全球变化下的水资源研究进展I--气候变化

https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html,

全球变化下的水资源研究进展I——气候变化

王加虎，郝振纯，李丽

（河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 210098）

摘要：全球变化突出的表现在气候变化上，气候变化下的水循环研究是一个备受关注的问题。简述了气候变化的相关知识；比较了用于变化气候下水资源研究的四种不同类型的气候情景；详细介绍了气候变化与水资源研究的四种不同方法以及径流、水量、水质、极端事件等方面的相关成果；概述了研究气候变化下水资源的水文模型及其存在的问题；

讨论了未来的研究趋势。

关键词：全球变化；水资源；气候变化；进展

中图分类号：文献标识码：A

全球变化主要表达人类社会、经济、政治和环境系统的越来越不稳定，自然科学界突出强调其中的地球环境系统及其变化，包括全球变暖、植被破坏与生物多样性的丧失、土地退化、淡水资源短缺等[1]。气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济产生深刻影响[2]。水资源对气候变化尤其是全球变暖的响应问题，包括水循环过程、水量时空分布、降水极端事件与洪涝灾害等的改变，事关人类的生存与发展[3]。

长期以来，水文学者把气候静态地看作某种统计的平衡，忽略了变化环境下的水资源形成与演化规律问题[4]。随着对全球变化尤其是气候变化认识的不断深入，水文、水资源对全球气候变化响应问题已引起广泛的关注，尤其是近年来，这方面的研究工作迅速增加[5]。

1气候变化

全球变化突出地表现在气候变化上，气候的变化包括自然波动和人为影响两个方面。气候的自然波动至少包含三种不同的周期[6]：①数千年至万年以上时间尺度的古气候变化，研究它有助于揭示气候系统变化的机理，并为预测未来的气候变化提供依据；②数十至数百年时间尺度的气候变化，它直接决定着人类生存的气候环境；③季节至年际的气候波动，是检测长期气候变化的关键。导致某些地区的季节至年际显著气候波动的现象有很多，其中厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）事件是全球许多地区年际气候变化的最重要自然现象。

气候除了自然的周期性波动以外，越来越多地受到人为因素的影响，其中最显著的是全球大气化学组成的改变，主要是臭氧耗减和温室气体的增加。人类活动是导致过去100年中全球气候变化的最重要因素，人为引起的变化已经可以与自然变化区分开来，而且人为影响的结果已大于过去1000年的气候自然变化的结果[7]。近10年来，温室气体的增温效应及幅度大小具有很大的不确定性，存在着诸多分歧[8]。在全球变暖的大背景下，近百年来中国的气候也在变暖，以西北、华北、东北最为明显，尤其是华北地区出现了暖干化趋势。

人类对气候变化，特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力相当弱，大多数科学家断言气候变化是人类面临的一种巨大环境风险。按现在的一些发展趋势，科学家预测有可能出现的影响和危害有[9]：①海平面上升；②影响农业和自然生态系统；③加剧洪涝、干旱及其他气象灾害；④影响人类健康。

2气候变化与水资源

气候对水循环的影响有直接和间接两种方式。直接影响主要来自大气环流变化引起的降水时空分布、强度和总量的变化、雨带的迁移以及气温、空气湿度、风速的变化等。间接的影响主要来自陆面过程，地表反照率、粗糙度及界面水汽交换乃至土壤水热特性的变化，这些既响应气候又影响气候的下垫面因素，引发了不同时空尺度的降水、土壤水、蒸发及地表水和地下水的变化。

2.1气候情景

已经发生的气候变化可以通过观测和重建的资料获得，但人们更关注未来可能发生的气候变化。关于未来气候变化对水文、水资源影响的研究，气候情景的选择是先决条件。“情景”一词指“预料或期望的一系列事件的梗概或模式”，是描绘未来可能会怎样的可选择的景象，是分析各种驱动因子如何影响未来排放结果并评估相关的不确定性的一种较为合适的工具。各种不同的情景构成了可供选择的未来世界的发展蓝图。气候情景大致可分为四类：

——————————————　

收稿日期：

基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（G199043400），江苏省高等学校研究生创新计划项目（B04010）

作者简介：王加虎（1975－），男，江苏连云港人，河海大学博士研究生，主要从事水文水资源研究。Email: TigerLLy@https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html,

https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html,

①类比情景，主要是指古气候比拟法[10]，从地质年代变化过程的记录中，如从树木年轮、花粉沉积、植物种类、河湖泥沙沉积以及冰核中化学同位素的比例寻找依据，重建气温、降水等气候因子的变化过程，并分析其规律。古气候比拟法的实质是分析数千年至万年以上时间尺度的气候数据，但是难以反映近期人类活动对自然变化越来越大的干扰[11]，再加上难以获得长度足够而且可信的资料，所以很少被水文学者使用。

②惯性情景，即假定未来一定时期的气候变化将延续已有的变化趋势，根据仪器观测的资料序列分析气候波动对水文、水资源的影响[12]，并为研究温室效应引起的气候变化对水文、水资源影响提供依据。这种方法着重考察数十至数百年时间尺度的气候变化，将实测资料各要素之间的关系进行外延。该方法忽略了实测资料中气候的不同周期及其组合，考虑到当前全球气候变暖的最直接背景事件是现代小冰期事件[13]，所以这一方法很可能放大未来气候恶化的程度。

③增量情景，即假定到未来某一特定时期气候要素（温度、降水等）的变化量，如ΔT=1℃，2℃；ΔP=0%，±10%，±20%，以这些假定及其交叉组合为依据来分析探讨流域水文、水资源对气候变化的响应，这种方法称为增量情景研究。该方法被许多水文学者使用，但它只是一种敏感性试验，不具有气候、水文预测功能[14]。

④GCMs情景，指通用环流模型（General Circulation Models: GCMs）模拟的全球未来的气候变化情况。目前的水文学者除了使用CO2倍增情景外，还有4个常用的GCMs情景，分别对应IPCC给定的4种排放方案，习惯上简称相应的GCMs输出结果为A1、A2、B1、B2情景[15]。现有的GCMs对一些重要的物理过程的处理还相当粗糙，许多对区域气候具有重要意义的特征并不能由目前分辨率的GCMs解决。由于地球气候系统的复杂性和缺乏可靠的资料，不同GCM模型的结果差异甚大，所有GCM模型的可信度还有待提高[16]。

目前，对未来气候变化的预测具有相当的困难和不确定性。在这种情况下，关于哪一个情景是最好的问题仍然得不到答案。既不能因GCMs目前的结果甚至还不能准确地模拟当前的平均气候状况就否定应用GCMs 的输出结果，也不能因为假定方法的局限性而削弱用各种假定的气候情景进行水文敏感性分析的价值[17]。在目前的气候变化与水资源研究当中，以增量情景和GCMs情景应用的最多。

2.2研究方法

有学者直接把气候模式输出的径流结果来研究水资源情势[18]，或通过干旱指数、径流系数分析等方法进行水资源评估。水文学者则更多地通过水文模型来计算出水资源情景，具体的研究方法大致分为以下四种。2.2.1敏感性分析

气候因子（主要是气温、降水）与水资源（主要是径流）之间逐年或逐月的关系，很容易从实测资料中通过回归分析得到。把拟定的增量情景带入分析结果就可以得到径流对气候各因子的敏感性。很多学者使用这一方法来研究径流与气候变化的关系。众多的研究表明，冰川及融雪径流对气温增加最为敏感，其短期效果可能略有益处，但长期效果是弊多利少[19]。

敏感性分析是气候变化与水资源关系研究方法中简洁而成熟的一个，包括利用水文模型进行情景预测、气候情景预测等很多更深入的研究，大多以敏感性分析作为定性的基础[20]。

2.2.2水文模型与增量情景

选定水文基准系列（如1961～1990年）并率定水文模型，用假定的增量情景或多个GCMs情景的综合结果，对基准系列的温度、降水、辐射、风速等值进行修正后，输入水文模型，得到气候均值变化后的径流变化。这种用增量情景修正典型年资料的思路是近年来使用较多的一种方法。

这类研究可以看作是传统水文模型的应用实例。以此为依托，泥沙、供需水等方面的研究也得到了发展。但同时也要看到，这类方法只考虑了气候突变时的情景，缺乏气候缓慢变化过程中的水资源信息。

2.2.3气-陆单向连接

理论上说，GCM估计的水文变量的变化能直接用于估计水资源的变化。但GCM模拟的水文要素有两个主要的局限性[21]：一是水文参数化很简单，并常常不能提供详细的对水资源管理必需的信息；二是空间分辨率太粗，不能提供水文学方面关心的典型尺度上的水文信息。第一个问题催生了气-陆单向连接的思路，即把GCMs的计算结果（如降水、气温）输入到更详细的区域水文模型，用水文模型的产汇流计算结果来评估气候变化对水文、水资源的影响。第二个问题的解决依赖于空间尺度的转换，即将GCMs的输出结果进行一定的加工处理以获得次网格气候要素的变化信息，具体方法包括：①各种内插方法[22]，简单但是因为小尺度的气候要素（比如降雨）主要由地形、小尺度降雨过程等原因所决定，所以很难获得客观、合理的次网格气候要素值[23]；②将局地气象要素观测值与大尺度网格点上相应的气象要素值之间建立同归方程，然后由回归方程求取次网格尺度的气候要素信息，此方法需要假定区域和局地尺度气候之间的关系保持不变；③将较高分辨率的中/小尺度模式嵌入到GCMs中，但是目前的区域气候模式对降水模拟、预测的准确率还不高，局部地区

