人類對(duì)氣候的影響

1、人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響首先，汽車之類的就不說啥了，從消極方面看，人類了取得自身的利益，盲目墾荒、刀耕 火種、破壞森林，造成水土流失，使氣候惡化。因?yàn)樯质堑厍虮砻娴闹匾Ｗo(hù)層，它對(duì)地 面水分和熱量的保存、交換都有很大作用。據(jù)估計(jì)，500萬畝森林的蓄水量，相當(dāng)于一億立 方米的水庫(kù)。在干旱地區(qū)的護(hù)田林帶，能使空氣相對(duì)濕度提高1015%，能使土壤含水量 增加2227毫米。這就是人們呼吁保護(hù)森林的氣候意義。人類活動(dòng)的盲目性還表現(xiàn)在工業(yè)污染物的增加。工業(yè)發(fā)展的一個(gè)結(jié)果，就是廢物、廢水、廢 氣和余熱的大量排放。使土壤、水體和大氣遭到嚴(yán)重污染。在極大程度上改變了大氣成分， 大氣混濁度和熱性質(zhì)，從而導(dǎo)致氣溫和降

2、水量等氣候要素發(fā)生變化。大氣中的二氧化碳(C02)，水汽(H20)，及其他微量氣體，如甲烷(CH4)，一氧化二氮(N2O)、 氯氟碳化合物(谷稱氟利昂(CFCL3。)，對(duì)地面氣候都有溫室效應(yīng)；所以人們稱之為溫室氣 體。人類活動(dòng)排放出來的溫室氣體，使大氣的溫室效應(yīng)增強(qiáng)，導(dǎo)致整個(gè)地球氣溫升高。自從 產(chǎn)業(yè)革命以來，大氣中二氧化碳含量上升約25%，甲烷上升160%，一氧化二氮上升8%， 氟利昂以前根本就沒有過。這些氣體在大氣中可以長(zhǎng)期停留，使溫室效應(yīng)不斷增強(qiáng)。由于溫 室氣體的作用，到21世紀(jì)，地表氣溫可能升高1. 54. 5C。地球增暖的結(jié)果，隨之而來 的將是海洋變暖，南極大陸和格林蘭冰蓋融化，海平面

3、上升。由于工農(nóng)業(yè)發(fā)達(dá)、人口稠密的 地方，正好多分布在沿海地區(qū)，海平面上升會(huì)給人類帶來嚴(yán)重的災(zāi)難?，F(xiàn)在規(guī)劃一下。海平面上升 全世界大約有1/3的人口生活在沿海岸線60公里的范圍內(nèi)，經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)，城 市密集。全球氣候變暖導(dǎo)致的海洋水體膨脹和兩極冰雪融化，可能在2100年使海平面上升 50厘米，危及全球沿海地區(qū)，特別是那些人口稠密、經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的河口和沿海低地。這些地 區(qū)可能會(huì)遭受淹沒或海水人侵，海灘和海岸遭受侵蝕，土地惡化，海水倒灌和洪水加劇，港 口受損，并影響沿海養(yǎng)殖業(yè)，破壞供排水系統(tǒng)。影響農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)隨著二氧化碳濃度增加和氣候變暖，可能會(huì)增加植物的光合 作用，延長(zhǎng)生長(zhǎng)季節(jié)，使世界一些地區(qū)更加適合

4、農(nóng)業(yè)耕作。但全球氣溫和降雨形態(tài)的迅速變 化，也可能使世界許多地區(qū)的農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)無法適應(yīng)或不能很快適應(yīng)這種變化，使其 遭受很大的破壞性影響，造成大范圍的森林植被破壞和農(nóng)業(yè)災(zāi)害。加劇洪澇、干旱及其他氣象災(zāi)害氣候變暖導(dǎo)致的氣候?yàn)?zāi)害增多可能是一個(gè)更為突出的問 題。全球平均氣溫略有上升，就可能帶來頻繁的氣候?yàn)?zāi)害一過多的降雨、大范圍的干旱和持 續(xù)的高溫，造成大規(guī)模的災(zāi)害損失。有的科學(xué)家根據(jù)氣候變化的歷史數(shù)據(jù)，推測(cè)氣候變暖可 能破壞海洋環(huán)流，引發(fā)新的冰河期，給高緯度地區(qū)造成可怕的氣候?yàn)?zāi)難。影響人類健康氣候變暖有可能加大疾病危險(xiǎn)和死亡率，增加傳染病。高溫會(huì)給人類的循 環(huán)系統(tǒng)增加負(fù)擔(dān)，熱浪會(huì)引起死亡率的增

