气候变化的研究方法精选(九篇)

第1篇：气候变化的研究方法范文

关键词气候变化；农业生产；粮食安全；影响

中图分类号S162.5+3文献标识码A文章编号 1007-5739（2011）11-0302-01

全球气候变化主要表现在二氧化碳浓度的升高以及温室效应引起的全球气候变暖，这对农业产生阶段影响。无论是从微观作物生理研究，还是从宏观粮食产量方面，国内外的学者都进行了大量的研究。研究对象主要是粮食作物（水稻、小麦、玉米）以及经济作物；研究区域覆盖了主要的农作物生产基地；研究内容包括农业气候的脆弱性研究、粮食安全、粮食产量等。现对全球气候变化背景下农业气候变化对粮食产生影响的研究进展以及研究成果进行综述。

1气候变化对农作物的影响

气候变化对农作物的影响因区域不同而有所不同。在二氧化碳倍增的情况下，我国北部地区降水增加的可能性比较大，而西北地区并没有因温度升高而变干燥，这有利于西北粮食产量的增加[1]。而周文魁[2]的研究结果表明，在未来二氧化碳倍增条件下，我国主要的花生种植区均表现为不同程度的减产。长江中下游地区在综合考虑气候变化和二氧化碳浓度增加条件下，农作物单季稻、冬小麦、大豆产量等增加，而双季稻区水稻的减产幅度虽有所缓和，但减产趋势不变[3]。陈超等[4]在研究黄淮海平原冬小麦的生产时指出：在二氧化碳倍增的情况下，气候变率的增大会降低小麦的稳产性。未来全国玉米主产区的雨养和灌溉玉米的稳产风险及低产出现的概率将会增大，总产量的年际波动更剧烈[5]。

未来我国农业的可持续发展，由于气候变化，将主要面临以下问题：一是农业生产布局和结构的变动。全球气候变暖一方面将使我国主要作物品种的布局发生变化；另一方面将较大地改变我国作物种植制度。二是增加农业生产的不稳定性，作物产量产生大的波动。在我国一些地区，作物生产和产量受到气候变化的正效应影响，而在另一些地区主要是极端气候事件频率的变化对产量产生的负效应的影响。三是改变农业的生产条件，增加农业成本和投资。气候变化将导致施肥量改变，人们需增加农药和除草剂的施用量。

2气候变化对粮食安全的影响

气候变化导致病虫害危害加剧、粮食产量的不稳定以及质量的降低，从而严重影响粮食安全。有学者利用模型对我国地面温度和降水率在二氧化碳浓度增加1倍时的变化情况进行了模拟[5]，其结果表明：一是西北地区夏季增温最明显，为3～5 ℃，华东、华中、华南与西南地区增温较小，为2～3 ℃；二是东北地区冬季变暖最明显，为4～6 ℃，西南和华南地区增温较小，为2～4 ℃；三是我国中部和北部地区夏季土壤温度增高；四是华北地区冬季降水有可能减少，东北地区夏季降水可能增加。气候变化导致温度带北移，我国东北多年冻土将退至北纬52°以北，将会引起土壤、植被、植物品种分布等的变化和演替，华中及西北干旱区、东南沿海的泥炭地、沼泽会萎缩，西部大部分多年高原岛状冻土将会融化，其他地区沼泽地则会有所发展。由于气候变暖，导致土壤水分蒸发量增加和土壤水分减少，土壤水分减幅达214％～219％。在中纬度地区，由于温度高，蒸发量大，虽然雨量有所增加，但雨季也提前，积雪提前融化，造成夏季干旱加剧。我国北方沙漠化趋势会进一步增加，干旱和半干旱情况将更为严重。在二氧化碳倍增的背景下，气候变化不仅进一步加剧我国北方干旱沙漠化，而且预计会导致热带风暴的频率和强度有所增加，8月海水温度升高，增加了洪涝等极端天气事件的发生[6]。因此，粮食生产的不稳定性在增加。气候变暖与病虫害发生有密切关系，暖冬有利于病虫安全越冬，这使翌年病虫危害提前发生；热量增加促使病虫繁殖加快，危害期延长。温度升高使作物的生育期缩短，有机物的积累减少，从而使农作物的质量下降[7]。

3气候变化对农业影响的研究

3.1农业气候变化脆弱性研究

脆弱性研究一般是通过寻找特定的研究群体或单元（无耕地的农民、农业等），识别研究单元承受多种胁迫造成的负面结果的风险程度，以确定一系列减缓或适应胁迫的措施。农业气候变化脆弱性评估方法主要是定量评估方法，可以归纳为3类，即模型模拟研究、设定指标评价研究和统计函数分析。模型模拟研究是进行农业气候变化脆弱性最常用的方法之一，特别是在定量研究中，主要以作物产量作为最终衡量标准来确定农业系统的气候变化脆弱性程度。主要有计量经济模型、复合模型模拟、综合模型。设定指标评价研究是一种利用指示农业系统状况及其敏感性、适应能力等方面的指标来衡量脆弱性的方法[8]。

农业气候脆弱性研究的主要方法[9]，根据评价单元和目标的差异、数据的可利用性以及社会经济情景差异进行研究。脆弱性的研究方法主要包括以下几种：一是实地调查法，当可用资料缺乏时，直接咨询和田间调查相结合的方法是评价农业气候变化脆弱性的最好方法。二是产量分析法。这是一种最直接的方法。三是相似分析法。该方法可分为2种，即空间相似法和时间相似法。前者用来在未来气候变化条件下，预测哪些地区的气候特征与目前某些地区的气候特征相似，从而预先采取一定的适应措施；后者主要是采用（下转第304页）

（上接第302页）

模型进行相似模拟，其得到的数据可以弥补时间序列数据的不足。

3.2气候变化对农业影响的研究

目前，全球气候变化针对农业方面的研究主要集在模型模拟影响和观测试验等2个方面。模型模拟可以分为动态数值模拟（农业评价模式相嵌套和气候模式）和统计分析（建立回归模型）。气候变化对农业影响的模拟研究方面，经常需要同时分析处理多种因子变量和相应的数据来研究气候变化影响作物生长和产量的复杂性，研究气候变化对作物影响模拟的主要方法有2种，即动态数值模拟方法和经验统计分析，这些方法均得以逐步发展。在观测试验方面，研究大气成分变化对农作物形态结构、生理生态及化学组成等方面的影响，其又可分为2种方法，即温室或人工气候室试验和田间试验。气候变化对农业影响的观测试验研究方面，国外开展的研究多采用环境控制试验和田间试验2种方法[10]，其中环境控制试验通过人为控制二氧化碳浓度来研究其对作物的影响，一般在野外设立封闭或顶部开放温室中进行。

4结语

国内外在全球变化对粮食的影响研究方面都做了很多研究工作，目的在于研究其对生态系统影响及其响应，并寻找策略，以最大限度地减少气候变化带来的不利影响，从而保证粮食安全；通过预测未来气候可能变化，评估气候变化对农业生态系统的影响，以减少气候变化对农业和粮食造成的影响。这是一项任重而道远的工作，需要不断地努力。

5参考文献

[1] 韩永翔，董安祥，王卫东.气候变暖对中国西北主要农作物的影响[J].干旱地区农业研究，2004（10）：39-42.

[2] 周文魁.气候变暖背景下长三角地区农业应对策略研究[J].江南论坛，2009（6）：15-17.

[3] 石春林，金之庆，葛道阔.气候变化对长江中下游平原粮食生产的阶段性影响和适应性对策[J].江苏农业学报，2001（17）：1-6.

[4] 陈超，金之庆，郑有飞，等.CO2倍增时气候及其变率变化对黄淮海平原冬小麦生产的影响[J].江苏农业学报，2004（4）：7-12.

[5] 熊伟，杨婕，林而达，等.未来不同气候变化情况下我国玉米产量的初步预测[J].地球科学进展，2008（10）：1092-1101.

[6] 王诤，郑一萍.全球变化对中国粮食安全的影响分析[J].地理研究，2001（7）：282-288.

[7] 刘明春，蒋菊芳，魏育国，等.气候变暖对甘肃省武威市主要病虫害发生趋势的影响[J].安徽农业科学，2009（20）：9522-9525，9531.

[8] 唐为安，马世铭.全球气候变化背景下农业脆弱性评估方法研究进展[J].安徽农业科学，2010，38（25）：13847-13849，13941.

第2篇：气候变化的研究方法范文

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.