2

https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html,

的模拟还存在着系统误差[24]。上述三种方法也可以综合使用。

GCM与水文模型各自对水量平衡及热量平衡进行演算，由于对陆面参数的处理和取值不同，它们对水量平衡及热量平衡描写不一致。另外，因为不能共享对边界层物理过程模拟的结果，水文模型不能实时地利用大气强迫改进土壤水和蒸发的计算以提高其模拟精度，GCM模型也不能借鉴水文模拟的结果并用实测径流资料实时地验证其对陆面过程的模拟精度，从而影响对GCM模型的进一步改进。

2.2.4气-陆耦合

气-陆模型耦合是近年才开展的边缘学科和交叉学科，也是气象和水文科学发展的前沿研究课题。其主要思路是在气候模型的基础上，通过陆地表面过程参数化给气候模型提供更恰当的大气底层边界条件。陆面过程很可能是今后提高模式模拟能力最重要的方面之一[25]。国际[26]国内[27]均有研究成功的报道，但是许多重要的与水分循环有关的物理过程（水分循环与输送、土壤水扩散、大尺度降水的非均匀性等）的简化和概化，影响了陆面气候的模拟。

气-陆耦合研究目前存在三个问题。第一个难题是网格内的不均匀性，包括地表（土壤、植物、地貌、土地利用等）和降水两个方面。地表性质的不均匀性结合降水分布的不均，使问题更加复杂。许多学者为解决网格内土壤～植被不均匀性的影响，提出和建立了相应的地表过程参数化方案，但尚缺乏一个带有普遍意义的理论框架[28]。第二个问题是水文过程的空间不均匀性，可归纳为：静态的不均匀性，即水流介质特性和边界条件的统计变化服从相同的概率分布函数；动态非均匀性，水流参数和边界条件的概率分布函数随空间变化而变化。这一问题目前在斑块尺度上取得了一定进展，如果能将该尺度下的面平均水文守恒方程的解析形式推广到中尺度气候模型（MAM），甚至是大尺度GCM模型的网格上，那么地表过程参数化的研究将取得重大的进展[29]。第三个问题是大量的参数需要确定，即使是一个能完全控制植物环境，设施齐全的微型气象试验场地，也无法提供确定全部参数的精确值[30]。

2.3研究成果

气候变化将从数量上和时空分布上改变不同地区的水文和水资源状况。定量估算气候变化对水文和水资源的影响，对于理解和解决可能引起的与工业、农业、城市发展等经济领域密切相关的水资源系统的规划管理、环境保护以及生态平衡等问题是非常重要的，近年来，这些方面的研究工作迅速增加。

①径流、水量。这方面的研究大都以精度较高，综合性强的区域水量平衡模型为基础，结合GCMs输出结果或假定的气候变化情景，探讨未来水文因子的变化情况和趋势。研究对象包括径流总量、径流的年内分布（季节甚至逐月）和年际变化、土壤含水量、积雪、冰川等很多方面，但在地下水方面的定量研究很少。

②水质。研究方法主要以定性分析为主。已有的成果主要是气候变化的直接影响：一是蒸发能力与径流变化对湖泊含盐量、水环境容量、水体富营养化的影响；二是径流量减少和海平面上升引起的海水入侵、沿海农田盐碱化问题。目前还鲜有气候变化影响生态系统后对水质的间接影响方面的研究。

③水文极端事件。将随机生成的日温度、降水值作为输入项，输入有关确定性或统计模型，预测有关变量的概率分布的变化；将日尺度的气温、降雨随机模拟方法与日尺度的洪水模型[31]相结合，可估计气候变化对水文极端事件的影响。目前气候变化影响下的洪水、干旱频率的研究还很少，方法上还有待进一步发展完善，已有的成果包括暴雨频率、小雨事件概率、洪水位、洪水频率、干旱严重度及持续时间、土壤侵蚀等方面，然而GCM还不能明确地模拟极端气象条件，迄今为止，还不能获得水文极端事件可能变化的定量估计。

气候变化对工业和城市用水、航运、环境、渔业及旅游业都将造成直接或间接的影响，用水部门的水管理及水控制程度越高，全球变暖的负效应越小[32]。以上述三个方面的研究为基础的水资源脆弱性研究，包括水供应系统的设计、建设和运行管理、水供需平衡、农业地理分布和农业生产、农作物生长、水力发电等方面也有相应的研究成果出现，但仅局限于定性分析。

3气候变化与水文模型

几乎所有的水文模型，都曾被不同的水文学者用于气候变化影响下的水资源评价，但以下三种水文模型使用较多。

①统计回归模型是用回归分析的方法确定水文变量与气候要素之间的相关关系，在水库运行、径流模拟等领域里得到广泛应用。改变当前的水文特征值可进行敏感性分析，如能与气候变化相联系，也应能用于评价气候变化对水文水资源的影响。

②水量平衡模型常常用来评价气候变化对水文、水资源的影响。但存在以下两个方面的问题：有些模型参数的确定是通过调整、逼近、寻优的方法实现的，用这种不断调整参数的模型来模拟气候变化的影响并不

3

合适；模型的状态变量（例如土壤水分），由于模型的不同、地区的不同，其数值往往会有较大的差异[33]。这给气候变化对水文、水资源影响工作之间的互相比较带来了困难。

③数学物理模型具有严密的物理概念与数学公式，当条件具备时，用这种方法能得到很好的效果。最近几年随着GIS的应用，开始考虑下垫面不均匀性对模式参数的影响，在水文模拟中采用了分布式参数[34]，但水文模式的物理过程仍然薄弱，未能充分反映气候、植被、雪盖、土壤、水文相互作用和相互反馈的机理，尚未实现水文过程的动力模拟[35]。以数学物理方法对水文现象进行模拟的模型，需要现象较单纯，边界条件简单易定，资料较充足可靠，若达不到这种要求，模型的优越性就显不出来。

当前GCMs是提供大气对温室气体增加响应有关信息的最好工具，分布式的水文模型因为易与GCMs成果的相连接，并能考虑土地利用/土地覆被的变化，越来越得到众多学者的青睐[36]。此外，水文模型使用时必须考虑其适应性，进行相对的不确定性分析[37]。

4结论与展望

气候变化是一个最典型的全球尺度的环境问题。气候变化问题直接涉及经济发展方式及能源利用的结构与数量，正在成为深刻影响２１世纪全球发展的一个重大国际问题。定量估算气候变化对水文和水资源的影响，对于理解和解决可能引起的与工业、农业、城市发展等经济领域密切相关的水资源系统的规划管理、环境保护以及生态平衡等问题非常重要。单纯估计气候变化对均值的影响只能提供有限的信息，极端事件与可能发生的灾害密切相关，也与国民经济发展密切相联，所以估计诸如洪水和干旱等极端事件频率分布的变化是十分重要的。

以上的研究工作反映了迄今为止这一领域的科学工作者探讨的方法和思路，虽然所得结论依赖于所研究的流域、GCMs的选择和分析方法，但总结不同国家和不同流域的研究结果仍有几点规律性的结果：①降雪、融雪和冰川对温度变化的敏感要高于对降水的变化；②径流量对降水变化要比对气温变化敏感；③径流的年内分配亦发生变化。

尽管气候变化对水资源影响方面的研究方法众多、涉及的学科和行业各异，主要的不足也大致相同：①由于GCMs的局限性，在今后一段时间气候变化对水文、水资源的影响仍需依赖气候情景与详细的流域水文模型相结合的方法；②大量已进行的研究结论依赖各自选择的气候情景和分析方法，缺乏可比性；③现有的工作对年、季平均状况研究得多，但对水文极端事件影响研究得少，方法上也有待发展完善；④但是目前对水管理系统脆弱性的研究还很少。

参考文献（References）

[1] Zhang Zhiqiang, Sun Chengquan. Advances of global c hange studyies in the past 10 years[J]. Chinese Science Bulletin, 1999, 44 (5): 464-477.

[2] Ding Yihui, Geng Quanzhen. Atmosphere, ocean, human activity and global worming[J]. Meteorology Monthly, 1998, 24 (3): 12-17.

[3] Gleick P H. Climate change, hydrology and water resources[J]. Reviews of Geophysics, 1989, 27 (3): 329-344.

[4] Perry J S. Understanding our own planet: an overview of major international scientific activities[R]. ICSU Secretariat, 1993.

[5] IGBP Secretariat. IGBP in action: Work Plan 1994~1998[R]. IGBP Report, No. 28. Stockholm: 1994.

[6] Budyko. Anthropogenic climate change[R], Leningrad, 1987.

