氣候變暖的趨勢范文

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篇1

1 全球氣候變暖與我國氣候變化的預(yù)測

全球氣候變暖（也稱地球溫暖化）是指由于大規(guī)模的人類活動導(dǎo)致大氣中二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧等溫室氣體濃度的增加（其中二氧化碳占90%以上），由此而造成的地面溫度上升。其中主要原因之一是由于大量的化石燃料燃燒致使空氣中二氧化碳濃度增加而使全球溫度上升。除此之外，還有土地利用的變化如森林砍伐、城市化、植被改變和破壞等造成的溫室氣體濃度增加。

最近100年全世界平均氣溫上升了0.74℃，日本平均氣溫上升了1℃，韓國平均氣溫上升了1.5℃。我國根據(jù)不同的地區(qū)平均氣溫上升了0.5～0.8℃，在最近50年我國溫度上升顯著，平均氣溫增加了1.1℃（盡管每年的平均氣溫有高有低，但每3年的平均氣溫是上升的）。最高氣溫和最低氣溫明顯增高，日較差減小，最高氣溫顯著增加。

根據(jù)2007年發(fā)表的“氣候變動政府間對策會議”（IPCC，AR4）的第4次評價報告，因溫室氣體濃度的上升，與1990年比較，到2100年，全世界依不同國家和地區(qū)平均氣溫將上升1.1～5.8℃。日本氣象學(xué)家和科學(xué)家預(yù)測：日本的平均氣溫到2060年平均氣溫將上升3.1～3.6℃，韓國的學(xué)者推測，如果二氧化碳濃度是現(xiàn)在的2倍，到2040年韓國的平均氣溫可能上升3℃，到2100年韓國的平均氣溫依不同地區(qū)將增加2.0～5.0℃。

根據(jù)中國氣象局和中國科學(xué)院2007年的《氣候變化國家評估報告》的預(yù)測：中國“溫室”現(xiàn)狀今后將有所加劇，到2030年我國平均氣溫可能上升1.5～1.8℃（其中西北地區(qū)平均氣溫將上升1.9～2.3℃；西南地區(qū)平均氣溫將上升1.6～2.0℃。）；到2050年我國平均氣溫將上升2.3～3.3℃，由南向北遞增，西北、東北地區(qū)上升明顯，北方氣溫上升幅度高于南方。今后50年災(zāi)害性天氣將頻繁地影響到中國的農(nóng)業(yè)，其中由于氣溫的上升，地面蒸發(fā)量的增加，北方地區(qū)干旱可能會加重。

2 氣溫的上升與我國蘋果適宜區(qū)的移動預(yù)測

由于蘋果是多年生果樹，一旦栽培一般要經(jīng)過十幾年甚至幾十年，因此適宜氣候的選擇顯得特別重要。日本將優(yōu)勢產(chǎn)區(qū)蘋果的適宜氣溫確定為年平均溫度8～12℃，由于北方的凍害和抽條等原因，我國將蘋果的年平均溫度確定為最適值9.0（8.5）～12.5℃，適宜值12.5～13.5℃，次適宜值13.5～16.5℃。目前我國蘋果的主產(chǎn)區(qū)為渤海灣產(chǎn)區(qū)、黃土高原產(chǎn)區(qū)、黃河故道和西南高海拔產(chǎn)區(qū)，除此之外還有西北內(nèi)陸地區(qū)。隨著今后全球氣溫的上升，這些產(chǎn)區(qū)有些地區(qū)的蘋果栽培將會發(fā)生變化和移動，有些地區(qū)仍然是最適宜區(qū)或適宜區(qū)。現(xiàn)將其基本趨勢預(yù)測如下，供生產(chǎn)單位新建蘋果園時參考。

2.1 黃土高原蘋果產(chǎn)區(qū)

陜西的蘋果現(xiàn)在主要分布在延安、銅川、咸陽、渭南、寶雞5市27個縣，占全省蘋果面積的82%。其中延安地區(qū)年平均溫度為9.2℃，到2050年按平均氣溫上升2.7℃計算，這一地區(qū)仍然是蘋果的最適宜區(qū)，此外榆林地區(qū)的部分縣（市）由于今后氣溫的上升，將有可能成為蘋果的最適宜區(qū)；銅川地區(qū)年平均溫度為8.9～12.3℃，咸陽地區(qū)年平均溫度為9.0～13.2℃，到2030年，現(xiàn)在年平均溫度低于10.6℃的地方是蘋果的最適宜區(qū)，10.6～11.6℃的地方是蘋果的適宜區(qū)，高于11.7℃的地方按平均溫度最低上升1.9℃計算可能會變成次適宜區(qū)，為了保持蘋果的品質(zhì)和競爭優(yōu)勢，這些地方新建蘋果園時需要考慮向高海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移的時間，即何時向高海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移。渭南地區(qū)年平均溫度為11.3～13.6℃，這一地區(qū)到2030年基本變成蘋果的次適宜區(qū)；寶雞地區(qū)年平均溫度為13.0℃，這一地區(qū)到2030年均變成了蘋果的次適宜區(qū)。因此，這兩個地區(qū)今后新建蘋果園時更需要考慮向高海拔地區(qū)轉(zhuǎn)移。

甘肅的蘋果主要分布在平?jīng)鍪校?個縣，年平均溫度8.6℃），慶陽市（6個縣，年平均溫度10.7℃），天水市（5個縣，年平均溫度10.4℃），隴南市（2個縣，年平均溫度9.9℃）。到2030年，這4市18縣的蘋果產(chǎn)區(qū)仍然是蘋果的最適宜區(qū)，2060年有些地方可能變成蘋果的次適宜區(qū)。

山西的蘋果目前主要分布在晉南和晉中，其中運(yùn)城市、臨汾市、晉城市的蘋果面積占全省蘋果面積的83%，蘋果產(chǎn)量占全省93%，富士蘋果主要分布在晉南。由于運(yùn)城、臨汾盆地年平均溫度在12～14℃（臨猗年平均溫度13.5℃，平陸年平均溫度13.8℃），一些地方已是蘋果的次適宜區(qū)，富士蘋果表現(xiàn)出著色和貯藏性較差，今后這一現(xiàn)象會進(jìn)一步加劇。到2030年由于氣溫的上升，無霜期的延長，山西蘋果的最適區(qū)和適宜區(qū)將整體向北移動，其中晉中市、太原市、長治市、呂梁市（4個市年平均溫度為8.9～9.7℃）將成為山西最有氣候優(yōu)勢的蘋果產(chǎn)區(qū)，也可能成為優(yōu)質(zhì)富士蘋果的主產(chǎn)區(qū)。

河南西部蘋果主產(chǎn)區(qū)為三門峽的3個縣，陜縣（海拔400米）年平均溫度13.9℃，以海拔每上升100米，氣溫下降0.5～0.6℃計算，二仙坡蘋果園（海拔1000米左右）年平均溫度可能在11℃以下，二仙坡蘋果園到2030年是蘋果的適宜區(qū)。

2.2 渤海灣蘋果產(chǎn)區(qū)

遼寧蘋果主產(chǎn)區(qū)在遼西和遼南，其年平均溫度均在10℃以下，到2030年按平均溫度上升1.8℃計算，遼西和遼南的蘋果產(chǎn)區(qū)仍然是最適宜區(qū)。在東北氣候變暖明顯的條件下，遼寧蘋果的適宜區(qū)可能向北擴(kuò)大，到2030年沈陽地區(qū)的年平均溫度可能達(dá)到10～11℃，有可能成為蘋果的最適宜區(qū)，但由于秋季溫度上升，蘋果的生長期延長，樹體進(jìn)入休眠晚和休眠準(zhǔn)備不足等問題，該地區(qū)仍需進(jìn)行抗寒栽培。

膠東半島的煙臺地區(qū)目前是山東蘋果的主產(chǎn)地，其年平均溫度12.7℃，到2030年按平均溫度上升1.8℃計算，煙臺地區(qū)的年平均溫度可能在14～15℃，許多地方可能成為蘋果的次適宜區(qū)。

河北的蘋果在山區(qū)、丘陵、平原均有分布且較為分散，有些在最適宜區(qū)，有些在適宜區(qū)，有些在次適宜區(qū)。到2030年，現(xiàn)在年平均溫度低于10.6℃的地方仍是蘋果的最適宜區(qū)，10.6～11.6℃的地方是蘋果的適宜區(qū)，高于11.7℃的地方可能會變成次適宜區(qū)。

2.3 黃河故道和西南高海拔蘋果產(chǎn)區(qū)

川、云、貴的高海拔蘋果產(chǎn)地中，以四川面積最大，川西南的蘋果主產(chǎn)縣鹽源縣（年平均溫度在12.8℃），蘋果主要栽培在海拔2500～2700米的地區(qū)，川西北的蘋果主產(chǎn)縣小金縣（年平均溫度在12.0℃），蘋果主要栽培在2300～2400米的地區(qū)，按平均溫度上升1.6℃計算到2030年這兩個縣均變成蘋果的次適宜區(qū)。

篇2

其實，二者并不矛盾。最新研究表明，頻頻光顧的寒冬可能是氣候變暖的結(jié)果。

氣候是不是變暖了？

如今，全球氣候變暖的趨勢逐漸得到廣大公眾的認(rèn)可。特別是從20世紀(jì)末到21世紀(jì)初這段時間，各地冬季很少出現(xiàn)強(qiáng)寒潮天氣，夏季的最高溫度經(jīng)常突破40℃。

那么，氣候是不是變暖了？要判斷全球氣候是否變暖，不能只看一時一地，而要看全球平均氣溫的長期變化趨勢，如100年中氣溫上升多少，30年中上升了多少。19世紀(jì)50年代開始有了較多的儀器觀測溫度記錄，所以人們建立的溫度序列，大多從19世紀(jì)中后期開始。世界上共有3個不同的全球平均溫度序列。由于收集的資料及分析方法不同，3個序列的結(jié)果略有出入。根據(jù)這3 個序列，從20世紀(jì)的最初10年到21世紀(jì)的最初10年，全球平均溫度分別上升了0.84℃、0.81℃及0.79℃。因此，可以粗略地講，近百年來全球平均溫度上升了0.8℃。由于大氣中的二氧化碳等溫室氣體是在1750年之后才顯著增加的，所以研究人員經(jīng)常把1750年看作工業(yè)化前，因此人們有時也說，相對工業(yè)化之前，全球平均溫度上升了0.8℃。但是，這只是一種近似的說法，因為19世紀(jì)50年代之前缺少系統(tǒng)的溫度觀測。不過，無論如何，全球氣候變暖已經(jīng)是確定無疑的了。早先國際上還有些人懷疑氣候變暖的結(jié)論，后來由于愈來愈多的證據(jù)表明氣候確實是變暖了，因此，現(xiàn)在懷疑氣候變暖結(jié)論的人已經(jīng)愈來愈少了。

氣候為什么變暖了？

氣候為什么會變暖呢？科學(xué)家告訴我們，這是人類活動造成的影響。自18世紀(jì)中期工業(yè)革命以來，人們?nèi)紵擞鷣碛嗟拿骸⑹汀⑻烊粴猓偌由峡撤ド郑沟么髿庵械亩趸紳舛葟?750年前后的280ppmv上升到2011年的390ppmv，即：在200多年中增加了40%左右。ppmv代表百萬分之一大氣的體積。從中不難看出，二氧化碳在大氣中的絕對分量是不大的，只有大氣總體積的萬分之三。但是二氧化碳的變化對氣候卻有重要的影響。二氧化碳在大氣中的作用好像溫室的玻璃窗一樣，不會影響到太陽輻射照射到地面，但能吸收地面放射的輻射，從而使地面保持較高的溫度，人們把二氧化碳的這種作用稱為溫室效應(yīng)。如果沒有大氣的保護(hù)，地球表面的溫度就會降到-18℃，而不是現(xiàn)在的15℃左右。也就是說，大氣的存在使得地球表面的溫度升高了33℃。可見如果地球沒有大氣包圍，我們是無法生存的。現(xiàn)在人類活動使大氣中二氧化碳濃度進(jìn)一步增加，這就使溫室效應(yīng)加劇，進(jìn)而導(dǎo)致氣候變暖。

但是，全球氣候變暖是不是溫室效應(yīng)加劇的結(jié)果，或者說是不是人類活動造成的呢？這在過去20年中始終是一個被人們熱烈討論的問題，至少已經(jīng)進(jìn)行了5～6輪論戰(zhàn)。從20世紀(jì)末開始有人提出氣候沒有變暖，并且認(rèn)為如果變暖也不是人類活動造成的，到2009年的“氣候門”事件，懷疑氣候變暖論者弄虛作假，以及2010年提出氣候變暖是否停滯了。這些爭議時起時伏，但都以氣候變暖論支持者的勝利告終。

現(xiàn)在諸多證據(jù)使氣候變暖懷疑論的空間愈來愈小了。“氣候門”也關(guān)閉了。還有一批非氣候工作者，獨(dú)立地收集了更多的溫度觀測資料，建立了世界上第四個全球平均溫度序列，但結(jié)果卻與原有的3個序列結(jié)果基本一致，證明氣候確實是變暖了。盡管近10年內(nèi)溫度升高不大，但這10年仍然是有觀測記錄以來最暖的10年。而且國際范圍氣候模擬研究有了巨大的進(jìn)步，建立了地球系統(tǒng)模式，這些模式的計算均表明，現(xiàn)代氣候變暖有很大可能是人類活動造成的溫室效應(yīng)加劇的結(jié)果。

冬季是不是變冷了？

然而，與全球氣候變暖相對應(yīng)的是一個戲劇性的現(xiàn)象――近年來時常出現(xiàn)冷冬。2009年底在丹麥哥本哈根召開第15屆氣候變化框架公約締約方大會時，就曾經(jīng)出現(xiàn)這種尷尬的情形：3.4萬人聚集起來討論應(yīng)對變暖問題，當(dāng)?shù)貐s出現(xiàn)了嚴(yán)寒。

今年的情況也差不了多少。人們正在研究2013年是否可能成為有史以來最暖的年份時，歐洲、特別是俄羅斯出現(xiàn)了自1938年以來未曾出現(xiàn)過的嚴(yán)寒天氣。中國自入冬以來冷空氣活動頻繁，大風(fēng)雪接踵而至。

這究竟是怎么一回事？歐洲、北美、東亞的強(qiáng)寒潮、暴風(fēng)雪天氣是不是同全球變暖的趨勢相抵觸？這是否意味著氣候不再繼續(xù)變暖了？

我們先看看冬季是不是變冷了？回答是肯定的。

2007～2008年冬季，北美西北部遭遇嚴(yán)寒天氣，北部地區(qū)出現(xiàn)大雪；中亞到東亞地區(qū)降下大雪。2008年1月，我國南方出現(xiàn)大面積雨雪冰凍天氣造成交通、電力、通訊設(shè)施嚴(yán)重受損。2008～2009年冬季，北美、歐洲、亞洲北部氣候寒冷，俄羅斯嚴(yán)寒天氣尤為突出。2009～2010年，美國出現(xiàn)25年來最冷的冬季、當(dāng)年冬季也是英國31年來最冷的冬季、西伯利亞出現(xiàn)嚴(yán)寒天氣，我國北方的大雪造成嚴(yán)重災(zāi)害。2010～2011年及2011～2012年冬季，歐洲、北美、亞洲寒冷依舊。