5、加。由昆蟲傳播的瘧疾及其他傳染病與溫度有很大 的關(guān)系，隨著溫度升高，可能使許多國(guó)家瘧疾、淋巴腺絲蟲病、血吸蟲病、黑熱病、登革熱、 腦炎增加或再次發(fā)生。在高緯度地區(qū)，這些疾病傳播的危險(xiǎn)性可能會(huì)更大。氣候變化及其對(duì)我國(guó)的影響從中外專家的一些研究結(jié)果來看，總體上我國(guó)的變暖趨勢(shì) 冬季將強(qiáng)于夏季；在北方和西部的溫暖地區(qū)以及沿海地區(qū)降雨量將會(huì)增加，長(zhǎng)江、黃河等流 域的洪水爆發(fā)頻率會(huì)更高；東南沿海地區(qū)臺(tái)風(fēng)和暴雨也將更為頻繁；春季和初夏許多地區(qū)干 旱加劇，干熱風(fēng)頻繁，土壤蒸發(fā)量上升。農(nóng)業(yè)是受影響最嚴(yán)重的部門。溫度升高將延長(zhǎng)生長(zhǎng) 期，減少霜凍，二氧化碳的肥料效應(yīng)會(huì)增強(qiáng)光合作用，對(duì)農(nóng)業(yè)產(chǎn)生有利影響；但土壤蒸發(fā) 量

6、上升，洪澇災(zāi)害增多和海水侵蝕等也將造成農(nóng)業(yè)減產(chǎn)。對(duì)草原畜牧業(yè)和漁業(yè)的影響總體上 是不利的。海平面上升最嚴(yán)重的影響是增加了風(fēng)暴潮和臺(tái)風(fēng)發(fā)生的頻率和強(qiáng)度，海水入侵和 沿海侵蝕也將引起經(jīng)濟(jì)和社會(huì)的巨大損失。重要的有這5大點(diǎn)。近些年來，工業(yè)生產(chǎn)和家庭廣泛使用冰柜和電冰箱，排放出大量的氯氟烴。這些化學(xué)物質(zhì)在 低空不易分解，可以上升至平流層，破壞那里的臭氧，使臭氧喪失吸收太陽(yáng)紫外線的性能。 南極上空開始出現(xiàn)臭氧層空洞，北極上空的臭氧層也在減薄。臭氧層的破壞，給地球環(huán)境和 人體健康帶來極大危害。首先，臭氧減少，射向地面的紫外線就增多，這將會(huì)損害人的免疫 能力，使人類皮膚癌發(fā)病率增加，并可危及海洋生物的生存。

7、隨著二氧化碳濃度增加和氣候 變暖，可能會(huì)增加植物的光合作用，延長(zhǎng)生長(zhǎng)季節(jié)，使世界一些地區(qū)更加適合農(nóng)業(yè)耕作。但 全球氣溫和降雨形態(tài)的迅速變化，也可能使世界許多地區(qū)的農(nóng)業(yè)和自然生態(tài)系統(tǒng)無法適應(yīng)或 不能很快適應(yīng)這種變化，使其遭受很大的破壞性影響，造成大范圍的森林植被破壞和農(nóng)業(yè)災(zāi) 害。人類改變地面狀況，會(huì)引起近地面大氣中的熱量和水汽發(fā)生變化，直接影響到局部地區(qū)的氣 候。例如，人工造林與濫伐森林，對(duì)局部地區(qū)氣候的影響截然不同。人工造林，可使林區(qū)風(fēng) 速減小，氣溫降低，濕度增大。在干旱地區(qū)造林，可以防風(fēng)固沙，保持水土；在沿海地區(qū)造 林，可以防止海風(fēng)侵襲。相反，濫伐森林，盲目開荒，會(huì)導(dǎo)致沙塵暴盛行，水旱災(zāi)害增

8、多， 氣候惡化。當(dāng)前，人類改造氣候的重要途徑之一，就是人工造林。又如水庫(kù)不斷增多，灌溉 面積不斷擴(kuò)大，這樣就使水庫(kù)及灌區(qū)附近的大氣濕度、云量和降水量有所增加，從而緩和了 氣溫的日變化和年變化，在一定程度上調(diào)節(jié)了氣候。人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響最初，主要表現(xiàn)在由于人類活動(dòng)影響了下墊面的面貌，改變了下墊面的粗糙度、反射率和 水熱平衡等方面，從而引起局部地區(qū)氣候的變化，隨著人類社會(huì)的發(fā)展，其影響的廣度和深 度日益增加，人類活動(dòng)的影響就日益重要。人類的各種各樣的生產(chǎn)和生活活動(dòng)，增加了全球大氣的污染，影響了地球大氣對(duì)太陽(yáng)輻射 能的反射和散射作用，減弱了入射的太陽(yáng)輻射數(shù)量，從而導(dǎo)致氣溫的降低。隨著工業(yè)的發(fā)展，工

9、業(yè)交通和生活上各種燃料的燃燒，大氣中的二氧化碳的含量不斷增加， 據(jù)計(jì)算，從1860-1970年大氣中的二氧化碳的含量約增加了 10%。二氧化碳能透過太陽(yáng)的 短波輻射，強(qiáng)烈地吸收地面的長(zhǎng)波輻射，所以，它對(duì)地面起著保溫作用。大氣的“溫室效應(yīng)” 的強(qiáng)弱與二氧化碳的濃度有密切的關(guān)系。二氧化碳濃度增加，“溫室效應(yīng)”的作用也增強(qiáng)， 低層大氣-對(duì)流層的溫度將升高。到2009年全球大氣中二氧化碳的含量將達(dá)400ppm。據(jù)此 計(jì)算，全球大氣的平均溫度將升高近lC，到2040年，將升高約2C。燃料燃燒后排出的煙塵微粒和自然植被被人類破壞后為大風(fēng)所刮起的塵埃，以及其它人為 原因所造成的塵埃，增加了大氣中的煙塵、微粒