[7] 施永辉译. 国际地圈生物圈计划（IGBP）陆地样带研究科学计划[A]. 见: 孙成权等主编, 国际全球变化研究核心计划（三）[M]. 北京: 气象出版社, 1996, 118-142.

[8] Shackley Setal. Uncertainty, complexity and concepts of good science in climate change modelling: are GCMs the best tools?[J] Climatic Change, 1998, 38: 159-205.

[9] Fu Guobin. An aridity trend in China association with global worming[A]. In: Richard Zepp G, John Wiley, Sons, et al, Climate biosphere interaction: biogenic emmisions and environmental effects of climate change[M]. 1994, 1-17.

[10] Heinrich H. Origin and consequences of cyclic ice rafting in the northeast atlantic ocean during the past 130000 years[J]. Quarternary Research, 1988, 29: 142-152.

[11] Krasovskaia. Frequency of extremes and its relation to climate fluctuations[J]. Nordic Hydrology, 1993, 24(1): l-12.

[12] Wigley. Spatial patters of precipitation in England and Wales[J], Climate, 1984.4.

[13] 孙建宏译. 全球变化与陆地生态系统（GCTE）执行计划[A]. 见: 陈泮勤等主编, 国际全球变化研究核心计划（二）[M]. 北京: 气象出版社, 1994, 90-130.

[14] 王守荣. 水文模式DHSVM 与区域气候模式RegCM2/China嵌套模拟试验[J]. 气象学报, 2002, 60(4): 421-427.

[15] AGU. U.S. National report to IUGG 1991—1994: contributions in h ydrology[R]. Boulder, Colorado, 1995-7.

[16] AGU. U.S. National report to IUGG 1991—1994: contributions in atmospheric sciences[R]. Boulder, Colorado, 1995-7.

[17] Dickinson R E. A regional climate model for the western United States[J]. Climate change, 1989, 15(1): 383-422.

[18] 赵宗慈. 中国西部环境变化的预测（第二卷第九章）[A]. 秦大河, 丁一汇. 中国西部环境演变评估[M]. 北京: 科学出版社, 2002, 37-39.

4

[19] 施雅风. 2050年前气候变暖冰川萎缩对水资源影响情景预估[J]. 冰川冻土, 2001, 23(4): 333-341.

[20] Gieick. Methods for evaluating the regional hydrologic impacts of global climatic changes[J]. Hydro, 1986, 88(1): 97-116.

[21] Gleick P H. Climate change, hydrology and water resources[J]. Reviews of Geophysics, 1989, 27(3): 329-344.

[22] 郝振纯, 任立良, 刘新仁. 陆气耦合水文模式研究[A]. 淮河流域能量与水分循环研究（一）[M], 气象出版社, 1999.

[23] Ggates. The use of general circulation models in the analysis of the ecosystem impacts of climatic change[J]. Climate Change, 1985, 7(1): 267-284.

[24] Leung L R, Ghan S J, Zhao Z C, et al. Intercomparison of regional climate simulations of the 1991 summer monsoon in eastern Asia[J]. J Geophys Res , 1999 , 104 (D6) : 6525～6454.

[25] Dickinson R E. Land-atmosphere interaction. U.S. national report to international Union of Geodesy and Geophysics 1991- 994[J]. Rev Geophys, Supplement, 1995: 917- 922

[26] Xue Y K, Sellers P J, Kinter J L, et al. A simplified biosphere model for global climate studies. [J] J Clim, 1991, 4: 345-364.

[27] 孙岚, 吴国雄, 孙菽芬. 陆面过程对气候影响的数值模拟: SSiB与IAP/LASG L9R15 AGCM 耦合及其模式性能[J]. 气象学报, 2000,58(2): 179-193

[28] 郭生练, 刘春蓁. 大尺度水文模型及其与气候模型的联结耦合研究[J]. 水利学报, 1997, 7: 37-41.

[29] Bolle, H J, R A Feddes, et al. Exchange process at the land surface for a range of space and time scales[A]. Proceedings of IAHS/ IAMAP Symposium[M], Japan: IAHS Publ. No. 212, 1993.

[30] Ggates. The use of general circulation models in the analysis of the ecosystem impacts of climatic change[J]. Climate Change, 1985, 7(1): 267-284.

[31] 郭生练. 气候变化对洪水频率和洪峰流量的影响[J]. 水科学进展, 1995, 6(3):224-230

[32] Riebsam. Adjusting water resources management to climate change[J]. Climate Change, 1988, 13(1): 69-97.

[33] Alley, Water balance models in one month ahead stream flow forecasting[J], Water resources Res., 1985, 2l(4): 597-606.

[34] Hao Zhenchun, Su Fengge, Xie Zhenghui. Macroscale hydrological modeling over the Huaihe river basin[J], Acta Meteorological Sinica, 16 (3), 2002.

[35] 陈宜瑜. IGBP 未来发展方向[J]. 地球科学进展, 2001 ,16 (1) :15-18.

[36] 李丽，郝振纯，王加虎。基于DEM的分布式水文模型在黄河三门峡～小浪底的应用探讨[J], 自然科学进展, 2004, 14 (12): 1452-1458.

[37] 郭生练, 李兰, 曾光明, 气候变化对水文水资源影响评价的不确定性分析[J], 水文, 1995, 6:1-6

Review of Water Resources Study under Global Change I: Climate Change

Wang Jiahu, H ao Zhenchun, Li Li

(State Key Laboratory of Hydrology-Water resources and Hydraulic Engineering，Hehai University，Nanjing 210098，China) Abstract:

The problem of water resources under changing climate is a principal one in global change. Climate fluctuates naturally in three different cycles, and i s affected more and more by artifical factors especially the component change of atmosphere. Climate change impacts human, nature especially the water resources deeply.

Climate means the statistical characteristic of the weather, the change of it didn’t be noticed by hydrologists until recent years. Four different scenes used in study about the influence of climate change on water resources in future. ①Analogy scene is a method to draw a long-term rule from historical research. Few hydrologists use this method because it’s weak in reliability and is failed in the description of recent change. ②Inertia scene is a method to extrapolate the trend of recent climate change based on the observation. This method is weak in reliability because it is failed in the description of long-term change. ③Increment scene is a method to add an assumed mutation on observation. Many hydrologists use it as a test of sensitiveness.④GCMs scene is the output of General Circulation Models. Restricted by the technology of simulation, all present GCMs are to be improved. Each of the four methods has given contribution, and none of them can be selected as the best.

Four methods of study about climate change and water resources (water distribution, amount, pollution, flood and drought, et al) are summarized. ①Sensitivity analyse is a familiar method based on the relationship between climate factor and water resources, sometime increment scene is used here. It’s a basic method for many additional studies. ②Hydrology model and increment scene can be used together to give the result of water resources under an abrupt climate change, but this method is weak in the description of process.③Joining the meteorology model down to hydrology model can give a detailed result of water resources under climate change, but the two model can not cooperate well since they work severally. ④Joining the m eteorology model and hydrology model together is new method, It has many questions to be solved and is not a well-rounded method at present.

Many work have been done to make clear the change of water resources under climate change. ①The change of water resources such as amount, distribution, soil water, et al has been reported frequently, but little work has been done about the ground water. ②Direct influence of water quality under climate change is clear but no quantitative study is reported. ③Study about hydrology extremeness such as rainstorm, aridity, et al are also mentioned. Many other studies about climate change such as agriculture, water supply, environment et al are given based on these three studies.

Progress of hydrological model on study of problem above is summarized. Almost all the hydrology models have been used in the estimate of water resources under climate change, the kind of amount-balance model is used frequently, and physical based model can give a more detailed result. Distributed model can either link to GCMs easily or think about the land use/cover change, is preferred in future studies.

Weakness above all is pointed out and research focuses in the future are discussed.

Key Words: Global change; Water resources; Climate change; Review

5

《气候变化研究进展》

《气候变化研究进展》 第2卷第4期 2006年7月 目次 研究论文 147 气候变化国家评估报告（Ⅲ）：中国应对气候变化对策的综合评价何建坤刘滨陈迎等154 近30 a青藏高原气候与冰川变化中的两种特殊现象施雅风刘时银上官冬辉等 综述 161 国际气候变化研究新进展丁一汇孙颖 研究短论 168 塔里木盆地气候变化的季节差异杨莲梅张广兴崔彩霞173 天山巴音布鲁克草原植被变化及其与气候因子的关系刘艳舒红李杨等177 三江源区植被变化及其对气候变化的响应唐红玉肖风劲张强等181 渭河、汉水流域秋季降水的变化特征赵珊珊张强陈峪等184 1951-2005年华南春播期气象条件的年代际变化陈丽娟张培群188 影响北京城市增温的主要社会经济因子分析郑艳潘家华吴向阳193 哈尔滨、石家庄、武汉和广州的气候变化对比郝立生 对策建议 197 英国促进企业减排的激励措施及其对中国的借鉴陈迎 动态快讯 202 《京都议定书》第二承诺期谈判艰难迈出第一步苏伟孙国顺赵军204 IPCC第25次全会在毛里求斯召开戴晓苏205 2005年Nature杂志刊载的气候文献贾朋群胡英207 第一届亚洲气候与冰冻圈学术会议在横滨召开效存德 208 《气候变化研究进展》征稿细则