可以說過去5個冬季，北半球的歐洲、北美、東亞都遭遇到不同程度的嚴(yán)寒。根據(jù)全球地面氣溫的觀測記錄，21世紀(jì)第一個10年（2001～2010年）的冬季，與20世紀(jì)的最后10年（1991～2000年）相比，美國溫度下降1～2℃，歐洲下降2～3℃，西伯利亞下降3～4℃，我國東北（包括內(nèi)蒙古東部）及新疆也下降1℃左右。可見近年來冬季的變冷不是個別年份的現(xiàn)象，也不是某一地區(qū)的局地現(xiàn)象。至少從2004年起這個過程已經(jīng)開始了，不過在2007年之后這種趨勢更為突出罷了。

冬季為何變冷了？

根據(jù)全球變暖理論，伴隨溫室效應(yīng)加劇，高緯度地區(qū)冬季的溫度應(yīng)該明顯上升。現(xiàn)在處于北半球中、高緯度的3個地區(qū)，冬季一致變冷，這是不是說明溫室效應(yīng)加劇的理論失效了？

科學(xué)家已經(jīng)注意到了這個問題。2012年3月，中國科學(xué)家劉驥平、柯里、王會軍等在美國科學(xué)院院刊上，提出了“暖大洋冷大陸”理論。這個理論的要點是：氣候變暖導(dǎo)致北極海冰融化，使極區(qū)變暖，氣壓上升，大氣西風(fēng)環(huán)流產(chǎn)生波動，在北大西洋形成一個強(qiáng)的高壓脊，北美及歐洲處于這個高壓脊的兩側(cè)，形成很深的槽，冷空氣順槽南下，所以冬季出現(xiàn)嚴(yán)寒天氣。由于冬季大氣環(huán)流特征是在北半球有3個槽，歐洲槽的加深促使東亞的槽也加深，因此東亞的氣候也寒冷。當(dāng)然，這個理論還處于研究初期。另外，雖然已經(jīng)有了一些數(shù)值模擬研究，但尚不成熟。不過，這些科學(xué)家的論文提出來一個對當(dāng)前氣候研究十分有針對性的理論問題：地球系統(tǒng)是十分復(fù)雜的，這個系統(tǒng)包括大氣圈、水圈、冰凍圈、巖石圈、生物圈五大圈層，各圈層之間有各種各樣的相互作用。這個例子十分生動地告訴我們，不能像過去一樣孤立地、簡單地看待人類活動的影響，包括氣候變化，而要充分考慮各圈層之間的相互作用。由于溫室效應(yīng)加劇，氣候變暖了。氣候變暖促使北極海冰融化，改變了大氣環(huán)流，使得冷空氣侵入兩個大陸。這樣就產(chǎn)生了戲劇性的效果，全球氣候變暖反而造成了北半球大陸的寒冬。

海冰變化是這一理論的基礎(chǔ)。2007年是北極海冰第一個破紀(jì)錄的低點。夏末秋初（9月）正是北極海冰面積最小的時候，2007年9月，北極海冰面積降到413萬平方千米，比多年平均值減少40%。2007～2009年，北極海冰面積略有回升，但仍明顯低于2007年以前，2012年9月，北極海冰面積又降到一個新低，為341萬平方千米，成為1979年有較為準(zhǔn)確的衛(wèi)星觀測以來的最低值。所以，無論如何，海冰的變化是“暖大洋冷大陸”理論的強(qiáng)有力的基礎(chǔ)。

這樣的寒冬異常嗎？

有人可能接著會問，這樣的寒冬能稱為異常嗎？上面談到，西伯利亞的平均溫度可能低了3～4℃，是指近10年與前10年比較。個別年份冬季的差別會更大。一般這個差別用對30年平均的偏差來表示。例如，對1971～2000年平均溫度求偏差。每一年冬季各地溫度的偏差是不一樣的。正偏差多時就是暖冬，負(fù)偏差多時就是冷冬。通常緯度越高偏差的絕對值就越大。例如中國的寒冬，東北北部及內(nèi)蒙古東部，最大偏差可能達(dá)到-3℃到-5℃，但是華南、臺灣就可能只有-1℃到-2℃，或不到-1℃。像歐洲、西伯利亞，溫度偏差的絕對值可能比中國北部還要大得多。一般認(rèn)為異常是很少出現(xiàn)的意思，在氣候?qū)W中有嚴(yán)格的定義，有各種統(tǒng)計學(xué)的定義方法。一種比較粗略，但比較容易理解的定義是：30年一遇，就是說30年才出現(xiàn)一次的情況就可以認(rèn)為是異常。如俄羅斯今年出現(xiàn)自1938年以來最強(qiáng)的寒冬天氣，顯然這就可以稱得上異常了。中國上一次出現(xiàn)全國性的寒冬是在1976～1977年，距今已有30多年了。如果2012～2013年的冬季能達(dá)到或者接近那種寒冷程度，也可以認(rèn)為是異常了。不過，我們現(xiàn)在談的寒冬，是在經(jīng)歷了一段時間的暖冬之后、在氣候變暖的背景上來看的，所以寒冬顯得格外引人注意。但從強(qiáng)度上講，現(xiàn)在的寒冬較之20世紀(jì)70年代和20世紀(jì)50年代已經(jīng)遜色不少，更遠(yuǎn)不如17世紀(jì)和19世紀(jì)的寒冬那么凜冽。

冬季嚴(yán)寒會持續(xù)嗎？

了解了寒冬成因及其與氣候變暖的關(guān)系之后，我們來看看2012～2013年整個冬季是否都會像現(xiàn)在這樣寒冷。

這是一個極有挑戰(zhàn)性的問題。我國國家氣候中心的預(yù)測可以提供這方面的信息。本文不可能具體討論今冬的預(yù)測，但是可以提供一個基本思路。例如，冬季已經(jīng)過了一半，接下來的一半還會繼續(xù)寒冷嗎？根據(jù)歷史資料，一個冬季有時不一定是一冷到底的，有可能先冷后暖、或先暖后冷，所以氣候?qū)W上經(jīng)常分前冬后冬，這要根據(jù)當(dāng)時的氣候條件進(jìn)行預(yù)測。對下一冬季，或未來幾個冬季的預(yù)測也是這樣。雖然看來海冰的下降趨勢依然會繼續(xù)，所以，可以肯定的是，未來還會出現(xiàn)寒冬，但是也許不會每一個冬季都是寒冬。不過究竟哪一個冬季冷，要看當(dāng)年氣候模式的預(yù)測，也要考慮其他物理因子的影響。例如，熱帶大洋的海溫有什么異常？以及是否發(fā)生了強(qiáng)烈的火山噴發(fā)？還有不少類似的事件也會影響氣候變化的進(jìn)程。

篇3

關(guān)鍵詞：氣候變化；降水；氣溫；全球氣候變化

中圖分類號：P46 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A DOI：10.11974/nyyjs.20160932192

沁陽市地處豫西北黃沁河沖積平原，太行山雄峙于北，沁河橫貫其中，地勢北高南低，屬暖溫帶大陸性季風(fēng)氣候。分析沁陽市近55a來氣溫、降水的變化特征，為該區(qū)域生態(tài)環(huán)境變化研究提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

1 資料來源和分析方法

根據(jù)沁陽市氣象站1961―2015年實測數(shù)據(jù)，分析氣溫和降水量的變化，研究全球氣候變暖背景下沁陽市的氣候變化趨勢。為了消除年際間實測數(shù)據(jù)波動的影響，對原始資料采用5a滑動平均法進(jìn)行處理。

2 氣溫的變化

2.1 平均氣溫變化

根據(jù)55a氣象實測數(shù)據(jù)，沁陽市多年平均氣溫為14.8℃（表1）， 20世紀(jì)60―80年代平均氣溫（14.3℃）略低于55a的氣溫平均值，為相對偏冷期；90年代平均氣溫（15.2℃）顯著升高，較55a均值高0.4℃，為相對偏暖期； 2000年以來，氣溫仍在持續(xù)升高，平均氣溫為15.5℃。

圖1是沁陽市近55a來平均氣溫序列。從圖1可以看出，沁陽市自20世紀(jì)60年代以來年平均氣溫呈波動式升高，年平均氣溫最低為13.5℃（1984年），最高為16.0℃（1999年、2013年）。

20世紀(jì)60年代中期―80年代初期5a滑動平均氣溫值多低于歷年平均氣溫值，尤以60年代后期到70年代初期、80年代初期氣溫降低顯著，且年際變化幅度較小。這與我國乃至全球同時期氣溫變化的趨勢一致[1，2]。90年代中期以來溫度大幅度升高，1991―2015年平均氣溫比1981―1990年10a間的平均氣溫高1.1℃，在近25a期間，氣溫最高值出現(xiàn)在1998―1999年、2006―2007年、2013年，比55a平均氣溫高1.1～1.2℃，較90年代平均氣溫升高0.7～0.8℃。這與1998年是全球有氣象紀(jì)錄（1200年）以來年平均溫度最高的一年相一致。1998―1999年平均氣溫最高可能與1997―1998年出現(xiàn)的厄爾尼諾事件有關(guān)。2006―2007年、2013年由于氣溫異常偏高，沁陽市出現(xiàn)了嚴(yán)重干旱，對農(nóng)作物灌漿影響較大。

表1和圖1均反映出20世紀(jì)60―80年代沁陽市平均氣溫年代際變化較小；90年代以來，平均氣溫年代際變化顯著增大，揭示沁陽市氣候在逐漸變暖。

2.2 年平均最高、最低溫度的變化

沁陽市年平均最高氣溫的變化與年平均溫度一致，呈波動式升高趨勢。20世紀(jì)60年代初期，年平均最高氣溫最高值為 21.4℃，1970年前后和1980―1985年出現(xiàn)顯著低值（19.1℃），80年代中期以來年平均最高溫度顯著升高。90年代到2015年年平均最高氣溫多在 20.0～21.7℃之間波動，1999年達(dá) 21.7 ℃。

55年來沁陽市年平均最低氣溫（圖2）處于微波動式持續(xù)升高趨勢。20世紀(jì)60―80年代初期平均最低氣溫在8.1～10.1℃之間波動；80年代中期以來平均最低氣溫升高幅度增大；90年代到2015年年平均最低氣溫多在9.7～11.7℃之間波動，1998年達(dá)11.6℃，2013年達(dá)11.7℃。反映沁陽市冬季增溫幅度較夏季大，沁陽市氣候變暖主要集中在冬季。其變化趨勢和我國氣候變暖類似[1]。

3 降水的變化

3.1 年降水量的變化

沁陽市年降水量的時間變化（圖3）可分為：60年代初、70年代初、80年代初期和末期、90年代末到本世紀(jì)初為相對多雨時期，各年降水量大多在平均值（565.1mm）以上；60年代中期、70年代中期、80年代中期到90年代中期、21世紀(jì)的2007―2013年為相對少雨期，各年降水量大多在平均值以下。70年代中期的相對少雨期與北半球的降水變化趨勢（1945 ―1960 年，降水量在多數(shù)緯度帶是增加的，此后一直到1975 年呈下降趨勢）一致[2]。沁陽市降水量與我國東部地區(qū)一樣，降水量年際變化較大[2]。

3.2 強(qiáng)降水（日降水量≥50mm）的變化

受東亞季風(fēng)的影響，沁陽市降水主要集中在汛期（6―8月），且年降水量的多少與強(qiáng)降水的發(fā)生次數(shù)有密切關(guān)系。表2列出了沁陽市55a來強(qiáng)降水發(fā)生的頻數(shù)和頻率，強(qiáng)降水出現(xiàn)的月份以及相應(yīng)的頻數(shù)和頻率，從表2中可以看出：

55a來沁陽市共發(fā)生77次強(qiáng)降水（日降水量R≥50mm）天氣。一般發(fā)生在4―10月，其中6―8月發(fā)生65次，占總次數(shù)的84.4%，最多是7月，占總次數(shù)的45.5%。

20世紀(jì)70年代和21世紀(jì)2011―2015年出現(xiàn)強(qiáng)降水天氣偏多。由于降水歷時較短，不易被土壤吸收，且多為短時局地性暴雨，所以因降水時空分布不均導(dǎo)致近幾年出現(xiàn)了干旱現(xiàn)象。

4 結(jié)論

近55a來沁陽市氣溫在升高，氣候在變暖。特別是20世紀(jì)90年代至今，出現(xiàn)近55a來最溫暖的時期。與我國乃至全球的氣候變化趨勢一致。年平均氣溫、年平均最高溫度、年平均最低溫度均在升高，且年平均最低氣溫升溫幅度及趨勢較明顯，揭示沁陽市氣候變暖主要集中在冬季。沁陽市年降水量年際變化較大，可分為多雨時期和少雨時期。

參考文獻(xiàn)

篇4

目前,大氣環(huán)流模型GCMs(GeneralCirculationModels)是預(yù)測地球氣候?qū)厥覛怏w濃度增加的反應(yīng)的最常用方法,這些模型是根據(jù)大氣物理的基本定律建立的。為了模擬氣候變化的過程,GCMs把地球分成許多網(wǎng)格小區(qū),每個網(wǎng)格作為面積單位來評價氣候的變化。上個世紀(jì)地球表面溫度上升了0•3~0•7℃,這與模型的模擬結(jié)果基本一致。模擬結(jié)果顯示,假設(shè)溫室氣體繼續(xù)以目前的速率排放,那么,每隔10年全球溫度可能將增加0•3℃(0•2~0•5℃)。到2025年全球溫度將增加1℃,到下個世紀(jì)末溫度將增加3℃。這樣一種變化趨勢表明,全球變暖的強(qiáng)度和速度是前所未有的。由于大氣成分變化與氣候變化存在時滯效應(yīng),因此即使現(xiàn)在立即采取措施阻止溫室氣體的排放,也不可能很快消除過去人類活動所造成的累積效應(yīng),它將在今后數(shù)十年反映出來[12]。溫室氣體增加(與二氧化碳濃度倍增等值)產(chǎn)生的氣候情景常常作為GCM實驗的終結(jié)點。達(dá)到此水平的日期估計在2025至2070年之間。那時歐洲的增溫幅度大約在3~6℃之間,增溫最高的可能在高緯度地區(qū),而且冬季增溫比夏季高[12]。對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)來說,降雨的變化可能比溫度的變化顯得更重要,尤其是缺少降雨的地區(qū)。作為水循環(huán)強(qiáng)化的結(jié)果,將來全球降雨量會增加,但不同的地區(qū)會有差別,如南歐和西歐降雨將會減少。我國氣候變化趨勢與全球基本一致,80年代平均氣溫比70年代高0•16℃,比60年代高0•22℃,比50年代高0•25℃[3]。90年代比80年代有明顯的變暖趨勢。但在不同地區(qū),不同季節(jié),變暖的幅度不一致。如我國東北及南方沿海地區(qū)有明顯變暖趨勢,而華北、華中、西北大部分則可能干旱。變暖幅度北方明顯大于南方,而且變暖最明顯的季節(jié)是冬季。

