应措施的实施和社区、农牧民的回应,为政府今后进一步设计或改善已有的适应气候变化策略提供参考。

【参考文献】

[1]IPCC:气候变化2007:综合报告[R].瑞士,2007.

[2]朱建华、侯振宏、张治军等:气候变化与森林生态系统:影响、脆弱性与适应性[J].林业科学,2007,43(11).

[3]联合国开发计划署UNDP:2007—2008年人类发展报告[R].2007.

[4]傅东平:适应气候变化的经济政策选择[J].武汉船舶职业技术学院学报,2011(1).

[5]任小波、曲建升、张志强:气候变化影响及其适应的经济学评估——英国“斯特恩报告”关键内容解读[J].地球科学进展,2007,22(7).

[6]葛全胜、曲建升、曾静静、方修琦:国际气候变化适应战略与态势分析[J].气候变化研究进展,2009,5(6).

[7]曾、毛媛媛:中国适应气候变化的法律对策[J].昆明理工大学学报(社会科学),2010,10(1).

[8]姜冬梅、王灿、张孟衡:中国适应气候变化国家战略定位的初步探讨[J].环境保护,2007(6A).

[9]杨潇、李杨帆等:“十二五”环境规划中应对气候变化问题的思考[J].中国人口·资源与环境,2010,20(2).

[10]国家发展和改革委员会:中国应对气候变化的政策与行动——2009年度报告[R].2009.

[11]林而达、许吟隆、蒋金荷等:气候变化国家评估报告(Ⅱ):气候变化的影响与适应[J].气候变化进展,2006,2(2).

[12]吴丽丽、罗怀良:国内农业生产对气候变化的脆弱性与适应对策研究进展[J].亚热带水土保持,2010,22(1).

[13]李小云、齐顾波、徐秀丽:气候变化的社会政治影响:脆弱性、适应性和治理[J].林业经济,2010(7).

[14]方一平、秦大河、丁永建:气候变化适应性研究综述——现状与趋向[J].干旱区研究,2009,26(3).

[15]谭英、奉志伟、牛宝亮、潘学标:气候变化背景下的农牧交错区村民认知和应对行为的调查分析[J].中国农学通报,2009,25(23).

[16]赵静娟:禁牧政策的利益关系分析——以宁夏盐池A村为例[J].甘肃农业,2006(2).

[17]张倩:牧民应对气候变化的社会脆弱性——以内蒙古荒漠草原的一个嘎查为例[J].社会学研究,2011(6).

[18]Corbett,J.:FamineandHouseholdCopingStrategies[J].WorldDevelopment,1988,16(9).

[19]EakinH.,Bojórquez-TapiaL.A.Insightsintothecompositionofhouseholdvulnerabilityfrommulticriteriadecisionanalysis[J].GlobalEnvironmentalChange,2008(18).

[20]FordJ.D.,SmitB.,WandelJ.VulnerabilitytoclimatechangeintheArctic:AcasestudyfromArcticBay[J].CanadaGlobalEnvironmentalChange,2006(16).

[21]FordJ.,SmitB.AframeworkforassessingthevulnerabilityofcommunitiesintheCanadianArctictorisksassociatedwithclimatechange[J].Arctic,2004(57).

[22]武艳娟:气候变化对宁夏农户生计的影响[D].中国农业科学院,2008.

[23]梁筱筱:半干旱农牧交错区少数民族农牧民适应研究——以内蒙古科尔沁地区为例[J].现代企业文化,2010(18).

[24]红歌佐拉:内蒙古牧区生产生活的变迁[J].内蒙古民族大学学报(社会科学版),2007,33(4).

[25]张黎、龙瑞军、邓波、张茂林:内蒙古阿拉善盟3个旗牧民草地生态观比较分析[J].草地学报,2009,17(6).

[26]达林太、刘湘波:内蒙古牧区牧民的现实需求与牧区合作[J].北方经济,2009(11).

[27]周立、姜智强:竞争性牧业、草原生态与牧民生计维系[J].中国农业大学学报(社会科学版),2011,28(2).

气候变化研究范文篇9

关键词:黄土蜗牛壳体化石古气候综述

一、引言

蜗牛作为陆生软体动物,对环境变化适应性差,较为敏感。其保存完好的石灰质外壳记录了大量的古地质、古气候等自然信息。蜗牛是黄土中常见的无脊椎动物,化石保存在不同时代的黄土地层中,是研究气候变化的良好载体,被认为是黄土古环境变化研究的“指示性动物”[1]。因此本文沿时间序列总结近十几年来黄土中蜗牛壳体种属组合与古气候相关的研究新进展,以期对未来的研究提供意见建议。

二、研究背景

关于黄土中蜗牛种属组合与古气候的研究,由上个世纪80年代研究洛川黄土剖面兴起,陈德牛等初步将中、晚更新世以来的蜗牛化石组合划分为反映较温湿生物气候环境的间齿螺组合和反映干冷生物气候环境的华蜗牛组合。刘东生在其专著《黄土与环境》中建立了第四纪以来较完整的蜗牛化石种属组合特征。20世纪90年代中期以来,黄土中蜗牛壳体化石的研究步入了新阶段,从传统的描述性分析到开展半定量、定量研究,相关研究也表明蜗牛对气候环境变化具有很好的响应性,是研究气候变化良好的替代性指标,对定量重建古气候要素值有极大的推动作用,如温度、湿度等[2]。

三、研究现状

(一)长尺度古气候研究

吴乃琴等(1995)选用对应分析法,对陕西省阳郭镇晚冰期黄土地层中的蜗牛化石进行研究,划分了代表不同温湿环境的3个蜗牛化石组合带,得出了该时期渭南地区的气候变化过程。通过洛川黄土剖面S1以上地层118个样品的蜗牛化石研究,吴乃琴等(1996)得出110ka以来,洛川古气候长周期变化的总趋势为冷干、暖湿交替演变。吴乃琴等(2000)对洛川黄土剖面25万年以来的陆生蜗牛化石种属组合的分析表明,东亚夏季风对控制陆地生态演变有显著的40ka变化周期。伍斌等深入探讨了西峰黄土剖面S5古土壤层的蜗牛化石组合,发现西峰地区在S5形成时气候环境经历了几次显著的波动。陈晓云等(2008)研究了黄土高原西峰和洛川黄土剖面末次冰期较高分辨率的蜗牛化石组合,发现黄土高原在59~29kaB.P.期间气候变化过程为较温和湿润―冷干―温凉―冷干。LiandWu(2010)对黄土高原西部一个中新世蜗牛化石记录进行了研究,发现暖湿种蜗牛个数的峰值与中一低纬度平均太阳辐射梯度最大值具有良好的对应关系,并且北纬35°太阳辐射最大值,喜暖种和喜湿种个体总数的谱分析结果也支撑上述推断。