气候变化国家评估报告（III）：中国应对气候变化对策的综合评价 National Assessment Report on Climate Change (III): Integrated evaluation of strategies on response to climate change in China 何建坤1，刘滨1，陈迎2，徐华清3，郭元3，胡秀莲3，张希良1，李玉娥4，张阿玲1，陈文颖1，韦志洪1，段茂盛1，张晓华1，吕应运1 （1 清华大学，北京100084；2中国社会科学院可持续发展研究中心，北京100732；3 国家发展和改革委员会能源研究所，北京100038；4中国农业科学院农业环境与可持续发展研究所，北京100081） 摘要：回顾了国际社会应对气候变化的进程，对国内外的碳排放状况、中国减缓碳排放的技术潜力、中国减缓碳排放的宏观影响、全球减缓气候变化的公平性与国际合作行动等问题进行了分析与评估。提出了中国减缓气候变化的思路与对策，指出在全球应对气候变化的形势下，中国要积极适应国际政治、经济及贸易格局变动的趋势，将减缓气候变化对策纳入国家经济与社会发展战略与规划之中，促进国家经济和社会的全面、协调和可持续发展。 关键词：气候变化；社会经济影响；减缓碳排放；对策；评估 中图分类号：P467/D820 文献标识码：A 近30a青藏高原气候与冰川变化中的两种特殊现象 Two Peculiar Phenomena of Climatic and Glacial Variations in the Tibetan Plateau 施雅风1,2，刘时银1,3，上官冬辉1，李栋梁1，叶柏生1，沈永平1 （1中国科学院寒区旱区环境与工程研究所，甘肃兰州730000；2 中国科学院南京地理与湖泊研究所，江苏南京210008； 3 中国科学院青藏高原研究所，北京100085） 摘要：近30 a全球强烈变暖，水循环加快，冰川也加剧退缩。青藏高原以其特殊的地理位置与下垫面，既对全球变暖有正常的反应，也出现了异常特殊现象。这种特殊现象已发现两处：1) 青藏高原北部偏西冰芯记录降温0.6℃，相应的冰川退缩微弱，融水径流降低；2) 青藏高原东南部以岗日嘎布山区为代表，出现较多的冰川前进，可能指示降水量有较大的增加。上述事实指示气候变化与冰川响应的复杂性。 关键词：全球变暖；青藏高原北部；降温；冰川退缩；青藏高原东南部；冰川前进 中图分类号：P343.6 文献标识码：A 国际气候变化研究新进展 Recent Advances in Climate Change Science 丁一汇，孙颖

全球变暖和水资源

全球变暖和水资源 淇滨区中学活页教案—九年级物理 九年级物理班执课教师：执课时间：年月日 课题第十二章第五节危机课时安排1第1课时 教学课型新授课□实验课□复习课□实践课□其他□ 教学目标1、了解水资源现状和水资源利用及被污染的状况。 了解水资源对人类的重要性及当代水资源危机。 促进学生学会将物理与化学、生物等学科联系的整合思想和科学研究意识与方法，正确使用相关的研究器材与资料等，提高实验能力与实践能力。注重学生的学科渗透，培养科学的情感态度与价值观 教学重点如何利用水资源、保护水资 教学难点如何利用水资源、保护水资 课前准备铁架台及圆形铁筐夹、漏斗、烧杯、滤纸、新配制的漂白粉溶液，明矾粉末，浑浊的河水或江水、显微镜和污水切片等。 教学过程一、板书课题： 第五节危机 师提出问题让学生按小组讨论：人能离开水吗？并举例说明。教师根据学生回答作简要总结。

教师提出问题：地球面积中70％是水，水够我们人类使用吗？学生交流、讨论教师根据学生的争论总结人类水资源短缺现状。 教师提问：有人说：我国经常闹水灾，我国不缺水，对吗？ 教师根据学生回答总结我国水资源短缺状。组织学生讨论：造成水资源严重缺乏的原因有哪些？ 教师根据学生的回答总结：主要原因是水的污染等，并介绍水污染的主要。 稍作片刻，让学生充分体会后并引发思考：面对这些，我们该怎么做呢？ 教师总结节水、护水的重要性与必要性，并介绍世界水日，同时让学生共同探讨交流：如何去节水、护水？ 活动2.8认识水的循环 本活动主要是通过观察水循环示意图，认识水的循环系统，在观察中可按下列顺序进行观察和思考： 云的组成和形成过程是怎样的？ 雨和雪是怎样形成的？ 江河、湖泊中的水是怎样形成的？ 空气中水蒸汽的主要有哪些？ 水的循环系统是怎样的？ 在水的循环过程中，发生了哪些物态变化？

《气候变化影响水资源》阅读答案

气候变化影响水资源 ①水资源是指可以不断更新、具有一定数量及可用质量、能直接使用的淡水。 ②淡水资源都来自大气降水。江、河、湖、水库中的水来自大气降水，地下水和土壤中的水分也依赖于大气降水，甚至冰和永久雪盖也源自千万年前的大气降水。因此，尽管某一地区的水资源与气候、土壤、植被、地貌、地质等多种自然因素有关，但最终还是气候起决定性的作用。 ③气候变化将引起降水的地区、时间以及年际之间更加不平衡，将会使许多已经受到水资源胁迫的国家更加困难。由于水温升高，一般来说水质也会下降。气候变化对水短缺、水质量以及洪灾和旱灾的频度和强度的影响，都对水资源管理和洪水管理带来更大的挑战。管理较差的水系统在气候变化带来负面影响的时候，表现得最为脆弱。 ④我国的水资源总量居世界第六位，但人均水资源只有世界人均量的26%，居世界第109位，中国属于人均水资源最少的13个贫水国家之一。中国的水资源分布也极不平衡。南方水多经常闹水灾，北方水少经常闹旱灾。由于受季风气候影响，我国洪水径流量约占年径流量的2/3，虽然现有的8万座水库有一定的蓄洪作用，但大部分洪水没有被利用就奔向了大海。 ⑤我国水资源的这些特点决定了我们更容易受到气候变化的影响。有关研究表明，全球性的气候变暖将会使我国天然河流的年径流量整体减少。特别是淮河及其以北地区的变化幅度较大，其中辽河流域变化幅度最大，黄河上游次之，松花江最小。 ⑥气候变化还会使我国各流域年平均蒸发量增大，其中黄河及内陆河地区的蒸发量可以增加15%左右。因而，随着径流量减少，蒸发量增多，气候变化将加大我国水资源的不稳定和更加突出的供需矛盾。 ⑦为应对气候变化对我国水资源的不利影响，重要的是充分、合理地利用水资源，增强节水措施，提高水资源的利用率，保护好雪山、冰川、湿地、河流、湖泊、森林、草原，让水资源在健康的生态中持久保存，永续利用。 1、本文说明的主要内容是什么？ 2、第②段中因此的此所指代的内容是什么？ 3、请简要概括我国水资源的特点。 4、全球性气候变暖将对我国的水资源有什么影响？ 5、第⑦段说明的内容是什么？请加以简要概括。 6、请就保护水资源拟两条广告语。

沪科版九年级物理上册同步测试：第12章 第5节 全球变暖与水资源危机

第十二章温度与物态变化 第五节全球变暖与水资源危机 知识点 1 全球变暖 1．如图12－5－1所示,现代工业大量使用矿物燃料(如煤、石油、天然气等)作为能源,排放出________等多种温室气体,这些温室气体使太阳的________聚集在地球周围,导致全球变暖,这就是常说的温室效应。 图12－5－1 2．全球变暖会引起冰山熔化,海平面________,还会影响气候和降水,从而影响粮食作物的________和作物的____________。 知识点 2 水资源危机 3．水是生命之源,缺水已是一个世界性的普遍现象,造成水资源严重缺乏的主要原因之一是__________,其罪魁祸首是人类,人类排放的____________、____________、____________、____________等严重污染了水源。 4．不会造成水污染的是( ) A．汽车排放的尾气 B．污水的任意排放 C．农药、化肥的任意使用 D．植物的光合作用 知识点 3 珍惜每一滴水 5．面对严峻的缺水、水污染等问题我们应积极行动起来,从珍惜每一滴水做起,采取________技术、防治________、________等多项措施,合理利用和保护水资源。 6．解决日益严重的水资源危机的重要措施是节约用水。像我国这样的人口大国,节约用水意义重大,下面的节水办法中不可行的是( ) A．每日定量、定时供水 B．在每天的淘米、洗衣、冲厕的过程中,限量用水 C．减少每个人每天的饮用水 D．在农业生产中推广喷灌技术 7．下列人类活动中有利于淡水资源的利用和保护的是( ) A．工业废水任意排放