2氣候變暖對農(nóng)業(yè)害蟲的潛在影響

2.1地理分布范圍擴(kuò)大

一個種的分布范圍極大地受地理障礙和氣候的影響[14],氣候變暖使得在分布區(qū)邊緣的昆蟲有可能向區(qū)外擴(kuò)展,這點可以從昆蟲化石所獲得的古氣候?qū)W中得到說明。例如,從化石中確定的21種鞘翅目昆蟲種類,在120000年以前的溫暖期在英國是有分布的,但現(xiàn)在有6種已經(jīng)消失,而在歐洲南部,所有這些種類卻都能找到[8]。在決定昆蟲全球分布的因素中,低溫往往比高溫更重要[10]。目前受低溫限制的種,將來有可能在較高的緯度地區(qū)越冬,因而增加了有害生物向兩極擴(kuò)散的機(jī)會。同時,分布在低海拔地區(qū)的種,也有可能向高海拔地區(qū)遷移。如果溫度達(dá)到致死上限,或者降雨成為限制因子,那么,也可能出現(xiàn)空間分布的收縮。由于害蟲緊密依賴于可供利用的寄主作物,因此,當(dāng)寄主作物種植區(qū)域因氣候變化而改變時,害蟲的分布就受影響。假如溫度的變化允許作物逐漸向兩極方向的某些地區(qū)種植,那么,作物和害蟲就可能擴(kuò)展到這些新的地區(qū),但兩者遷入的時間可能有先后。需要指出的是,理論上,氣候變暖會使作物的種植北界將向北移動,但實際情況常落后于理論分析。并且除了溫度、食物等關(guān)鍵因子外,還有許多其它因子也影響害蟲的分布。因此,氣候變暖后害蟲的實際分布區(qū)域可能低于理論值,且有地域差異。

2.2越冬界線北移

冬季對許多害蟲來說是極其重要的季節(jié),這是由于冬季的極端低溫使死亡率顯著增加,到春季時種群的密度就下降。生活在高緯度地區(qū)的害蟲,越冬存活率和春季開始活動的時間在農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上是十分重要的,因此,冬季氣候變暖對昆蟲所帶來的影響不容忽視。GCM模型的預(yù)測表明,將來冬季的溫度變化是最大的。這將使許多害蟲的越冬存活率提高,并使某些種的越冬界線北移。研究表明:在氣候變暖的情形下,北美的玉米螟種群,其密度會高于目前的水平。在我國,氣候變暖后,1月0℃等溫線將向北移動,冬季低于0℃的日數(shù)減少,粘蟲的越冬北界將北移大約1個緯距[2]。稻縱卷葉螟的越冬北界將北移1~2個緯度1)。1986~1987年冬季,在我國稻飛虱常年越冬地區(qū)(包括廣東、廣西南部、福建南部),氣溫為建國后同期的最高值或次高值,且暖而少雨,稻飛虱不僅能在常年安全越冬的地區(qū)安全越冬,而且能在常年不能安全越冬的地區(qū)安全越冬,越冬區(qū)域擴(kuò)大,越冬北界比常年北移了1至2個緯距[7]。

2.3種群增長率改變

昆蟲的發(fā)育率極大地影響其種群的增長率,而發(fā)育率又受溫度、濕度影響,當(dāng)這些條件處在最適點時,發(fā)育率達(dá)到最大。因此,溫度和降雨等環(huán)境條件高于或低于最適點,就可能使發(fā)育率加快或減慢。在致死高溫限下,溫度越高,發(fā)育率越快,因而繁殖成熟時間減少,種群增長加快。這種影響在高緯地區(qū)特別重要,因為目前這些地區(qū)的溫度,尤其在春季,常常成為昆蟲分布和發(fā)育的限制因子。在長期的適應(yīng)過程中,害蟲與作物之間在生物學(xué)或生理學(xué)方面,直接或間接地建立了某種固有的聯(lián)系。作為對溫室氣體濃度增加的反應(yīng),作物本身將發(fā)生生理變化。大氣中二氧化碳濃度的改變,直接影響葉片的碳/氮比,使作物的含碳量升高而含氮量降低,害蟲為滿足自身對蛋白質(zhì)數(shù)量的生理需求,將增加取食量。因此作物自身的生理變化將使害蟲的取食為害加重[1]。Rhoades[16]指出,害蟲暴發(fā)很可能與作物對氣候變化的反應(yīng)程度有關(guān),如果植物的防御系統(tǒng)因氣候變暖而被減弱,就降低了對害蟲的抗御能力。我國山東曲阜市90年代以來棉鈴蟲的為害呈加重趨勢與暖氣候有一定的關(guān)系。如用T表示該地4月下旬的平均氣溫(單位:℃),用N表示第二代棉鈴蟲發(fā)生量(以百株累計卵量計算,單位:粒),當(dāng)T<15時,N<40;T為15•1~16•5時,N為41~100;T為16•6~17•0時,N為101~200;當(dāng)T為17•1~17•7時,N為201~350;T>17•8時,N>351。1992年和1993年的T值分別達(dá)17•8和18•7,相應(yīng)的N值為1659和867,其發(fā)生等級均達(dá)到五級,而且第一代棉鈴蟲的殘留量均隨T值的升高而增加[6]。

2.4世代數(shù)增加

地球溫度升高,將使昆蟲發(fā)育率加快,發(fā)育時間縮短,預(yù)計多化性昆蟲會隨溫度升高而增加其發(fā)生世代數(shù)。如北美的棉鈴蟲(H.zea),芬蘭的麥桿蠅(Oscinellafrit),麥葉蟬(Javasellapellucida),新西蘭的蘋全爪螨(Panonychusulmi),以及蘋果蠹蛾(Cydiapomonella)等害蟲,它們的世代數(shù)期望會增加。我國的科學(xué)家經(jīng)研究指出,粘蟲發(fā)生的某些地區(qū),其有效積溫年增總值超過685度日時,粘蟲可能在這些地區(qū)多發(fā)生一代。1992年秋季華北氣溫偏高,棉鈴蟲比常年多發(fā)生一代不完全的世代不完全第五代[4]。90年代江蘇省東臺市棉鈴蟲大發(fā)生,1994年發(fā)生了近年少見的蟲情,這與氣候變暖也有一定關(guān)系[5]。氣候變暖后,稻褐飛虱的發(fā)育速率加快,各蟲態(tài)發(fā)育歷期縮短。在全年繁殖氣候帶一年可繁殖10~12代,在越冬氣候帶一年可發(fā)生7~9代,在遷入氣候帶一年可發(fā)生3~7代,即在各氣候帶內(nèi)均可多繁殖一代。在溫度增加3±1•5℃的條件下,稻縱卷葉螟的發(fā)生世代將增加1~2個世代1)。多化性種世代數(shù)的增加,意味著允許多建立一代的種群。例如,1988~1989年英國特別溫暖的冬天使蚜蟲發(fā)育提前,加上越冬成蚜數(shù)量大,導(dǎo)致許多作物嚴(yán)重受害[15]。日照也是影響昆蟲發(fā)育的一個重要因素,如歐洲玉米螟,溫度與光周期的相互作用引起滯育。夏末光周期減少是否被高溫抵消從而增加一個世代,目前還不清楚。

2.5作物-害蟲同步性改變

害蟲活動的時間,是與作物的生長有關(guān)的,這就是我們所說的物候?qū)W,它直接影響害蟲為害的程度。有時候害蟲種群的密度比較高,但由于作物不是處在脆弱期,所以沒有引起嚴(yán)重為害。氣候變暖引起害蟲發(fā)育加快,使害蟲種群在作物幼嫩敏感期就達(dá)到猖獗水平,因此引起嚴(yán)重為害。據(jù)估計,氣候變暖會使美國的一些作物提早受棉鈴蟲的侵害,并可能達(dá)到顯著經(jīng)濟(jì)損害水平。同樣,在新西蘭,蘋淺褐卷葉蛾的始見期預(yù)計也會提早,如果冬天沒有激冷,該蟲的發(fā)生期將會延長。另一方面,那些依賴第二寄主作物而得以生存發(fā)育的害蟲,將通過對第二寄主作物的作用而間接影響作物-害蟲的同步性。

2.6種間關(guān)系變化

有很多證據(jù)說明,害蟲天敵如致病菌、寄生物、捕食者等能夠很好地控制害蟲種群。溫度在不同程度上影響著害蟲天敵的行為、死亡和代謝,因為對具體某種天敵和害蟲來說其最適溫度因氣候變暖而會改變,因而影響害蟲-捕食者、害蟲-寄生天敵等的種間關(guān)系。當(dāng)自然控制的關(guān)系被擾亂,害蟲種群暫時得不到控制而迅速繁殖,就出現(xiàn)害蟲暴發(fā)。氣候加上由此引起的農(nóng)業(yè)其他方面的變化會打亂害蟲-天敵的種間關(guān)系,改變生物防治的效果。結(jié)果,以前是次要的害蟲由于失去天敵的控制而可能成為新的主要害蟲。一般來說,天敵對增長緩慢的害蟲種群影響最大。但如果氣候變暖,害蟲發(fā)育率增加,種群增長加快,就有可能使天敵控制跟不上。地理分布范圍的擴(kuò)大以及生長季節(jié)的延長,會引起新的種間關(guān)系。Kurppa[13]推測,燕麥長管蚜(Sitobionavenae)和Metapolophiumdirhodum很可能成為芬蘭將來小麥的重要害蟲,這是因為生長季節(jié)的延長更有利于這兩種害蟲的繁殖,而現(xiàn)在的主要害蟲稠李縊管蚜(Rhopalosi-phumpadi)將相對不那么重要。在熱帶地區(qū),白天溫度變動較大,促使昆蟲種間活動的日節(jié)律(日周期)分離,甚至改變?nèi)郝渲蟹N的成分。中緯度地區(qū)農(nóng)田生態(tài)系統(tǒng)害蟲的暴發(fā)常常與溫暖干旱天氣有關(guān),這預(yù)示氣候變化會引起種間關(guān)系分化從而導(dǎo)致害蟲群落的不穩(wěn)定。

2.7害蟲遷移入侵風(fēng)險增高

許多昆蟲是遷飛性的,那些因氣候變化而日益成為害蟲適生的地區(qū),就成為這些昆蟲選擇遷飛的目的地。有人分析,將來氣候逐漸變暖,歐洲大陸昆蟲的大量遷飛,使英國有可能出現(xiàn)大范圍的害蟲暴發(fā)。如果外遷性昆蟲的繁殖地區(qū)逐漸向英國擴(kuò)展,前面所說的暴發(fā)頻率將更頻繁。對某些害蟲種來說,單獨(dú)一年的有利天氣并不一定引起暴發(fā),但是,如果在某一地區(qū),溫度是昆蟲發(fā)育與存活的主要限制因子的話,氣候變暖就大大促進(jìn)其他條件向有利于害蟲的方向發(fā)展。例如,1986~1988年的好天氣,使沙漠蝗(Schistocercagregari-a)的種群數(shù)量急劇增加,結(jié)果入侵了幾乎所有的非洲國家,目前該蟲的北界已經(jīng)到達(dá)南歐。科學(xué)家已經(jīng)對有上述行為的昆蟲進(jìn)行過研究。例如,Crawford等人[9]認(rèn)為Lep-eotarsadecemlineata將來在英國建立種群的風(fēng)險增大,該蟲是馬鈴薯的重要害蟲,目前已經(jīng)在法國和比利時的北海岸發(fā)現(xiàn)。在新西蘭,由氣候變化引起害蟲入侵的風(fēng)險是最大的威脅。目前在新西蘭北島觀察到蝗蟲行為的變化,顯示有開始群集的可能性,這些現(xiàn)象被認(rèn)為是溫室效應(yīng)影響害蟲種群的有力證據(jù)[11]。Rhoades[15]報道,某些植物能夠改變它們的化學(xué)成分,使本身的組織盡量不利于害蟲的生長。但是,一些害蟲可能入侵的新地區(qū),那里的作物沒有迅速完善它的防御機(jī)制,因而易受新入侵害蟲的為害。如果氣候變化有利于引入新的非抗性作物或品種,新的農(nóng)業(yè)害蟲問題將會出現(xiàn)。

篇5

關(guān)鍵詞：氣候變暖；溫度距平；積溫等值線；演變趨勢；中國

20世紀(jì)80年代初，全球氣候開始變暖，1980-2000年是20世紀(jì)全球最暖的時期。陳隆勛等研究表明，20世紀(jì)80年代中國氣候開始變暖，90年代末氣溫達(dá)到了近100年來最暖的時期，中國的氣候正在變暖。氣候變化影響著人類生存與發(fā)展，并嚴(yán)重危及到工、農(nóng)、水、能源以及生態(tài)。IPCC（2007）第四次評估報告指出，在中高緯度地區(qū)，如果局地平均溫度增加1～3℃，糧食產(chǎn)量預(yù)計會有少量增加：若升溫超過這一范圍，某些地區(qū)農(nóng)作物產(chǎn)量則會降低。氣候變化給各個領(lǐng)域帶來一系列重大影響，而農(nóng)業(yè)是最易受到氣候影響的領(lǐng)域。當(dāng)前中國氣候已經(jīng)開始變暖，必然會對積溫造成影響。積溫是一個地區(qū)非常重要的氣候資源。本研究通過對中國715個氣象站點的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，通過分析≥10℃積溫10年際的變化，揭示氣候變暖對中國重要積溫等值線的影響。

1.材料與方法

1.1數(shù)據(jù)來源

數(shù)據(jù)是從中國氣象科學(xué)數(shù)據(jù)共享網(wǎng)上獲取的1961-2010年在時間上比較完整的日平均氣溫資料的715個站點的數(shù)據(jù)。文中≥10℃的累積積溫計算方法采用魏鳳英的5日滑動平均法，圖1的DEM數(shù)據(jù)來自美國地質(zhì)勘探局USGS（The Unite Sates geological survey）全球30S數(shù)字高程模型。

圖2為1961-2010年50年間每年平均氣溫的距平值以及1961-1970、1971-1980、1981-1990、1991-2000、2001-2010年5個10年段的距平的平均值，從圖2可以看出，近50年來，中國的氣溫上升比較明顯，總體上是以上升為主，但是1961-1970、1971-1980這兩個10年際變化并不明顯，其中1961-1970年平均氣溫的距平值為-0.381 98，1971-1980年為-0.332 22，1981-1990年為-0.195 78，1991-2000年為0.253 444，2000-2010年為0.656 854。從圖2還可以看出，雖然1980年之后氣溫的距平值仍然為負(fù)值，但是氣溫的變化速度已經(jīng)在加快，到了20世紀(jì)90年代以后，氣溫的變化速度驟然升高，到了21世紀(jì)，氣溫仍然在上升，但是與20世紀(jì)90年代相比，速率變慢。所以，近50年來，中國的氣溫趨于上升，而且上升的速率明顯變快。其中，20世紀(jì)90年代和21世紀(jì)初的10年，氣溫上升最明顯。有研究表明，全球變暖的幅度為每100年（0.6±0.2）℃，而中國自1961年以來，氣溫上升的速率要明顯比全球平均速率要快。