第3篇：气候变化的研究方法范文

统计模型是利用回归分析、周期分析、主成分分析、判别分析和方差分析中一种或多种的组合对特定区域特定品种的产量数据和气候数据之间构建的非动态经验或统计方程，由此来估算作物生产力或预测未来气候变化对作物产量的影响。由于受科学技术和基础数据的不完善等，统计模型主要应用于气候变化和作物产量研究的初期阶段，不需要对粮食生产与环境变量之间复杂物理机理的透彻理解，缺乏植物生态学方面的内在机制和过程理论基础，一般用于区域潜在产量的评价。因此模型精度相对较低，尤其是在研究区范围的大小和空间位置发生变化时，将带来的误差更大。虽然在机理过程的表达上有很大的局限性，但研究区耕作、田间管理、土壤、地形、水文、气象等基础数据不完善或难以获取时，该类模型在气候变化对农业影响评价中起到重要作用。王效瑞E”】、陆魁东”。等利用线性相关模型研究了安徽、湖南等地年平均气温、0~C，10cI=积温和地理因子(经度、纬度和高程)的关系以及积温和无霜期与年平均气温之间的函数关系，探讨了未来气候变化(未来升温IoC，2~C和降水~10，~20的假设情景下)对农业生产、种植制度和农田蒸散量的量化研究，探讨了作物产量的波动趋势。

2基于过程模型的气候变化影响模拟

采用作物生长模型是另一种气候变化对作物生产可能产生影响的主要评估方法。过程模型是通过深入探究植物的生长过程机理和能量的内在转换机制，对植物体及土壤水分散失的过程以及太阳能转化为化学能形成产量的过程进行模拟。过程模型除考虑温度和降水对作物产量形成的影响外，还考虑太阳辐射、蒸腾作用、CO浓度、土壤质地和持水量、湿度、风速、田间管理以及碳和氮的动态变化等诸多环境因子，来揭示作物和环境之间的相互作用机制，进而模拟作物的生长、发育和产量的形成过程。因此，模型的生态学机制清楚，结果也较准确，但模型结构复杂，所需参数较多。通常，用过程模型进行影响和预测研究比统计模型的基础更扎实，但其对模型的检验或模拟未来的影响所需输入的资料要求较高n。目前过程模型一般用于较小的空间尺度上，忽略了环境参数的空间多变性，有待向更大范围或区域拓展。由于不同的研究目的，世界上许多国家研发了多种类型的作物模型，到目前为止，已经提出了至少有100种不同的过程模型口，覆盖作物种类包括谷类、豆类、根茎类、块茎类以及特殊作物如蔬菜、棉花和水果等，其中针对小麦、玉米和水稻的模拟模型较多。这类模型有WOFOST，DNDC，CERES系列，EPIC，VIP以及中国MPESMt。”，COTGR0w等。过程模型最初主要应用于作物生长、发育和产量形成过程的数学表达和定量预测，但随着对作物生理生态机理研究的深入，计算机技术和系统科学的不断发展，已广泛应用于农业生产的方方面面，成为农业研究最有力的技术工具。特别是在1990年和1992年IPCC第一次气候变化科学评估报告及其补充报告的分别问世以来，基于作物生长模型的气候变化对作物产量形成、生长发育的影响评价以及对气候变化的适应性研究等方面都得到了迅速发展。

2．1气候变化对作物产量影响的模拟

模拟作物生长过程和产量是作物生长模型最基本的功能之一。利用作物生长模型进行气候变化对农业生产的影响研究，始于20世纪90年代初，经过近20年大量的研究工作[22，模型精度得到不断提高，已经在很多国家和地区得到了广泛应用，成为定量评价气候变化对作物产量影响的主要研究方法。这些研究多以大气环流模型GCM。’或区域气候模型RCM口剐等气候模式输出的气候变化情景以及未来增温(如1℃～4oC)、降水(O％，士10％，4-20％等)和CO：浓度倍增的统一假设口阳作为作物模型的输入来评估未来不同气候变化情景下的作物产量可能的波动趋势，其结果的准确性和有效性主要取决于作物模型和气候模式的准确性和以及两者的连接过程。在国内，中国学者针对华北平原、东北、宁夏、重庆等地区以及全国范围内开展了大量的气候变化影响评估研究，但由于所采用的气候模式和作物生长模型的不同以及这些模型的不确定性，所得出的结论仍存在差异。熊伟等p叫在其研究中，根据中国社会发展的规划，将气候模型、水资源模型、未来社会经济发展情景与作物模型相连接，综合评价了未来中国三大粮食(小麦、玉米、水稻)产量波动状况。研究表明，未来气候变化(2011—2030年和2031—205O年)对中国三大粮食总产量具有积极作用，而与其同时考虑未来水资源变化和土地利用因素，三大粮食作物总产量增加幅度明显降低，甚至在不考虑CO肥效作用下，总产量将明显降低于BS(1960—1990年)水平。近年来，在气候变化对作物影响评价的模拟研究中不仅考虑了温、水、光、CO：浓度等变化，还引入了气候变率弛、灾害性天气指标和蒸腾作用u等多项环境因子，模拟了水稻、小麦、玉米、大豆、棉花、花生和马铃薯等多种作物类型的未来气候变化背景下的产量波动。使用的模型主要是EPIC、CERES系列模型、wOFOST等模型。过去的研究表明，气候变化对农作物产量的影响因供试品种、区域和环境因素的不同而不同，在一些地区可能增加产量，在另一些地区可能降低产量，且作物产量波动幅度较大。虽然大气CO浓度的增加，可加强光合作用，降低气孔导度，增加水分利用率，从而提高作物产量，但温度增高而出现的生长期缩短和极端气候事件的频繁发生可能使作物产量下降，导致总体上气候变化引起的产量下降趋势更为明显。总之，尽管区域气候变化的前景尚不确定，增温导致蒸发、风蚀、干旱的加强和台风频率的加大，使农业总产量至少损失5％。

2．2气候变化对作物生长发育影响的模拟

一个地区的作物生长发育与产量的形成过程是当地的气候、土壤肥力等自然环境和耕作，施肥，灌水等一系列栽培措施共同作用的结果，其中气候条件的影响非常显著。尤其是气候变暖，通过改变热量条件，缩短作物生长发育期天数，使主要发育期提前，使光合作用时间缩短，进而直接影响农业产量、生产布局和结构。气候变化对作物生育期产生的影响，国内学者也进行了大量的研究。金之庆等[25-27]使用CERES系列作物生长模型与3个通用大气环流模型(GFDL、GISS、UI~O)在模拟CO：浓度倍增条件下，气候变化对中国玉米、水稻、冬小麦等作物生育期的影响，认为不同CO浓度倍增条件下，3种作物的平均模拟生育期较之BASELINE以不同程度地缩短，尤其对大幅度增温反应敏感的东北中早熟或早熟玉米品种(现行主要品种)更为突出。对于目前气温偏高，现行品种对高温有较好适应性的黄淮海夏玉米区，增温造成的生育期缩短程度较轻。生育期的缩短将减少作物光合作用积累干物质的时间，从而直接影响产量的提高。2000年之后，熊伟【30】、杨勤等分别对基于站点尺度的作物生长模型进行区域升尺度校准和验证，并与以IPCC修订的A2和B2两种排放情景作为外部驱动的区域气候模型PRECIS相耦合，从区域尺度评价了气候变化对中国农业生长发育过程和产量的影响，探讨了未来作物高产和稳产风险。这些对提高复种指数、改进和培育新品种、调整品种布局和播种日期等多种适应性对策的研究具有实际意义。