(二)短尺度古气候研究

吴乃琴等对陕西省洛川、长武和渭南3个黄土剖面蜗牛化石的进行采样,以分析影响气候不稳定性的因素,结果显示末次冰期晚期时黄土高原的气候变化趋势与东北太平洋Tanner孔有孔虫含量及GRIP2冰芯δ18O记录有较好的对照性。吴乃琴等对渭南黄土剖面末次盛冰期地层较高分辨率的蜗牛化石记录进行了深入分析,研究结果表明该时期气候变化的尺度为百年到千年,温度变化要显著先于湿度或降水的变化1000~2000a,气候过程为变冷―冷湿―冷干―温干―温湿。分析显示造成这一气候特征是由于东亚冬、夏季风共同作用的影响。

四、结论

大量的研究结果表明,黄土高原蜗牛壳体化石蕴含着丰富的古气候信息,它不仅记录了第四纪与新近纪东亚季风长尺度的演变历史,同时也揭示了短尺度末次冰期、末次盛冰期气候变化演化过程与温度、湿度的组合关系。但目前的研究还存在着不足。首先,对黄土中蜗牛化石壳体的研究集中在渭南、洛川、长武、西峰四个剖面,局限在黄土高原中部地区,而其他区域黄土的研究极其缺乏,对蜗牛化石壳体化石的研究应拓展到其他不同区域;其次,在生态学方面,我国对现代蜗牛的研究尚处于薄弱阶段,这是利用蜗牛生物定量研究过去的气候环境参数的重要环节,需要长期大量调查、观察和饲养实验;再次,同样的蜗牛化石组合在不同地区代表着不同的气候环境意义,因此在解析古环境时要注意区域的差异性;综上所述,黄土中蜗牛ぬ寤石的古气候研究还存在着发展空间,需要国内外学者共同努力,弥补该领域研究不足,丰富古气候信息提取问题,进一步提高利用蜗牛壳体化石解析古气候的精确性。

参考文献:

[1]刘东生.黄土与环境[M].科学出版社,1985.

[2]吴乃琴,李丰江.陆生蜗牛化石与中国黄土古环境研究[C]//中国科学院地质与地球物理研究所2008学术论文汇编.2009:831-840.

[3]裴云鹏,吴乃琴.甘肃西峰红粘土地层中蜗牛化石记录的古气候变化周期[J].第四o研究,2005,25(5):663-663.

[4]吴乃琴,吕厚远,陈德牛,等.陕西渭南晚冰期时的环境与气候──蜗牛化石的证据[J].第四纪研究,1995(2):139-149.

[5]LiF,WuN.PliocenelandsnailrecordfromwesternChineseLoessPlateauandimplica-

tionsforimpactsofthesummerinsolationgradientbetweenmiddleandlowlatitudesontheEastAsiansummermonsoon[J].Global&PlanetaryChange,2010,72(1):73-78.

气候变化研究范文篇10

【关键词】农业生态系统气候因子营养性能净光合作用速率

一、引言

全球气候变化是自二十世纪七,八十年代以来最吸引人类眼球的环境和科学问题之一,它引起了各国的环境科研学者和政府的重视。而气候变化是直接作用在农业生态系统,所以农业生态系统是气候变化的直接反应机制,然而以半干旱为主背景的我国西北地区,对气候变化的反应十分敏感,这是由于该地区特殊的水文和地理条件,所以西北地区对气候变化后的适应性能力十分有限,这样使得农作物受气候变化的影响会更加严峻,特别是对农业生态系统的经济损失巨大。本文在以往的各研究成果的理论基础之上,针对性地改变单方面的影响因子,模拟气候变化的影响因子加深对农作物生长规律的探讨,从而在原有的基础上系统地概括和综合气候变化对西北半干旱地区农作物的基本影响特征和规律,这对西北半干旱的农业生产活动具有十分明显的现实意义。

二、气候变化因子温度对农作物的影响

由于大气环境中有温室效应,而造成温室效应的气体主要集中在大气圈层对流层的下垫面,从而使靠近土壤圈的温度升高,在西北地区气温升高使农作物的生长周期发生了改变,以中国气象局定西干旱气象与生态环境试验基地春小麦为例,气候变化使春小麦的种植期平均提高了10d左右,使春小麦的生长周期缩短了11―42d,而当地的农作物由于对新环境的适应能力比较差,这从而直接影响农作物的产量在原有的基础之上减少了3.2--9.4。同时气候变化会造成农作物的营养性能降低,由于温度的变化使农作物对体内必须微量元素和痕量元素的吸收能力的影响,使农作物体内的金属元素的比例失调,这将直接导致西北半干旱地区农作物的营养性能水平下降。

三、气候变化对土壤水分的影响

由于实验地区的平均降水量都在500mm左右,而且降水多集中在夏秋两季,用Peman-monteith公式计算西北半干旱地区水分的蒸发率。由于太阳辐射强度大,光照强烈,光照日时间长,大气中的CO2浓度升高和大气环境温度的升高使土壤上层的水分的蒸发率会有明显的变化,从而直接影响农业生态系统的规律。通过对大气降水量和土壤的水分蒸发量的比较,发现在全年土壤水分属于负盈亏的状态,如果常年处于这种负盈亏的状态可能是半干旱土壤变为干旱土壤,所以气候变化对当地土壤的水分的影响不容小觑。

四、气候变化因子CO2浓度对农作物的影响

大气环境中的CO2浓度直接影响农作物的光合作用速率,在以往的科研结果的分析得出,一般情况下CO2浓度的升高会使光合作用速率提高,但在不同的生态环境中,由于一系列大气和土壤条件控制,农作物的增长速率不一。在模拟大气环境OTC试验(相同的气象背景不同的CO2浓度条件)中分析出,大气中的CO2浓度为780umolco2/mol左右比正常条件下CO2浓度400umolco2/mol的净光合作用速率提高1.5倍,叶绿素含量提高1.78倍左右,但是有大量的研究表明,大气环境中CO2浓度升高,在相对较短的时期内会使农作物的的净光合速率上升,但随着时间的推移,农作物的净光合作用速率将会恢复到原有的基础,甚至可能会有所下降,这可能是光合驯化的的作用,导致农作物体内的叶绿素的核酮糖二磷羟化酶(rubisco)活力下降以及光合作用产物的“源―库”平衡受到破坏,所以CO2浓度的变化可以破坏农业的生态平衡。同时CO2浓度的升高,会使农作物的营养性能的降低,由于在环境中存在大量的CO2,而农作物的光合作用吸收环境中大量CO2,使农作物体能的营养C大量增加,而营养N在原有的基础上有所下降,这样使农作物体内的C/N比升高,从而是蛋白质含量降低,导致农作物的营养性能降低。

五、在气候变化下的农业生态的研究措施

(一)在现有的农作物的品种之中,培育优质,抗温性强的的品种进行选育培养,调整农业布局和提高复种指数,从而抗御气候变化带来的不良因子。

(二)在当地农业的基础设施之上,合理地发展现代化的农业基础设施。根据当地农作物在气候变化因子的条件下有助于最大产量化,可以合理的利用现代化的科技农业设备,根据试验地区农作物最佳生长客观需要,合理改变或调整环境气象条件,营造出一个生态循环条件从而有助于农作物的生长。通过改变生长环境来充分利用气候变化带来的有利因素。

(三)因为气候变化容易造成土壤中有机物质的加速分解,而植物在一定生长时期内对有机物质的吸收利用的能力有限,所以会造成土壤的肥力下降,所以在种植的应在土壤里施用有机肥料,保证土壤的有机肥力。

(四)由于在实验地区的当下农业种植模式是广种薄收,经营粗放,低投入,低产量和多品种的种植模式,我们可以在它现有的种植模式上增加重点经营,广种丰收的运营模式。

参考文献:

[1]王义祥,等,全球气候变化对农业生态系统的影响及研究对策,亚热带农业研究;1673-0925(2006)03-0203-06.