2.2 1961-2010年中國區(qū)域多年平均氣溫的變化

針對中國年平均氣溫的距平變化可以明確看出，中國的氣候確實出現(xiàn)了變暖的趨勢，尤其是在20世紀(jì)90年代之后，氣候變暖的趨勢非常明顯，但是對于全國氣溫分區(qū)域變化與全國變化是否是相同的還不清楚。為此，將1961-2010年這50年的時間劃分為兩段。根據(jù)“2.1”結(jié)果來看，1961-1990年氣溫的距平值變化并不明顯，因此，將時間劃分為1961-1990和1991-2010年，并且將這兩個時間段的多年平均氣溫做差值處理，結(jié)果見圖3。

從1961-1990年多年平均氣溫與1991-2010年多年平均氣溫的差值圖（圖3）可以看出，20世紀(jì)90年代之后，除了西南部局部地區(qū)氣溫有所下降之外，中國大部分地區(qū)是以增溫為主，且北部地區(qū)的增溫幅度大于中部和南部增溫區(qū)，主要出現(xiàn)在秦嶺-淮河一線以北。其中，增長幅度最大的是內(nèi)蒙古的東北部和阿拉善高原以北地區(qū)、黑龍江的西北部、吉林的北部以及山西的大同盆地和河北省的保定地區(qū)，平均的增溫幅度在1.00-1.59℃。增溫的特征是山地增溫的幅度要明顯高于平原地區(qū)，尤其是東北的大興安嶺附近，增溫的幅度與面積都比較大，這可能與近幾年來大興安嶺林區(qū)的森林砍伐嚴(yán)重有關(guān)。其次，增溫幅度比較大的是內(nèi)蒙古的中部與東部地區(qū)、黑龍江、吉林的東部、遼寧的大部分地區(qū)、山西的北部、河北的西北部、陜西和寧夏交界的地區(qū)以及新疆的阿爾泰山附近和青海的西部地區(qū)，增溫幅度在0.80-1.00℃。增溫幅度在0.60-0.80℃的有新疆的東部、的東北部、青海的中北部、甘肅的西北部、東部以及寧夏和陜西的南部、山西的東部以及山東和江蘇的大部分地區(qū)。塔里木盆地、昆侖山與喜馬拉雅山之間、青海省中部和東北部、云南省的橫斷山脈附近以及安徽和湖北省的東部增溫幅度在0.40-0.60℃。秦嶺-淮河一線以南的川渝地區(qū)、貴州、湖北、江西、廣西、云南的東部、廣東的北部、福建的東部以及浙江省的南部和新疆的西部小范圍，由于受到海洋性氣團(tuán)的調(diào)節(jié)作用，溫度的增幅最小，為0.20-0.40℃。

2.3氣候變暖對重要積溫等值線的影響

在農(nóng)業(yè)氣候里，界限溫度是指農(nóng)作物或者某些農(nóng)業(yè)活動以及物候現(xiàn)象的起始、終止和轉(zhuǎn)折溫度。而日平均氣溫是否達(dá)到10℃是比較重要的農(nóng)業(yè)氣候指標(biāo)。穩(wěn)定在10℃以上和以下的光合潛力在作物生產(chǎn)中的作用很不相同，形成作物產(chǎn)量的同化物的主體都是在10℃以上時間中產(chǎn)生的。日平均氣溫穩(wěn)定≥10℃的積溫在農(nóng)作物的種植中也有很重要的意義，在農(nóng)業(yè)氣象中，≥10℃的積溫也成了衡量區(qū)域熱量資源中非常重要的指標(biāo)，它的時空分布也會對農(nóng)業(yè)的布局和生態(tài)物種的分布產(chǎn)生一些影響。近年來，全球性氣候變暖已經(jīng)被大多數(shù)學(xué)者所認(rèn)可，“2.2”的氣溫距平序列以及全國區(qū)域內(nèi)氣溫差值的研究表明，自20世紀(jì)90年代以來，中國的氣溫有明顯的上升趨勢。隨著氣溫的顯著升高，≥10℃的積溫也有可能在時空分布上有著非常顯著的差異。在以往的研究中，多采用的是利用典型地域的≥10℃的累積積溫分布，而忽略了全國≥10℃的累積積溫的時空分布趨勢。研究通過對1961-1970、1971-1980、1981-1990、1991-2000、2001-2010年5個10年段全國范圍內(nèi)≥10℃的累積積溫進(jìn)行分析，研究典型積溫等值線在全國范圍內(nèi)的時空演化。通過分析來研究≥10℃多年平均積溫的空間演變趨勢，并與當(dāng)前中國經(jīng)濟(jì)作物系統(tǒng)相結(jié)合，研究中國≥10℃有效積溫的演變趨勢與相關(guān)作物可能種植區(qū)域的演變趨勢。根據(jù)≥10℃的有效積溫與對應(yīng)的經(jīng)濟(jì)作物對應(yīng)表（表1），選擇了≥10℃比較有代表性的累積積溫的等值線，分別為1 600、3 400、4 500、8 000℃/年。

由圖4可知，≥10℃的累積積溫等于8 000℃/年的等值線10年際波動變化趨勢比較明顯，與第一個10年相比（1961-1970），第二個10年積溫等于8 000℃的等值線有整體向南移動的趨勢，但是移動的幅度不大，僅在廣東省的西南部有向南移動的趨勢，而第三個10年該積溫等值線明顯北移，北移幅度較大區(qū)域在廣西的西南部和廣州市附近，第四個10年該積溫等值線整體向北平移，移動幅度最大的，是第五個10年，在2000-2010年這個10年間，積溫等值線除了向北移動外還整體向西移動。總體而言，≥10℃的累積積溫等于8 000℃的積溫等值線在5個10年際不僅向北平移，而且在近廣西與云南的交界處有向西移動的趨勢。

由圖5可知，≥10℃的累積積溫等于4500℃/年的10年際變化趨勢比較復(fù)雜，根據(jù)積溫等值線的空間分布情況，可以分為以下幾個區(qū)域：山東河北交界附近、山西陜西河南的交界附近與川陜交界附近、云貴川交界附近以及天山與昆侖山之間的塔里木盆地。該積溫等值線在山東河北交界附近有向東、向北移動的趨勢，其中，前3個10年際移動的趨勢很小，而在20世紀(jì)90年代后向北移動的趨勢非常明顯：在山西河南的交界附近和四川陜西交界處向西北移動，前4個10年際，移動的趨勢很小，而在21世紀(jì)最初的10年，向西北移動的趨勢比較明顯。該積溫等值線在塔里木盆地的變化趨勢是最明顯的，在前4個10年際，該積溫等值線由第一個10年的中心向四周擴(kuò)大，而在2001年之后，該積溫等值線迅速由中心向四周擴(kuò)散，有向高緯度演變的趨勢。

由圖6可知，≥10℃的累積積溫等于3400℃/年的等值線的變化比較復(fù)雜，在內(nèi)蒙古與遼寧交界處，該積溫等值線先向南移動，又向北移動，特別是1981年之后，該積溫等值線向北移動的趨勢非常明顯，而在內(nèi)蒙古的中部，特別是祁連山與賀蘭山之間，該積溫等值線變化趨勢最大，有向地勢較高的區(qū)域移動的趨勢，而在新疆境內(nèi)，該積溫等值線也有向天山山脈以及昆侖山、祁連山移動的趨勢。該積溫等值線的移動趨勢與地形有很大的相關(guān)性，5個10年際，該積溫等值線的移動有向地勢較高的區(qū)域遷移的可能。

由圖7可知，≥10℃的累積積溫等于1 600℃/年的等值線整體變化較簡單。變化幅度較大的時間段基本上是從20世紀(jì)90年代到現(xiàn)在，變化幅度較大的地域基本上分布在昆侖山附近以及雅魯藏布江谷地附近的區(qū)域，演變的趨勢是向海拔較高的區(qū)域遷移。

2.4氣候變暖對中國重要自然分界線的影響

在中國地理中，秦嶺-淮河一線是一個非常重要的地理概念，在氣候方面是800 mm等降水線，也是濕潤半濕潤分界線、1月0℃等溫線的界限：在植被方面，是亞熱帶常綠闊葉林和溫帶落葉闊葉林的分界線；在農(nóng)業(yè)方面，是小麥、水稻的分界線，也是水田、旱地分界線、還是中國經(jīng)濟(jì)作物熟制分界線，秦嶺一淮河以北，熟制一般是兩年三熟或者一年一熟，以南是一年兩到三熟。它就像一堵墻一樣，將北方的冷空氣擋在秦嶺以北，并且攔截了夏季時的東南季風(fēng)北上。雖然秦嶺淮河一線是一條自然界限，但是它仍然可以用一些氣候指標(biāo)來衡量，例如，它是1月0℃等溫線的分界線，還是多年平均日均溫≥10℃累積積溫為4 500℃等值線的分界線。自20世紀(jì)80年代以來，中國的氣候變暖已成事實，為了探明氣候變暖對中國重要的自然分界線的影響，用多年平均日均溫≥10℃累積積溫為4 500℃等值線作為秦嶺-淮河一線的衡量指標(biāo)。

多年平均日均溫≥10℃累積積溫為4 500℃的等值線中心的確定：由于中國地形下墊面的復(fù)雜性，在地理中，積溫等值線的空間分布一般是難以確定的，當(dāng)前還沒有統(tǒng)一的辦法來表征積溫等值線的空間準(zhǔn)確位置。王浩等將積溫等值線的空間位移分解為X和Y兩個方向的位移，并且采用積溫等值線的加權(quán)平均位置來表示積溫等值線的整移。本研究根據(jù)全國739個實測站點的日平均溫度，統(tǒng)計多年平均日均溫≥10℃累積積溫，利用克里金插值法，得到中國多年平均日均溫≥10℃累積積溫的空間分布圖，并將插值得到的結(jié)果轉(zhuǎn)為矢量圖，對矢量圖進(jìn)行柵格話處理，然后將柵格的等值線進(jìn)行矢量點的處理，最終的目的是要得到和積溫等值線空間分布完全重合的矢量點，并統(tǒng)計得到的矢量點經(jīng)緯度的平均值作為所要積溫等值線的中心。通過對積溫等值線中心（X，Y）的變化研究，在一定程度上可以反映積溫等值線的空間演化規(guī)律。

圖8、圖9表明了中國≥10℃累積積溫為4 500℃等值線的遷移規(guī)律，從圖8來看，有效積溫為4 500℃/年的等值線中心的整體遷移方向比較明顯，基本上是以向北遷移為主，而且自1990年之后，向北遷移的趨勢越來越大：從圖9可以看出，該等值線的遷移方向也比較明顯，基本上是以向西遷移為主，屬于波動遷移。所以結(jié)合經(jīng)緯度共同來看，≥10℃累積積溫為4 500℃等值線的遷移方向為西北方向，而且1990年前，該等值線基本上向西遷移，1990年之后，該等值線向西北遷移。綜上所述，如果人為的將≥10℃累積積溫為4 500℃等值線作為秦嶺-淮河一線的南北分界線，在中國大范圍氣候變暖的前提下，這一分界線在中國范圍內(nèi)有向西北遷移的趨勢。

3.結(jié)論

通過對中國1961-2010年多年平均氣溫的距平值以及1961-1970、1971-1980、1981-1990、1991-2000、2001-2010年5個10年段的距平的平均值得出，近50年來，中國的氣溫上升比較明顯，總體上是以上升為主，但是20世紀(jì)80年代以前，氣溫的變化比較緩慢，80年代之后，氣溫上升比較明顯，到90年代之后和21世紀(jì)最初的10年，氣溫迅速上升。

篇6

今年2月，位于北半球的英國受到了340年來最高溫的“青睞”，同期莫斯科也出現(xiàn)了綠草茵茵的景象，美國東部原本應(yīng)在4月份盛開的櫻花也提前數(shù)月綻放。與此同時，北京也出現(xiàn)了167年來的最高氣溫――16℃，進(jìn)入5月份以來，中國北部一些地區(qū)的平均氣溫高于往年1到3℃……。無數(shù)事實指向同一個結(jié)論：全球氣候變暖。

聯(lián)合國的氣候變化政府座談小組(IPCC)提出的最新研究報告指出，在過去的100年中，全球平均地表氣溫升高了0.74℃；過去50年的全球平均氣溫在過去的500年和1300年以來可能是最高的，20世紀(jì)的北半球可能是過去1000年中最熱的世紀(jì)。

持續(xù)“發(fā)燒”的地球

在氣候不斷變暖的過程中，歐洲阿爾卑斯山的冰川面積比19世紀(jì)中葉縮小了1/3；非洲乞力馬扎羅山的山頂冰冠自上個世紀(jì)初期至今已經(jīng)縮小了80％；北極冰層在過去的50年中已變薄40％；“世界第三極”青藏高原的冰川消減速度近年來呈加速趨勢，預(yù)計到2050年冰川面積將比現(xiàn)有面積減少28％。

根據(jù)專家的分析，地球接收到的太陽光一半多被地球南北兩極的冰蓋和高原冰雪以及云層反射掉，大約只有47%照射到地球表面。而冰蓋面積縮小，被反射掉的太陽光減少，地球的溫度就會進(jìn)一步增高，從而使冰雪融化得更多，冰雪面積進(jìn)一步縮小。在這種“惡性循環(huán)”的作用下，全球氣候持續(xù)變暖已經(jīng)不可逆轉(zhuǎn)。據(jù)IPCC預(yù)測，從現(xiàn)在開始到2100年，全球平均氣溫的“最可能升高幅度”是1.8℃～4℃。

殘酷的現(xiàn)實以及振聾發(fā)聵的預(yù)言讓人們?yōu)橐粋€日益“發(fā)熱”的地球繃緊了神經(jīng)。IPCC在其報告中稱，國際社會對氣候變暖的關(guān)注度已經(jīng)超過了美伊對抗等國際事務(wù)。在前不久世界知名的《自然》雜志評選出的十大年度科學(xué)大事中，全球氣候變暖榜上有名。無獨(dú)有偶，英國氣象學(xué)家警告說，全球變暖給人類帶來的危害并不亞于核武器等大規(guī)模殺傷性武器。

人類是“元兇”

雖然導(dǎo)致地球變暖的因素中也有自然活動，如火山爆發(fā)，但以大規(guī)模工業(yè)化為主要標(biāo)志的人類經(jīng)濟(jì)活動，才是氣候變暖的最大推動力。IPCC的最新評估報告旗幟鮮明地指出，過去50年中，全球氣溫異常和快速升高與人類進(jìn)入溫室氣體排放密集期正好相吻合。

人類活動引起的全球氣候變化主要表現(xiàn)在兩個方面：一是直接向大氣排放溫室氣體，例如工業(yè)生產(chǎn)過程直接向大氣排放二氧化碳和甲烷等；二是人類活動改變了氣候，如森林砍伐直接削弱了大氣消化CO2的能力，農(nóng)業(yè)活動改變了土地利用狀況而增加了大氣中的甲烷。而在上述兩個因素中，溫室氣體的排放導(dǎo)致氣候變化最為猛烈。