B．植树造林,修建水库 C．大量推广使用农药和化肥 D．生活污水随意排放 8．目前,全球的气候均在变暖,近150年来,全球平均气温升高了1 ℃,这个数字在气象学上是个不可忽视的大数字。对这种现象,有些科学家认为：可能是由于大量排放二氧化碳而造成的温室效应。科学家提出这种观点是属于科学探究中的( ) A．提出问题 B．猜想与假设 C．收集证据 D．分析与论证 9．不是温室效应加剧所造成的恶果的是( ) A．全球气候变暖 B．海平面上升 C．热带风暴频发 D．加剧人变黑 10．水是生命之源,面对严峻的缺水问题,我们要积极行动起来,合理利用和保护水资源。下列有关解决水资源危机的方法中,不可取的是( ) A．开发节水技术 B．防治水污染 C．植树造林,保护植被 D．大力开发地下水 11．水是人类生存的重要组成部分,通过水的三态变化,地球上的水在不停地循环。以下关于水物态变化及人类对水的利用的说法中,正确的是( ) A．冬季,湖水在结冰的过程中要吸热,这是凝固过程 B．高空中的水蒸气急剧降温变成小冰晶的过程中要放热,这是凝华过程 C．随着社会的发展、技术的进步,人类对水的依赖程度越来越小 D．我国水资源丰富,不必在技术上优化用水系统 12．(多选)水是一种重要的自然资源,与人类和生物生存、工农业生产等息息相关。下列有关水的说法中正确的是( ) A．在淡水资源缺乏的海岛上,可考虑用蒸馏法从海水中提取淡水 B．白天,植物吸收大量的水,主要用来满足蒸腾作用的需要 C．防治水污染是保护水资源的重要措施 D．地球上有的是水,根本不会缺水 13．我国是一个缺水的国家,因而污水净化具有重要的意义。图12－5－2是江涛发明的太阳能净水器,该净水器在污水净化过程中发生的物态变化是( )

全球变化下的水资源研究进展I--气候变化

https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html, 全球变化下的水资源研究进展I——气候变化 王加虎，郝振纯，李丽 （河海大学水文水资源与水利工程科学国家重点实验室，江苏南京 210098） 摘要：全球变化突出的表现在气候变化上，气候变化下的水循环研究是一个备受关注的问题。简述了气候变化的相关知识；比较了用于变化气候下水资源研究的四种不同类型的气候情景；详细介绍了气候变化与水资源研究的四种不同方法以及径流、水量、水质、极端事件等方面的相关成果；概述了研究气候变化下水资源的水文模型及其存在的问题； 讨论了未来的研究趋势。 关键词：全球变化；水资源；气候变化；进展 中图分类号：文献标识码：A 全球变化主要表达人类社会、经济、政治和环境系统的越来越不稳定，自然科学界突出强调其中的地球环境系统及其变化，包括全球变暖、植被破坏与生物多样性的丧失、土地退化、淡水资源短缺等[1]。气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分，它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济产生深刻影响[2]。水资源对气候变化尤其是全球变暖的响应问题，包括水循环过程、水量时空分布、降水极端事件与洪涝灾害等的改变，事关人类的生存与发展[3]。 长期以来，水文学者把气候静态地看作某种统计的平衡，忽略了变化环境下的水资源形成与演化规律问题[4]。随着对全球变化尤其是气候变化认识的不断深入，水文、水资源对全球气候变化响应问题已引起广泛的关注，尤其是近年来，这方面的研究工作迅速增加[5]。 1气候变化 全球变化突出地表现在气候变化上，气候的变化包括自然波动和人为影响两个方面。气候的自然波动至少包含三种不同的周期[6]：①数千年至万年以上时间尺度的古气候变化，研究它有助于揭示气候系统变化的机理，并为预测未来的气候变化提供依据；②数十至数百年时间尺度的气候变化，它直接决定着人类生存的气候环境；③季节至年际的气候波动，是检测长期气候变化的关键。导致某些地区的季节至年际显著气候波动的现象有很多，其中厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）事件是全球许多地区年际气候变化的最重要自然现象。 气候除了自然的周期性波动以外，越来越多地受到人为因素的影响，其中最显著的是全球大气化学组成的改变，主要是臭氧耗减和温室气体的增加。人类活动是导致过去100年中全球气候变化的最重要因素，人为引起的变化已经可以与自然变化区分开来，而且人为影响的结果已大于过去1000年的气候自然变化的结果[7]。近10年来，温室气体的增温效应及幅度大小具有很大的不确定性，存在着诸多分歧[8]。在全球变暖的大背景下，近百年来中国的气候也在变暖，以西北、华北、东北最为明显，尤其是华北地区出现了暖干化趋势。 人类对气候变化，特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力相当弱，大多数科学家断言气候变化是人类面临的一种巨大环境风险。按现在的一些发展趋势，科学家预测有可能出现的影响和危害有[9]：①海平面上升；②影响农业和自然生态系统；③加剧洪涝、干旱及其他气象灾害；④影响人类健康。 2气候变化与水资源 气候对水循环的影响有直接和间接两种方式。直接影响主要来自大气环流变化引起的降水时空分布、强度和总量的变化、雨带的迁移以及气温、空气湿度、风速的变化等。间接的影响主要来自陆面过程，地表反照率、粗糙度及界面水汽交换乃至土壤水热特性的变化，这些既响应气候又影响气候的下垫面因素，引发了不同时空尺度的降水、土壤水、蒸发及地表水和地下水的变化。 2.1气候情景 已经发生的气候变化可以通过观测和重建的资料获得，但人们更关注未来可能发生的气候变化。关于未来气候变化对水文、水资源影响的研究，气候情景的选择是先决条件。“情景”一词指“预料或期望的一系列事件的梗概或模式”，是描绘未来可能会怎样的可选择的景象，是分析各种驱动因子如何影响未来排放结果并评估相关的不确定性的一种较为合适的工具。各种不同的情景构成了可供选择的未来世界的发展蓝图。气候情景大致可分为四类： ——————————————　 收稿日期： 基金项目：国家重点基础研究发展规划项目（G199043400），江苏省高等学校研究生创新计划项目（B04010） 作者简介：王加虎（1975－），男，江苏连云港人，河海大学博士研究生，主要从事水文水资源研究。Email: TigerLLy@https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html,

浅谈全球气候变化及应对之策

2012年第9 期 教辅集锦 浅谈全球气候变化及应对之策 ●林春路/江苏省盐城市响水中学 （224600）一、全球气候变化的原因 １．自然因素引起的全球气候变化 气候系统所有的能量基本来自太阳，所以太阳能量输出的变化被认为是导致气候变化的原因之一,也可以说太阳辐射的变化是引起气候系统变化的外因。 引起太阳辐射变化的另一原因是地球轨道的变化（米兰科维奇理论）。地球绕太阳轨道有三种规律性的变化，一是椭圆形地球轨道的偏心率（长轴与短轴之比）以10万年的周期变化；二是地球自转轴相对于地球轨道的倾角在21.6°～24.5°间变化，其周期为41000年；三是地球最接近太阳的近日点时间的年变化，即近日点时间在一年的不同月份转变，其周期约为23000年。另一个影响气候变化的自然因素是火山爆发。火山爆发之后，向高空喷放出大量硫化物气溶胶和尘埃，可以到达平流层高度，它们可以显著地反射太阳辐射，从而使其下层大气冷却。 ２．人类活动引起的全球气候变化 人类活动加剧了气候系统变化的进程。人类活动引起的全球气候变化，主要包括人类燃烧化石燃料，硫化物气溶胶浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化（如毁林引起的大气中温室气体浓度的增加 ）等。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、 二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽（Ｈ２Ｏ）、二氧化碳（ＣＯ２）、氧化亚氮（Ｎ２Ｏ）、甲烷（ＣＨ４ ）和臭氧（Ｏ３）是地球大气中主要的温室气体。其中对气候变化影响最大的是二氧化碳，它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%， 且在大气中的存留期很长，最长可达到200年，并充分混合，因而最受关注。 二、全球气候变暖的影响 １．导致全球海平面上升 随着气候变暖，将使大量冰川逐渐融化，自19世纪以来，全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA 卫星观察到的雪盖资料表明：1980年以来，全球的雪盖面积减少了9%～13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现，位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大（约２９００平方千米）的冰山已从南极大冰原分离，并逐渐涌向大海。再加上海水受热膨胀等原因，导致全球海平面将呈上升趋势，并且对沿海地带造成严重影响。 ２．可能导致干旱、暴雨、洪涝等灾害事件增加 研究结果表明，全球气温升高后，北半球高纬度地区和中纬度大部分地区的降水将会增加，而大部分干旱地区、半干旱地区则因蒸发增强变得更加干燥。此外， 热带气旋的强度和频率将会明显增加。进入20世纪90年代以来，中国各种自然灾害从未间断：1991年的特大洪水肆虐江淮大地；1992—1993年的持续干旱横扫整个东部；1994年夏季华中出现旷日持久的干旱和高温酷暑天气，而华南与东北则出现严重的水患；1995年长江中下游地区和辽河平原又出现建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字，仅1994年全国21个省市自治区的受灾面积就达0.5亿公顷， 直接经济损失1700亿元。新世纪以来，各种极端天气就没有间断过，特别是2010年更是反常，北方出现冬天暴雪奇冷天气，春季西南5省出现百年一遇的特大干旱，受灾耕地面积达到1.11亿亩，2212万人出现饮水困难，持续干旱近五个月，仅云南一省就损失170亿元。 ３．可能导致生态系统的调整 生态系统的承受能力是有限的。全球气候变暖对许多地区的自然生态系统已产生了深刻影响，甚至对一些地区的生态系统造成严重的不可逆转的破坏。 随着气候变化频率和幅度的加大，遭受破坏的生态系统在数量上将有所增加，空间范围也将扩大。 ４．对人类健康的威胁会增加 全球气候变暖将会威胁人类，特别是热带、亚热带国家低收入人口的健康。全球气候变暖，使得热带、亚热带地区炎热天气出现的频率增加，从而加快或扰乱人体的新陈代谢。全球气候变暖，还会改变某些疾病传染媒介（如蚊子）的活动范围，改变病原菌的滋生环境，从而影响人体健康。 综上所述，全球气候变暖将对人类产生极其深远的影响。这种影响或许有其有利的一面， 但更多的、令人担忧的却是其不利的一面。因此， 如何趋利避害，利用其有利的一面，克服其不利的一面，并寻求适应或延缓气候变化的对策，是摆在全人类面前一道崭新的课题。 三、气候变化的适应对策 气候变化影响着人类的生存环境和社会经济的发展，人类活动反过来又影响气候变化。人类活动、 气候变化与环境变化之间，存在相互作用和相互反馈的复杂过程。气候异常与环境问题无国界，世界各国只有积极参与，全球采取步调一致的行动，正确处理好资源、环境与发展问题，才能够通过几代人的不懈努力，最终实现人类的可持续发展。面对全球变暖的形势，目前采取的对策主要有以下三个方面。 １．减少目前大气中的二氧化碳 在技术上最切实可行的是广泛植树造林，加强绿化，停止滥伐森林，用光合作用大量吸收和固定二氧化碳。森林在应对气候变化中具有三大功能。一是吸收功能。森林是陆地上最大的吸碳器，它通过光合作用，吸收二氧化碳，放出氧 21