2．3气候变化影响的区域尺度模拟

气候变化对农业影响模拟过程中，基于站点尺度或均质小尺度(限于1hm2以下)的作物模型和大尺度(200km以上)的大气环流模型(GCM)相结合是存在的最大问题。前人就这一问题做了大量的研究，目前一般有2种解决方法，即作物模型的升尺度和大气环流模型的降尺度连接[29】。20世纪90年代，金之庆等采用CERES系列和GCMS耦合方法，评价了气候变化对中国粮食生产的影响，但这些研究主要注重于作物模型的站点尺度应用和分辨率较低的GCMS的应用上，后来随着地理信息系统和全球定位系统的日益成熟和广泛应用，将原来基于小尺度的作物模型升尺度推广到区域尺度上，以反映产量的时空变化趋势。作物模型的升尺度一般对气象、土壤、田间管理等作物模型主要输入参数和作物遗传参数进行区域校准，实现作物模型的区域运行。目前，气象和土壤数据在一定的空间尺度上基本可满足作物模型区域应用的要求，但田间管理多种多样且经常变化，在区域模拟中一般利用假定的或最优的设置进行模拟】。对于作物遗传参数的区域升尺度，江敏等口1从作物品种类型区、县级尺度、省级尺度和代表性品种单点调试等不同角度进行研究，得出基于稻区尺度的区域校准效果较好，较之其他3种方法更适于气候变化影响评价研究的结论。但所选空间尺度适宜度非常重要，尺度的过大或过小都将导致较大偏差。由于大气环流模型(GCM)模拟输出的水平分辨率和时间分辨率都较低(一般为月值)，难于模拟出作物模型所需要的较细致的逐日区域气候情景。因此，随着区域气候模式的发展，近几年，基于PRECIS、RegCM3等区域气候模型和区域作物模型的相耦合的气候变化评价研究被广泛开展，提高作物模型的区域评价效率和空间分辨率。杨勤[341、熊伟[15,28,30,36]等将PRECIS和区域作物模型相结合，分别以25kmx25km和50kmx50km的网格为评价单元，对宁夏及全国范围内进行了区域模拟，在一定程度上提高了模拟效率，更好地反映了气候变化对中国粮食生产影响的时间和空间变化趋势，并进一步推动了作物模型在区域尺度上的应用。

2．4气候变化对作物影响的其他方面的模拟

有高一致性和充分证据表明，若沿用当前的气候变化减缓政策和相关的可持续发展做法，未来几十年全球温室气体排放量将继续增长，并由于与各种气候过程和反馈相关的时间尺度，即使温室气体浓度实现稳定，人为变暖仍会持续若干世纪，因此适应气候变化在很大程度上成为现实而紧迫的问题p。因此，除了上述主要影响模拟研究以外，在农作物对气候变化的适应性、气候变化背景下农业用水量等方面的研究也是迫切需要。孙芳等p’耦合SUBSTOR模型和Hadley中心区域气候模型(PRECIS)，在模拟B2排放情景下的未来气候变化对宁夏马铃薯生产影响的基础上，提出了通过改变播种日期和马铃薯品种特性来提高作物对气候变化适应和应对能力的方案。其研究表明，如果播期提前5～20天，未来马铃薯的产量将增加，但播期提前超过lO天后，播期提前带来的增产效应开始减小。如果将播期推迟5～10天，马铃薯产量将明显减少。另外，如果改种对温度敏感性弱的新品种，即喜温耐热的品种，可以延长马铃薯的生育期，进一步提高马铃薯产量。由于温度升高而导致的生长期缩短，成熟期提前等现象，农作物对气候变化的适应性研究，是通过提高复种指数、引进新品种、加强排灌设施建设和适当调整播种日期等方面的措施，来提高在气候变化背景下的农作物高产和稳产风险。研究表明，气温的增高、降水量和CO：浓度的变化通过间接或直接的途径来影响作物的水分利用率。大气CO浓度的提高不仅加强光合速率，提高产量，而且还随着作物长期处于高浓度的CO环境，气孔导度降低，蒸散量减少，从而提高冠层水分利用率，减缓干旱不利影响。这种效应对小麦等C，作物更为明显。

3展望

总体来看，国内对模型模拟法评价气候变化对农业的影响研究已经有一定程度上的开展和应用，但存在很多不足。随着国内基础数据的完善和共享，将会进一步深入对模型参数本地化、气候变化对作物产量影响方面的研究。

(1)由于目前对作物生理生态过程的认识不够透彻，所构建的作物生长模型还不是完全的作物生长机理模型，仍然存在很多经验表达式，且大多数作物模型是在正常气候条件下构建的，对一些极端气候事件和GCM所模拟的未来高温和高CO：浓度条件下能否做出相应的反应和模拟精度上都存在很大的不确定性。另外，虽然诸多作物生长模型充分考虑了干旱胁迫、水分利用、养分吸收、辐射利用率和田间管理等多种因素，但突发性的极端天气事件对模型模拟精度影响的研究尚很少。因此，有必要进一步加强实验室模拟或FACE(FreeAirCO2Enrichment)等田间观测实验，获取许多重要数据，实现模型参数的优化和本地化，为研究气候变化对农业生产系统的影响及其机理提供重要基础。

(2)目前开展的很多气候变化影响研究都采用了一个大气环流模型和多种大气环流模型来建立未来气候情景或对未来增温(如l℃～4℃)、降水(0％，士l0％，士2O％，一40％等)和CO浓度倍增给出统一构想，来评价未来气候情景下的作物产量波动。但未来增温、降水和CO浓度变幅的统一构想法忽略了气候变化的时间和空间尺度上的多变性，难以满足于全国或全球范围的影响评价需求。由于缺乏对全球气候系统动力学过程的详细认识和未来温室气体排放量的不确定，目前大气环流模型中仍然存在诸多不确定性因素，尤其在区域降水量的模拟上存在显著差异，很难判断哪一种大气环流模型更能准确地模拟未来气候变化。此外，昔日的研究多采用1xCO和2xCO：的情景下，探讨CO：浓度作物产量的影响，但实际上C02等温室气体浓度的增长是连续的，从而导致研究结果也带有一定的不确定性。

第4篇：气候变化的研究方法范文

 

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”(sustainable society)。1987年，第42届联合国大会通过《我们共同的未来》(our common  future)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

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①(美)卡逊(rachel carson)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． frank graham)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(dennis l meadows)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》(julian l simon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”(word commission on environment and development简称 wced)，次年挪威首相布伦特兰夫人(gro harlem brundtland)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》， 

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①巴巴拉·沃德(babara　ward)和雷内·杜博斯(rene dubos)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

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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

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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  (international human dimensions program on global environmental change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

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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”；

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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

 

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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

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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。

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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5 000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5 000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 

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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 

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①     牟重行：《中国五千年气候变迁的再考证》，气象出版社1996年。 

②     ②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 

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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—1 000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 

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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5 000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 

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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2 000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。 

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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(el nino-southern oscillation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， 

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③厄尔尼诺(el nino)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(la nina)现象或称反厄尔尼诺现象。南方涛动(southern oscillation)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

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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el nino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滿志敏：《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

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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2 000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

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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

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①              王会昌：《2 000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

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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。

第5篇：气候变化的研究方法范文

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2.4 W/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.

第6篇：气候变化的研究方法范文

投身气候学研究

南京大学东南楼的暗香，还有不远处中国气象学奠基人竺可桢先生的雕像。这幢楼是符淙斌40年前上课学习的地方。70岁的符淙斌院士的新办公室简约而素净。这幢楼是上世纪50年代建筑学大师杨廷宝先生的杰作。窗外，金陵苑满眼的花树在冬日的阳光下，透着江南特有的气息，冬青、雪松的深绿伴着银杏树的深黄，杂着腊梅花初吐年前上课学习的地方。

从江南的水乡到北方的天空，从爱上气候学到担纲南大气候与全球变化研究院院长，这一转就是近50年的光阴。

1939年10月，符淙斌出生于上海。11岁那年，父亲故离，母亲拉扯兄妹三人艰难度日，伴着他成长的有人间的温暖和自然的遭际。中学时代，符淙斌就读于上海松江二中。符淙斌说：“那时的上海，每到夏天，台风就很厉害，我在很小的时候就感受到台风给我们带来的痛苦。1956年，有一场破坏性很强的台风，把邻居的两栋房子刮倒了，两个孩子给压死了。这件事在我心灵上留下非常深刻的印象。从那时起，我开始对气象学感兴趣。”

1957年，19岁的符淙斌考取南京大学，就读于气象学系气候专业。一代宗师竺可桢曾在这里创立了我国最早的气候专业及与气候相连的地学学科（大气、地质、地理、海洋、环境等），先辈们的言传身教和学科的交叉融合滋养了他学业的长进。1962年，符淙斌从南大毕业后，赴中国科学院攻读硕士学位，读研期间，就做台风发展过程中“海洋和大气之间的水分与能量交换”的研究，开始关注海洋与气候的关系。

研究生毕业后，符淙斌留在中国科学院工作，先后在中科院地理研究所、大气物理研究所任职。1981年，符淙斌以访问科学家的身份赴美国科罗拉多大学合作研究。在美国的两年，符淙斌不仅在研究上取得了一系列的重要成果，而且也为其今后的国际合作奠定了基础。1985年，符淙斌担任中科院大气物理研究所气候研究室主任。上世纪从60年代到80年代，符淙斌研究的触角已从单纯的气象研究，延伸到气候与海洋、陆地等领域。