二氧化碳是引起全球氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)住Ｑ芯勘砻鳎瑥牡厍蛏蠠o數(shù)煙囪、汽車排氣管排出的二氧化碳約有50%留在大氣里，而二氧化碳所產(chǎn)生的增溫效應(yīng)占所有溫室氣體總增溫效應(yīng)的63%。世界氣象組織的研究報告指出，自1750年以來，地球大氣中二氧化碳含量增長了35．4％，且目前已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了工業(yè)革命前的濃度范圍，達(dá)到了65萬年以來的最高峰。僅2006年全球二氧化碳的排放量就增加了33%，達(dá)到了地球有史以來的最高水平。

而一個約定俗成的研究結(jié)論是：大氣中二氧化碳含量每增加25%，近地面氣溫將會升高0.5?C。

除了二氧化碳之外，甲烷、一氧化二氮等致熱氣體也在近百年人類工業(yè)化過程中與日俱增。目前發(fā)達(dá)國家仍是溫室氣體的主要排放者。發(fā)達(dá)國家人口雖然僅占全球的20％，但排放的二氧化碳等溫室氣體卻占到全球的66％，其中美國名列第一，在全球二氧化碳排放量中占到四分之一。

世界經(jīng)濟(jì)的噩夢

動植物滅絕、各種瘟疫流行、颶風(fēng)與熱浪等惡劣氣候頻頻出現(xiàn)……，盡管氣象學(xué)家們制造的預(yù)言有點危言聳聽，但由于無節(jié)制排放溫室氣體所導(dǎo)致全球變暖，人類所遭受的的“懲罰”其實早已開始。

而且氣候變暖，全球經(jīng)濟(jì)也將為此支付巨大的代價。

聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署發(fā)表的一項報告認(rèn)為，如果在未來50年中，各國不能采取有效措施減少溫室氣體的排放，每年就將有高達(dá)3000億美元的經(jīng)濟(jì)損失。無獨(dú)有偶，IPCC也認(rèn)為，如果在2030年前不能將溫室氣體的濃度控制在450ppm至550ppm二氧化碳當(dāng)量之間，全球的GDP可能每年損失0.2％到3％。而英國政府《斯特恩報告(Stern Report)》則指出，氣候變暖將導(dǎo)致全球GDP每年降低5%到10%。

冰川的加速融化必然導(dǎo)致海平面上升。根據(jù)IPCC的調(diào)查，全球平均海平面在上個世紀(jì)上升了10到20厘米，而海平面上升50厘米會直接導(dǎo)致海岸線后退50米。目前，世界大約1億居民居住在海平面1米以內(nèi)的區(qū)域。海平面僅僅上升10厘米就可能使馬爾代夫、塞舌爾等許多南太平洋海島從地面上消失，上海、威尼斯、香港、里約熱內(nèi)盧、東京、曼谷、紐約等海濱大城市以及孟加拉、荷蘭、埃及等國也難逃厄運(yùn)。人類數(shù)百年苦心經(jīng)營的工業(yè)化成果將付之東流。

干旱、火災(zāi)、熱浪、風(fēng)暴等極端天氣是氣候變暖的直接結(jié)果。據(jù)統(tǒng)計，20世紀(jì)90年代，全球發(fā)生的重大氣象災(zāi)害比1950年代多了5倍，因此造成的年均經(jīng)濟(jì)損失從1960年代的40億美元飚升至1990年代的290億美元。IPCC報告也預(yù)測，全球變暖將使地球上近10億人受到缺水的影響。而且由于氣候惡化和生態(tài)失衡將產(chǎn)生大量的“氣候難民”。 據(jù)英國“眼淚基金會”的報告稱，目前已經(jīng)有2500萬氣候難民，預(yù)測未來50年，將會產(chǎn)生2億氣候難民，全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展過程的補(bǔ)償成本將隨之無節(jié)制地放大。

農(nóng)業(yè)是氣候變暖中最為脆弱的行業(yè)。由于全球氣候變暖帶來的旱災(zāi)，世界銀行在撒哈拉沙漠以南非洲地區(qū)開展的農(nóng)業(yè)扶貧項目中有四分之一面臨危機(jī)。不僅如此，聯(lián)合國糧農(nóng)組織研究報告指出，如果氣溫升高2攝氏度，農(nóng)業(yè)可能減產(chǎn)30％；如果不對氣候變暖采取任何措施，到21世紀(jì)后半期，全球主要農(nóng)作物如小麥、水稻和玉米的產(chǎn)量最多可下降36%，進(jìn)而嚴(yán)重影響全球的糧食安全。

經(jīng)濟(jì)落后國家將成為全球氣候變暖的“重災(zāi)區(qū)”。 特別是非洲地區(qū)，撒哈拉沙漠面積擴(kuò)大已經(jīng)成為該地正面臨全球氣候變暖威脅的主要“標(biāo)志”。盡管非洲是廢氣排放量最少的大陸，但由于經(jīng)濟(jì)落后，貧困嚴(yán)重，應(yīng)對自然災(zāi)害的能力也更脆弱。

克服變暖知易行難

面對“全球變暖”，世界各地都泛起了一股象征式的運(yùn)動：悉尼全城熄燈一小時警示全球變暖問題，并把這一小時命名為“地球時間”。法國首都巴黎等多個城市也拉閘關(guān)燈數(shù)分鐘，埃菲爾鐵塔的2萬盞燈全部熄滅……事實上，這些立足于選舉政治或宗教信條的行動不足以抵抗全球變暖。抗拒全球變暖需要全球協(xié)同行動和各國制定長效政策。

從目前來看，抗拒全球變暖有兩條思路，分屬于兩大相互不妥協(xié)的陣營。持第一種思路的國家相信人類活動是全球變暖的主因，并主張通過大幅減少溫室氣體排放或限制溫室氣體排放來遏制全球變暖。這一派由《京都議定書》批準(zhǔn)國，尤其是歐洲國家代表。持另一種思路的國家則不相信人類活動是全球變暖的主因，他們主張通過本國科技創(chuàng)新來減少能耗和發(fā)展替代能源，并主張用高科技來應(yīng)對地球自身不可避免的全球變暖問題。持這一種思路的國家以美國為代表。

在G8峰會之前，美國總統(tǒng)布什拋出了一項名為“氣候變化動議”的計劃，呼吁全球主要經(jīng)濟(jì)體與美國一道，在他任期結(jié)束前就減少二氧化碳排放的全球目標(biāo)達(dá)成一致。但布什的“氣候變化動議”仍然沒有就減排規(guī)模做出承諾，更沒有提及具體的時間表。不僅如此，布什仍主張不通過政府的強(qiáng)制措施而是市場的自主安排達(dá)到減排。

6年前，布什政府以“減少溫室氣體排放將會影響美國經(jīng)濟(jì)發(fā)展”和“發(fā)展中國家也應(yīng)該承擔(dān)減排和限制溫室氣體的義務(wù)”為由，宣布退出《京都議定書》。如今布什舊話重提，其精心策劃的“氣候變化動議”無非是原有心跡的再版。

當(dāng)然，“氣候變化動議”要最終取代2012到期的《京都議定書》恐怕沒那么容易。布什的倡議必然會遭到歐洲國家的懷疑和反對。

讓發(fā)展中國家承擔(dān)與發(fā)達(dá)國家同步或同等份額的減排和限排義務(wù)，是不公平的，但是，任何國家都沒有權(quán)利永久逃避此類義務(wù)。因為對于任何國家而言，如果只顧自身利益，最終也逃不過全球變暖的懲罰。正如聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會的報告所強(qiáng)調(diào)的，無論哪個國家或地區(qū)，面對全球氣候變暖，誰都不會成為真正的贏家。

中國無法置身事外

與中國經(jīng)濟(jì)高速增長招徠全球關(guān)注的目光一樣，中國溫室氣體的排放規(guī)模和程度以及可能造成的危害也成為國際輿論的關(guān)注點。總部設(shè)在巴黎的國際能源署估計，中國2007年將有可能取代美國，成為全球最大的年度溫室氣體排放國。

《紐約時報》甚至在最顯眼的位置作出評論，雖然中國正在快速發(fā)展核能、風(fēng)能等清潔能源，但煤炭的消耗量仍然很大，煤炭雖然便宜但污染更大。所以美國擔(dān)心如果中國不設(shè)置二氧化碳的排放限額，將抵消其他國家減少溫室氣體排放的努力。

按照《京都議定書》，中國作為發(fā)展中國國家并不承擔(dān)減排義務(wù)，而且還可以依托“清潔能源機(jī)制”享受到發(fā)達(dá)國家提供的減排技術(shù)與資金的支持，但中國政府愿意承擔(dān)更多的社會責(zé)任。

由中國氣象局、中國科學(xué)院等六部門聯(lián)合的《氣候變化國家評估報告》指出，20世紀(jì)中國氣候變化趨勢與全球變暖的總趨勢一致。近100年來的平均氣溫已經(jīng)上升了0．5至0．8℃。今后氣候變化的速度將進(jìn)一步加快，到2020年，中國的平均溫度有可能上升1.7度，到2050年可能上升2.2度。

IPCC的報告也指出，由于中國的人均自然資源擁有量已十分緊張，全球變暖給中國帶來的影響比對發(fā)達(dá)國家要大得多。事實也確實如此，據(jù)統(tǒng)計，我國每年受各類災(zāi)害影響的人口達(dá)4億人次，造成的經(jīng)濟(jì)損失平均高達(dá)2000多億元。

中國氣象局的評估報告認(rèn)為，氣候變暖將使黃河及內(nèi)陸河地區(qū)的蒸發(fā)量可能增加15％左右，旱澇等災(zāi)害的出現(xiàn)頻率會增加，并加劇水資源的供需矛盾。預(yù)計2010年至2030年中國西部地區(qū)每年缺水量約為200億立方米。不僅如此，到2030年，中國沿岸海平面可能上升幅度為0．01米至0．16米，導(dǎo)致許多海岸區(qū)洪水泛濫的機(jī)會增大，產(chǎn)值近3億元的沿海旅游業(yè)將喪失殆盡。

篇7

[關(guān)鍵詞]氣候變化 水文水資源 影響

中圖分類號：TV213 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-914X（2014）21-0035-01

1.氣候變化對水文水資源影響的研究進(jìn)展與方法

1.1 研究進(jìn)展

針對氣候變化影響的研究最早是由世界氣象組織（WHO）、聯(lián)合國教科文組織（UNESCO）、聯(lián)合國環(huán)境計劃署（UNEP）等多個國際組織于上世紀(jì)70年代末發(fā)起并開展的，研究計劃包括世界氣候計劃（WCP）、全球能量水循環(huán)試驗（GEWEX）等。美國是較早組織氣候變化與水之間關(guān)系討論會的國家。隨后多項研究和報告出臺，其中影響力較大的項目是WHO與UNEP共同組建的IPCC，其專門就全球范圍的氣候變化進(jìn)行評估，旨在為政府決策者提供適應(yīng)氣候變化決策的科學(xué)依據(jù)，目前IPCC已4次非常重要的評估報告（分別為1991年、1995年、2001年和2007年）。氣候變暖及其對水資源、農(nóng)業(yè)、生態(tài)和人體健康所造成的影響雖已得到全球公認(rèn)，但氣候變化問題涉及國際環(huán)境、政治、經(jīng)濟(jì)、能源、貿(mào)易等諸多問題，在落實《里約公約》、《京都議定書》和巴厘路線圖溫室氣體減排方面，如何體現(xiàn)“共同但有區(qū)別的責(zé)任”方面，各國分歧仍然嚴(yán)重。

1.2 研究方法

氣候變化對水文水資源影響的研究，目前都是基于氣候變化而引起流域氣溫、降水、蒸發(fā)的變化，預(yù)測徑流流量變化趨勢以及對區(qū)域供水的影響。由于氣候變化的復(fù)雜性及不確定性，評價氣候變化時無法得到未來氣候變化的準(zhǔn)確預(yù)測值，只能得到一種可能出現(xiàn)的結(jié)果，這種氣候變化模式就稱作“情景”――種基于假設(shè)基礎(chǔ)上獲得的氣候變化時空分布的描述。進(jìn)行氣候變化影響研究時先定義未來氣候變化的情景，再建立水文水資源模型，將氣候變化情景作為條件輸入到水文水資源模型中，經(jīng)過模擬運(yùn)算得到區(qū)域水文循環(huán)的過程及水文分量，以此評價氣候變化對水文水資源的影響，并提出相應(yīng)的措施與對策。氣候變化情景可采用任意設(shè)置情景、長系列歷史資料分析、大氣環(huán)流模式3種方法生成。水文水資源模型可依據(jù)經(jīng)驗統(tǒng)計、概念分析、流域水文分布等方式建模。已公布的氣候變化情景與水文水資源模型數(shù)量眾多，但多屬孤立、靜態(tài)模型，存在氣候模型與水文模型耦合性不足問題，且集中于氣候變化對徑流平均變化影響上，故應(yīng)改進(jìn)水文模型，建立大尺度分布式水循環(huán)模型，研究方向上加強(qiáng)對供用水系統(tǒng)、土壤水分、農(nóng)業(yè)灌溉用水、水環(huán)境、航運(yùn)等方面影響的研究。

2.氣候變化對水文水資源徑流的影響

2.1 對年徑流量變化的影響

在我國，水文水資源主要分為七個流域，隨著氣候變化的影響，南北方的徑流量會隨之發(fā)生改變，一般情況下，南方徑流量的增加與減少與北方徑流量的增加與減少交替進(jìn)行，但是，整體趨勢還是以減少為主。針對我國的氣候條件，氣候變化對水文水資源徑流量影響最大的是淮北地區(qū)，徑流量的增幅最大的是遼河一帶，在黃河地區(qū)，其徑流量本來就小，在氣候變化的影響下，降水量將減少，那么，其水文水資源的年徑流量勢必隨著減少。

2.2 對西北山川徑流量的影響

在我國，西北地區(qū)地形高且地勢復(fù)雜，其河流的水源主要來自冰川消融水源的補(bǔ)給，隨著氣候的變化，在全球氣溫不斷變暖的趨勢下，冰川的消融速度加快，在夏季，流域的徑流量會急劇增加，而到枯水季，河流的變干速度也在加快，這對靠水源遷徙生存的動物是極其不利的。在氣候變化的影響下，我國的水文水資源流域都發(fā)生顯著的變化，加大了水文水資源的敏感性。

2.3 對徑流量系數(shù)的影響

水文水資源的徑流量對區(qū)域的濕潤與干旱情況有著重要的影響因素，由于各地不同的氣候環(huán)境，以及氣候的不斷變化，水文水資源徑流量的系數(shù)也會隨之不斷發(fā)生相應(yīng)的變化。若某一地區(qū)的徑流量系數(shù)提高，那么該地區(qū)的氣候濕潤指數(shù)也隨之增加，則該地的水文狀況將會更加濕潤。反之，如果某地的徑流量系數(shù)降低時，那么該地區(qū)的干旱指數(shù)將會增大，水文情況則會邊干。所以，在氣候的變化下，水文水資源的徑流系數(shù)也隨著改變。