气候变化对水文水资源影响问题的探讨

气候变化对水文水资源影响问题的探讨 摘要：本文以气候变化对水文水资源影响为主题展开讨论，首先从水循环和水资源两方面对气候变化对水文水资源影响进行了分析，并针对每一方面进行了详细阐述，然后对气候 变化影响下水资源适应性对策进行了阐述。 关键词：气候变化；水文水资源；影响分析 1.气候变化对水循环的影响 1.1对降水的影响 从生物学角度出发，水循环处于不断持续的状态，而降水可以说是水循环的开端，但是，近些年来，气候变化导致生物圈中的水循环不再稳定，最突出的表现则是对降水的影响。受 到气候变化的影响，20世纪全球陆地降水量总体增加了大约2%，在北半球的中高纬度地区 降水量显著增加，但是北半球亚热带地区的降水量却明显减少，只有南半球大陆地区的降水 增加量保持在平均水平。对于我国而言，近百年来，年降水量变化表现出振荡不定的特点， 降水量变化没有明显的规律和趋势。受气候变化的影响，进50年来，我国四川盆地、山东 半岛、华北中部以及东北部地区年降水量在不断下降，而黄河、海河、辽河以及淮河流域的 年降水量减少了50-120毫米，而且从上世纪90年代开始，我国黄河中下游和华北平原地区 出现了长期干旱，但是我国的西部地区以及长江中下游地区的降水量则出现了一定程度的增加，这些都与气候的变化有着密切的关系。 1.2对径流的影响 受气候的变化的影响，我国主要河流的径流量都出现了明显的下降，其中包括长江、黄河、珠江、松花江、海河、淮河等，在这些主要河流中，将流量下降最明显的为海河流域， 从上世纪80年代到目前，其径流量已经下降了40%-70%，地下水位已经表现出明显的下降 趋势。从上世纪80年代至今，黄河下游花园口出现断流次数已经超过20次，而且黄河的主 要支流也会经常出现断流的情况，整个黄河流域年径流量在不断减少。经检测，淮河的三河 闸站每十年的递减率为26.95%，而长江的宜昌站每十年的递减率为1.01%，汉口站的每十年 递减率为1.46%，其中，珠江的下降幅度最小，其每十年的递减率为0.96%。虽然气候对降水和径流变化都会产生影响，但是，降水和径流对气候变化的敏感性不同，其中，径流对气温 变化更加敏感。 2.气候变化对水资源的影响 2.1水资源供需与管理 近些年，气候变化的主要特点之一就是全球变暖，受这一因素的影响，我国主要河流的 径流减小，但是，受我国人口因素的影响，我国社会对水的需求量并没有减小，而且还有增 加的趋势，进而导致我国水资源供给紧张，无法满足日益增长的社会需求，而且这一情况咋 我国北方地区更加严重，所以，加快开展水资源系统对气候变化的脆弱性评估和水资源承载 力分析则显得十分必要。气候变化，会导致大气水循环发生变化，水资源在空间环境中的分 布会发生很大的变化，而大气中的含水量也会急剧变化，因此导致我国的水资源供应受到很 大的负面影响，水资源供需与管理的难度也大幅增加。 2.2与水相关的生态与环境变化 受全球变暖气候变化的影响，我国很多地区的自然水域水温上升，从而使得谁热力结构 和水质产生了较大的变化，又受到我国河流径流量减小的影响，使得很多河流和湖泊水中化 学成分浓度增加，而河流水质恶化主要是受到水温升高以及径流减小的共同作用。随着水温 升高以及水质的恶化，我国很多地区湖泊中的藻类和浮游动物数量急剧增加，从而导致水体

全球气候变化及应对之策

浅谈全球气候变化及应对之策

一、全球气候变化的原因 1.自然因素引起的全球气候变化 气候系统所有的能量基本来自太阳，所以太阳能量输出的变化被认为是导致气候变化的原因之一,也可以说太阳辐射的变化是引起气候系统变化的外因。引起太阳辐射变化的另一原因是地球轨道的变化（米兰科维奇理论）。地球绕太阳轨道有三种规律性的变化，一是椭圆形地球轨道的偏心率（长轴与短轴之比）以10万年的周期变化；二是地球自转轴相对于地球轨道的倾角在21.6°～24.5°间变化，其周期为41 000年；三是地球最接近太阳的近日点时间的年变化，即近日点时间在一年的不同月份转变，其周期约为23 000年。另一个影响气候变化的自然因素是火山爆发。火山爆发之后，向高空喷放出大量硫化物气溶胶和尘埃，可以到达平流层高度，它们可以显著地反射太阳辐射，从而使其下层大气冷却。 2.人类活动引起的全球气候变化 人类活动加剧了气候系统变化的进程。人类活动引起的全球气候变化，主要包括人类燃烧化石燃料，硫化物气溶胶浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化（如毁林引起的大气中温室气体浓度的增加）等。温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并 加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效应”。水汽（h2o）、二氧化碳（co2）、氧化亚氮（n2o）、

甲烷（ch4）和臭氧（o3）是地球大气中主要的温室气体。其中对气候变化影响最大的是二氧化碳，它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%，且在大气中的存留期很长，最长可达到200年，并充分混合，因而最受关注。 二、全球气候变暖的影响 1.导致全球海平面上升 随着气候变暖，将使大量冰川逐渐融化，自19世纪以来，全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国noaa卫星观察到的雪盖资料表明：1980年以来，全球的雪盖面积减少了9%～13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现，位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大（约2 900平方千米）的冰山已从南极大冰原分离，并逐渐涌向大海。再加上海水受热膨胀等原因，导致全球海平面将呈上升趋势，并且对沿海地带造成严重影响。 2.可能导致干旱、暴雨、洪涝等灾害事件增加 研究结果表明，全球气温升高后，北半球高纬度地区和中纬度大部分地区的降水将会增加，而大部分干旱地区、半干旱地区则因蒸发增强变得更加干燥。此外，热带气旋的强度和频率将会明显增加。进入20世纪90年代以来，中国各种自然灾害从未间断：1991年的特大洪水肆虐江淮大地；1992—1993年的持续干旱横扫整个东部；1994年夏季华中出现旷日持久的干旱和高温酷暑天气，而华南与东北则出现严重的水患；1995年长江中下游地区和辽河平原又出现建国以来罕见的暴雨洪水。据中国气象局公布的数字，仅1994年全