人类社会的发展正在引起地球环境的加速变化，这是我们这一代人面临的最严峻的挑战。

研究证明，人类的社会和经济活动的范围之广和强度之大,已经足以开始对整个地球的气候和生态系统产生显著的影响。同时,随着科学技术的高速发展, 凭借高度发达的智力和想象力,人类已经能够完整地理解地球系统的整体行为。我们这一代人,也面临着前所未有的机遇,从新调整和确立人和地球之间的关系, 实现人和自然和谐发展的理想。

“人类圈”和“人类纪”概念的提出正是对地球系统认识的科学总,第一次明确了人类在当今地球环境变化中的核心地位。人类既是地球生物圈的组成部分,受到地球系统自然规律的制约;同时,在 “人类纪”的发展中，它又有区别与生物圈其它组分的能动作用。人类将不再是被动地适应环境的变化,而是积极主动地调整自身的行为，使地球环境朝着有利于人类的方向发展。这就是全球变化和地球系统科学研究的目标。

参与重大科研项目

上世纪80年代，国际上兴起了全球变化的研究。该研究把地球的各个部分（大气、水、冰雪、陆地、生物）作为一个整体，研究其中各种过程的相互作用，从而进行包括气候在内的全球环境演变研究。这是迄今为止地球科学最大、最复杂的一项国际合作研究项目。符淙斌协助叶笃正先生积极参与了这项国际合作研究的规划，并发挥了重要作用。

叶笃正先生是我国大气科学界及全球变化研究领域的一代宗师。早在20多年前，叶先生就意识到二氧化碳、甲烷等的排放与全球变暖的关系。1984年，美国著名气象学家马隆找到叶先生，希望合作研究全球气候与环境变化。叶先生慧眼识才，很快又找到符淙斌，邀他一起从事该项研究。

符淙斌表示，气候问题在地域上是一个全球性问题，在学科上是一个交叉性课题，与经济、地学、环境科学、大气科学等专业密切相关，需要多学科共同努力。钟山论坛立足南京，将触角广泛延伸到国内外。开幕式邀请了江苏省科学技术协会、江苏省气象学会和南京气象学院的专家领导。首次学术演讲邀请了美国新罕布什尔州大学气候变化研究中心主任托波特教授和大气物理和大气化学研究领域专家毛慧婷教授，他们研究的都是气候领域最前沿课题。

1985年，中科院大气物理研究所气候研究室成立之时，总共有七八个人、一间房。就在这样的条件下，气候实验室不断发展壮大，人才辈出，最终发展成为全球变化东亚区域研究中心和中国科学院气候环境重点实验室，中国的全球变化研究在叶笃正、符淙斌的领导下得到国际的认可。

经过多年的努力，符淙斌和他的合作者们在季风系统中海洋―大气、陆地―大气和气候―生态系统相互作用、气候突变及其对全球增暖的响应等方面取得一系列国际性创新成果。他领导创立的区域环境系统模式研究，被国际上誉为全球变化区域响应研究的范例。

他系统地揭示了东亚季风区气候与生态系统相互作用的基本特征及区域尺度人类活动对生存环境的影响，提出了“广义季风环境系统”的新概念。他领导研究组发展了一个区域环境系统集成模式，成为区域环境变化预测的一个重要工具。他深入研究热带海洋―大气相互作用领域，发现了西太平洋副热带高压强度与赤道海面温度变化的关系，率先把厄尔尼诺现象同中国气候联系起来，为我国年际气候变化的预测提供了新的思路和方法。

符淙斌领导的全球变化东亚区域研究中心的一系列成果，为中国科学家在这一领域赢得了国际影响力。他领衔的研究成果“东亚季风气候―生态系统对全球变化的响应”获得2004年国家自然科学奖二等奖，他领导的“季风亚洲区域集成研究”国际项目得到地球科学系系统联盟（ESSP）批准，中国科学家首次成为国际重大科学项目的发起人。 重回南大气候与全球变化研究院

2009年7月，符淙斌挂帅的南京大学气候与全球变化研究院正式成立，标志着他将着力推动母校南京大学成为中国南部地区研究气候变化的中心。

在符淙斌看来，眼下以气候变暖为主要特征的全球气候和环境变化已成为人类社会可持续发展的严峻挑战。当今人类的社会和经济活动的范围之广、强度之大，已经足以对整个地球的气候和环境产生显著的影响。从《京都议定书》到《联合国气候变化框架公约》和“巴厘岛路线图”，再到哥本哈根气候变化大会，气候与全球变化问题已经超越了学术研究的范围，成为当今世界政治、经济和外交的一个重大问题。围绕国家重大战略需求和重大科研目标，拥有地学领域完整学科布局和地处东部发达地区的南京大学有理由在气候与全球变化领域作出更大的贡献。

研究所刚一成立，符淙斌主持的“钟山论坛”就正式开坛。论坛以研究气候变暖为核心的全球变化问题为宗旨，吸引了国际一流的专家和国内气候变化研究的领军人物，同时也搭建了政府决策部门与学界对话咨询的平台。在校内，由大气、环境、地理、地质、经济、生态等领域的专家也不定期聚在一起，进行前沿交流，促进学科交叉融会，加强集成研究。

回到母校，符淙斌还有一个梦想，就是在仙林校区筹建气候与环境综合观测研究实验站，为南大“大地学”的发展提供基础。

研究院国际化、综合性、前沿性的发展也是符淙斌致力的目标。以徐冠华院士为首的国际咨询评估委员会业已组建，国内外驻院和兼职专家已近30人。目前，符淙斌和他的团队正积极争取承担国家“十二五”应对气候变化的科技专项和全球变化科学计划。同时，一门面向大学生通识教育的课程“地球系统科学初步”已着手准备……

符淙斌说：“以气候变暖为中心的全球环境问题不是一个简单现象。它涉及到海洋环流、陆地生态系统、森林草原植被等的变化，非常复杂。”他表示，现在还有一个流行的理论，认为地球气候存在“法眼”。就像电影《后天》中描述的那样，认为全球气候会发生灾难性突变。这种理论虽然有一定科学依据，但现在来说还只是一种假设。

“国家出台的环境政策对气候的影响十分重要”，符淙斌表示，就能源来说，中国目前主要使用煤，而清洁煤技术可以在燃烧煤时少排放一些二氧化碳。但是应用这种技术会提高企业的成本，推广很难。另外，汽车尾气排放大量温室气体、污染物和颗粒，因此政府也积极采取环保措施，如发展其他能源汽车、推广公共交通等。

回到母校的他，忙碌后坐在曾经是自己的教室所在地的办公室。窗外江南冬日的景观错落有致，仿佛人间万象、世间风云尽收眼底。符淙斌说，一名科学家眼中的气象、气候不是狭义的，宇宙和人间的气象万千、风云际会，永远启发科学家的灵感、责任和担当。

他在这里奋斗的路依旧漫长。

第7篇：气候变化的研究方法范文

（天水市气象局，甘肃天水741000）

摘要：为研究气候变暖对天水极端温度的影响，利用天水观测站1951—2013 年逐年极端温度资料，运用气候倾向率、趋势系数、百分位法、滑动T 检验等统计方法，分析极端温度对气候变暖的响应特征。结果表明：天水年极端最高（低）温度均呈显著性升高趋势，极端最高气温上升0.2℃/10 a，极端最低气温上升0.3℃/10 a，都通过了α=0.01 的显著性检验；通过百分位法定义了极端温度的阈值，分析发现，极端最高气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步增大，极端最低气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步减少，对极端最高温度和极端最低温度利用滑动T 检验法进行突变检验，在α=0.01 显著性水平下，极端最低温度没有发生突变，而极端最高温度在1983年和1993年发生了2次十分明显的突变。

关键词 ：极端温度；阈值；百分位法；滑动T 检验

中图分类号：P468.0+2 文献标志码：A 论文编号：2014-0407

Extreme Temperature Variability in Tianshui over the Past 63 YearsYao Yanfeng, Zhu Enchao, An Jing, Li Yue, Wang Hongbin

(Tianshui Meteorological Bureau, Tianshui 741000, Gansu, China)

Abstract: Evaluation of extreme temperature changes in Tianshui under global warming is studied based onannual extreme temperature data from 1951 to 2013. To better understand the variability and long-term trendof extreme temperature, various mathematical statistics methods, including the climate tendency rate, climatetendency coefficient, percentile threshold value method and slidingT -test method, have been used. Resultsindicate that annual extreme temperature showed a significant increase trend over the past 63 years. Theextreme high-temperature rate of increase is estimated as 0.2℃/10 a, while the extreme low-temperatureincreased by 0.3℃/10 a, which are all statistically significant at 99% confidence level. The threshold values oftemperature extremes have been determined using the percentile threshold value method, we find that thedifference between the extreme high-temperature (extreme low-temperature) and the corresponding thresholdvalue increased (decreased) with the length of time series. The temporal characteristics of extreme hightemperatureand extreme low-temperature trends are analyzed by using sliding T-test method. There is nosignificant abrupt change in extreme low-temperature at 99% confidence level. In contrast, the extreme hightemperaturechanges abruptly in 1983 and 1993.