[2]崔读昌.气候变暖对我国农业生产的影响与对策[j].中国农业学报,199213(2):16-201

[3]王春乙,白月明,等CO2浓度倍增对中国主要作物影响的试验研究[j].气象学报,1997,55(1);86-96

[4]王润云,张强,杨兴国等。西北干旱区小麦对变暖的响应[j].气候变化研究进展,2005.9(特刊);190-194

[5]范广州,陈丽芳等,西北干旱环境对全球气候变化可能影响的数值模拟,2004.

气候变化研究范文1篇11

的集成创新体系是我国实现有效应对气候变化的必要途径。本文解析了“适应气候变化技术体系的集成创新”的内涵,即不同适应主体和部门对各种适应技术进行选择、优化、配置,相互之间以最合理的结构形式结合在一起,形成一个由适宜要素组成的、优势互补的、匹配的有机体系,从而使适应技术体系的整体功能发生质变的一种自主创新过程。

集成创新可以使适应气候变化不同主体或部门的资源、技术、能力等实现重新组合并且优化,进而增强适应气候变化的效果。

提出了我国适应气候变化技术体系集成创新机制,包括:适应气候变化技术的整合集成机制、适应气候变化技术的科技创新机制、适应气候变化主体的组织机制、适应气候变化部门的协同合作机制,以及适应气候变化的资金机制。

整合是适应气候变化技术实现集成的重要手段,科技创新是适应技术创新研发的主体力量,

组织机制是实现集成创新的体制基础,协同是实现适应技术集成创新的关键保障,资金机制

是集成创新的物质基础。最后指出应对气候变化的适应技术体系需要充分发挥集成创新的力量,从不同层面的适应主体的组织机制开始,充分整合适应气候变化技术体系,发挥不同适应部门的协同机制,建立完善的国家适应气候变化科技创新机制,同时合理利用资金机制,从而建立完善的适应气候变化技术的集成创新机制。

关键词集成创新;适应气候变化;技术体系;机制

中图分类号X321.02文献标识码A文章编号1002-2104(2012)11-0001-05doi:12.3969/j.issn.1002-2104.2012.11.001

无论是由于自然因素,还是人类活动导致,以变暖为主要标志的全球气候变化已经成为当前社会最突出的风险问题之一[1]。1992年签订的《联合国气候变化框架公约》(下称《公约》)中,将适应和减缓作为应对气候变化的两个重要方面[2],但在《公约》通过后相当长的时间内,以《京都议定书》为标志,减缓一直是国际社会应对气候变化的主要努力方向。随着研究的深入,人们逐渐认识到,即便现在开始采取最有效的减缓措施,气候变化的趋势仍将持续较长时间[3-7]。因此,适应气候变化已经变得十分重要和紧迫[8-10]。我国一直高度重视适应气候变化工作[11-12]。最大限度地利用气候变化的有利影响,规避不利影响,是我国应对气候变化面临的艰巨任务[13]。目前国内在适应气候变化技术研发方面已经进行了一定的投入,形成了一批适应气候变化技术[4,13]。然而,不同技术的应用领域、影响范围和成熟度均有不同,需要在国家层面上对国内外各适应技术进行集成,为我国未来应对气候变化的国家战略提供集成的解决方案。为此,需要在国家层面建立适应气候变化技术的集成创新机制,从而更好地为应对气候变化行动提供决策支持。

1集成创新的概念及其内涵

集成创新是现代社会各行业发展进步的主要技术途径之一[14]。然而,究竟什么是集成创新?学者就此开展了大量的研究[14-15]。大多认为,“集成”是指系统内两个或两个以上的要素,依据要素间的内在联系而形成的具有某种特定功能的有机体的过程,这种集成系统的功能要远远大于单个要素的功能。因此,集成是系统内要素优化组合的动态过程,也是系统内要素相互作用、相互影响的结果。

集成创新是创新行为主体的选择、优化、配置,相互之间以最合理的结构形式结合在一起,形成的一个由适宜要素组成的、优势互补的、匹配的有机体,从而使有机体的整体功能发生质变的一种自主创新过程。集成创新使各种单项和分散的相关技术成果得到集成,其创新性以及由此确立的竞争优势和科技创新能力的意义远远超过单项技术的突破。

对于适应气候变化来说,“适应气候变化技术体系的集成创新”是指不同适应主体和部门对各种适应技术进行选择、优化、配置,相互之间以最合理的结构形式结合在一起,形成一个由适宜要素组成的、优势互补的、匹配的有机体系,从而使适应技术体系的整体功能发生质变的一种自主创新过程。

2适应气候变化技术体系的集成创新机制

适应气候变化技术的集成创新需要从技术整合、科技创新、组织机制、协调机制以及资金机制等5个方面来实现。

2.1适应气候变化技术的整合集成机制

整合是适应技术实现集成创新的重要手段。不同适应主体或决策部门需要整合不同区域与领域的资源与能力,才能形成整合的创新能力,实现集成创新。不同领域或区域以自身的能力与资源为基础,寻找具有互补资源和能力的领域与区域,如农业领域与水资源领域的适应技术整合,并且需要将他们的资源和能力整合到自身的能力体系中,从而形成集成的资源和能力,为适应气候变化技术体系整体的集成发展奠定基础。

当前阶段,我国适应气候变化技术体系整合集成亟需开展的关键工作包括:国家适应气候变化技术体系构建与技术清单编制;优选现有比较成熟的适应技术,吸收最新适应技术研发成果,评估其综合效益与适用范围,构建中国适应气候变化的基本理论与技术体系框架,分析主要领域和区域的近期(2022年前)关键适应技术需求。讨论国家适应气候变化的技术潜力与技术限制因素,国家未来10-50年适应技术发展途径,适应的技术研发与工程建设投资需求分析;分析国家适应气候变化的整体能力建设需求和国家适应气候变化的阶段性目标,进行国家适应战略规划;针对适应气候变化的生态补偿、资金机制、技术研发等提出适应气候变化的政策建议。调研气候变化对建筑业、交通运输、旅游、商贸等产业部门和电、水、气、热及通信等基础设施的影响,提出相关产业调整结构与布局,捕捉商机和基础设施调整工程建设与运行维护标准的建议,研发关键适应技术并进行技术集成。

2.2适应气候变化技术的科技创新机制

科技创新是适应气候变化技术集成创新的关键力量,也是中国制订适应气候变化的战略决策和实行适应行动的重要保障措施。不同领域与区域的适应气候变化技术需要通过科技创新获得。关于适应的若干关键科学问题还有待通过科技创新机制来实现。