气候变化对中国的降水量的影响

气候变化对中国的降水量的影响 姜娜* （华东师范大学资源与环境科学学院地理系，上海200062） 摘要：气候变化对水资源安全的影响是国际上普遍关心的全球性问题，也是我国可持续发展面临的重大战略问题。在文献综述基础上，总结提出未来气候变化可能趋势以及相应的应对措施。 关键词：全球气候变化；中国；气候；降水量 0 引言 针对我国严峻的水资源问题和气候变化影响的巨大风险，提出科学基础研究面临的机遇和挑战，其中包括关键的科学问题和需要重点开展基础研究的问题。分析表明：水循环要素变化的检测与归因已成为国内外研究的难点；定量分析和预估水文的不确定性是国际上的难题；气候变化下水循环响应研究正在从大气到水文的单向连接向水文—气候作用与反馈的方向发展；水资源脆弱性已成为应对气候变化、保障水资源安全重点关注的问题。气候变化挑战传统水文理论假定，包括分析和预估水文变化所面临的区域分异性、不确定性和水文极值等问题。开展气候变化与水资源影响及其适应对策研究，将是21世纪我国水资源领域面临的重大科学技术问题。 1 全球气候变化的基本特征 2007年，政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的第四次评估报告是目前全球气候变化权威全面的新结论。 全球气候变暖已是不争的事实。1906-2005年全球地表平均温度上升了0.74℃，最近10年是有记录以来最热的10年[1]。20世纪后50年北半球平均温度是近1300年中最高的。气候变暖，造成北极海冰面积明显减小，北半球积雪面积明显减小，山地冰川和格陵兰冰盖加速融化，北半球多年冻土层正在融化。海洋升温引起海水膨胀，20世纪全球平均海平面上升约0.17米[2]。气候变暖导致极端气候事件趋多、趋强。20世纪50年代以来，全球许多地区热浪频繁发生，强降水事件和局部洪涝频率增大，风暴强度加大。尤其是70年代以来，热带和副热带地区（特别是非洲地区）的干旱更频繁、更持久、更严重，影响范围不断扩大；台风和飓风强度增强，强台风频率增大，由70年代初不到20%增加到21世纪初的35%以上[3][4]。 预计到21世纪末，可能要升高1.1—6.4℃（相对于20世纪后20年），对农业生产、水资源、生态环境、物种、人类健康等的影响更加严重[5]。 2 中国气候变化的基本特征 用国家基准气候站和基本气象站的地面资料，系统地分析了中国大陆地区1951年以来近地表主要气候要素演化的时间和空间特征。结果表明，中国近50年来年平均地表气温变暖幅度约为1.1℃，比全球或半球同期平均增温速率明显偏高。地表气温增暖主要发生在最近的20余年，其季节和空间特征与前人分析结论基本一致。降水量变化趋势对所取时间段和区域范围敏感。_____________________________________ *作者简介：姜娜，女，1990—，在读硕士（学号：51110801048）。地图学与地理信息系统专业GIS开发与算法研究方向。E-mail：670369272@https://www.wendangku.net/doc/1818889905.html,

全球气候变暖及水资源短缺的认识

全球气候变暖及水资源短缺的认识全球变暖指的是在一段时间中，地球大气和海洋温度上升的现象，主要是指目前世界范围内认为主要原因很可能是由于温室气体人为因素造成的温度上升。→多年来，全球平均气温经历了：冷100）排放过多造成。近CO（代表气体2暖四次波动，→冷→暖全球气温明显进入八十年代后，总的看气温为上升趋势。上升。，使地表始终维持"玻璃温室"全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大的大气既在这一系统中，产生了适于人类和其他生物生存的环境。着一定的温度，大气对地面的这同时又能阻止地面辐射的散失，能让太阳辐射透过而达到地面，种保护作用即为大气的温室效应。温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。、全球正在处于1全球气候变暖主要有自然因素和人为因素。自然因素有：、地球周期性公转轨迹变动，地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形2温暖期；是有研究表明地球的温度曾经出现过高温和低温的交替，距离太阳更近。轨迹，、大气环境污染因素；2、人口剧增因素；1有一定的规律性的。人为因素有：、森林5、土地遭侵蚀，盐碱化，沙化等破坏因素；4海洋生态环境恶化因素；3.、9水污染因素；、8.物种加速灭绝因素；、7酸雨危

害因素；、6资源锐减因素；有毒废料污染因素。全球变暖使得气温升高，可能会使南极半岛和北冰洋的冰雪融化，北极熊和红树林和珊瑚礁等生态群引起海岸滩涂湿地、海平面将升高，海象会渐渐灭绝。沿海土地盐渍海水入侵沿海地下淡水层，海岸侵蚀全球变暖的可怕后果，丧失，化等，从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡，给海岸带生态环境带来了极大的灾难。同时水分蒸发也更多了，雨季延长，水灾正变得越来越频繁。遭受.水库大坝寿命缩短。遭受风暴影响的程度和严重性加大，洪水泛滥的机会增大、也可能将传染病病菌通过极端天气和气候事件（厄尔尼诺现象，干旱，洪涝，热，扩大疫情的流行，对人体健康危害。浪等）、减少二氧化碳排放量。为此注意以下几方1解决全球变暖的对策主要有：）提高能源利用技术和能源利用效率，进而减少煤、石油、天然气的使用1（面：）采用新能源，如：太阳能、风能、地热能、海洋2（量，减少二氧化碳的排放。能、核能、氢能等；也可以提高常规能源中水能的利用比重，间接减少二氧化碳3（的排放量。、植树造林，2）加强国际间的合作，取长补短，共享先进经验。使森林在吸收、固定二氧化碳方面发挥更大的作用。水资源包括经人类控制并直接可供灌溉、发电、

气候变化概况及成因

气候变化概况及成因 --------------《大气环境学》专题报告 曾华化学化工学院 151130004 摘要：工业革命以来，人类活动对自然的影响越来越大，随着温室气体的不断 排放，全球气候变暖问题已经日渐突出，由自然活动正常调配的气温，逐渐受人类活动的影响越来越大，20世纪暖期可能成为千年来最强的暖期，与此同时其他气候要素，如降雨等，都受到或大或小的影响，全球气候变化极大的影响了地球环境，不得不引起我们的重视。 1.概况 工业革命以来，全球气温随逐年有波动，但总体呈上升趋势，导致后期的冷年相对于之前的暖期，平均气温也有提升，冰川消融加快，等温线向高纬度高海拔地区位移，植物开花期提前等都从一定程度佐证了气候变暖的事实。降雨量虽无明显的提升，但降雨的时空间分布已有较大改变，与此同时，统计数据显示，虽然有些地区的降雨量有下降趋势，但全球总体降雨量仍呈现上升的趋势，其它气候状况也有改变，如厄尔尼洛现象异常增加，热浪增加等等都是气候变化的表现。全球气温升高，降雨增加，已经成为气候变化的主要表现。其成因复杂多变，但人类活动的影响无疑是其中重要的一环，各种温室气体的含量从工业革命以来大量增加则是这一现象背后极为影响深远的一个因素。 2.气温升高 2.1气温升高的表现 气温的下降、回收和波动本是自然的正常过程，在近千年的气温变化中有着明显的由暖到冷再回暖的过程，在近百年的尺度中也有着类似的过程，而从20世纪末到现在似乎正处在这样一个气温回收的阶段，我们无法肯定这样的过程究竟是自然起主导作用还是人类活动引导着这一过程的发生，但我们了解到这一过程似乎有着更为显著的特征，以至于我们认为这一次回暖或许是近千年来最强的，包括： 1.根据仪器观测，全球平均气温20世纪上升了0.6℃，21 世纪初的5 a 又 上升了0.1℃。 2.对1700种生物的研究发现，在20世纪后半叶，每10 a 向极区扩展6 km， 向高山抬升6 m，为1950-1995 年地面等温线扩展速度的2 倍。如果只分 析最近30 a（1975-2005年），等温线扩展的速度达到40 km/10 a。 3.2003年8月11日，瑞士格罗诺镇录得41.5℃，破139年来的记录。