Key words: Extreme Temperature; Threshold; Percentile Threshold Value Method; Sliding T-test Method

0 引言

气候变暖已成为不争的事实。大量研究表明，在全球气候变暖的情况下，极端气候事件所造成的经济损失以及给社会带来的影响非常巨大，政府间气候变化专门委员会(IPCC)第4 次评估报告指出，1906—2005 年全球平均气温升高(0.74±0.18)℃，且各区域对全球变化存在不同程度的区域响应[1-10]。许多研究[11-14]指出，中国热日和暖夜的频数显著增加，冷日和冷夜的日数明显减少，由此引起的极端气候事件的频率和强度在增加[15-19]，造成的灾害损失也在日益加剧，因此研究极端温度的变化[18-20]十分必要。近年来，一些学者对天水降水、气温等变化特征已经有了一些分析[21]，但是围绕极端温度对气候变暖的响应研究甚少，笔者以极端温度作为研究对象，利用逐日最高、最低温度资料，探讨气候变暖对极端温度的影响及变化趋势[22]，为进一步认识气候变暖提供科学依据。

1 资料与方法

1.1 研究区概况

天水地处西北地区东南部，处于中国地形和气候过渡带，气候复杂，该地区四季分明，冬冷干燥，雨雪稀少；夏热无酷暑，雨热同季，降水集中；春季升温快，冷暖多变；秋季降温迅速，常出现连阴雨天气。极端最高温度出现在1997 年7 月21 日，达38.2℃，极端最低气温为-19.2℃，出现在1955年1月10日。

1.2 资料来源及说明

本研究使用的极端最高温度和极端最低温度资料来源于天水市国家气象观测站1951—2013 年的观测数据。查阅历史资料发现，天水观测站曾于1952、1954、2004 年出现过3 次迁站，对比搬迁的位置，温度资料不影响代表性和对比性。

1.3 研究方法

1.3.1 线性倾向估计一般来讲，降水的气候趋势用一次直线方程或二次曲线方程就能满足，本研究采用一次直线方程来评价降水的变化趋势：

y(t)为第t 年的观测值，t 为时间序列，b=dy(t)/dt，把b×10 作为降水每10 年的气候倾向率，单位为mm/10 a和d/10 a，回归系数b 和常数a 可用最小二乘法或经验正交多项式来确定，其中b 表征了降水的变化趋势，b＞0，表示随时间t 的增加呈上升趋势，b＜0，表示随时间t的增加呈下降趋势。1.3.2 趋势系数趋势系数r 表征t 与y 之间线性相关的密切程度：

σ y和σ t为降水序列和自然序列的均方差，r 与b的符号相同，|r |越趋近于1，表示t与y之间线性相关越大，|r |越趋近于0，表示t与y之间线性相关越小。1.3.3 百分位法极端温度阈值采用普遍使用的百分位定义法，将n 个变量值从小到大排列，X（j）表示此数列中第j 个数。设（n+1）P%=j+g，j 为整数部分，g 为小数部分，当g=0时：P百分位数=X（j）；

当g≠0 时：P 百分位数=g×X（j+1）+（1-g）×X（j）=X（j）+g×[X（j+1）-X（j）]。

1.3.4 滑动T检验法利用10 年滑动T检验法对极端最高温度和极端最低温度进行突变分析，设置显著性水平为0.01。

2 结果与分析

2.1 年极端气温的变化趋势

研究表明，极端最高温度的升高将带来热浪、高温等灾害性天气，同时对城市运行、电力运行、野外作业等造成重大的影响，极端最低气温的升高将出现暖冬，对越冬作物、病虫害等有不利影响。分析1951—2013年逐年的极端最高（最低）气温变化趋势发现（图1 和图2，虚线为平均值），极端最高气温和极端最低气温都呈上升趋势，极端最高气温上升0.2℃/10 a，趋势系数r 为0.306，极端最低气温上升0.3℃/10 a，趋势系数r为0.332，都通过了α=0.01 的显著性检验，极端最低气温的上升趋势较极端最高气温的上升趋势明显，进一步说明，在全球气候变暖的情况下，天水地区出现高温的频率在日益增加，出现冷事件的概率日益减小。

以10 年为单位分析平均极端最高气温和最低气温发现，极端最高气温呈现波动上升趋势，回归系数b为0.25，趋势系数r为0.61，通过了α=0.01的显著性检验，20世纪50年代至21世纪00年代，呈现“下降—上升—下降—上升—上升”，特别是20世纪80年代开始上升趋势非常明显，90 年代比80 年代平均极端最高气温上升了近2℃；极端最低气温呈现上升趋势，回归系数b为0.42，趋势系数r为0.92，通过了α=0.01的显著性检验，几乎是呈直线上升态势，21世纪00年代比20世纪50年代平均极端最低气温上升了近2℃，进一步证明了在气候变暖的情况下，极端最高、极端最低气温呈显著性上升。

2.2 极端最高（低）气温阈值的分析

为进一步研究气候变暖对温度的影响，采用普遍使用的百分位定义法来研究极端温度阈值，首先将1951—2013 年逐年的极端最高（低）温度资料按照降序排列，将第5(95)个百分位值定义为该站的极端最高（低）气温的阈值。然后分析逐年的极端最高（低）气温与阈值的差值（图略），分析其差值与实践序列的关系，计算得知极端最高温度的阈值为32.53℃，极端最低气温的阈值为-9.91℃，分析极端最高温度与阈值的差值发现，只有1989 年(-0.83)、1992 年(-0.13)、1993 年(-0.23)为负值，其他年份全部为正值，正值最大在1997年(5.67)，差值随时间序列为上升趋势，分析极端最低温度与阈值的差值发现，只有1985 年(0.31)、1999 年(0.51)、2000 年(0.91)为正值，其他年份全部为负值，负值最大在1955 年(-9.29)，差值随时间序列为上升趋势，上升趋势(b=0.03)较极端最高温度的差值上升趋势(b=0.02)明显。说明，极端最高气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步增大，极端最低气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步减少。

2.3 极端温度突变检验

对天水市1951—2013 年的极端最高温度和极端最低温度利用滑动T检验法进行突变检验（图3和图4）发现，在α=0.01 显著性水平下，极端最低温度没有发生突变，而极端最高温度在1983 年和1993 年发生了2 次十分明显的突变。分别计算1983 年之前、1983—1993年、1993 年之后共3 个时段的极端最高温度平均值、线性倾向系数后发现，3 个时段的平均值分别为：34.4、33.3和35.6℃，第2时段比第1时段减少1.1℃，第3时段比第2时段增加2.3℃，3个时段的回归系数分别为0.06、-0.08、0.17，趋势系数分别为0.49、-0.25、0.35，都通过了99%的显著性检验，3个时段内的变化趋势分别为：增加、减少和增加，1993年以来的增加趋势较为明显。

3 结论

通过对天水极端最高温度的分析得知，天水极端最高温度、极端最低温度呈显著性升高趋势，上升幅度分别为0.2 和0.3℃/10 a，极端最低温度的上升趋势较极端最高温度上升明显。

采用百分位定义得到天水地区极端温度的阈值分别为32.53℃和-9.91℃，分析极端温度与阈值的差值发现，极端最高气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步增大，极端最低气温与阈值的差值随时间序列的增加逐步减少。

极端最高温度在1983年和1993年发生了2次十分明显的突变，1983年之前、1983—1993年、1993年之后3个时段变化趋势分别为增加、减少和增加，1993年以来的增加趋势较为明显；极端最低温度没有发生突变。

参考文献

[1] IPCC. Summary of Policymakers of Climate change 2007: ThePhysical science Basis. Contribution of Working Group I to theFourth Assessment Report of the Intergovernmental Panel onClimate Change [M]. Cambridge University Press:CambridgeUniversity Press,2007:996.

[2] 《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,2007:18-40.

[3] 魏凤英,曹鸿兴,王丽萍.20 世纪80—90 年代我国气候增暖进程的统计事实[J].应用气象学报,2003,14(1):79-86.

[4] 陈隆勋,朱文琴,土文,等.中国近45 年来气候变化的研究[J].气象学报,1998,56(3):257-271.