10、的數(shù)量。其中有許多半徑小于20微米的氣 溶膠粒子，懸浮在大氣中，猶如一把陽(yáng)傘遮住了陽(yáng)光，減弱了太陽(yáng)輻射，導(dǎo)致地面氣溫降低。 同時(shí)，大氣中的煙塵微粒又提供了相當(dāng)豐富的凝結(jié)核，創(chuàng)造了降水形成的有利條件，增多了 降水的機(jī)會(huì)。降水的增加，對(duì)地面的氣溫也起到了冷卻作用。隨著工業(yè)的發(fā)展，大量的廢油排入海洋，形成一層薄薄的油膜散布在海洋上。這層油膜能 抑制海面的蒸發(fā)，阻礙潛熱的釋放，引起海水溫度和海面氣溫的升高，加劇氣溫的日、年變 化。同時(shí)，由于蒸發(fā)作用減弱，海面上的空氣變得干燥，減弱了海洋對(duì)氣候的調(diào)節(jié)作用，使 海面上出現(xiàn)類似于沙漠的氣候。因而，有人將這種影響稱為“海洋沙漠化效應(yīng)”。總之，人為因子對(duì)氣候的影

11、響是復(fù)雜的。但其影響主要是通過以下三條途徑進(jìn)行的：一是 改變下墊面的性質(zhì)；二是改變大氣中的某些成份（二氧化碳和塵埃）；三是人為地釋放熱量。 這些影響的效果又互相不同，有的增暖，有的冷卻，有的增濕，有的變干。而這些影響又疊 加在自然原因之上一起對(duì)氣候產(chǎn)生影響，且各個(gè)因子之間又互相影響，互相制約。因此，人 類活動(dòng)影響氣候變化的過程更加復(fù)雜化了。正是由于這個(gè)原因，我們目前還不能了解人為影 響所可能產(chǎn)生的凈效果。故為了掌握氣候變化的規(guī)律和進(jìn)行氣候預(yù)測(cè)，弄清人為因子在氣候 變化中的作用是十分必要的。人類誕生幾百萬年以來，一直和自然界相安無事。因?yàn)槿祟惖幕顒?dòng)能力，也就是破壞自然的 能力很弱，最多只能引起局

12、地小氣候的改變。但是工業(yè)革命以來情況就不一樣了，因?yàn)楣I(yè) 化意味著大量燃燒煤和石油，意味著向地球大氣排放巨量的廢氣。其中二氧化碳?xì)怏w造成大 氣溫室效應(yīng)，使全球變暖，極冰融化，海平面上升；二氧化硫和氮氧化物可以形成酸雨；氯 氟烴氣體能破壞高空臭氧層，造成南極臭氧洞和全球臭氧層減薄。此外，工業(yè)化排放的污染 氣體也使人類聚居的城市成了濃度特高的大氣污染島人類在發(fā)展經(jīng)濟(jì)，提高生活質(zhì)量的 同時(shí)，無形中闖下了彌天大禍。這些彌天大禍看起來似乎是天災(zāi)，實(shí)際上卻不折不扣是人類 自己造成的人禍。這也就是地球大氣對(duì)人類進(jìn)行的可怕的報(bào)復(fù)，大自然是決不會(huì)因?yàn)槿祟惖?無知而原諒人類的。1992年6月，世界各國(guó)元首、政府首

13、腦云集巴西里約熱內(nèi)盧，在聯(lián)合國(guó)氣候變化框架 公約上簽字。為什么氣候變化這樣一個(gè)普普通通的科學(xué)問題，會(huì)變得如此令人關(guān)注？原來，工業(yè)革命以來，由于人類大量燃燒化石燃料和毀滅森林，使全球大氣中二氧化碳 （CO2）含量在百年內(nèi)增加了 25%。如果按目前CO2濃度的增加速度，到2100年大氣中CO2 含量將比工業(yè)革命前增加一倍?？茖W(xué)家們預(yù)測(cè)，那時(shí)全球平均氣溫將會(huì)上升1.0C-3.5C， 將引起極冰融化，海平面上升15-95厘米，淹沒大片經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá)的沿海地區(qū)。另外還會(huì)引起其 他一系列問題，事關(guān)重大。因此世界各國(guó)領(lǐng)導(dǎo)人才坐到一起，共同商討削減CO2的排放量問 題。溫室效應(yīng)（以二氧化碳、甲烷為主）包括主要影響因

14、素為：煤、石油、天然氣等燃燒后產(chǎn)生 的溫室氣體；此外，人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳、養(yǎng)殖業(yè)產(chǎn)生的溫室其他等，許多國(guó)家提出， 刀耕火種對(duì)氣候的影響也很明顯，主要方式也是溫室氣體熱島效應(yīng)（城市附近明顯溫度偏高，且偏高程度明顯大于全球氣候變暖的速度，而大城市 的熱島效應(yīng)明顯于小城市，鄉(xiāng)村無明顯熱島效應(yīng)，也可稱為熱污染）氣候變暖，海平面上升，沿海城市和低地被淹沒，造成大量難民，陸地上冰川融化，近期導(dǎo) 致地表水增加，洪澇危害加大，遠(yuǎn)期導(dǎo)致淡水資源減少，人類面臨嚴(yán)重的水資源短缺危機(jī) 氣候變暖，會(huì)導(dǎo)致世界各地降水狀況和干濕狀況的變化，中緯度地區(qū)的耕地會(huì)退化成草原， 糧食產(chǎn)量減少，高緯度地區(qū)會(huì)因變暖降水量會(huì)增加，適