国内外关于气候变化对水的影响的研究进展_张建云

第40卷第8期 2009年4月 　 　 人　民　长　江 Y a n g t z e R i v e r 　 　 V o l .40,N o .8 A p r .,2009 收稿日期:2009-03-20基金项目:水利部公益性行业重大专项(200801001)和现代水电科技创新项目(X D S 2008-01)联合资助作者简介:张建云,男,南京水利科学研究院水文水资源研究所,教授,博士。 文章编号:1001-4179(2009)08-0039-03 国内外关于气候变化对水的影响的研究进展 张建云 1,2 　王国庆 1,2 　刘九夫 1,2 　贺瑞敏 1,2 (1.南京水利科学研究院水文水资源研究所,江苏南京210029;　2.水利部应对气候变化研究中心,江苏南京210029) 摘要:简要介绍了由W M O 、U N E S C O 、U N D P 和I A H S 等一些国际组织发起并推动开展的气候变化国际合作研究 计划和我国自20世纪90年代以来先后开展实施的国家科技攻关计划等重大气候变化研究项目的基本情况。综述了气候变化的事实、情景及其对水利的影响评价等方面的研究成果。最后,针对目前我国水利的实际情况,指出“十二五”期间应在8个方面进一步加强对气候变化的研究。关　键　词:气候变化;水文水资源;影响;进展中图分类号:T V 21 文献标识码:A 以全球变暖为主要特征的气候变化及其影响已是不争的科学事实,气候变化问题业已成为各国政府和专家关心的全球性 问题之一。中国对气候变化问题给予了高度重视,成立了国家气候变化对策协调机构,并根据国家可持续发展战略的要求,采取了一系列与应对气候变化相关的政策和措施。 气候变化将改变全球水文循环的现状,引起水资源在时空上的重新分配,并对降水、蒸发、径流、土壤湿度等造成直接影响。深入研究气候变化对水的影响可为水资源的合理开发及可持续利用、经济社会的可持续发展提供科学依据。 1　开展的科学研究工作 气候变化已经成为国际社会公认的最主要的全球性环境问题之一。为了推动对全球气候变化潜在影响的研究,世界气象组织(W M O )、联合国科教文组织(U N E S C O )、联合国环境署(U N E P )、联合国发展署(U N D P )和国际水文科学协会(I A H S )等一些国际组织积极发起并推动开展了国际合作研究,制定、实施了一些相应的研究计划,如世界气候计划(WC P )、全球能量水循环试验(G E WE X )、国际地球生物圈计划(I G B P )、国际水文计划(I H P )等。I P C C (联合国政府间气候变化委员会)1988年由联合国环境计划署及世界气象组织共同组建,其任务主要是为政府决策者提供气候变化的事实和对未来气候的可能变化作出预测,以使决策者认识人类对气候系统造成的危害并采取对策。I P C C 定期开展以下3个方面的工作:①评价已有的气候变化的科学信息;②评价气候变化产生的环境及社会经济影响;③制定对策。到目前为止,I P C C 共完成了4次评估报告,并分别于1991、1996、2001年和2007年发布。其中,第2工作组完成的评估报告汇总了全球范围内气候变化的影响、适应性和脆弱性等方面的最新研究成果。I P C C 评估报告不仅为各国承担温室气体减排义务提供了科学信息,而且也为指导各国采取适应气候变化的对策提出了建议[1]。 美国国家研究协会于1977年就组织讨论了气候、气候变化和供水之间的相互关系和影响。世界气象组织(WM O )1985年出版了气候变化对水文水资源影响的综述报告,并推荐了一些检验和评价方法,随后又给出了水文水资源系统对气候变化的敏感度分析报告。国际水文科协(I A H S )1987年在第十九届国际I U G G 大会中举办了“气候变化和气候波动对水文水资源影响”的专题学术讨论会。20世纪90年代以来,气候变化对水文水资源的影响研究工作广泛展开,1990年出版的《气候变化与美国水资源》一书系统地总结了当时气候变化对水文水资源影响研究的方法、内容和成果。1991年第二十届I U G G 大会水文科学组的主题便是探讨土壤—大气之间相互作用的水文过程。1993年,以气候变化、大气圈和水圈的相互作用和影响、大尺度气候和水文模拟技术为主题,在日本召开了第六届国际气象和大气物理学协会与第四届国际水文科学协会(I A M A P -I A H S)联合大会。进入21世纪,气候变化成为各种国际会议的主要议题。例如,2004年在巴西召开的I A H S 大会中就包括了气候变化对水文水资源的影响讨论专题。2006年在北京召开了地球系统科学联盟(E S S P )和全球水系统计划(G W S P )联合会议,其中第4主题讨论的就是气候变化对海岸带、陆地河流的影响。在墨西哥举办的第四届世界水论坛和2007年在意大利召开的I U G G 国际大会中都讨论了气候变化对水文水资源的影响研究的科学问题[2]。同年8月,世界气候研究计划(Wo r l dC l i m a t e R e s e a r c h P r o g r a m m e )在西班牙巴塞罗那举行了季节预测研讨会,对季节气候预测方法、精度展开了激烈讨论。 我国在气候变化影响方面的研究始于20世纪80年代中后期。1988年在中国科学院及中国自然科学基金支持下,开展了“中国气候与海面变化及其趋势和影响研究”。该项目包括4个方面的研究内容:中国历史气候变化、中国海面变化、全球气候变暖和气候变化对西北、华北水资源的影响。在“八五”、“九五”和“十五”科技攻关项目中均相继设立了气候变化影响专

全球气候变化论文

全球气候变暖对人类社会生活的影响 摘要：全球气候变暖问题日趋严峻，由此导致的各类问题正在严重地威胁着人 类赖以生存的环境，影响着人们的生活。本文将从全球气候变暖的原因，其发展对人类社会生活的影响，以及提出一些应对全球气候变暖所带来的不利影响的策略。 关键词：全球气候变暖形成原因影响发展对策 一、全球气候变暖 进入21世纪以来，全球气候变暖及其对人类生存造成的损害和威胁已为世人公认。气候变暖已成为不可回避的重大理论和实际问题。气候变暖的明显化，让各种危害逐步进入人们的日常生活，因此气候变化已经不再仅仅是一个学科问题而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。气候变暖引发的问题也从单一性向多样化转变，从已知向未知发展。它引发的各种新现象改变着人类的生存状态。最主要是它所引发的灾害以不同形式出现，让人们不能预知，同时它又是全球范同的，这使得气候变暖成为了全世界所共同关注的问题。 最新科学研究成果表明：近一百多年来，全球平均气温经历了冷—暖—冷—暖两次波动，总的看为上升趋势。进入20世纪80年代后，全球气温明显上升。1981—1990年全球平均气温比一百年前上升了0.48℃（见下图）。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。据中国气象局发布的最新观测结果显示，中国近百年来（1908—2007年）地表平均气温升高了1.1℃，自1986年以来经历了21个暖冬，2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近三十年来，中国沿海海表温度上升了0.9℃，沿海海平面上升了90毫米。 全球气候不断增暖将改变各地的温度场，并影响大气的运行规律，各地蒸发量和降水量的时空分布亦随之改变；增温造成的海水、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。这一切都必将给人类赖以生存的资源环境，包括水资源、能源、土地、森林、海洋、人类健康、物种资源、生态系统和农业生产等带来巨大冲击，并造成许多目前仍估计不到的重大影响。 二、全球气候变暖形成的原因 全球气候变暖的原因可以分为俩大类，一类是人为因素，一类是自然因素1、人为因素 （1）人口剧增因素 近年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字，其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳“温室效应”[6]将直接影响着地球表面气候变化。

全球气候变化对水文与水资源的影响与建议

全球气候变化对水文与水资源的影响与建议 摘要：随着人类社会发展，全球的气候也面临着严重的挑战。日益恶化的气候 环境已经严重影响到人类的正常生活与生产。尤其是对水文与水资源的影响，直 接关系到人类对水资源的开发与利用。而水又是人类生活不可或缺的，本文就全 球气候变化对水文与水资源的影响进行了分析，并简单就如何减少全球气候变化 对水文与水资源的影响提出了相应建议。 关键词：全球气候变化；水文；水资源；影响 引言： 气候变化对水文水资源的影响已经成为当下全球关注的热点问题。伴随着全 球气候变暖，在很多地区已经出现了各种自然灾害，并且严重威胁到动植物等生 存生活的空间。所以，世界各地务必要针对气候变化产生的影响做出严谨正确的 分析，并找到对应的解决办法。其中，最重要的就是降低或减少气候变化对水文 水资源的影响，减少生产生活中碳排量等，因而促进全球社会发展和进步。 1 全球气候变化对水文与水资源的影响分析 1.1 对水循环的影响 气温的升高，会让海洋面积不断扩大；同时。蒸发量也随之而变大。那么直 接结果就是导致降水量的变化。在这种极端气候变化的长期影响下，势必会对降 水量产生很大的变化。所以，原本降水量大的地区可能就会发生洪涝等自然灾害。同时由于降水量变化，会在很大程度上改变甚至污染现有的江河湖泊的原有水质。如果这种情况持续恶化，会使得大量的水源受到污染，甚至大力破坏自然生态。 作为整个地球生物系统的一个重要组成部分———水系统，直接影响到自然气候 变化与生态环境，其中，水循环联系的大气水、地表水、生态水以及地下水系统，水循环所遭受的任何破坏都将极大地影响全球生态系统和水资源的演变与发展， 最终反作用与人类，影响着人类社会生动的各种活动。然而，气候变化会将会直 接影响到水循环，进而扰乱自然现象，导致各种灾害天气的发生，并直接影响生 态系统水资源的利用。 1.2 对水资源的影响 正常情况下，水资源基地，主要是作为一个重要组成部分，水量和河流径流 对河流径流的基础上，评价水资源的定义，根据多年以来，诸如洪水径流和内涝 水平均预测来分析。然而，目前人们只是从资源利用的角度来分析在水资源系统，进而确定可能被消耗利用的水资源量。其定义为对生态环境和水的一次性，在可 预见的时期，成本低下，技术上可行的措施以外的生活，生产，生态用水的河流，不包括中水回用的回报。由于气候变暖直接影响到如蒸发、降水、土壤含水量、 径流等各种水文变量的变化，这些变化最终将导致水资源在时间和空间的重新分配，并对水资源管理和开发利用产生重大影响。 1.3 对供需水的影响 一旦全球性气候出现变化，将直接导致水流量的变化，例如水温的升高或者 暴雨的增加最终给水的供需带来重大影响，严重影响到人们的正常生产与生活。 对于那些常年降水量少的干旱或半干旱地区，甚至是沙漠地带，供水系统的巨大 变化往往是由于微弱的降水量变化而引起的。在山间盆地，高温将加快春季积雪 融化成雨率降低到大雪，降雪时间缩短，春季径流是更迅速，早期的径流。气候 变化也影响到对水的需求，它可以影响水系统组件的广泛范围，包括水库，水质，水电运作。