[5] 宋连春,邓振镛,董安祥,等.干旱[M].北京:气象出版社,2003,29(5):4-55.

[6] 秦大河,陈振林,罗勇,等.气候变化科学的最新认识[J].气候变化研究进展,2007,3(2):63-73.

[7] 陈隆勋,周秀骥,李维亮.中国近80 年来气候变化特征及其形成机制[J].气象学报,2004,62(5):634-646.

[8] 秦大河.气候变化额事实与影响及对策[J].中国科学基金,2003,17(1):1-3.

[9] 林学椿.70 年代末、80 年代初气候越变及其影响[M].北京:气象出版社,1998:240-249.

[10] 符淙斌,董文杰,温刚,等.气候变化的响应和适应[J].气象学报,2003,61(2):245-249.

[11] 杨萍,刘伟东,王启光,等.近40 年我国极端温度变化趋势和季节特征[J].应用气象学报,2010(2):29-35.

[12] 唐红玉,翟盘茂.1951—2002 年中国平均最高、最低气温及日较差变化[J].气候与环境研究,2003,10(4):731-735.

[13] 秦大河.进入21 世纪的气候变化科学—气候变化的事实、影响与对策[J].科技导报,2004(7):4-7.

[14] 翟盘茂,任福民.中国近四十年最高最低温度变化[J].气象学报,1997,55(4):418-429.

[15] 丁一汇,戴晓苏.中国近百年来的温度变化[J].气象,1994,2(12):19-26.

[16] 张晶晶,陈爽.近50 年中国气温变化的区域差异及其与全球气候变化的联系[J].干旱区资源与环境,2006,20(4):31-54.

[17] 陆晓波,徐海明,孙丞虎,等.中国近50 年地温变化特征[J].南京气象学院学报,2006,29(5):706-712.

[18] 王劲松,费晓玲,魏锋.中国西北近50 年气温变化特征的进一步研究[J].中国沙漠,2008,28(4):726-735.

[19] 于淑秋,林学椿,徐祥德.我国西北地区近50 年降水和温度的变化[J].气候与环境研究,2003,8(1):9-18.

[20] 陈晓光,苏占胜,郑广芬,等.宁夏气候变化的事实分析[J].干旱区资源与环境,2005,19(6):43-47.

第8篇：气候变化的研究方法范文

1　建立规范化、定量化证候诊断标准是证候深入研究和多中心协作研究的基础

近年来，我国十分重视中医证候诊断规范化的研究，探讨了一些疾病证候量化诊断的方法，对指导临床，促进科研工作和学术交流起到了积极的作用。1986年全国中医内科学会制订了《中风病中医证候诊断与疗效评定标准》［1］(简称《标准》)，使证候诊断有了一个基本的框架和大家共同遵守的基本原则。但是《标准》还存在着一些不足：①《标准》是非定量化的，可重复性、可交流性较差。受到医者水平、学术流派等因素的影响，同一病人在不同单位、个人处理时，辨证可能随个人主观倾向而偏倚，使多中心协作研究缺乏共同的基础。②《标准》把中风病中经络分为5个证类，中脏腑分为4个证类，基本上是2个证候和3个证候的组合，如气虚血瘀证、风火痰上扰清窍证等。受证类诊断术语的约束，临床工作中对有些病人难于进行证类的归属。1988年1月～1991年6月我们曾应用电子计算机中风病证候诊断软件对210例中风病人进行了追踪调查［2］，平均每个病人进入调查时发生3.16个基本证候，急性期平均每例变化4.9个证次，共出现58种组合形态。说明不可能用少数固定的证类概括多数中风病人，也不可能用一个证类概括一个病人的全过程。③《标准》缺乏等级可分辨性，不可能客观地记述证候的增减、进退，难以进行证候动态演变的研究分析。因此对中风病证候进行深入研究亟待解决的问题是建立规范化、定量化的证候诊断标准。

应用数学方法进行表述，是一门学科成熟的标志之一。目前，国际上十分流行应用量表的方法进行疾病诊断，并要求量表具有特异性、可靠性、敏感性、可行性、规范性、可计量性、可推广性等特点。本次研究，在中医理论指导下和大量临床实践的基础上，首先由中医、中西医结合专家提出了一个中风病证候诊断专家经验量表。然后应用多元回归、对应因子分析、聚类分析、线性映射等多种数学方法，对3026例中风病人、200例假中风病人进行了统计学处理，筛选出——风证、火热证、痰湿证、血瘀证、气虚证、阴虚阳亢证，建立了每个证候的量化诊断标准和数学模型。应用电子计算机可以迅速作出6个基本证候的量化诊断，并进行基本证候之间的随机组合。经过对1663例中风病人进行前瞻性检验，证候可辨率为95.79%，达不到证候诊断标准的70例也均有相应的分值。同时应用基本证候随机组合的方法能够准确地、动态地反映中风病人的真实病机，为中风病证候的深入研究提供了基础。

2　证候具有疾病本身所决定的特异性、阶段性、动态演变性3个基本特征。

2.1　以病统证、提高证候诊断的特异性

每个疾病都有其特定的病因和病理，有一定的发展演变规律，包括了邪正斗争的全过程，是由不同的阶段，也就是不同的证候组成的。证候是呈现于外的综合性、特征性的总结，是邪正斗争在特定阶段总的形式，是认识疾病的途径和方法。对证候进行深入研究，目前一方面是研究证候的共性，如探讨气虚、阳虚、阴虚等证候的实质，这对认识和发展中医理论具有非常重要的意义；另一方面是探讨不同疾病证候的特异性，这对提高辨证论治水平无疑也是十分重要的。本次研究对1663例经CT或MRI确诊的脑出血、脑梗塞患者，进行了影像学诊断和证候诊断同步调查，研究分析了证候得分均值、发生概率、证候组合形式、组合形态与出血、梗塞等病变性质，左、右、双侧等病变侧位，脑出血区域、脑梗塞血管系统等病变部位，出血量、梗塞范围之间的相关关系。结果表明：病变性质、范围对证候有非常显著的影响，病变部位对证候有一定的影响。脑出血风证、火热证、痰湿证、血瘀证、气虚证的均值和发生概率显著高于脑梗塞，以3证及其以上组合形式为主，风、火、痰在各种组合形式中的地位高于脑梗塞。脑梗塞阴虚阳亢证的均值和发生概率显著高于脑出血，证候组合形式以两证组合及单证存在为主，在组合形态中痰瘀互阻的地位高于脑出血。混合中风介于两者之间。左侧病变气虚证的均值和发生概率显著高于右侧。跨区出血风证，原发脑室出血火热证、血瘀证、阴虚阳亢证，脑干出血气虚证，丘脑出血痰湿证的均值和发生概率显著高于 其他部位。梗塞血管系统对证候无显著影响。脑出血的出血量与风证、气虚证的均值和发生概率呈显著的正相关关系；脑梗塞的梗塞范围与痰湿证、气虚证的均值和发生概率呈显著的正相关关系。经过探讨证候与脑病理改变的相关关系，提高了中风病证候的病理诊断水平和特异性，为指导临床治疗提供了客观依据。

2.2　对证候阶段性的横断时限界定是保证证候研究科学性、准确性的基本条件之一

证候是动态变化的，与疾病的不同阶段有显著的关系，选择研究对象时所处的病程阶段不同可能得出截然不同的结论。特别是中风病的证候变化多端，比如，风证在中风病发病时得分均值和发生概率分别为11.24%、80.76%，1周后则变为4.27%、21.30%。在以往的研究中还没有人对研究对象作病程阶段的限定，这无疑是造成对中风病因病机认识不一致和一些很好的经验在其他单位不能得到重复验证的原因之一。本研究首次限定发病至进入调查时间≤72h的患者作为研究对象。在1663例患者中≤24h的951例，占57.19%，平均(25.91±20.1)h，基本上可以反映中风病始发态的证候特征。通过证候得分均值、发生概率、组合形式、组合形态、证候组合阵形图、证候相关关系矩阵，分析了中风病证候的发生组合规律，为深入认识中风病的病因学、发病学，客观评价病因病机提供了理论依据。

