海河流域不同地貌气候变化时空分析_郝振纯_闫龙增_鞠琴_等

第２１卷第１期２０１４年２月水土保持研究

Ｒｅｓｅａｒｃｈ　ｏｆ　Ｓｏｉｌ　ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　ＣｏｎｓｅｒｖａｔｉｏｎＶｏｌ．２１，Ｎｏ．１

Ｆｅｂ．

，２０１４　

收稿日期：２０１３－０９－２０ 修回日期：２０１３－１０－

２９ 资助项目：

全球变化研究国家重大科学研究计划项目（２０１０ＣＢ９５１１０３）；国家自然科学基金（４１１０１０１５，４１３７１０４７）；水文水资源与水利工程科学国家重点实验室专项经费资助（１０６９－

５０９８５５１２） 作者简介：郝振纯（１９５８—），男，山西翼城人，博士，教授，主要从事水文水资源和气候变化影响研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｈｚｃｈｕｎ＠ｈ

ｈｕ．ｅｄｕ．ｃｎ海河流域不同地貌气候变化时空分析

郝振纯１，闫龙增１，鞠琴１，顿珠加措２

（１．河海大学水文水资源学院，南京２１００９８；２．西藏自治区水文水资源勘测局日喀则水文水资源分局，西藏日喀则８５７０００

）摘　要：近百年来，全球气候变暖显著，潜在改变了区域水循环。过去５０ａ，海河流域气温增温明显，水分亏缺严重，影响了社会、

经济的发展。为了探究海河流域气候时空变化特征，考虑了流域地貌差异性，将海河流域划分为山区、丘陵、平原３个区域进行研究。选用１９５８—２０１１年３４个站点的８种气象要素资料，采用线性趋势法分析要素年际趋势；用Ｍ－Ｋ进行趋势显著性检验；用Ｐ－Ｍ公式计算流域潜在蒸散发并用Ｓｐ

ｅａｒｍａｎ法分析气象要素与潜在蒸散发之间的相关性，

以探求海河流域子区域的时空变化规律和改变区域水循环的主要驱动力。分析结果显示，海河流域气候变化明显，气象要素时空变化具有显著的地带性、季节性和年际性特征。气温先下降后上升，山区升温速度较丘陵、平原快；流域降水呈整体下降，平原地区降水量降幅较山区、丘陵大；平均风速、日照时数、相对湿度均呈明显下降趋势；

海河流域潜在蒸散发与相对湿度呈负相关，与日较差呈正相关。关键词：海河流域；地貌；气候变化；Ｍ－Ｋ检验；潜在蒸散发

中图分类号：Ｐ４６１．３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００５－３４０９（２０１４）０１－００５６－

０５Ｓｐａｔｉｏｔｅｍｐ

ｏｒａｌ　Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　Ｃｌｉｍａｔｅ　Ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｉｎ　ＤｉｆｆｅｒｅｎｔＫｉｎｄｓ　ｏｆ　Ｌａｎｄｆｏｒｍｓ　ｏｆ　Ｈａｉｈｅ　Ｒｉｖｅｒ　

ＢａｓｉｎＨＡＯ　Ｚｈｅｎ－ｃｈｕｎ１，ＹＡＮ　Ｌｏｎｇ－ｚｅｎｇ１，

ＪＵ　Ｑｉｎ１，Ｄｕｎｚｈｕ　Ｊｉａｃｕｏ２

（１．Ｃｏｌｌｅｇｅ　ｏｆ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ　

ａｎｄ　Ｗａｔｅｒ　Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ，Ｈｏｈａｉ　Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｊｉｎｇ２１００９８，Ｃｈｉｎａ；２．Ｘｉｇａｚｅ　Ｂｒａｎｃｈ　ｏｆ　

ｔｈｅ　Ｔｉｂｅｔ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ　Ｈｙｄｒｏｌｏｇｙ　Ｂｕｒｅａｕ，Ｘｉｇａｚｅ，Ｔｉｂｅｔ　８５７０００，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｏｖｅｒ　ｔｈｅ　ｐａｓｔ　ｃｅｎｔｕｒｙ，ｇｌｏｂａｌ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｈａｓ　ｂｅｃｏｍｅ　ｗａｒｍｉｎｇ　

ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｌｙ，ｗｈｉｃｈ　ｃｈａｎｇｅｄ　ｔｈｅ　ｒｅｇｉｏｎａｌｈｙｄｒｏｌｏｇｉｃ　ｃｙｃｌｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌｌｙ．Ｉｎ　ｒｅｃｅｎｔ　５０ｙｅａｒｓ，ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｓ　ｋｅｅｐ　