15、合于溫帶作物的生長(zhǎng)，有利于糧食的 增產(chǎn)N2O引起全球增暖外，還可通過光化學(xué)作用在平流層引起臭平氧O3離解，破壞臭氧層.全球氣溫升高的同時(shí)，海水溫度也隨之增加，這將使海水膨脹，導(dǎo)致海平面升高。再加上由 于極地增暖劇烈，當(dāng)大氣中CO2濃度加倍后會(huì)造成極冰融化而冰界向極地萎縮，融化的水量 會(huì)造成海平面抬升.大量硫化物、氮比物和人為塵埃，它們能造成大氣污染，在一定條件下會(huì)形成“酸雨”，能 使森林、魚類、農(nóng)作物及建筑物蒙受嚴(yán)重?fù)p失。大氣中微塵的迅速增加會(huì)減弱日射，影響氣 溫、云量（微塵中有吸濕性核）和降水。在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中排放至大氣中的溫室氣體和各種污染物質(zhì)，改變大氣的化學(xué)組成；在農(nóng) 牧業(yè)發(fā)展和其它活動(dòng)中

16、改變下墊面的性質(zhì)，如破壞森林和草原植被，海洋石油污染等等； 在城市中的城市氣候效應(yīng)。自世界工業(yè)革命后的200年間，隨著人口的劇增，科學(xué)技術(shù)發(fā)展 和生產(chǎn)規(guī)模的迅速擴(kuò)大，人類活動(dòng)對(duì)氣候的這種不利影響越來越大。中國(guó)全球變化研究?jī)?yōu)勢(shì)領(lǐng)域及進(jìn)展摘要：中國(guó)在全球變化研究中具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：人類活動(dòng)對(duì)青藏高原自然環(huán)境影響較小，凍 土、冰川分布廣，對(duì)全球變化反映敏感;黃土高原保存了地球環(huán)境演化歷史和過程的許多信息; 巖溶地貌分布面積廣，巖溶作用能保留多方面的全球變化信息;季風(fēng)氣候典型，較大的氣候異 常在我國(guó)都有所反映；中國(guó)人口眾多，分布不均勻，工業(yè)化適才起步，是觀察全球變化的良好 窗口。結(jié)合國(guó)際全球變化研究計(jì)劃

17、,闡述中國(guó)全球變化研究進(jìn)展，提出中國(guó)全球變化研究展望: 研究方法不斷創(chuàng)新；全球變化與人類活動(dòng)的相互作用成為重點(diǎn)研究領(lǐng)域；傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域備受 關(guān)注。中國(guó)全球變化研究始于20世紀(jì)80年代后期，中國(guó)科學(xué)家在參與“世界氣候研究計(jì)劃”和“國(guó) 際地圈生物圈計(jì)劃”方面作出了積極貢獻(xiàn)，在“國(guó)際全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃”和“生物 多樣性計(jì)劃”方面也開展了有成效的研究。但目前國(guó)內(nèi)和國(guó)際研究存在嚴(yán)重脫節(jié)，如許多國(guó) 際討論的重大問題國(guó)內(nèi)少見，而且中國(guó)科學(xué)家很少參加重大國(guó)際計(jì)劃的學(xué)術(shù)總結(jié)；雖然提出 的科學(xué)問題多且頗有貢獻(xiàn)，但對(duì)國(guó)際計(jì)劃組織和實(shí)施的影響力薄弱，難于面對(duì)國(guó)際重大成果。 當(dāng)前中國(guó)正進(jìn)入全面建設(shè)小康社會(huì)的新階段，

18、全球環(huán)境變化問題和全球經(jīng)濟(jì)一體化的國(guó)際發(fā) 展大勢(shì)為中國(guó)的可持續(xù)發(fā)展和國(guó)家安全帶來了新的發(fā)展機(jī)遇，也提出了新挑戰(zhàn)。本文通過分 析中國(guó)全球變化研究的優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域以及取得的成果，探討中國(guó)全球變化研究發(fā)展趨勢(shì)，利于集 中優(yōu)勢(shì)領(lǐng)域，突破關(guān)鍵性的問題，更好地與國(guó)際研究接軌。1中國(guó)全球變化研究?jī)?yōu)勢(shì)領(lǐng)域1.1青藏高原青藏高原位于中國(guó)西南部,約占中國(guó)陸地面積的1/4,平均海拔高程在4 000 m以上,是世界 上最高大、地形最復(fù)雜的高原。青藏高原的隆升是中、新生代以來地球科學(xué)中最重要事件之 一,南極、北極和世界“第三極”青藏高原是影響全球氣候環(huán)境變化的三個(gè)關(guān)鍵地區(qū)。中國(guó)學(xué)者葉篤正等從20世紀(jì)50年代即對(duì)青藏高原與亞洲