3.氣候逐漸變暖對水文水資源系統(tǒng)的影響

氣候的變化不僅受自然規(guī)律的制約，人為因素也會對氣候變化產(chǎn)生一定的影響。隨著二氧化碳排放量的逐漸增多以及相關(guān)氣體的排放，使得全球氣候變暖，氣候變暖對生態(tài)環(huán)境造成了一些列的影響，同時對水文水資源系統(tǒng)也產(chǎn)生了嚴(yán)重的影響。

3.1 對水文水資源質(zhì)量的影響

環(huán)境問題與人們的生產(chǎn)生活息息相關(guān)，越來越獲得人們的普遍關(guān)注，在全球氣候變暖的情況下，全球氣溫普遍升高，研究表明，干旱、半干旱會增加降水量，增加了空氣濕潤度，也提高了農(nóng)業(yè)的產(chǎn)量，但對我國大部分地區(qū)來說，會使我國旱澇災(zāi)害的發(fā)生率大大提高，同時，全球氣候變暖，空氣溫度隨之提高，大大的降低了河水對污染物的分解能力，降低了水文水資源的質(zhì)量，為人們的生產(chǎn)生活帶到不利的影響。氣候變暖對人們生產(chǎn)生活的影響是方方面面，因此，要加強(qiáng)對環(huán)境的保護(hù)，恢復(fù)原有的生態(tài)系統(tǒng)。

3.2 對用水供求的影響

在全球氣候變化的影響下，大氣環(huán)流也發(fā)生了顯著的變化，這樣，會對區(qū)域的降水量產(chǎn)生嚴(yán)重的影響。在經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的地區(qū)，農(nóng)業(yè)、工業(yè)都對水資源具有極大的需求量，在全球氣候變暖的情況系，區(qū)域降水量不平衡且相對減少，同時，水資源的蒸發(fā)量也提高，大大減少了水資源的供給量，這樣，水資源的減少不僅對人們正常的生活帶來不利的影響，同時，對經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生了嚴(yán)重的阻礙作用。在降水量本身較少的地區(qū)，這種情況的發(fā)生將會更嚴(yán)重。由此可見，氣候變化對用水供給的影響在一定程度上大于對降水的影響，所以，在經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展的同時，我們要注意環(huán)境的保護(hù)，走可持續(xù)發(fā)展的道路，保護(hù)人類賴以生存的環(huán)境。

3.3 對區(qū)域敏感性的影響

氣候變化不僅對水文水資源的徑流量產(chǎn)生影響，同時，對各區(qū)域的干濕程度也會造成影響，在濕潤地區(qū)，徑流量對氣候變化具有較強(qiáng)的敏感性，在干旱地區(qū)，敏感性較弱。在全球氣溫變暖的情況下，我國七個流域的徑流量發(fā)生變化，其敏感性也會發(fā)生影響。

3.4 氣候變化對水資源管理的影響

氣候變化對水資源的開發(fā)、利用和管理產(chǎn)生明顯的影響。隨著海平面上升、冰川退縮、徑流減小及降水分布不均，供水需求在人口增加的條件下仍在增長，水資源供需緊張的矛盾將進(jìn)一步加劇。我國水資源總量能排到世界第6位，但人均只有世界平均水平的1/4，居世界128位，同時我國水資源分布極為不均，北方人口接近全國的一半，耕地近2/3，GDP占45%，但水資源不到全國的20%，經(jīng)常干旱缺水，而南方長江中下游地區(qū)由于降水量增加，頻發(fā)洪澇災(zāi)害。這個特點決定了我國水資源管理的難度較大，所以應(yīng)加強(qiáng)水資源的分析和預(yù)測，研究合理分配和利用水資源。

4.結(jié)語

氣候變化對我國的水文水資源通過水循環(huán)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，氣候變化導(dǎo)致降水量、溫度、日照等在區(qū)域的變化，會對區(qū)域的徑流量、生活生產(chǎn)用水供給量等產(chǎn)生影響。所以，要積極保護(hù)我國的生態(tài)環(huán)境，讓氣候的變化遵循自然的規(guī)律，不能人為的改變氣候環(huán)境，這會對人類的生產(chǎn)生活造成難以改變的破壞。

參考文獻(xiàn)

篇8

關(guān)鍵詞：氣候變暖；影響；工業(yè)革命；工業(yè)化

中圖分類號：Q93 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

1 全球氣候變暖的原因

根據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，在近一百年的社會發(fā)展中，全球平均氣溫經(jīng)歷了冷-暖-冷-暖的發(fā)展波動。在進(jìn)入二十世紀(jì)八十年代之后，隨著世界各個經(jīng)濟(jì)水平的上升，全球氣溫變化更為突出，就我國的氣溫發(fā)展趨勢而言，與全球總體趨勢基本保持一致。就這種現(xiàn)象出現(xiàn)的具體原因進(jìn)行分析，主要有以下幾個方面。

1.1 人口因素。在工業(yè)革命之后的時間里，世界人口總量急劇增長，這也是導(dǎo)致全球氣溫變暖的最重要因素之一。人口不斷增多一方面造成各種社會資源消耗的增加，另外也嚴(yán)重威脅著生態(tài)環(huán)境、自然環(huán)境的平衡。目前，世界總?cè)藬?shù)已經(jīng)高達(dá)六十億以上，這么多的人口每年的二氧化碳就是一個驚人的數(shù)字，其結(jié)果就將直接導(dǎo)致大氣中二氧化碳的含量不斷的增加，這樣就形成了二氧化碳溫室效應(yīng)直接表現(xiàn)在地球氣候表面，也造成了嚴(yán)重的氣候變化影響。

1.2大氣環(huán)境污染因素。截至目前，環(huán)境污染已成為構(gòu)成全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展威脅的重大問題，是阻礙和制約人類社會發(fā)展的主導(dǎo)因素，更是導(dǎo)致全球氣候變暖的重要環(huán)節(jié)。現(xiàn)在，全球氣候變化的研究已經(jīng)明確的指出，自從上個世紀(jì)末期自地球表面溫度的不斷上升，這種現(xiàn)象表現(xiàn)的越來越突出，也是整個氣候變暖原因的具體體現(xiàn)。

1.3 生態(tài)環(huán)境的惡化。眾所周知，良好的植被是保持水土流失、涵養(yǎng)水源、遏制土壤破壞的主要手段。但截至目前，人類在社會發(fā)展中為過多的獲取木材過度砍伐森林，開墾土地，或過度放牧，從而造成了各地植被的嚴(yán)重破壞。就目前全世界平均現(xiàn)象分析，世界整個破壞極為嚴(yán)重，土壤侵蝕和土壤肥力的保持極為嚴(yán)重，并可能造成大范圍洪澇和沙塵暴的出現(xiàn)，給社會經(jīng)濟(jì)造成了重大的損失，并且嚴(yán)重惡化了環(huán)境。

2 全球氣候變暖的主要影響

目前，全球氣候不斷變暖極大的改變了世界各地的溫度場，并嚴(yán)重影響到大氣的運(yùn)行規(guī)律，使得各地蒸發(fā)量和降水量也出現(xiàn)了一定的變化。而且，氣候變暖的出現(xiàn)造成了海水、冰川的融化，造成了海水受到熱膨脹的影響而出現(xiàn)上升，這也給人類賴以生存的環(huán)境和資源造成了極大的影響。本文以農(nóng)業(yè)為例，分析了全球氣候變暖所造成的影響。

2.1對農(nóng)作物生長習(xí)性的影響。全球氣候變暖將明顯的提高了我國各地的氣溫，使得各地?zé)o霜期不斷延長，這種時展現(xiàn)象一方面有利于各種復(fù)種、耐溫性植物的生長，并造成了喜溫農(nóng)作物逐漸向高緯度延伸，但是也意味著我國農(nóng)作物生長習(xí)性受到了一定的影響。近年來，全球氣溫不斷變暖使得整個管理模式出現(xiàn)了一定的影響，并且在工作中出現(xiàn)了眾多新的、適宜種植區(qū)的變化。各地的農(nóng)作物種植安排上也發(fā)生了重大的變動，雖然目前種植區(qū)的不斷北移有效的促進(jìn)土地資源的利用，但是溫度的升高也造成了整個植物生長習(xí)性出現(xiàn)了嚴(yán)重影響，更或是造成了極大的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)阻礙。

2.2對農(nóng)作物種植面積造成影響。全球氣候不斷變暖使各地冰川逐漸融化，導(dǎo)致了海平面的不斷上升。自從十九世紀(jì)以來，全球范圍內(nèi)的冰川幾乎都出現(xiàn)了大規(guī)模的后退，就有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計得出，時至今日，全球冰川面積總體減少了13%左右。隨著全球的進(jìn)一步變暖，冰山融化，海平面上升，對中國來說，這可能會淹沒東南沿海大片肥沃的低地，并造成地表水排泄受阻，地下水位提高，帶來大片土地沼澤化。

2.3洪澇的增加。隨著全球氣候的不斷增暖，氣候變率勢必也發(fā)生變化，極端氣候頻繁出現(xiàn)。研究表明，在氣候要素平均值的變化與極端事件（災(zāi)害）發(fā)生概率的變化之間，往往存在著某種非線性關(guān)系：即使溫度、降水平均值發(fā)生微小變化，也可能導(dǎo)致災(zāi)害性天氣發(fā)生頻率顯著增加。這意味著干旱、洪澇、臺風(fēng)、暴雨等發(fā)生頻率將會增加。新世紀(jì)以來，各種極端天氣就沒有間斷過，特別是2010年更是反常，北方出現(xiàn)冬天暴雪奇冷天氣，春季西南5省出現(xiàn)百年一遇的特大干旱，受災(zāi)耕地面積達(dá)到1.11億畝，2 212萬人出現(xiàn)飲水困難，持續(xù)干旱近五個月，僅云南一省就損失170億元。

3 全球變暖的應(yīng)對策略

碳循環(huán)是地球上最主要的生物地化循環(huán)，它支配著大部分陸地生態(tài)系統(tǒng)的物質(zhì)循環(huán)，深刻影響著人類賴以生存的生物圈。全球氣候變化與碳循環(huán)動態(tài)及其反饋效應(yīng)密切相關(guān)。碳循環(huán)失衡，改變了地球生物圈的能量轉(zhuǎn)換形式。因此，針對全球氣候變暖的影響因素我們有以下措施：（1）全面禁用氟氯碳化物；實際上全球正在朝此方向推動努力是以此案最具有實現(xiàn)的可能性。（2）保護(hù)森林的對策方案；今日以熱帶雨林為生的全球森林，正在遭到人為持續(xù)不斷的急劇破壞。有效的因應(yīng)對策，便是趕快停止這種毫無節(jié)制的森林破壞；另一方面實施大規(guī)模的造林工作努力促進(jìn)森林再生。（3）汽車使用燃料狀況的改善， 減少化石燃料的消耗。日本汽車在此方面已獲技術(shù)提升，大幅改善昔日那種耗油狀況。但在美國等地，或許是因油藏豐富，對于省油設(shè)計方面，至今未見有何明顯改善跡象，仍舊維持過度耗油的狀況。因此，該地區(qū)生產(chǎn)的汽車在改善燃油設(shè)計方面具有充分發(fā)揮的余地。由于此項努力所導(dǎo)致的化石燃料消費(fèi)削減。（4）改善其他各種場合的能源使用效率：今日人類生活到處都在大量使用能源，其中尤以住宅和辦公室的冷暖氣設(shè)備為最。因此，對于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地。

結(jié)語

氣候變化對我國在能源方面的影響是深遠(yuǎn)的，對我們長遠(yuǎn)的能源戰(zhàn)略有很重大的影響。簡單來說，就是我們能源怎么樣實行一個轉(zhuǎn)型，從高碳能源轉(zhuǎn)到低碳能源，適應(yīng)氣候變化。概括起來，發(fā)達(dá)國家走的是一條先高碳、又低碳，先污染、后治理。我們要走的途徑是一邊發(fā)展一邊要降低碳排放，一邊發(fā)展一邊要治理污染。

參考文獻(xiàn)

[1]陳劍鋒.依靠科學(xué)技術(shù)應(yīng)對全球氣候變化的挑戰(zhàn)[J].重慶科技學(xué)院學(xué)報：社會科學(xué)版，2010（01）：92-94.

篇9

1甘肅省氣候變化的特征

1.1整體暖干化,局部暖濕化

甘肅省氣候總體上呈暖干化變化趨勢,變化的分界線與黃河走向基本一致,黃河以東地區(qū)(簡稱河?xùn)|,下同)呈顯著暖干化趨勢,以西地區(qū)(簡稱河西,下同)呈微弱暖濕化趨勢[9-11],溫度升高、降水減少,冬暖夏干是甘肅省現(xiàn)代氣候變化的基本特征[14].1951—2010年甘肅省氣溫一直在波動中上升,氣溫增長率為0.175℃·10a-1,以冬季升溫最快,為0.371℃·10a-1,是平均增長率的2.2倍[8].從圖1可以看出,1986年為氣候向暖干化轉(zhuǎn)型的突變點,轉(zhuǎn)型后1987—2010年與1960—1986年相比,全省年平均氣溫升高了1.1℃,其中河?xùn)|和河西地區(qū)分別升高了0.9和1.4℃,全年以冬季氣溫升幅最大,平均為1.3℃,已連續(xù)經(jīng)歷了23個暖冬[9-10,14].年最低氣溫升高是全年氣溫升高的主要原因[15],氣候變暖使極端氣候事件增多,加劇了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的波動性和不確定性[16-17].伴隨著氣溫的持續(xù)升高,甘肅省降水總體上呈持續(xù)減少趨勢,年降水分布由東南向西北遞減,年降水量河?xùn)|為減少趨勢,河西為增多趨勢,分界線也與黃河走向基本一致[10,18].1961—2008年全省平均年降水量總線性趨勢變化率為-10.1mm·10a-1.其中,河西為3.4mm·10a-1,河?xùn)|為-11.0mm·10a-1,全省冬、春、夏、秋四季平均降水量的線性趨勢變化率分別為1.02、-2.94、-1.38和-6.77mm·10a-1,秋季降水量減少的趨勢更加明顯[19].近50年來,全省年平均降水量減少了28mm,河西平均增多12mm,河?xùn)|平均減少51mm;近37年來河?xùn)|雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)3月上旬、4月中旬、9月上旬和11月上旬的降水量呈顯著減少的變化趨勢,但河西西部、隴中北部、隴南、隴東部分地方等區(qū)域性地區(qū)夏季降水則呈增多趨勢,全年降水的不確定性顯著增加,使農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的風(fēng)險增大[20].