适应是应对气候变化的一项重要战略措施,一些有利于缓解气候变化影响的措施也已经开始实施。然而,专门针对气候变化的适应技术和措施的研究和实施较少,缺乏可供借鉴的成功适应范例和系统有效的技术体系。需要进一步研发、集成不同领域和区域的适应关键技术,系统构建适应气候变化的技术体系。同时,目前的适应措施与气候变化影响及未来风险的联系不太紧密,与部门的发展战略相结合的示范研究较少。因此,适应技术与示范的研究必须对不同领域或区域受气候变化的影响和风险有定量的认识。气候变化对我国的影响在不同领域和区域上有重大的差异,需要采取具有针对性的适应措施,进行试验和技术示范研究。只有掌握足够的科学证据,系统地评估气候变化对我国主要脆弱领域的综合影响和风险,将适应措施的效果纳入到影响和风险评估中,客观分析不同领域、不同地方的适应能力,才能科学地选择或研发相应的适应气候变化技术,制定符合我国国情的气候外交政策,保障我国利益不受到损害,既能为保护全球气候做出积极的贡献,又能保证国内社会经济的持续稳定发展。

因此,迫切需要将适应气候变化作为一个重要的领域,选择主要领域(如农业、林业、渔业、水资源、人体健康、生物多样性与生态系统、重大工程、防灾减灾等)和典型区域(如青藏高原、北方水资源脆弱区、农牧交错带、脆弱性海岸带及生态系统脆弱带等)进行适应气候变化的示范实验,提出可操作性的适应对策和措施,进行适应措施的成本效益分析。确定气候变化影响的重点区域、脆弱人群与适应优先事项,促进气候变化适应与区域经济社会发展规划的结合,重点加强适应气候变化与欠发达地区的经济和社会发展计划与规划的结合;加强极端气候事件的防御及防灾减灾技术开发;促进适应气候变化政策制定和立法工作。

2.3适应气候变化主体的组织机制

适应气候变化的主体有很多层次。目前情况下,政府部门是适应气候变化的首要主体。其次,不同领域的企业和生产者也是适应气候变化的重要主体。再次,普通人群也是适应气候变化的组成部分。另外,还包括科研机构。科学的适应气候变化集成创新机制需要建立起科学的适应气候变化主体的组织机制。这种组织机制需要紧密结合不同级别的政府部门、科研机构、企业和生产部门以及广大的普通人群。科学地适应气候变化组织机制关键工作包括:①加强组织领导与统筹协调。政府部门要切实加强总体指导和宏观管理能力,对各种利益关系和矛盾进行统筹协调,健全责任体系,大力促进各地方、各部门、各科研院校在适应气候变化领域的大力协同,充分调动各方积极性,共同推进适应气候变化行动的开展和实施。②加强人才培养与基础研究。加强人才培养开发,促进人才队伍建设,特别是学科梯队建设,培养和造就一批学科带头人和后备人选以及相应的骨干研究队伍。重视和加强基础研究,切实提高自主创新能力。围绕国家重大战略需求,重点部署研究一批适应气候变化领域的重大问题。推动适应气候变化科技资源共享,鼓励企业与高等院校、科研院所联合建立国家重点实验室,奠定适应气候变化技术的科技基础。③加强适应气候变化能力建设。在气候变化影响显著地区建立适应气候变化试点示范基地,进行脆弱性分析和风险评估,开展相关适应活动,为我国今后全方位开展适应气候变化行动提供重要的指导和参考。举办适应研讨会和培训班,提升地方政府相关机构和人员适应气候变化方面的基本知识、研究水平和管理能力。通过网站、新闻报道及座谈会等形式大力宣传适应气候变化相关知识,增强公众意识和公众参与度。大力开展方法论研究,为适应气候变化行动提供理论支持和指导。

2.4适应气候变化的部门协同合作机制

协同是国家、政府或部门实现适应技术集成创新的关键。协同就是要实现“1+1>2”。即多个部门合作创新产生的效益大于部门独立进行创新产生的效益之和。核心部门与合作部门的协同包括三大方面:目标协同性、利益协同性、功能协同性,称之为“OBF协同”。这三个方面的协同将形成利益分配机制、风险分摊机制、信任机制。如图1所示。

为了实现“OBF协同”,需要构建三维协同体系:政策与法规、协同平台、协调机制。如图2所示。

政策与法规,是协同的制度保证。适应气候变化技术进行集成创新的过程中,需要通过政策与法规形成激励机制与约束机制。适应技术集成创新中的规范包括各级政府的政策、制度与合同。技术集成创新的合作伙伴在创新项目中表现出资本属性或准资本属性,有必要采用激励机制和约束机制。

协调机制,是协同的过程保证。协调是通过管理机制、沟通、信息的互动实现的。在技术进行集成创新的过程中,由于集成的人力资源或组织资源(如供应商联盟、技术中心等)等存在个体理性与集体理性、短期利益与长远利益的冲突以及文化背景冲突等,对于技术资源、社会资源、信息资源等资源的集成同样存在能否衔接和匹配的问题。因此,协调机制是技术集成创新实现协同的重要内容。

协同平台,是协同的物质基础。它包括研发平台、网络支持、基地建设。研发平台是指研发中心与高等学校(包括以其为依托的国家重点实验室)、国家工程技术中心、国家产品认证中心、国家质量检测中心、专业设计咨询公司以及包括具有研发能力的供应商等所组建的技术综合型平台。网络支持是包括科研院所、合作企业、政府部门、金融机构、供应商、中间商、顾客等所组成的无形网络的支撑作用。基地包括与集成创新相关的人才基地、技术研发基地与测试试验基地。

2.5适应气候变化的资金机制

适应气候变化需要庞大的资金支持,其资金机制包括公共资金和市场资金两个方面。需要在国家财政投入之外,鼓励和引导金融机构和企业单位投资气候变化适应行动,同时充分利用国际适应性资金,全面提高我国适应气候变化的能力,最大限度地降低气候变化的不利影响。适应气候变化的资金机制具体包括:①持续增加国家财政的气候变化适应资金的投入。各级政府应将适应气候变化逐步纳入到各行各业的发展规划,增加采取适应气候变化行动的预算和投入,切实保证适应气候变化行动的实施。各级政府应积极运用财政手段,如设立专项税收、建立适应基金或者环境基金等,加大对气候预报、生态保护、海岸带管理、水资源安全等方面适应能力建设的投入。②引导金融部门和企业对适应气候变化提供支持。气候变化的灾难性影响会损害信贷金融的信用,增加保险赔付,加大风险管理难度。应为商业金融部门提供支持适应气候变化行动的鼓励机制,使金融部门和企业更好地参与国家和地区的适应行动。具体措施包括:加强风险金融的适应性支持,引导信贷金融重视适应性投入,使用公共债券及其衍生工具为适应性投资或者灾害救济融通低成本的资金,就特定敏感地区或者特定气候事件发行政府巨灾债券,国家对气候变化敏感和脆弱地区、领域和产业在财政投入和税收政策上给予重点扶持。通过财税杠杆激励企业和民间资本投资气候变化适应行动。③积极吸引国际适应性资金投入我国气候变化适应行动。充分利用UNFCCC体系内可以利用的气候变化适应资金,积极开拓国际合作,吸引更多的双边或者多边资金投资适应气候变化行动。目前,与适应气候变化密切相关的国际资金渠道主要包括:《公约》创立的委托全球环境基金(GEF)运作管理的信托基金(SPA),《公约》下最不发达国家基金(LDCF)和气候变化特别基金(SCCF),《京都议定书》下设立的适应基金,来自于其它多边的环境协定(MEAs)基金,来自于各国政府、国家和国际组织和机构的双边和多边基金。