19、季風(fēng)的關(guān)系進(jìn)行了多方面的研究 取得了豐碩的成果;其后日本學(xué)者M(jìn)anabe研究青藏高原與南亞季風(fēng)的關(guān)系,結(jié)果顯示沒有 青藏高原就沒有南亞季風(fēng);80年代末,Kutzbach和Ruddiman等不僅模擬了青藏高原不同高度 對(duì)亞洲季風(fēng)的影響，而且提出了新生代全球三次變冷也與青藏高原有關(guān)，從而把青藏高原研 究推到全球變化研究最矚目的位置。以青藏高原為中心，巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈形 成一種耦合體系,青藏高原是亞洲環(huán)境和氣候變化的“起博器”和“啟動(dòng)區(qū)”。因此,研究青 藏高原晚新生代以來隆起過程和自然環(huán)境、氣候變化規(guī)律，不僅是理解廣大亞洲地區(qū)自然環(huán) 境形成、演化及分異的基礎(chǔ)，而且在當(dāng)前“全球變化”研究中

20、占據(jù)十分重要的地位1。由于 青藏高原地勢(shì)高，長(zhǎng)波輻射在地表輻射平衡中分量很重，地面又比較干旱，人類活動(dòng)對(duì)其自然 環(huán)境的影響較小，所以對(duì)溫室氣體作用的反應(yīng)比其他地區(qū)敏感，因而青藏高原的氣候變化在 時(shí)序上比中國(guó)東部地區(qū)要早。占高原總面積60%的冰凍圈,是青藏高原強(qiáng)烈隆起的產(chǎn)物，是研 究地氣系統(tǒng)之間物質(zhì)、能量交換和物理、化學(xué)過程的天然實(shí)驗(yàn)室2。冰凍圈作為全球氣候 系統(tǒng)的基本組成部分，對(duì)全球氣候具有重要的響應(yīng)和反饋?zhàn)饔?。中?guó)青藏高原科學(xué)考察研究 經(jīng)歷了半個(gè)世紀(jì)的歷程，在青藏高原形成演化及其環(huán)境影響方面做了大量工作,“八五”、“九 五”期間，國(guó)家科委啟動(dòng)了 “青藏高原形成演化、環(huán)境變化趨勢(shì)的預(yù)測(cè)研究”、

21、“青藏高原野外試驗(yàn)青藏高原物理過程對(duì)全球氣候和災(zāi)害性天氣的影響”、“青藏高原形成演化及其 環(huán)境資源效應(yīng)”等重大項(xiàng)目，不僅取得了舉世矚目的成就，而且鍛煉與造就了一支高水平的科研隊(duì) 伍。青藏高原地區(qū)不論是對(duì)中國(guó)還是對(duì)于全人類將是一個(gè)永恒的研究課題而且需要不斷延 續(xù)、不斷深化、不斷有新的科學(xué)發(fā)現(xiàn)。作為國(guó)際研究的熱點(diǎn)地區(qū)，青藏高原環(huán)境變化研究目 前出現(xiàn)三個(gè)新的科學(xué)動(dòng)態(tài)3:關(guān)注關(guān)鍵地區(qū)的關(guān)鍵科學(xué)問題系統(tǒng)研究;關(guān)注以現(xiàn)代地表過程 為核心監(jiān)測(cè)研究;關(guān)注全球變化影響下的圈層相互作用研究。1.2黃土高原黃土高原是中國(guó)一個(gè)獨(dú)特的地理單元，東起太行山，西至烏鞘嶺，南連秦嶺，北抵長(zhǎng)城,面積約 40萬km2，黃土厚50

22、180 m,為世界最大的黃土堆積區(qū)。通過揭示黃土自然環(huán)境的變遷歷史辨 明人類活動(dòng)的環(huán)境效應(yīng)，探索未來全球變化對(duì)人類生存環(huán)境的影響，為建立黃土高原良性生 態(tài)循環(huán)系統(tǒng)和中國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)及社會(huì)發(fā)展提供決策依據(jù)和建議。中國(guó)黃土高原地質(zhì)研究表明, 黃土作為一種大陸沉積，它與地球兩極的冰蓋和大洋沉積都是新近地球環(huán)境變化的檔案庫(kù)， 保存著地球環(huán)境演化歷史和過程的許多信息。最近研究發(fā)現(xiàn)4,中國(guó)“風(fēng)塵堆積系”可能提 供較極地冰芯和一般深海沉積時(shí)間更長(zhǎng)、內(nèi)容更為完整的、2 200萬年以來全球變化的記錄, 它為認(rèn)識(shí)全球變化提供了新的證據(jù)和觀點(diǎn)。中國(guó)科學(xué)家通過對(duì)黃土高原黃土一古土壤這一獨(dú) 特的氣候和環(huán)境記錄的研究，揭示了