1.2旱區(qū)南移擴(kuò)大,干旱頻發(fā)

氣候變化使甘肅省河?xùn)|濕潤塬區(qū)降水量逐年減少,向暖干化發(fā)展,半干旱川區(qū)逐年增多,向濕潤化發(fā)展[21],使河西疏勒河、黑河和石羊河三大河流年出山徑流量逐年緩慢下降[22].研究表明,年平均氣溫每增加1℃,≥0℃的積溫等值線將向北推移50km[23],氣候變化使甘肅省400mm降水量分界線和年蒸發(fā)量1550mm等值線向南擴(kuò)張,干旱半干旱區(qū)整體南移擴(kuò)大,面積增大[8,19-20,24-25].在祁連山以及青藏高原東側(cè),隴東西側(cè),自景泰經(jīng)定西到隴西、天水、武都和文縣,年均降水量200～400mm的區(qū)域形成中部由北向南伸展的干舌,成為甘肅旱災(zāi)最嚴(yán)重的區(qū)域[9].在河西走廊形成了“非灌不植”、“地盡水耕”現(xiàn)象,即沒有灌溉就沒有農(nóng)業(yè)[26].氣候變暖使甘肅省自20世紀(jì)90年代以來旱災(zāi)頻率呈持續(xù)上升趨勢.近60年來發(fā)生率達(dá)65%,其中重旱發(fā)生率為44%,特大旱災(zāi)發(fā)生率為21%[9].特大干旱一般都發(fā)生在降水年代際變化的少雨時期和年際變化的少雨時期同時出現(xiàn)的階段,旱災(zāi)往往是多個時段連續(xù)發(fā)生,呈現(xiàn)多季連旱、旱凍疊加、多樣化變化趨勢[10].干旱發(fā)生頻率由近500年的志書記載中的平均3.4年出現(xiàn)一次小旱,9年出現(xiàn)一次大旱,發(fā)展為近50年來的平均1.7年出現(xiàn)1次小災(zāi),3.5年出現(xiàn)1次大旱的變化趨勢和“兩年一小旱、三年一大旱、二十年一特大旱”的災(zāi)害特征[27-28],旱災(zāi)頻發(fā)與同期氣溫升高和降水減少密切相關(guān).根據(jù)IPCC-AR4模式對中國21世紀(jì)氣候變化的預(yù)估結(jié)果綜合分析得出,在A1B溫室氣體排放情景下,預(yù)計到2020年,甘肅省平均氣溫增幅在0.68～0.95℃;到2050年,增幅達(dá)1.93～2.45℃,且都以河西西部增溫略高,冬季升溫最為明顯,幅度達(dá)2.17～2.82℃.同期降水則呈現(xiàn)出一致的增加趨勢,也以河西增加較為明顯,達(dá)6%～7.6%.預(yù)計到2050年,除隴東的降水減少0.04%～1.68%外,其余地方的降水普遍增加5.36%～9.01%,但季節(jié)降水變化的不確定性也很大.降水增加、蒸發(fā)量劇增,甘肅省特別是極端干旱區(qū)和干旱氣候區(qū)的基本現(xiàn)狀沒有根本改變.

2氣候變化對甘肅省糧食生產(chǎn)的影響

2.1對農(nóng)業(yè)自然資源要素時空變化的影響

氣候變化直接導(dǎo)致光、溫、水、土等主要農(nóng)業(yè)資源要素時空格局發(fā)生變化.1986年氣溫突變后,全省平均≥0℃積溫平均增加了161℃,≥10℃積溫平均增加了151℃,熱量資源顯著增加使生長季延長了10～20d.從地域分布看,河西地區(qū)平均增溫141℃,河?xùn)|地區(qū)平均增溫156℃[14].就河?xùn)|地區(qū)而言,平均氣溫每增加1℃,≥0℃的積溫等值線將向北推移50km[23].氣候變化使甘肅農(nóng)業(yè)可利用的水資源量急劇減少.甘肅境內(nèi)7條主要河流年徑流量以每年0.4851×108m3的速度下降[29],1990年代以來的年均徑流量比1960年代減少了14.7％～57.1%[10].境內(nèi)河西內(nèi)陸河流域冰川面積和冰儲量1956年至今分別減少了12.6％和11.5％,冰川厚度減薄5～20m,雪線(平衡線)上升幅度達(dá)100～140m,冰川積雪的“固體水庫”作用削弱,除黑河和疏勒河外,大部分河流徑流量呈減少趨勢,使得依靠祁連山雪水灌溉的河西綠洲逐漸成為一條極度干渴的走廊[9,11,25].氣候變暖加劇了農(nóng)業(yè)對土壤水分的消耗.水分虧缺成為農(nóng)田水分平衡的主要特征,導(dǎo)致作物生長發(fā)育關(guān)鍵期水分供需錯位[30],在作物旺盛生長的6月上旬至7月上旬出現(xiàn)土壤含水量的低值槽區(qū)[31-33],在120～130cm土層出現(xiàn)干化現(xiàn)象,土壤含水量與最適宜狀態(tài)水分含量夏季相差最大為50～100mm,秋季相差最小為20～40mm[34].河西內(nèi)陸河流地表水資源開發(fā)利用率高達(dá)95%以上,氣溫升高、降水減少引發(fā)的干旱機(jī)率逐年增大[29].氣候變化改變了土壤水熱環(huán)境,進(jìn)而影響土壤有機(jī)質(zhì)、氣體、水分、礦物質(zhì)、微生物活動和繁殖,從而影響土壤肥力[35].氣溫升高或降水量減少將導(dǎo)致土壤有機(jī)碳含量的降低;降水減少通過影響土壤水分條件和通氣性而影響土壤固有有機(jī)碳的礦化分解和外源有機(jī)碳的降解,進(jìn)而影響土壤有機(jī)碳含量.土壤水分充足,則透氣性差,有利于提高土壤有機(jī)碳含量;土壤水分不足,孔隙度大,則促進(jìn)了有機(jī)碳的礦化分解.氣候變暖影響土壤微生物生物量和微生物活動,改變土壤中養(yǎng)分利用和C、N循環(huán),也加快了土壤有機(jī)質(zhì)的分解和氮的流失[36].降水減少是黃土高原土壤有機(jī)質(zhì)變化的主要原因[37],氣候變化導(dǎo)致高溫和強(qiáng)降水等極端氣候事件增多,通過加劇水土流失造成土壤養(yǎng)分損失使甘肅黃土高原區(qū)土壤質(zhì)量和肥力一直處于下滑狀態(tài)[3,37].

2.2對糧食安全的影響

2.2.1對主要糧食作物發(fā)育特征的影響

小麥、玉米,馬鈴薯是甘肅省三大主要糧食作物,多年平均播種面積占全省糧食播種總面積的85%左右,對全省糧食安全起著決定性的作用.氣溫變暖對主要糧食作物生長發(fā)育產(chǎn)生了顯著的影響,對越冬作物的冬前生長發(fā)育及喜溫、喜熱作物的全生育期生長發(fā)育均比較有利.使冬小麥播種期推遲,越冬天數(shù)減少7～8d,越冬死亡率下降到2%以下,返青至開花期天數(shù)延長7d,返青期與成熟期提前,生殖生長階段提早,全生育期縮短8～10d;使春小麥生殖生長加快,乳熟至成熟期每10a縮短2～3d,全生育期每10a縮短4～5d;使玉米等喜熱、喜溫作物的生長發(fā)育速度加快,主要發(fā)育期提早,生殖生長階段延長,生育期縮短6～8d;使具有無限生長習(xí)性的馬鈴薯生育前期的營養(yǎng)生長階段縮短,生殖生長階段延長,全生育期延長9～13d,但對灌區(qū)喜涼作物生長發(fā)育的影響相對較小[21,23,38-41].研究表明,冬小麥關(guān)鍵生育期均表現(xiàn)為與日照時數(shù)和日較差呈顯著正相關(guān),與氣溫、5月降水總量均呈顯著負(fù)相關(guān),最低氣溫升高是冬小麥生育期提前的主要原因[21-24].氣溫對春小麥產(chǎn)量形成的影響除出苗期和成熟期外均為負(fù)效應(yīng),降水量的影響除出苗期和成熟期為負(fù)效應(yīng)外,其余時段均為正效應(yīng),降水量每減少10mm,生長期縮短約0.8d[14,40].氣溫變暖為玉米生長發(fā)育贏得了更加充足的熱量資源,對生長和發(fā)育均比較有利[14].

2.2.2對種植制度與布局的影響

氣候變暖條件下,有效積溫增加、積溫帶北移使甘肅省主要作物宜種區(qū)向北推移、種植高度增加,熟性由早熟型向偏晚熟型發(fā)展,冬小麥種植北界向北擴(kuò)展了50～100km,小麥、玉米、馬鈴薯種植海拔高度普遍增高了100～200m.1979—2012年35年間,溫度升高或降水減少使水熱供需錯位的小麥播種面積每年平均減少1.5%,其中,冬小麥播種面積相對穩(wěn)定,春小麥播種面積每年平均減少3.2%;使喜溫適水玉米、喜涼適水馬鈴薯播種面積每年平均增加了3.3%和2.7%(圖2).但使主要作物品種的布局發(fā)生根本性變化,與變化后溫水條件相宜的秋糧播種面積每年平均增加了1.3%,與之錯位的夏糧播種面積每年平均減少了1.8%,夏秋比也由1.5:1變?yōu)?.5:1(圖3);相應(yīng)的品種熟性也表現(xiàn)為強(qiáng)冬性冬小麥品種逐漸被抗寒抗旱性強(qiáng)的弱冬性品種取代,早熟玉米品種逐漸被中晚熟品種取代,高抗晚疫病、高淀粉含量、豐產(chǎn)性好的馬鈴薯播種面積逐年擴(kuò)大[14,22,42].

2.2.3對作物主要病蟲害的影響

氣候變暖特別是暖冬凸顯導(dǎo)致害蟲全年可繁殖天數(shù)和越冬基數(shù)增加,越冬北界北移,向北遷出的時間提前,向南回遷的時間推遲,繁殖世代數(shù)增加,危害地理范圍擴(kuò)大、程度加劇.對條銹病、白粉病、蚜蟲、紅蜘蛛等農(nóng)作物病蟲害的發(fā)生和流行均有比較明顯的影響[43-44].甘肅省隴南山區(qū)是我國小麥條銹病的主要發(fā)源地,冬季顯著增溫使小麥條銹病發(fā)生的海拔高度約升高100～300m,危害范圍明顯擴(kuò)大,發(fā)生時間也由3月提早到2月.從生態(tài)系統(tǒng)的角度來看,氣候變暖將會引起生物種間關(guān)系變化,氣溫升高將會擾亂生態(tài)系統(tǒng)中害蟲-捕食者、害蟲寄生天敵等種群間的平衡關(guān)系,有些害蟲的天敵可能因適應(yīng)不了氣候變化而縮減甚至消亡[45].一些對高溫敏感的病蟲害呈減弱趨勢,致使小麥條銹病、蚜蟲等病蟲由低海拔地區(qū)向高海拔地區(qū)遷移危害,甚至還有減弱趨勢.相反在缺少天敵的有效控制條件下一些害蟲則會迅速繁殖,形成流行暴發(fā).小麥蚜蟲的發(fā)生流行一般主要在5～23℃的溫度條件下,大于24℃或小于4℃時,麥蚜蟲數(shù)都會顯著減少;小麥紅蜘蛛病的適宜溫度約在8～15℃,在20℃以上就會引起死亡;粘蟲在冬季繁殖、越冬、春季遷入等均增殖1～2代,在溫度升高2.69℃的情景下,粘蟲的越冬北界將向北推移3°[14].耕作熟制改進(jìn)、水肥條件改善也有利于害蟲和病原體安全過冬,使作物病蟲害的發(fā)生世代、越冬北界及分布范圍發(fā)生變化,病蟲害發(fā)生面積、危害程度和發(fā)生頻率逐年增長[43-44].

2.2.4對糧食安全的影響

氣候變化對糧食安全的影響已成為氣候變化研究的一個重點領(lǐng)域[45-47].氣候變暖將使雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)大多數(shù)作物的光合速率明顯下降,生育期顯著縮短,對甘肅省主要糧食作物產(chǎn)量影響的不確定性增加,利弊兼有[17,48].研究表明,平均氣溫與農(nóng)業(yè)受旱災(zāi)面積、糧食產(chǎn)量之間呈顯著正相關(guān),降水量與農(nóng)業(yè)受旱災(zāi)面積、糧食產(chǎn)量之間呈顯著負(fù)相關(guān).氣溫升高,降水減少變率增大,氣候暖干化導(dǎo)致了干旱災(zāi)害頻繁發(fā)生,是農(nóng)業(yè)受旱災(zāi)面積擴(kuò)大、糧食減產(chǎn)的主要原因[19].春季低溫對糧食生產(chǎn)的影響比冬季低溫更明顯,春季低溫的影響具有顯著性和持續(xù)性,而冬季低溫的影響具有階段性和滯后性的特點.降水減少是旱地糧食生產(chǎn)的最大威脅[49-50],雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)3—10月年平均降水量與干旱受災(zāi)面積和糧食減產(chǎn)量呈顯著負(fù)相關(guān),平均氣溫與干旱受災(zāi)面積和糧食減產(chǎn)量均呈顯著正相關(guān)[11,17,48].氣候變暖,氣溫升高,將改變作物生長季節(jié)的長短,可能會加劇對光熱敏感作物的吸收作用,降低作物干物質(zhì)積累,最終導(dǎo)致作物產(chǎn)量降低.氣候變暖不利于雨養(yǎng)農(nóng)業(yè),但有利于灌溉農(nóng)業(yè).研究表明,雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)作物產(chǎn)量主要受降水量的影響,與生育關(guān)鍵期降水量呈正相關(guān),“暖濕型”氣候?qū)ιa(chǎn)活動更為有利,年氣候生產(chǎn)力可增加13.7％～31.2％,而“冷干型”氣候?qū)ιa(chǎn)活動更為不利,年氣候生產(chǎn)力減少5.1％～27.1％.氣候變化使綠洲灌溉區(qū)農(nóng)作物的氣候產(chǎn)量提高了10％～20％,使雨養(yǎng)旱作區(qū)農(nóng)作物氣候產(chǎn)量減少了10％～20％[14,51-52].氣候暖干化加劇了水資源危機(jī)[10],改變作物種植格局、結(jié)構(gòu)和熟性[23],造成土壤干旱、土壤養(yǎng)分流失,降低了土壤肥力和土地生產(chǎn)力[3],直接導(dǎo)致減產(chǎn)[49],進(jìn)而威脅區(qū)域糧食安全.1950—2010年60年間,甘肅省成災(zāi)面積超過100萬hm2的重旱就發(fā)生了18次,僅20世紀(jì)90年代以來就出現(xiàn)了10次.年均受旱面積、成災(zāi)面積、成災(zāi)率分別為70.94萬hm2、52.84hm2和28.5%,旱災(zāi)造成糧食年均減產(chǎn)41.64萬t,減產(chǎn)率達(dá)31.6％,受旱率和成災(zāi)率分別增加了1.25和1.6倍(圖4,圖5)[37,50].

3應(yīng)對氣候變化發(fā)展糧食生產(chǎn)的研究方向

溫度升高、降水減少導(dǎo)致旱薄疊加負(fù)效應(yīng)對甘肅省糧食生產(chǎn)的威脅最大[15,37,48].生產(chǎn)和實踐都表明,以改善和提高有限降水利用率、土壤質(zhì)量和土壤肥力為核心,治旱與治瘠有機(jī)結(jié)合,是甘肅省應(yīng)對氣候變化增加食物產(chǎn)出研究發(fā)展的主要方向.