3结语

“集成创新”是适应气候变化技术与行动的必由之路。在不同层面建立适应气候变化技术的集成创新机制,构建不同部门或区域适应气候变化技术的集成创新体系是我国适应气候变化技术发展的重要途径。集成创新可以使适应气候变化不同主体的资源、技术、能力等得到充分优化、选择、配置,从而相互之间形成最合理的结构形式,发展成为一个由适宜要素组成的、优势互补的、匹配的有机体,可使各种单项和分散的相关技术成果得到集成。应对气候变化的适应技术体系需要充分发挥集成创新的力量,从不同层面的适应主体的组织机制开始,充分整合适应气候变化技术体系,发挥不同适应部门的协同机制,建立完善的国家适应气候变化科技创新机制,同时合理利用资金机制,从而建立完善的适应气候变化技术的集成创新机制。

参考文献(References)

[1]吴绍洪,潘韬,贺山峰.气候变化风险研究的初步探讨[J].气候变化研究进展,2011,7(5):363-368.[WuShaohong,PanTao,HeShanfeng.PrimaryStudyontheTheoriesandMethodsofResearchonClimateChangeRisk[J].AdvancesinClimateChangeResearch,2011,7(5):363-368.]

[2]UnitedNations.UnitedNationsFrameworkConventiononClimateChange(UNFCCC)[R].Geneva,Switzerland:UNEP/IUC,1992.

[3]《气候变化国家评估报告》编写委员会.气候变化国家评估报告[M].北京:科学出版社,2012.[Committeeof“China’sNationalAssessmentReportonClimateChange”.China’sNationalAssessmentReportonClimateChange[M].Beijing:SciencePress,2007:1-422.]

[4]余庆年,施国庆,陈绍军.气候变化移民:极端气候事件与适应:基于对2010年西南特大干旱农村人口迁移的调查[J].中国人口·资源与环境,2011,21(8):29-34.[YuQingnian,ShiGuoqing,ChenShaojun.ClimateChangeMigration:ExtremeClimateEventsandAdaptationSurveyonRuralMigrationinSouthwestChinainthe2010SevereDrought[J].ChinaPopulation,ResourcesandEnvironment,2011,21(8):29-34.]

[5]IPCC.ClimateChange2007:Impacts,AdaptationandVulnerability,ContributionofWorkingGroupIItotheFourthAssessmentReportoftheIntergovernmentalPanelonClimateChange[R].UKCambridge:CambridgeUniversityPress,2007:1-976.

[6]居辉,李玉娥,许吟隆,等.气候变化适应行动实施框架[J].气象与环境学报,2010,26(6):55-58.[JuHui,LiYu’e,XuYinlong,etal.ActionFrameworkforClimateChangeAdaptation[J].JournalofMeteorologyandEnvironment,2010,26(6):55-58.]

[7]潘家华,郑艳.适应气候变化的分析框架及政策涵义[J].中国人口·资源与环境,2010,20(10):1-5.[PanJiahua,ZhengYan.AnalyticalFrameworkandPolicyImplicationsonAdaptingtoClimateChange[J].ChinaPopulation,ResourcesandEnvironment,2010,20(10):1-5.]

[8]周景博,冯相昭.适应气候变化的认知与政策评价[J].中国人口·资源与环境,2011,21(7):57-61.[ZhouJingbo,FengXiangzhao.CognitionofAdaptationtoClimateChangeandItsPolicyEvaluation[J].ChinaPopulation,ResourcesandEnvironment,2011,21(7):57-61.]

[9]葛全胜,曲建升,曾静静,等.国际气候变化适应战略与态势分析[J].气候变化研究进展,2009,5(6):369-375.[GeQuansheng,QuJiansheng,ZengJingjing,etal.ReviewonInternationalStrategiesandTrendsforAdaptationtoClimateChange[J].AdvancesinClimateChangeResearch,2009,5(6):369-375.]

[10]任小波,曲建升,张志强.气候变化影响及其适应的经济学评估:英国“斯特恩报告”关键内容解读[J].地球科学进展,2007,22(7):754-759.[RenXiaobo,QuJiansheng,ZhangZhiqiang.EconomicAssessmentofClimateChangeImpactandItsAdaptation:AnIntroductionto“SternReview:TheEconomicsofClimateChange”[J].AdvancesinEarthScience,2007,22(7):754-759.]

[11]李玉娥,马欣,高清竹,等.适应气候变化谈判的焦点问题与趋势分析[J].气候变化研究进展,2010,6(4):296-300.[LiYu’e,MaXin,GaoQingzhu,etal.KeyIssuesandStrategyforNegotiationofAdaptationtoClimateChange[J].AdvancesinClimateChangeResearch,2010,6(4):296-300.]

[12]马欣,李玉娥,仲平,等.联合国气候变化框架公约适应委员会职能谈判焦点解析[J].气候变化研究进展,2012,8(2):144-149.[MaXin,LiYu’e,ZhongPing,etal.KeyIssuesforNegotiationofAdaptationCommitteeUnderUNFCCC[J].AdvancesinClimateChangeResearch,2012,8(2):144-149.]

[13]居辉,韩雪.气候变化适应行动进展及对我国行动策略的若干思考[J].气候变化研究进展,2008,4(5):257-260.[JuHui,HanXue.InternationalAdaptationActivitiesandConsiderationsforChina[J].AdvancesinClimateChangeResearch,2008,4(5):257-260.]

[14]何卫平,刘雨龙.集成创新理论的研究现状评析[J].改革与战略,2011,27(3):183-186.[HeWeiping,LiuYulong.AppraisalofthePresentResearchSituationoftheTheoryofIntegratedInnovation[J].Reformation&Strategy,2011,27(3):183-186.]

[15]孟浩,何建坤,吕春燕.创新集成与集成创新探析[J].科学学研究,2006,24(增刊):261-267.[MengHao,HeJiankun,LüChunyan.OntheDifferenceandRelationBetweenInnovationIntegrationandIntegrationInnovation[J].StudiesinScienceofScience,2006,24(S1):261-267.]

IntegratedInnovationMechanismofTechnologySystemforAdaptationtoClimateChange

PANTao1LIUYujie1ZHANGJiutian2WANGWentao2

(1.InstituteofGeographicSciencesandNaturalResourcesResearch,ChineseAcademyofSciences,Beijing100101,China;

2.TheAdministrativeCenterforChina’sAgenda21,Beijing100038,China)

AbstractTakingadaptationmeasuresisanimportantwaytoaddressglobalclimatechange.Theintegratedinnovationoftheadaptationtechnologysystemisoneofthekeyelementstocarryoutclimatechangeaddressingactions.

Realizingtoaddressclimatechangeeffectivelyneedstoestablishtheintegratedinnovationmechanismatdifferentlevelsandconstructintegratedinnovationsystemofdifferentdepartmentsandregions.