23、黃土高原中的黃土實(shí)際是冬季風(fēng)帶來的粉塵沉積物，古 土壤是夏季風(fēng)的產(chǎn)物；提出黃土的粒度組成和粉塵沉積通量可作為冬季風(fēng)的代用指標(biāo)；建立了近 250萬年、13萬年和2萬年黃土高原氣候變遷序列，以及近13萬年?yáng)|亞季風(fēng)演變和有關(guān)環(huán)境 過程模式;闡釋了距今1.1萬1.0萬年新仙女木時(shí)段的黃土高原夏季風(fēng)氣候加強(qiáng)的短期突變 事件。1.3巖溶地貌中國(guó)巖溶地貌分布廣泛,碳酸鹽的分布面積達(dá)346.3萬km2,含碳酸鹽巖地層出露面積206萬 km2;而按碳酸鹽巖出露面積計(jì)，也有90.7萬km25。此外，中國(guó)具有世界上最大的巖溶地質(zhì) 研究所，擁有一支學(xué)術(shù)素養(yǎng)高的研究隊(duì)伍。研究表明，巖溶作用保留多方面的全球變化特別是 氣

24、候變化的信息。巖溶作用綜合表現(xiàn)在改造作用形成的地表巖溶形態(tài)組合類型與地下洞穴系 統(tǒng)，以及改造伴生的建造作用形成的巖溶沉積堆積建造巖溶建造信息含量豐富、連續(xù)性和組 合性強(qiáng)，特別是洞穴沉積物，是重建古環(huán)境的重要物質(zhì)基礎(chǔ)。此外，由于巖溶生態(tài)系統(tǒng)的特殊 生境條件（碳酸巖鹽、堿性環(huán)境、瘠薄土壤）及特殊生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（地表、地下雙層結(jié)構(gòu)），導(dǎo) 致這一生態(tài)系統(tǒng)一系列特殊的功能和運(yùn)行機(jī)制,以及這一生態(tài)系統(tǒng)對(duì)外界環(huán)境的異常敏感性 6。因此，巖溶生態(tài)系統(tǒng)的一系列特征及運(yùn)行機(jī)制對(duì)全球變化的響應(yīng)敏感，一方面其物質(zhì)和 能量的運(yùn)行結(jié)果對(duì)全球變化會(huì)產(chǎn)生一系列的反饋?zhàn)饔?，另一方面其作用的產(chǎn)物又會(huì)保存大量 全球變化的信息。碳循環(huán)

25、過程是認(rèn)識(shí)全球變化的關(guān)鍵問題。人類活動(dòng)引起的大氣碳平衡的改變是導(dǎo)致全球變暖 的主要原因，目前這一觀點(diǎn)已被普遍接受。中國(guó)在人類活動(dòng)與區(qū)域碳循環(huán)方面開展了許多工 作，但研究重點(diǎn)仍然集中在陸地生態(tài)系統(tǒng)和近海生態(tài)系統(tǒng)。中國(guó)在區(qū)域或特定類型的生態(tài)系 統(tǒng)碳循環(huán)觀測(cè)、碳循環(huán)過程和模型、碳增技術(shù)、減排技術(shù)等方面尚存在諸多不確定性7,尤其缺乏把海、陸、氣作為一個(gè)系統(tǒng)的綜合與集成研究。為此，需要深入揭示 中國(guó)碳循環(huán)機(jī)理，確定溫室氣體源匯強(qiáng)度,同時(shí)加強(qiáng)國(guó)際合作研究以開展海、陸、氣相互耦合 的碳過程綜合研究，為中國(guó)碳減排行動(dòng)提供理論和技術(shù)支持，為全球變化背景下中國(guó)社會(huì)經(jīng) 濟(jì)可持續(xù)發(fā)展和管理提供科學(xué)依據(jù)，為中國(guó)參與聯(lián)合

26、國(guó)氣候變化框架（UNFCCC）的外交談判提 供精確的知識(shí)與技術(shù)支撐。1.4季風(fēng)氣候區(qū)中國(guó)位于歐亞大陸東南部季風(fēng)氣候區(qū)，幅員遼闊，地形復(fù)雜,具有從寒溫帶到熱帶，從濕潤(rùn)到 極端干旱區(qū)的不同氣候區(qū)。中國(guó)西北位于世界最大的陸地歐亞大陸的腹地東南瀕臨世界最大的海洋太平洋，西南有世界最高的高原青藏高原。這樣的地理位置造就了世界上最典型的季風(fēng)氣候區(qū)。季風(fēng)之變化受控于地球系統(tǒng)各個(gè)層間相互作用，并與全球 氣候有密切關(guān)系。季風(fēng)氣候使中國(guó)成為世界氣候變異大的區(qū)域之一，而世界較大的氣 候異常在中國(guó)都有反映。根據(jù)符淙斌等8對(duì)東亞季風(fēng)區(qū)氣候和生態(tài)系統(tǒng)相互作用的研究發(fā) 現(xiàn),季風(fēng)氣候的變化強(qiáng)烈地影響著生態(tài)系統(tǒng)的變化；大范圍地