2.3　研究证候的动态演变规律才能全面地、完整地认识一个疾病的证候特点

疾病的病理基础决定了它有一定的传变规律和发展趋势。研究疾病的病能和病势，把握其发生和发展规律，截断其恶化趋势，是中医学治未病的预防治疗思想的体现。病能和病势是由疾病各个阶段的证候体现的，所以研究疾病的发展规律实际上就是研究证候的演变规律。过去由于缺乏客观的、定量化的证候诊断标准，使追踪研究证候的动态变化受到限制。本次研究在建立了证候量化诊断标准的基础上，对733例中风病始发态患者进行了为期4周的7次追踪调查。结果显示：证候的得分均值、发生概率、组合形式、组合形态是动态变化的，随时间序列呈现一定的规律性，并受到病变性质的影响；求得了不同时间序列6个基本证候逐阶转移概率和高阶转移概率。研究分析了6个基本证候在急性期各个阶段的地位和意义，为预测证候由一个阶段进入下一个阶段或由始发态一步进入各个时间序列的发展趋势提供了客观依据，也为深入认识中风病急性期的病因病机提供了依据。

3　证候深入研究要注意对影响因素的质量控制

中医学认为，体质与发病，体质与病证的变化都有十分密切的联系，同一邪气致病由于个体的差异性可以导致疾病的多变性和证候的多态性。所以在辨证论治时十分注意整体观念和素体、新感、宿疾等因素对辨证的影响。在中风病证候研究时，为了保证研究的准确性，一方面对证候影响因素进行了严格的质量控制，研究对象均为未用药或未正规用药的患者，伴发疾病评分和既往史评分均控制在5分以内，排除了药物、并发症对中风证候的干扰。另一方面，研究分析了年龄、性别、职业、伴发疾病、既往史对证候得分均值、发生概率的影响。结果表明，男性患者痰湿证的均值和发生概率显著高于女性；气虚证、痰湿证、血瘀证得分均值和发生概率与年龄呈显著的正相关关系；风证、火热证的均值和发生概率，中青年组显著高于高龄组，提示中风病高龄患者在辨证治疗中要高度重视气虚证和痰瘀互阻的病因病机，而在中青年组要重视风火相煽；职业对中风病证候无规律性影响；伴发疾病和既往史对证候的均值和发生概率有显著的影响，二者呈显著的正相关关系。说明在进行证候的深入研究和新药开发评价时，要注意这些影响因素的质量控制。

4　证候研究在方法学上与国际临床研究的要求接轨问题

近年来，国际上对临床研究的要求更严格。可信的结论必须是覆盖面大、大样本、多中心协作的，设计周密，观察指标明确，研究对象选择严格合理的前瞻性研究，且资料需经电子计算机进行科学的统计学处理。进入90年代，世界卫生组织和美国国立

神经精神疾病研究所作了两个特别报告［3，4］，对国际脑血管病研究现状做了总结，除在流行病学部分摘录了中国的资料外，没有中医药的内容。这固然和我国的一些研究资料未能进入国际资料库有关，但更重要的还是研究方法学的缺陷，作为中医诊断治疗疾病基础的辨证诊断未能得到承认，中医疾病诊断也还没有列入CCD、ICD。因此，从中医药学术走向世界的需要出发， 中医证候学的研究在方法学上，亟待与国际临床研究的要求接轨。本研究在前瞻性科研设计下组织了12个省市的23家医疗单位、大专院校协作攻关，样本数量达到6763个。应用DME的方法统一标准、统一研前培训、填写统一的调研表，并应用电子计算机进行统一的资料处理，基本符合了国际临床研究的要求，这在中风病证候学研究上尚属首次，对中医证候学研究也是一种探索和尝试。中医证候学是中医理论体系中的精髓，对其进行深入研究的难度很大。现在一方面做了大量的临床工作，积累了丰富的经验；另一方面现代科学技术和检测手段有了相当程度的普及，具备了组织联合攻关的基础和条件。相信经过大家的共同努力，中医证候学研究必然会出现突破性进展。

参考文献

1　中华全国中医学会.中风病中医诊断与疗效评定标准.中国医药学报，1986，1(2)：56～57

2　王顺道.中风病证候的研究.医学理论与实践.1991，5(4)：3～4

第9篇：气候变化的研究方法范文

关键词：气候变化经济学；减缓；适应性

一、导论 气候变化经济学及经济政策是一个刚刚起步的研究领域，伴随着科学家们对气候变化认识加深和国际社会特别是联合国的大力推动，初步形成了自己独特的研究内容。目前气候变化经济学一般包括全球变暖、节能减排、对气候变化的适应性等内容。 气候变化经济政策的研究主要是在三个框架中进行的。一是收益一成本框架。气候变化政策成本即减少温室气体或增强对气候变化的适应性的机会成本。气候变化政策的收益指削减排放以降低气候变化风险以及在增强对气候变化的适应性方面所得收益。cline (1992)和stem (2007)认为富裕国家需支出其gdp的2%来采取行动。二是国际公共品框架。气候变暖源于跨国外部性效应的影响，但气候变化问题并不是传统外部性问题的一个简单拓展，一个国家的行为使其他国家获利或受损，无法通过市场来进行弥补( sandler&hart-ley，2001)。因此，气候变化需要国际间有效合作。“京都议定书”就是国际合作的一项成果。三是博弈论框架。该框架主要用于国与国之间气候变化责任与义务的确定，强调每一个参与主体都是自利的，只有一个有效合作博弈才是对所有参与者有利的策略( schelling，2005；carraro＆siniscalco，1993)o

气候变化政策分为适应性气候政策和减缓性气候政策。前者强调用低成本政策来适应气候的变化，后者强调用低成本政策来减缓气候变化( stern，2007)。减缓性政策研究较多的是碳税和限额，限额有助于达到预定的政策目标，碳税则有利于减少碳排放价格的波动(metcalf，2009；ka-plow，2010)；适应性政策主要是在改善基础设施建设，完善气候变化信息，调整产业结构和调整经济的地理分布等方面展开( stern．2007)。

近年来国内直接针对气候变化的研究有所增加，但集中在气候变化对敏感性行业的影响上（吕亚荣，2010；国家农业综合开发办公室，2010；刘恩财等，2010），经济政策方面的研究集中在财政和货币政策应对气候变化的必要性以及相应思路（刘晨阳，2010；张丽宾等，2010）。

气候变化对人类社会经济发展产生的影响越来越大，正在形成应对气候变化的新的国际经济和贸易规则。广西经济发展相对落后，农业占gdp比重较大，是气候变化的敏感地区。近50年来，年平均气温升高了0. 69℃，冬季气温上升趋势明显。1986年到2009年间，广西经历16个暖冬。极端天气气候事件发生的频率和强度不断增加。研究广西应对气候变化的经济政策，主要是希望通过制定合理有效的财政、金融、产业政策，减少排放，提高广西对气候变化的适应性，促进广西经济的可持续发展，对广西抓住机遇、实现经济和外贸的可持续发展具有重要的理论和现实意义。

一、气候变化对广西的主要影响

（一）气候变化影响广西农林业

气候变化对广西农业生产的负面影响正在显现，农业生产不稳定性增加。广西局部干旱和洪涝的频率有所增加，危害不断加大。气候变暖引起农作物发育期提前，暖冬现象加大了病虫害现象。气候变化对广西农业未来的影响虽有正面效应，但可能仍以负面为主。气候变暖以及降雨量分布变化引起的干旱和洪涝将减少甘蔗的产量、蚕桑生产的产量和使其质量下降，水稻和玉米也可能以减产为主。广西农业生产布局和结构将出现变化。土壤有机质分解加快，农作物病虫害出现的范围可能扩大，畜禽生产和繁殖能力可能受到影响，畜禽疫情发生风险加大。

随着全球变暖，亚热带、温带北界北移，物候期提前，未来广西大部分地区可能进入热带地区，部分地区林带下限上升，广西北部的林业种类将发生变化，广西动植物病虫害发生频率上升，分布变化显著。

未来气候变化将使广西生态系统脆弱性进一步增加，主要造林树种和一些珍稀树种分布区缩小，森林病虫害的爆发范围扩大，森林火灾发生频率和受灾面积增加。广西境内湖泊将进一步萎缩，湿地资源减少、功能退化，生物多样性减少。

（二）气候变化影响广西渔业和水产养殖业

广西是海洋大省，气候变暖导致海平面上升加剧，引发海水入侵、土壤盐渍化、海岸侵蚀，损害了滨海湿地、红树林和珊瑚礁等典型生态系统，降低了海岸带生态系统的服务功能和海岸带生物多样性；气候

变化引起的海温升高、海水酸化使局部海域形成贫氧区，海洋渔业资源和珍稀濒危生物资源衰退。 人类食用的水生动物绝大多数属于变温动物，水温升高能够明显地影响到动物的新陈代谢、生长速度、繁殖情况以及对于疾病和毒素的抵抗能力。气候变化使广西依托海洋的水产养殖业将受到较大影响，可用于水产养殖的海域萎缩，养殖品种减少。由于气温升高，海水蒸发速度加快，表层海水中的盐分不断增加，引起鱼类的生理发生改变，进而影响到水产养殖业的种群和数量。