Thisstudyanalyzedtheconnotationofintegratedinnovationoftechnologysystemforclimatechangeadaptation,whichisanindependentinnovationprocess.Inthisprocess,avarietyoftechnologiesforclimatechangeadaptationwillbeselected,optimized,andconfiguredbydifferentsubjectsanddepartmentstoformanorganicsystem.Thissystemiscomposedofappropriateelements,complementaryadvantagesandmatchingeachother.Sotheoverallfunctionoftheclimatechangeadaptationtechnologysystemwillhaveaqualitativechange.

Integratedinnovationcanrealizetherecombiningandoptimizingtheresources,technologiesandabilityofdifferentsubjectsordepartments,andenhancetheeffectofadaptingclimatechange.

Weproposedtheintegratedinnovationmechanismoftechnologysystemforadaptationtoclimatechange,including:integrationmechanismstoadapttoclimatechange,technologyintegration,technologyinnovationmechanismtoadapttoclimatechange,technologyandadapttoclimatechange,themainorganizationalmechanismstoadapttoclimatechangesectorcollaborationmechanism,aswellasfinancialmechanismtoadapttoclimatechange.

Integratingistheimportantmethodtorealizetheintegrationofclimatechangeadaptation

technologies.Scientificandtechnologicalinnovationisthemainforceoftechnicalresearch.

Organizationmechanismisthesystembasisofintegratedinnovation.Cooperationmechanismis

thekeyguaranteeofintegrationandfundingmechanismthenecessarymaterialbaseof

integratedinnovation.

气候变化研究范文篇12

关键词:气候变化;人类活动;定量研究;水文模型;弹性系数;汉江上游流域

中图分类号:P339文献标志码:A文章编号:1672-1683(2017)01-0001-06

Abstract:Withthepurposeofexploringthefeaturesofhydrologicalresponsestoclimatechangeandhumanactivities,aquantitativeassessmentoftherelativecontributionsfromclimatevariabilityandhumanactivitiestorunoffchangesintheUpperHanjiangRiverbasinwasconductedusingtwomethods,namelytheelasticitymethodandthehydrologicalmodelingmethod.Theresultsshowedthatannualrunoffunderwentasignificantdecreasingtrendovertheperiodof1961-2013,andabreakingpointwasdetectedin1985.Precipitationandpotentialevapotranspirationbothdecreasedgraduallyoverthesameperiod,butthetrendswerenotsignificant.Climatevariabilityaccountedfor42.8%~43.5%ofthedecreaseinrunoff,andtheimpactofhumanactivitiesaccountedfor56.5%~57.2%,showingamoreimportantinfluenceonrunoffchanges.Moreover,thelatter′sinfluencewasinanincreasingtrend.

Keywords:climatechange;humanactivities;quantitativeassessment;hydrologicalmodeling;climateelasticity;UpperHanjiangRiverbasin

变化环境下的流域水文循环是一个复杂的过程,其受多种因素制约,其中气候变化和人类活动是两个重要的驱动和组成部分[1]。降水作为径流形成与转化的必要条件,以及人类活动对下垫面的影响都会导致流域天然水循环过程发生变化,改变流域原始的降雨径流关系。因此,气候变化和人类活动对流域水文过程的影响逐渐成为水科学研究中的热点问题之一[2]。而气候变化和人类活动产生的影响往往是综合的,如何对这种综合影响进行科学的分解是研究中的一个核心问题。目前,在定量区分气候变化和人类活动的水文响应研究中,广泛采用的方法主要有基于Budyko理论[3]的弹性系数法以及基于物理过程的水文模拟法。弹性系数法对历史数据的要求较低,但往往只能提供气候变化和人类活动影响在年尺度上的区分量化[4]。如Xu等[5]采用基于Budyko理论的弹性系数法对海河流域径流减少的主要原因进行了归因分析,结果表明人类活动是造成径流减少的主要原因(贡献率73.1%),且人类活动的影响主要来源于植被增加;Xia等[6]对永定河流域的研究结果显示,人类活动对流域径流减少的贡献率为87.4%~89.5%。水文模拟法具有良好的物理基础,并且能够应用于月或日等高分辨率的时间尺度上,但水文模型的参数及结构存在一定的不确定性[7],选取合适的水文模型非常关键。如Zhang等[8]采用AWBM模型对鄱阳湖流域的研究表明,气候变化和人类活动对于鄱阳湖径流减少的贡献率分别为26.8%和73.2%;Zeng等[9]采用SIMHYD模型对漳河流域的研究结果显示气候变化的影响要大于人类活动对年径流变化的影响。由此可以看出两种方法各有优势,且都有其不足之处,为了准确评估流域气候变化和人类活动对径流的影响,保证研究结果的准确性,同时采用两种方法进行交叉验证是十分必要的。

丹江口水库是南水北调中线工程的水源地,有“亚洲天池”之美誉,是汉江的天然水位调节器。自20世纪90年代以来,汉江上游频繁遭遇干旱,河川径流量明显减少。基于此,针对汉江上游丹江口水库入库径流变化的研究显得尤为重要,能够为合理分配汉江上游水资源以及南水北调中线工程的运行提供更为科学的指导。本文以汉江上游丹江口以上流域为研究区,首先对流域降雨、蒸散发以及径流等水文要素的变化规律进行识别,然后采用基于Budyko理论的弹性系数法和基于分布式时变增益水文模型(DTVGM)的水文模拟法定量估算气候变化和人类活动对汉江上游径流变化的影响贡献率。

1研究区域与数据

1.1研究区域概况

汉江上游流域(图1)位于东经106.0°-112.0°,北纬31.4°-34.3°,全长956km,流域面积为95200km2,约占汉江全流域的60%。该流域属于亚热带季风区,半湿润气候,四季分明。本文研究期间(1961年-2013年)的多年平均气温为14℃,多年平均降水量为849.5mm,40%~60%的降水集中在7月-9月。丹江口水库的年平均入库流量约为1152m3/s。

1.2数据资料

研究选取汉江上游13个气象站1961年-2013年的逐日气象要素资料,站点分布均匀,能大致反映流域水文气象的空间变化,数据来源于中国气象科学数据共享服务网。流域的面平均雨量通过泰森多边形法进行估算。径流数据为丹江口水库同时期的入库月径流数据,由丹江口水利枢纽管理局提供。由于缺乏长序列的蒸散发实际观测资料,各气象站点的潜在蒸散发由FAO推荐的Penman-Monteith公式[10]算得到,然后通过反距离加权插值法(IDW)得到流域形心处的参考蒸散发,并以此求出流域面平均潜在蒸散发。分布式时变增益水文模型采用的土地利用和土壤类型数据来自中科院资源环境科学数据中心。所有站点的分布情况见图1。

2研究方法

2.1水文要素趋势分析及突变检验方法

本文采用Mann-Kendall非参数统计检验方法[11-12]来分析年降雨、年径流及年潜在蒸散发序列的变化趋势和突变情况。研究者通常认为水文序列在受到气候变化或人类活动的显著影响后,其分布序列的平稳性会遭到干扰或破坏,呈现出一定程度的阶段性或趋势性变化[13]。因此,根据检测出的径流突变点可将研究期划分为基准期和突变期,其中基准期流域处于天然状态,径流演变仅受气候变化的影响,而突变期人类活动对流域产生显著影响,径流变化受到气候变化和人类活动的共同作用。