27、表植被覆蓋狀況變化也對(duì)季風(fēng) 區(qū)域氣候產(chǎn)生顯著的反饋?zhàn)饔?，它們是疊加在季風(fēng)系統(tǒng)自然變率之上的一種重要變化。因此， 季風(fēng)氣候區(qū)是觀察全球變化的一個(gè)重要窗口，而季風(fēng)驅(qū)動(dòng)的生態(tài)系統(tǒng)和特有的自然地理系統(tǒng) 也成為全球變化的一個(gè)重要組成部分。中國(guó)利用黃土古土壤序列、第三紀(jì)風(fēng)塵堆積、湖泊沉 積、海洋沉積、巖芯、冰芯和歷史記錄，建立了季風(fēng)環(huán)境演化序列，在國(guó)際全球變化研究領(lǐng)域 具有重要學(xué)術(shù)意義。但是，東亞季風(fēng)區(qū)海陸氣相互作用及人類活動(dòng)對(duì)區(qū)域環(huán)境變化影響的機(jī) 理研究還需進(jìn)一步探討，包括研究該區(qū)域環(huán)境對(duì)全球變化的響應(yīng)方式、響應(yīng)途徑、作用過程、 動(dòng)力機(jī)制及未來變化趨勢(shì)，從而為中國(guó)在氣候和環(huán)境突變等方面提供科學(xué)依據(jù)，它對(duì)

28、預(yù)測(cè)未 來的環(huán)境變化有重要意義。1.5人類活動(dòng)的影響中國(guó)擁有歷史悠久、連續(xù)發(fā)展的文化，現(xiàn)代社會(huì)和古代文明在文化上一脈相承，沒有發(fā)展間隔, 依靠中國(guó)豐富的歷史文獻(xiàn)和各種信息,可以提供更長(zhǎng)、更多的氣候和自然地理變化狀況，獲取 通過自然載體所不能得到的更多的信息。中國(guó)40%以上的人口和60%的國(guó)內(nèi)總產(chǎn)值分布在江 河下游的東部沿海地區(qū),大多數(shù)人口和主要農(nóng)業(yè)區(qū)都在長(zhǎng)江、黃河、珠江這三大江河流域。 強(qiáng)烈的人類活動(dòng)影響通過三大江河向下游三角洲和近海傳遞，引起一系列嚴(yán)重的環(huán)境和生態(tài) 問題。改革開放以來,中國(guó)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期保持高速增長(zhǎng)，所產(chǎn)生的影響,尤其是對(duì)資源、環(huán)境的作 用是空前的。因此，從中國(guó)觀察環(huán)境變化與社會(huì)發(fā)

29、展如何相互作用、相互影響、相互調(diào)節(jié)具 有重要意義。而且，由于中國(guó)人口眾多，地域廣袤,工業(yè)化適才起步，是觀察全球變化的良好窗 口。當(dāng)前中國(guó)面臨干旱、河水?dāng)嗔?、荒漠化、水土資源保障程度不夠以及自然災(zāi)害頻繁等問 題，已成為經(jīng)濟(jì)和社會(huì)可持續(xù)發(fā)展的嚴(yán)重障礙，受到政府和社會(huì)的高度關(guān)注。顯然，中國(guó)對(duì)人 類活動(dòng)的調(diào)控將對(duì)世界產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響，備受世界關(guān)注。2中國(guó)全球變化研究進(jìn)展中國(guó)全球變化研究始于20世紀(jì)80年代,是全球變化研究發(fā)起國(guó)之一，中國(guó)科學(xué)家在參與“世 界氣候研究計(jì)劃(WCRP)”和“國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IG-BP) ”方面作出了積極貢獻(xiàn)。在“全 球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃(IHDP) ”和“生物多樣性計(jì)劃

30、(DIVERSITAS) ”方面也開展了有成效 的研究。2.1世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)WCRP成立于1980年，由國(guó)際科學(xué)聯(lián)合會(huì)理事會(huì)和世界氣象組織共同發(fā)起。WCRP中國(guó)委員會(huì) 成立于1985年。近20年來，中國(guó)科學(xué)家主持和參與了一系列世界氣候變化方面的科研項(xiàng)目， 如“全球氣候變化預(yù)測(cè)與影響V “中國(guó)未來生存環(huán)境變化趨勢(shì)”、“長(zhǎng)江、黃河流域旱澇成因 與預(yù)測(cè)原理研究”、“氣候系統(tǒng)的動(dòng)力學(xué)與數(shù)值預(yù)測(cè)研究”、“中國(guó)短期氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)研究”和 “中國(guó)重大氣候?yàn)?zāi)害形成機(jī)理與預(yù)測(cè)理論研究”等，這些科研成果為中國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供 了必要的理論支撐，也為WCRP作出重要貢獻(xiàn)。中國(guó)學(xué)者利用黃土、冰芯、石筍、湖

31、芯和歷史 文獻(xiàn)開展了中國(guó)古氣候研究，保持與世界氣候研究同步。圍繞中國(guó)重大天氣和氣候?yàn)?zāi)害、城 市大氣環(huán)境污染問題、數(shù)值預(yù)報(bào)技術(shù)等開展了相關(guān)研究,在東亞氣候變動(dòng)理論和預(yù)測(cè)、氣候- 生態(tài)系統(tǒng)的相互作用、溫室氣體排放和減緩氣候變化的技術(shù)開發(fā)和地氣碳 氮交換、短期氣候預(yù)測(cè)系統(tǒng)、大氣污染數(shù)值模擬和預(yù)報(bào)、中層大氣探測(cè)理論和技術(shù)、天氣過 程動(dòng)力學(xué)理論等方面取得了重要研究成果2.2國(guó)際地圈生物圈計(jì)劃(IGBP)IGBP在1986年的國(guó)際科學(xué)聯(lián)合會(huì)理事會(huì)第21屆大會(huì)上成立。中國(guó)于1988年成立了國(guó)際地 圈生物圈計(jì)劃中國(guó)全國(guó)委員會(huì)。IGBP第一階段期間，中國(guó)在水資源和水循環(huán)、碳循環(huán)、亞洲 季風(fēng)、古環(huán)境、土地利用/覆