（三）气候变化影响广西的水资源分布

气候变化已经引起了广西水资源分布的变化。就全国来看，近20年来，北方黄河、淮河、海河、辽河水资源总量明显减少，南方河流水资源总量略有增加。广西洪涝灾害更加频繁，但由于降水量分布不均，干旱灾害更加严重，极端气候现象明显增多。气候变化加大了水资源年内和年际变化，气候变暖使得中国西部地区的冰川融化加速，未来广西干旱的可能性进一步加大。水资源的供需矛盾将更加突出。

（四]影响广西人的健康

气候变化对广西人健康的直接威胁包括由热应力引起的疾病和死亡、传染病（疟疾和登革热）、与水有关的疾病如腹泻和营养不良。气候变化会间接造成伤害甚至死亡，如泥石流、山洪爆发和热带气旋（强风）造成的结果。因日益恶化的空气污染造成的呼吸系统疾病也可能是气候变化引起的。

三、广西应对气候变化的政策思路

（一）加大对气候变化问题科学研究的支持

科学研究是应对气候变化决策的基础和依据。现有关于气候变化经济学理论分析主要以适应和减少排放绝对量为目的，且宏观层面讨论为主，这为进一步研究应对气候变化经济政策提供了良好的视角和方法。然而，气候变化的政策措施一定要考虑本地区的实际情况，结合广西的实际情况讨论气候变化的影响及相应的对策，才更具适用性。因此，广西要积极开展有关气候变化及其影响的相关科学研究，尽快取得相应的研究成果和基础数据，为政策决策服务，并在此基础上，制定适合广西自身特点的政策措施。

（二）抓紧制定应对气候变化的政策措施

随着全球温室气体排放量的不断累积，全球气温呈缓慢上升态势，极端天气发生的概率不断加大，世界各国政府在应对气候变化方面的合作将不断加强，节能减排的政策措施将不断强化，能否降低能耗、提高资源利用效率将成为广西能否稳定发展的重要条件。目前，国际合作框架内，主要集中在减缓性行动，如发展低碳经济、减少碳排放。此外，广西应对气候变化既是国际、国内压力的体现，更是广西经济发展的一种内生要求。随着气候的不断变化，广西的发展环境正在不断变化，为了可持续发展，广西必须制定合适的政策措施，并不断地进行调整。在市场经济环境下，气候变化作为一种外部性，在时间和地域上已超出了经典经济学范围，需要用一种更大的视角进行研究。市场仍是配置应对气候变化资源的基础性方式，广西应抓紧制定应对气候变化的政策措施，影响和优化资源配置。由于气候变化的外部性特点，仅仅依靠广西自己并不能有效遏制气候变化，通过适应性政策影响资源配置，在较小的政策成本下，提高广西对气候变化的适应性尤为重要。

（三）积极响应国家号召，推动减缓性行动

当前，全球将主要精力集中在减缓性行动上，广西应对气候变化的政策应积极响应国家号召，调整产业结构、发展低碳经济，减少温室气体排放。随着北部湾经济区和“两区一带”建设的不断推进，我区正处于资本密集型工业化和城市化加速发展阶段，投资规模在我国乃至世界历史上都是前所未有的，特别是资源富集区经济发展的加快，大的铝、锰等有色金属的冶炼厂的建设和扩能，能源消耗总量不断增加，温室气体排放量加大。如果只按传统常规技术的建设模式，一经投入，便有一个投资回报期技术和资金的锁定效应，将来大规模的二氧化碳排放不可避免。因此，我国未来发展技术路径的选择，对国家乃至全球节能减排、减缓气候变化具有重要意义。在节能减排的历史潮流面前，不论从对全球负责的角度，还是从实现我区可持续发展的角度，都必须积极探索节约发展、低碳发展之路，从法规制度、经济结构、能源利用、技术创新等多个层面，加快推进低碳经济发展。只有这样，才能以实实在在的事实，展现广西在应对气候变化问题上的决心和魄力。

（四）把提高对气候变化的适应性放在突出位置

自气候变化问题提出来以后，在联合国的推动下，国际气候的努力主要集中在减缓，即减少温室气体的排放量，以防止危险的气候变化。广西也在外在压力下把发展低碳经济、完成减排任务作为应对气候变化问题的重中之重。实际上，由于气候变化的外部性特点，减缓性气候政策的效果取决于国际合作程度，哥本哈根、坎昆气候大会进展缓慢，“巴厘路线图”的谈判至今没有完成，“京都议定书”第二承诺期的实质性内容并未落实，国际气候谈判越来越艰难。此外，根据斯特恩报告，即使全球停止排放，由于气候变化的惯性，

十年内全球气温仍将上升0.5 -1度，减缓性行动不能根除气候变化问题。而且，减缓性行动的不断推进需要适应性的行动支持。在这样的背景下，广西应结合自己的实际情况，应对气候变化的政策要考虑提高广西对气候变化的适应性，以促进广西经济的可持续发展。

四、政策建议

（一）加快结构调整步伐，切实转变发展方式

广西应加快结构调整，减少温室气体排放。大力发展服务业，推进循环工业，改善农业效益，提高林业的固碳效果。具体来说，广西应综合利用财税、产业、金融政策，积极推进产业结构，不断提高服务业的比例，降低工业比重。工业内部，应着力发展低碳经济减少温室气体排放。具体措施包括淘汰落后设备和产能，建立健全和完善节能、清洁生产、综合利用的各项机制，落实各级政府成立节能执法机构、加强执法队伍建设、节能工作常态化、市场化等。同时，积极承接东部沿海的高技术和高附加值、低能耗的产业必将向广西转移，如技术密集型产业、劳动密集型产业、新兴产业等。大力发展林业，提高固碳效果。

（二）加大财政资金在气候变化研究领域的投入

广西应对气候变化，关键依靠技术进步，通过新的技术降低排放，通过新的技术发展清洁能源，通过技术进步提高对气候变化的适应性。有关气候变化问题的科研工作在广西还没有引起足够的重视，科研资金严重不足，研究成果较少，与气候变化相关的基础数据和资料严重缺乏，与气候变化相关的新技术创新能力不足。广西应设立专门的研究资金，通过政府委托形式进行专题研究，加快共性技术进步。通过激励和约束机制，鼓励企业发展实用技术。同时，在各类科研经费的分配中，向气候变化问题的研究倾斜，提高广西区内关于气候变化的科研能力，为制定适合广西特点的气候变化政策打下良好基础。

（三）提高广西对气候变化的适应性

广西应利用经济政策，优化气候变化的资源配置，提高广西对气候变化的适应性。一是要加快气候变化趋势和影响相关知识的研究。目前，对气候变化最大的共识就是气候变化的不确定性，即气候变化对经济所产生的影响及对未来气候变化的预测都存在很大的不确定性，使得气候变化政策的成本和收益难以确定，政策评价和选择变得非常困难。加强对气候变化趋势的研究，给公众提供更多的气候变化信息，有利于公众做好准备，提高自我适应能力。二是财政资金大力支持适应性技术的研发。如开发耐干旱的品种、推广（下转第28页）（上接第11页）适合较高温度的物种，通过新技术应用，提高应对极端天气条件的能力、提高对自然灾害的监测能力等。三是加大适应气候变化的基础设施建设。特别是对敏感地区和敏感行业，如加强农田灌溉设施、加高沿海的防水墙，激励和补贴农村建设储水设施等。四是推行有关气候变化的保险，以加强经济系统应对气候变化的稳定性。

[参考文献]

[1]国家农业综合开发办公室．农业综合开发适应气候变化的实践与探索[j].中国财政，2010，(4).

[2]刘晨阳，中国实施应对气候变化的政策内外部动因及效果初探[j]．现代财经，2010，(10)．

[3]刘恩财，等．关于农业应对气候变化的适应能力建设问题[j].农业经济，2010，(1).

[4]张丽宾，等．气候变化与公共财政政策的理论分析[j].环境经济学，2010,(5).

[5] cline, w.r."the econonuca of global wamung."waslungton: institute for intemational economics, 1992.

[6] kaplow,l."taxs, pemuts, and climate change"[ n].nber working paper 16268, 2010.

[7] metcalf,g.e.”cost containment in climate change poli-cy: altemativc approaches to mitis;ating price volatility [ nl. nber working paper 15125, 2009.