2.2气候变化和人类活动对径流影响的定量区分方法

对于一个确定的流域,径流的变化受到气候变化和人类活动的共同影响,即

2.2.1弹性系数法

根据径流对降水及潜在蒸散发的敏感性系数,气候变化引起的径流量变化可表示为

2.2.2水文模拟法

水文模拟法利用基准期的天然实测资料率定水文模型,然后保持参数不变,对突变期的径流进行模拟,则突变期的模拟径流可视为是不受人类活动影响的天然径流。因此人类活动对径流的影响可以表示为

本文采用分布式时变增益模型(DTVGM)进行径流模拟。DTVGM是将夏军等[20]提出的集总式TVGM水文非线性系统模拟通过DEM/GIS平台,推广到流域水文时空变化模拟的分布式水文模型[21]。该模型能够建立土地利用/覆被变化与水文系统产流之间的影响关系,既有分布式水文概念性模拟的特征,又具有水文系统分析适应能力强的优点,在很多流域得到了应用和验证[22-24]。模型评价统计指标采用Nash效率系数(NSE)及水量平衡误差(WBE)两个指标进行衡量,各指标计算公式如下:

3结果与讨论

3.1水文序列趋势分析及突变检验

采用Mann-Kendall非参数统计检验法对汉江上游丹江口流域面平均年降水、年潜在蒸散发及年径流序列进行趋势分析和突变检验。结果如表2所示,年降水及年潜在蒸散发序列均呈现一定的下降趋势但并不显著,而年径流序列呈显著下降趋势(α=0.1)。突变检验结果表明,年径流在1985年前后发生了突变(图2)。与突变前时期相比,突变后时期的流域年径流和年降水分别减少了21.5%、7.3%,年潜在蒸散发的变化非常微小,可忽略不计(表2)。由以上分析可以推测,径流的显著变化不仅仅是由气候变化引起的,人类活动可能也起到了重要的作用。

3.2气候变化和人类活动对径流影响的定量区分

3.2.1水文模拟法定量区分径流变化影响因子

依据3.1中的径流突变检验结果,将研究期划分为两个时期:1961年-1985年为基准期,1986年-2013年为突变期。在基准期数据中,采用1961年-1975年数据率定模型参数,1976年-1985年数据进行验证,以评价模型在研究区的适应性。图3展示了模型率定期及验证期的月径流过程。率定期和验证期的Nash效率系数分别为0.85和0.88,水量平衡误差分别为-0.02和0.04,表明DTVGM模型的模拟效果较好,适用于汉江上游流域径流模拟。基于率定好的模型对突变期(1986年-2013年)的径流进行模拟,结果显示Nash效率系数仅为0.66,水量平衡误差为29%,说明突变期因受到非气象因子的影响,降雨径流关系已发生了变化(表3)。

根据实测径流量资料以及DTVGM模型对基准期和突变期径流的模拟结果,采用水文模拟法定量区分各因素对突变期径流变化影响的分析结果见表4。就1986年-2013年的平均状况而言,研究区年平均径流量由1961年-1985年间的428.4mm下降到1986年-2013年间的336.2mm,减少了92.2mm,采用水文模型还原突变期的年平均径流量为388.9mm,因此,根据式(1)、式(2)、式(5),计算可得由人类活动引起的径流减少量为52.7mm,其贡献率为57.2%,气候变化引起了39.5mm的减少量,贡献率为42.8%。而当把突变期进一步划分为1986年-2000年及2000年-2013年两个阶段,由水文模拟法量化不同时期各因素对径流减少的贡献率时,可以发现人类活动的贡献率由44.7%增加到了77.8%,说明人类活动不仅是汉江上游径流减少的主要原因,并且其对径流变化的影响呈现显著的增长趋势。

3.2.2弹性系数法定量区分径流变化影响因子

采用弹性系数法定量区分各因子对径流变化的影响是在年尺度上进行的。干燥指数是基于Budyko假设的弹性系数法分离径流变化影响因子的一个关键输入变量,可根据公式=E0/P确定流域的干燥指数,其中,E0为流域多年平均潜在蒸散发,P为流域多年平均降水量。然后根据公式(3)、(4),采用6种基于Budyko假设的函数形式计算径流对降水的弹性系数及各因子对径流变化的影响结果见表5。

计算结果显示,采用6种基于Budyko假设的函数形式估算径流对降水的敏感性系数在1.31~1.55之间,弹性系数大小十分接近,均值为1.45。气候变化对径流变化的贡献率在39.9%~46.3%之间,人类活动对径流变化的贡献率在53.7%~60.1%之间,其平均值分别为43.5%和56.5%,表明人类活动对流域径流减少的影响要高于气候变化产生的影响,与水文模拟法的计算结果较为一致。

3.3讨论

本文采用水文模拟法和弹性系数法相互交叉验证的方式对汉江上游径流变化的影响因素进行定量区分。这两种方法不论在原理上还是计算尺度上都具有很大的差异性:(1)在原理上,水文模拟法基于水文模型还原突变期的天然径流量,能够保证还原的突变期天然流量与基准期实测径流量在成因上具有一致性,而弹性系数法在水量平衡方程和Budyko水热平衡耦合理论的基础上计算径流对降水及蒸发的敏感性;(2)在时间尺度上,水文模拟法基于月尺度计算,可以更充分地利用观测数据,得到更加精确的径流变化过程。而弹性系数法基于年尺度,时间尺度较为粗糙,但对数据的要求较低。两种方法虽然基于不同的原理和计算尺度但却得到了较为一致的结果,即人类活动对汉江上游径流减少的影响率为56.5%~57.2%,气候变化的影响率为42.8%~43.5%,人类活动是导致汉江上游径流减少的较为主要的原因。

采用水文模拟法对突变期(1986年-2000年、2001年-2013年)的模拟结果显示,人类活动对径流减少的贡献率与气候变化相比呈显出了明显的增长趋势。这与李凌程等[25]采用弹性系数法、降水-径流双累积曲线法及累积量斜率变化率比较法对汉江上游气候变化和人类活动对流域径流变化影响的分析结果是一致的,但其采用的方法均属于统计方法范畴,缺乏一定的物理机制。Sun等[26]采用1970年-2000年的数据对汉江上游径流减少的影响因素进行探究,结果显示气候变化对1990年-2000年汉江上游径流减少的贡献率为65%,与本文对1986年-2000年的贡献率分离结果一致,但本文的研究结果进一步表明了2001年-2013年人类活动对汉江上游径流变化的影响率呈现显著增加。

4结论

(1)汉江上游1961年-2013年年降水及年潜在蒸散发均无显著下降趋势,而年径流呈显著下降趋势,且在1985年左右发生突变,突变点前后年径流量减少了21.5%。

(2)基于水文模拟法和弹性系数法定量区分汉江上游气候变化和人类活动对流域径流变化的影响,结果显示气候变化对径流变化的贡献率为42.8%~43.5%,人类活动对径流变化的影响率为56.5%~57.2%,人类活动是导致汉江上游径流减少较为主要的原因,且人类活动对径流变化的影响率在近期呈现显著增强的趋势。