32、被變化(LUCC)、西部環(huán)境、陸海相互作用、食物和資源安全、 全球變化適應(yīng)和區(qū)域可持續(xù)發(fā)展等方面取得了一系列重要成果。尤其在LUCC、水資源和水 循環(huán)、碳循環(huán)、季風(fēng)亞洲區(qū)域集成研究、過去全球環(huán)境變化、西部環(huán)境建設(shè)、陸海相互作用 等方面取得了一系列具有國(guó)際水平的成果。在國(guó)際IGBP各核心計(jì)劃中，中國(guó)科學(xué)家主持了 PEP-II過去全球變化斷面研究；建立了從黃土中提取信息的方法；開展了黑河地區(qū)地氣相互 作用的觀測(cè)實(shí)驗(yàn)研究；率先領(lǐng)導(dǎo)和組織了區(qū)域氣候模式的比較研究；建立了溫帶東亞區(qū)域研 究中心;提出了季風(fēng)亞洲集成研究項(xiàng)目;組織了近海生態(tài)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究;開展了西太平洋暖 池的觀測(cè)研究;開展了過去300年中

33、國(guó)LUCC研究;建成了中國(guó)碳通量觀測(cè)網(wǎng);提出了季風(fēng)變 動(dòng)、模擬及其可預(yù)測(cè)性問題.2.3全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃(IHDP)IHDP最初由國(guó)際社會(huì)科學(xué)理事會(huì)在1990年發(fā)起成立。中國(guó)于2004年8月30日成立了國(guó)際 全球環(huán)境變化人文因素計(jì)劃中國(guó)國(guó)家委員會(huì)(CNC-IHDP)。中國(guó)學(xué)者在LUCC、碳循環(huán)、國(guó)家 安全、全球變化區(qū)域適應(yīng)等領(lǐng)域進(jìn)行了有益探討:如LUCC項(xiàng)目之“中國(guó)土地利用變化(LUC)” 研究的兩個(gè)主題:中國(guó)食品安全及未來土地利用變化，中國(guó)農(nóng)業(yè)發(fā)展與土地利用/水資源的聯(lián) 系;2001年中科院?jiǎn)?dòng)了 “中國(guó)陸地和近海生態(tài)系統(tǒng)碳收支研究”,2003年科技部啟動(dòng)了 “中 國(guó)陸地生態(tài)系統(tǒng)碳循環(huán)

34、及其驅(qū)動(dòng)機(jī)制研究”。從1998年起，中國(guó)學(xué)者開始關(guān)注全球環(huán)境變化 對(duì)中國(guó)安全造成的潛在威脅。從國(guó)際來看，全球環(huán)境變化會(huì)引發(fā)中國(guó)與發(fā)達(dá)國(guó)家以及與周邊 國(guó)家之間的利益沖突。從國(guó)內(nèi)來看，全球變化會(huì)引發(fā)地區(qū)或區(qū)域間的矛盾和沖突，表現(xiàn)為不同 地區(qū)為了自身生存和發(fā)展的需要而爭(zhēng)奪日益稀缺的資源。此外，還會(huì)引發(fā)或加劇自然災(zāi)害， 威脅中國(guó)的國(guó)家安全9。近年來，中國(guó)學(xué)者10,11多次提出對(duì)全球環(huán)境變化影響的適應(yīng)及 其可持續(xù)發(fā)展的聯(lián)系議題,強(qiáng)調(diào)可持續(xù)發(fā)展要考慮對(duì)全球環(huán)境變化的適應(yīng)。2001年葉篤正 提出了 “有序人類活動(dòng)”的概念12,認(rèn)為應(yīng)進(jìn)一步規(guī)范人類自身的行為，最大限度地規(guī)避全 球環(huán)境可能給人類帶來的風(fēng)險(xiǎn)，從而將人類對(duì)全球變化的適應(yīng)提高到更高層次?？紤]到中國(guó) 經(jīng)濟(jì)發(fā)展戰(zhàn)略的實(shí)施，研究重點(diǎn)放在中國(guó)西部和東部沿海地區(qū)這兩個(gè)敏感區(qū)域。過去50年中 國(guó)西部環(huán)境處于“局部好轉(zhuǎn)，整體惡化”的狀態(tài)，在全球環(huán)境變化的前提下，西部大開發(fā)戰(zhàn)略 必須合理規(guī)劃，重點(diǎn)研究產(chǎn)業(yè)和能源結(jié)構(gòu)對(duì)全球環(huán)境變化的適應(yīng)13。2.4生物多樣性計(jì)劃(DIVERSITAS)DIVERSITAS是在1991年由聯(lián)合國(guó)教科文組織(UNESCO)、國(guó)際生物學(xué)聯(lián)合會(huì)(IUBS)