3.1選育優(yōu)勢作物新品種,適溫適水種植

加快培育和種植較為“強(qiáng)悍”的農(nóng)作物,合理改變農(nóng)作物種植方式,是應(yīng)對全球氣候變化、保障糧食生產(chǎn)的有效途徑之一.氣候變暖使甘肅省冬季氣溫升高、有效積溫顯著增加、作物生長周期有效延長,為培育弱冬性中晚熟小麥品種與中晚熟玉米品種提供了可能;使作物生長發(fā)育特性,宜種區(qū)、熟性和熟制向有利的方向改變,作物布局和種植制度優(yōu)化調(diào)整優(yōu)勢加強(qiáng),但在大尺度上因降水減少、低溫凍害、干旱等極端氣候事件的制約難以高效實現(xiàn).與全國一樣,甘肅省在應(yīng)對氣候變化的主要農(nóng)作物多樣性布局、基因資源發(fā)掘和新品種培育方面比較滯后,相關(guān)的理論和技術(shù)儲備薄弱,應(yīng)以發(fā)揮作物自身抗逆高效用水的品種特性為突破口,通過生物、分子或轉(zhuǎn)基因育種,選育抗寒抗旱、高水分利用效率、弱冬性、中晚熟作物新品種,逐步取代生產(chǎn)上推廣的強(qiáng)冬性、中早熟品種.并以“適水適溫種植”、“逃旱避旱”為指導(dǎo)思想,針對喜溫作物提早成熟、多熟制北移等氣候變暖響應(yīng),壓縮高耗水、水分利用效率低的作物種植面積,擴(kuò)大與區(qū)域降水季節(jié)分布特點相吻合、低耗水、高水分利用效率的作物種植面積,使主要作物向宜種區(qū)集中,建立作物需水規(guī)律與降水時空分布規(guī)律相一致的作物種植布局和種植制度,是保障糧食安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)[53].

3.2集雨治旱,高效用水主動抗旱

“雨水治旱,主動抗旱”是甘肅省發(fā)展旱地農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的重要理論依據(jù),傳統(tǒng)上就地攔蓄雨水徑流蓄墑防旱技術(shù)仍是雨水治旱重要的技術(shù)支撐[17,48,54].如,利用耐旱作物對降水的適應(yīng)能力逃旱、避旱,“順天時,量地力”高效利用自然降水;增施有機(jī)肥,以肥調(diào)水、以水促肥,提高水肥利用效率;利用精耕細(xì)作納、蓄、保、用水;改變土壤微地形,“和土”集雨蓄墑;采用耕、耙、耱、壓土壤精細(xì)集約耕作保墑防旱;坡改梯納雨保墑等,是甘肅省發(fā)展現(xiàn)代旱地農(nóng)業(yè)應(yīng)采用的重要技術(shù)措施.富集疊加高效利用雨水主動抗旱是甘肅省應(yīng)對氣候變化發(fā)展旱農(nóng)生產(chǎn)的主要方向.甘肅省依據(jù)“雨水富集疊加+就地入滲+覆蓋抑蒸”與“作物旱后復(fù)水補(bǔ)償超補(bǔ)償效應(yīng)”理論,研究建立了集水高效農(nóng)業(yè)技術(shù)體系,組建的以“梯田+品種+施肥+覆蓋+水窖+微灌”硬技術(shù)綜合配套為特征的旱農(nóng)綜合增產(chǎn)技術(shù),解決了降水少、變率大、季節(jié)分配不均,與作物需水供需錯位等問題,增加了干旱時段水分供應(yīng),降低了干旱脅迫,使作物安全度過干旱期,實現(xiàn)穩(wěn)產(chǎn)豐產(chǎn),使作物增產(chǎn)31.6%～72.0%[55];提出的旱地稀植作物全膜雙壟集雨溝播技術(shù),通過地膜覆蓋增溫保墑、大小兩個壟面集雨提墑改善了作物根區(qū)水熱微環(huán)境,使玉米增產(chǎn)達(dá)30%以上[56];提出的密植作物全膜覆土穴播種植技術(shù),有效解決了7—93個月降雨高峰期與高蒸發(fā)期同步、棵間蒸發(fā)損失大、地膜小麥苗穴錯位、人工掏苗工作量大、放苗難等關(guān)鍵問題,使地膜小麥畝產(chǎn)比裸地提高29.1％[57].雨水治旱技術(shù)使甘肅省以相當(dāng)于50%的全國平均人均占有水資源量生產(chǎn)了相當(dāng)于90%的全國人均占有糧食,用全省1/4的糧食播種面積生產(chǎn)了全省56.3%的糧食,但其配套的水肥精準(zhǔn)調(diào)控、地力培肥等關(guān)鍵技術(shù)仍需深化研究.

3.3治瘠沃土,水肥互促調(diào)

水治旱干旱和瘠薄互作負(fù)效應(yīng)惡性循環(huán)降低土壤肥力和土地生產(chǎn)力,直接導(dǎo)致減產(chǎn)是甘肅省糧食安全生產(chǎn)的桎梏[10],治旱必治瘠是以肥調(diào)水高效用水的關(guān)鍵措施[38].化肥秋深施、有機(jī)無機(jī)配施、秸稈堆腐秋施還田和豌扁豆輪作是旱薄地地力提升的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)措施[38,58-59];優(yōu)化施肥、平衡施肥和緩控施肥是均衡土壤養(yǎng)分供應(yīng)、平衡作物養(yǎng)分汲取、減少養(yǎng)分損失、提高肥料利用率的重要技術(shù)支撐.但是適用于不同作物、不同耕作方式和不同栽培目的的具體培肥措施,以及各種措施的互作效應(yīng)、集成效應(yīng)和配套組裝方式等仍需深化研究.

3.4結(jié)構(gòu)調(diào)整,糧食生產(chǎn)向主產(chǎn)區(qū)集中分析

研究表明,甘肅省必須確保333.33萬hm2耕地“紅線”,才能確保1000萬t糧食的有效供給.綜合分析近10年生產(chǎn)實踐數(shù)據(jù)認(rèn)為,糧食作物播種面積應(yīng)確保穩(wěn)定在200萬hm2以上,經(jīng)濟(jì)林果、油料、小雜糧及其他作物種植面積應(yīng)穩(wěn)定在133.33萬hm2左右.合理的作物種植結(jié)構(gòu)應(yīng)為全膜雙壟溝播玉米、地膜小麥、地膜馬鈴薯、經(jīng)濟(jì)林果、油料、小雜糧等其他作物各66.67萬hm2,糧經(jīng)比例為3:2.結(jié)合作者的研究實踐分析認(rèn)為,糧食生產(chǎn)必須向主產(chǎn)區(qū)集中.根據(jù)甘肅省農(nóng)業(yè)區(qū)劃[60],在隴東黃土高原農(nóng)林牧區(qū)、隴南山地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)林區(qū)、甘南高原牧林區(qū)、隴中黃土高原農(nóng)林牧區(qū)、河西走廊灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)、祁連山、馬鬃山山地畜牧水源林區(qū)6個類型區(qū)中,隴東黃土高原農(nóng)林牧區(qū)及隴南山地農(nóng)業(yè)經(jīng)濟(jì)林區(qū)的大部,隴中黃土高原農(nóng)林牧區(qū)、河西走廊灌溉農(nóng)業(yè)區(qū)是甘肅省糧食的主產(chǎn)區(qū),并分別代表年降水量250~550mm及其以上的雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)和250mm及其以下的內(nèi)陸沿黃和綠洲灌區(qū),涵蓋慶陽、平?jīng)觥⒍ㄎ鳌足y、天水大部、中部沿黃灌區(qū)和河西綠洲灌區(qū),總耕地336.22萬hm2,也是未來甘肅省發(fā)展糧食生產(chǎn)的重點區(qū)域.雨養(yǎng)農(nóng)業(yè)區(qū)應(yīng)重點發(fā)展集水高效農(nóng)業(yè),沿黃及綠洲灌區(qū)應(yīng)著重發(fā)展節(jié)水高效農(nóng)業(yè),通過富集疊加高效利用雨水和節(jié)約高效利用灌溉水,達(dá)到資源持續(xù)高效利用、糧食穩(wěn)定增產(chǎn)的目的.

3.5研究展望

篇10

關(guān)鍵詞：氣候變化；可持續(xù)發(fā)展

引言

在全球因二氧化碳不斷增加而變暖的背景下，我國的氣候也將隨之發(fā)生變化。我國水資源系統(tǒng)對全球氣候變化的承受能力十分脆弱1，2。氣候災(zāi)害發(fā)生的頻率和強(qiáng)度、生態(tài)環(huán)境、農(nóng)業(yè)氣候條件、沿岸地區(qū)基礎(chǔ)設(shè)施等都與全球氣候變化有著深刻關(guān)系。我國水資源豐富，淡水資源總量居世界第六位，但人均占有量較低，只相當(dāng)于世界人均占有量的21%。目前我國水資源正面臨著以下嚴(yán)峻挑戰(zhàn)；①水資源供需矛盾突出；②洪澇災(zāi)害頻發(fā)； ③降水時空分布極為不均，水資源短缺；④水污染尚未得到有效控制；⑤水土流失嚴(yán)重。

一、氣候變化對水資源的影響

1、氣候變化在當(dāng)今時代主要表現(xiàn)在氣候變暖，而氣候變暖將導(dǎo)致全球海平面上升，主要表現(xiàn)在各地冰川以及積雪區(qū)域因氣溫上升而不斷融化。2007年IPCC的氣候評估報告顯示，在過去的50年，全球氣溫每十年升高0.13攝氏度，是以前一百年內(nèi)每十年溫度變化的兩倍。

2、氣候變暖將會導(dǎo)致海水面積擴(kuò)張，陸地減少。陸地上冰的融化導(dǎo)致海平面的上升，海水會隨著溫度的升高導(dǎo)致海水面積擴(kuò)張，陸地面積不斷減少，加劇人地矛盾。

3、氣候變化對全球范圍降水都會產(chǎn)生深遠(yuǎn)影響。由于全球的不斷升溫使得水循環(huán)更加活躍，大氣中的水容量也因此變多，發(fā)生極端暴雨的幾率也在不斷增加。

4、氣候變化對全球水資源也同樣有著深遠(yuǎn)影響。全球氣候變化的不斷加劇會與水資源之間產(chǎn)生微妙關(guān)系，隨著全球氣候的變暖，高緯度區(qū)域全年降水量會隨之增加，中緯度的北部地區(qū)、南極、熱帶區(qū)域的冬季以及亞洲東部和南部的夏季降水量也會增加，而與之相對應(yīng)的澳大利亞、美洲中部以及非洲的南部降水量會減少。

5、氣候變化會導(dǎo)致全球部分地區(qū)旱災(zāi)加劇，缺水問題嚴(yán)重，加劇地區(qū)用水緊張。

二、氣候變化對我國水資源的影響

1、20世紀(jì)的后50年，我國的年平均氣溫，除西南小小部分地區(qū)有所降低外，我國其余大部分地區(qū)都呈現(xiàn)出溫度不斷增高的趨勢。尤其是在我國北方各河流域內(nèi)更加明顯。

2、20世紀(jì)以來，長江流域年降水量極端偏多、偏少的年份隨時間分布較一致，但從20世紀(jì)80年代開始，長江流域內(nèi)年降水量極端偏多和偏少的年份有著明顯增多；與此同時，我國華北地區(qū)極端偏多和偏少的年份都在減少；而華南地區(qū)變化不大。

3、20世紀(jì)的后50年，我國平均干旱面積在不斷增大，但干旱面積的變化在不同時間段有著明顯區(qū)別。其中北方黃淮遼海流域的干旱年紀(jì)擴(kuò)大明顯；東南地區(qū)河流區(qū)域內(nèi)干旱面積在不斷減少，這種現(xiàn)象在20世紀(jì)90年代特別明顯。在春冬季節(jié)，我國北方主要農(nóng)業(yè)區(qū)以及缺水區(qū)域干旱面積在不斷增加；從季節(jié)角度上來看，夏秋季干旱問題較嚴(yán)重，二春冬季節(jié)相對較輕。西北地區(qū)干旱面積變化不明顯，與其當(dāng)?shù)亟邓兓厔荽笾乱恢隆６S淮遼海河流域地區(qū)，土地干旱面積增長迅速。

4、20世紀(jì)后50年，我國南方各流域除6、7、8月份有所增加外，其余時間洪澇面積有所下降，這種現(xiàn)象在20世紀(jì)80年代以來表現(xiàn)尤為明顯。而造成這種現(xiàn)象的原因在于我國南方地區(qū)夏季降水集中，夏季強(qiáng)降雨次數(shù)增多，從而導(dǎo)致更容易發(fā)生洪澇災(zāi)害。而在冬季，長江中下游及其以南地區(qū)降水量有著不斷增多的趨勢，從而導(dǎo)致長江中下游地區(qū)洪澇面積在不斷擴(kuò)大，這種擴(kuò)大趨勢在20世紀(jì)80年代末以來尤其明顯。

5、在平均總云量方面，20世紀(jì)后50年以來我國各地都呈現(xiàn)明顯減少的態(tài)勢。尤其在70年代末以來。而總云量的減少主要集中在9、10、11、12這幾個月。

6、在洪澇災(zāi)害方面，自20世紀(jì)80年代以來，由于我國的長江流域內(nèi)降水量以及強(qiáng)降水頻率的增加，極端降水占總降水比重的不斷增加，洪澇災(zāi)害的發(fā)生次數(shù)也隨之不斷增加，尤其是在夏季。而90年代以來，長江上游地區(qū)的暴雨和極端降水在不斷的提前發(fā)生，這加大了我國長江中下游地區(qū)發(fā)生洪澇災(zāi)害的機(jī)率，也使長江流域面臨著更為嚴(yán)峻的防洪形勢。

7、在干旱化變化趨勢上，北方地區(qū)隨著80年代以來溫度的不斷上升，干旱化趨勢明顯。西北地區(qū)東部、華北地區(qū)由于持續(xù)不斷的增溫，以及活動人類的影響，在70年代末由原先的濕潤氣候轉(zhuǎn)向干旱，時至今日仍然處在不斷干旱化過程中；東北地區(qū)當(dāng)前也處在一個明顯的干旱時期。華北地區(qū)的暖干趨勢已經(jīng)持續(xù)了將近30年。

結(jié)論：

氣候變化必然會引起水循環(huán)的變化，而水循環(huán)的變化會直接影響我國各大流域水資源的供應(yīng)和分布。我國地面氣溫自20世紀(jì)80年代以來就呈現(xiàn)出明顯的變暖趨勢，在東部地區(qū)主要表現(xiàn)出“北旱南澇”。而缺水的海河、黃河等地區(qū)卻呈現(xiàn)出降水持續(xù)偏少的趨勢。相反，在我國的長江中下游地區(qū)和東南沿海地區(qū)卻呈現(xiàn)出降水不斷增加的趨勢。而強(qiáng)降水發(fā)生概率的增加，更突顯出我國水資源在空間分布上的不均勻。一定程度上，這也加劇了我國北方地區(qū)水資源的供需矛盾，以及強(qiáng)降水的南方地區(qū)防洪抗災(zāi)的壓力。

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作者簡介：

曾海三（1989-），男，漢族，江西省吉安市人，四川師范大學(xué)在讀研究生，研究方向：土地利用與覆被變化。