定量评估气候变化和人类活动对水文过程的影响,能够为合理开发利用汉江水资源提供有价值的参考,但人类活动对径流的影响既包括直接取用水产生的直接影响,也包括改变流域下垫面等活动产生的间接影响,本文将各类人类活动的作用视为了一个整体,如何进一步细化径流变化对不同人类活动的响应还需要更加深入地探讨。

参考文献(References):

[1]宋晓猛,张建云,占车生,等.气候变化和人类活动对水文循环影响研究进展[J].水利学报,2013,44(7):779-790.(SONGXiao-meng,ZHANGJian-yun,ZHANChe-sheng,etal.Reviewforimpactsofclimatechangeandhumanactivitiesonwatercycle[J].JournalofHydraulicEngineering,2013,44(7):779-790.(inChinese))DOI:10.13243/ki.slxb.2013.07001

[2]董磊华,熊立华,于坤霞,等.气候变化与人类活动对水文影响的研究进展[J].水科学进展,2012,23(2):278-285.(DONGLei-hua,XIONGLi-hua,YUKun-xia,etal.Researchadvancesineffectsofclimatechangeandhumanactivitiesonhydrology[J].AdvancesinWaterScience,2012,23(2):278-285.(inChinese))DOI:10.14042/ki.32.1309.2012.02.022

[3]BudykoMI.Climateandlife[M].SanDiego,CA.:Academic,1974.

[4]胡珊珊,红星,刘昌明,等.气候变化和人类活动对白洋淀上游水源区径流的影响[J].地理学报,2012,67(1):62-70.(HUShan-shan,ZHENGHong-xing,LIUChang-ming,etal.AssessingtheimpactsofclimatevariabilityandhumanactivitiesonstreamflowinthewatersourceareaofBaiyangdianLake[J].ActaGeographicaSinica,2012,67(1):62-70.(inChinese))DOI:10.11821/xb201201007

[5]XuXY,YangDW,YangHB,etal.AttributionanalysisbasedontheBudykohypothesisfordetectingthedominantcauseofrunoffdeclineinHaihebasin[J].JournalofHydrology,2014,510:530-540.DOI:10.1016/j.jhydrol.2013.12.052

[6]XiaJ,ZengSD,DuH,etal.QuantifyingtheeffectsofclimatechangeandhumanactivitiesonrunoffinthewatersourceareaofBeijing,China[J].HydrologicalSciencesJournal,2014,59(10):1794-1807.DOI:10.1080/02626667.2014.952237

[7]王国庆,张建云,贺瑞敏.环境变化对黄河中游汾河径流情势的影响研究[J].水科学进展,2006,17(6):853-858.(WANGGuo-qing,ZHANGJian-yun,HERui-min.ImpactsofenvironmentalchangeonrunoffinFenheriverbasinofthemiddleYellowRiver[J].AdvancesinWaterScience,2006,17(6):853-858.(inChinese))

[8]ZhangQ,LiuJY,SinghVP,etal.EvaluationofimpactsofclimatechangeandhumanactivitiesonstreamflowinthePoyangLakebasin,China[J].HydrologicalProcesses,2016,30:2562-2576.DOI:10.1002/hyp.10814

[9]ZengSD,XiaJ,DuH.SeparatingtheeffectsofclimatechangeandhumanactivitiesonrunoffoverdifferenttimescalesintheZhangRiverbasin[J].StochasticEnvironmentalResearchandRiskAssessment,2014,28:401-413.DOI:10.1007/s00477-013-0760-8

[10]AllenRG,PereiraLS,RaesDetal.Cropevapotranspiration:Guidelinesforcomputingcropwaterrequirements.FAOIrrigationandDrainagePaper56.FAO,Rome,1998:300.

[11]MannHB.Nonparametrictestsagainsttrend[J].Econometrica,1945,13(3):245-259.

[12]KendallMG.Rankcorrelationmeasures[M].London:CharlesGriffin,1975.

[13]张爱静.东北地区流域径流对气候变化与人类活动的响应特征研究[D].大连:大连理工大学,2013.(ZHANGAi-jing.ResearchonthestreamflowresponsestoclimatevariabilityandhumanactivitiesinnortheastChina[D].Dalian:DalianUniversityofTechnology,2013.(inChinese))

[14]SchireiberP.berdieBeziehungenzwischendemNiederschlagundderWasserführungderFlüsseinMitteleuropa[J].ZeitachriftfurMeteorologie,1904,21(10):441-452.

[15]Ol′dekopEM.Onevaporationfromthesurfaceofriverbasins[J].Transactionsonmeteorologicalobservations,UniversityofTartu,1911,4,200.

[16]BudykoMI.Evaporationundernaturalconditions[M].Leningrad:Gidrometeorizdat,1948.

[17]PikeJG.Theestimationofannualrunofffrommeteorologicaldataintropicalclimate[J].JournalofHydrology,1964,2:116-123.

[18]傅抱璞.路面蒸发的计算[J].大气科学,1981,5(1):23-31.(FUBao-pu.Onthecalculationoftheevaporationfromlandsurface[J].ChineseJournalofAtmosphericSciences,1981,5(1):23-31.(inChinese))

[19]ZhangL,HickelK,DawesW,etal.Responseofmeanannualevapotranspirationtovegetationchangeatcatchmentscale[J].WaterResourcesResearch,2001,37:701-708.

[20]XiaJ.Asystemapproachtoreal-timehydrologicforecastinwatersheds[J].WaterInternational,2002,27(1):87-97.

[21]夏军,王纲胜谈戈,等.水文非线性系统与分布式时变增益模型[J].中国科学D辑:地球科学,2004,34(11):1062-1071.(XIAJun,WANGGang-sheng,TANGe,etal.Non-linearsystemapproachanddistributedtimevariantgainmodels[J].ScienceinChinaSeriesD:EarthSciences,2004,34(11):1061-1071.(inChinese))

[22]夏,叶爱中,乔云峰,等.黄河无定河流域分布式时变增益水文模型的应用研究[J].应用基础与工程科学学报,2007,15(4):457-465.(XIAJun,YEAi-zhong,QIAOYun-feng,etal.Anappliedresearchondistributedtime-variantgainhydrologicalmodelinWudingRiverofYellowRiver[J].JournalofBasicScienceandEngineering,2007,15(4):457-465.(inChinese))

[23]王纲胜,夏军,谈戈,等.潮河流域时变增益分布式水循环模型研究[J].地理科学进展,2002,21(6):573-582.(WANGGang-sheng,XIAJun,TANGe,etal.Aresearchondistributedtimevariantgainmodel:acasestudyonChaobaiRiverbasin[J].ProgressinGeography,2002,21(6):573-582.(inChinese))

[24]夏军,王纲胜,吕爱锋,等.分布式时变增益流域水循环模拟[J].地理学报,2003,58(5):789-796.(XIAJun,WANGGang-sheng,LVAi-feng,etal.Aresearchondistributedtimevariantgainmodeling[J].ActaGeographicaSinica,2003,58(5):789-796.(inChinese))