ｉｎｃｒｅａｓｉｎｇ；ｗａｔｅｒ　ｄｅｆｉｃｉｔ　ｉｓ　ｓｅｒｉｏｕｓ　ｉｎＨａｉｈｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｉｎ，ｗｈｉｃｈ　ｈａｓ　ａｆｆｅｃｔｅｄ　ｔｈｅ　ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ　ｏｆ　ｓｏｃｉｅｔｙ　ａｎｄ　ｅｃｏｎｏｍｙ．Ｉｎ　ｏｒｄｅｒ　ｔｏ　ｅｘｐｌｏｒｅ　ｔｈｅ　ｓｐａｔｉ－ｏｔｅｍｐｏｒａｌ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ，ｔｈｅ　Ｈａｉｈｅ　ｒｉｖｅｒ　ｂａｓｉｎ　ｉｓ　ｄｉｖｉｄｅｄ　ｉｎｔｏ　ｔｈｒｅｅ　ａｒｅａｓ　ａｓ　Ｐｌａｔｅａｕ，Ｈｉｌｌｓ，Ｐｌａｉｎ　ａｃｃｏｒｄｉｎｇ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｌａｎｄｆｏｒｍｓ′ｓｐａｔｉａｌ　ｈｅｔｅｒｏｇｅｎｅｉｔｙ．Ｔｈｅ　ｓｐａｔｉａｌ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ｐａｔｔｅｒｎｓ　ｏｆ　８ｍｅｔｅｏｒ－ｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｔ　３４ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｓｔａｔｉｏｎｓ　ｆｒｏｍ　１９５８ｔｏ　２０１１ｗｅｒｅ　ａｎａｌｙｚｅｄ　ｂｙ　ｕｓｉｎｇ　

ｌｉｎｅａｒ　ｔｒｅｎｄ　ｆｏｒ　ｉｎ－ｔｅｒ－ａｎｎｕａｌ　ｔｒｅｎｄ；ｕｓｉｎｇ　ｔｈｅ　Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ　ｔｅｓｔ　ｆｏｒ　ｓｉｇｎｉｆｉｃａｎｃｅ　ｔｅｓｔ；ｕｓｉｎｇ　Ｓｐｅａｒｍａｎ　ｍｅｔｈｏｄ　ｆｏｒ　ｃｏｒｒｅｌａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ＥＴ０ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ　ｂｙ　Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ　ｆｏｒｍｕｌａ．Ｔｈｉｓ　ｗｏｒｋ　ｉｓ　ｔｏ　ｒｅｖｅａｌ　ｔｈｅｒｅｇｕｌａｒｉｔｙ　ｏｆ　ｔｅｍｐｏｒａｌ　ａｎｄ　ｓｐａｔｉａｌ　ｖａｒｉａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｅｔｅｏｒｏｌｏｇｉｃａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｐｏｓｓｉｂｌｅ　ｄｒｉｖｉｎｇ　

ｆｏｒｃｅｓ　ｏｆ　ｒｅ－ｇ

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ｆａｌｌｉｎｇ．Ａｎｄ　ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ　ｏｆ　Ｐｌａｉｎ　ｒｅｇｉｏｎ　ｆｅｌｌ　ｍｏｒｅｔｈａｎ　Ｐｌａｔｅａｕ　ａｎｄ　Ｈｉｌｌｓ．Ａｖｅｒａｇｅ　ｗｉｎｄ　ｓｐｅｅｄ，ｓｕｎｓｈｉｎｅ　ｈｏｕｒｓ，ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ　ｗｅｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓ　ｄｏｗｎｗａｒｄ．Ｔｈｅ　ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ　ｗａｓ　ｎｅｇａｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｒｅｌａｔｉｖｅ　ｈｕｍｉｄｉｔｙ，ｐｏｓｉｔｉｖｅｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｄａｉｌｙ　

ｔｅｍｐｅｒａ－ｔｕｒｅ　ｒａｎｇ

ｅ　ｉｎ　Ｈａｉｈｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｉｎ．Ｋｅｙ　ｗｏｒｄｓ：Ｈａｉｈｅ　Ｒｉｖｅｒ　Ｂａｓｉｎ；ｌａｎｄｆｏｒｍｓ；ｃｌｉｍａｔｅ　ｃｈａｎｇｅ；Ｍ－Ｋ　ｔｅｓｔ；ｐｏｔｅｎｔｉａｌ　ｅｖａｐｏｒａｔｉｏｎ 在全球气候变暖背景下，

近百年来，中国大部分地区亦呈显著的增温趋势。我国学者对近百年来中

国气温变化做了不少研究，

对区域的气温变化趋势和跃变分析更是给予了密切关注［１］。王绍武［２］

分析了

近百年我国气温变化特征，发现我国气温变化趋势基本与北半球一致，但短期的几十年的变化，表现在最冷、最暖出现的时期却不完全相同。丁一汇［３］的研究也得出类似结论，认为在具体的变化过程和幅度上与全球变化存在明显差异。任国玉［１］对中国气温变化的研究发现，华北地区是中国现代增暖最明显的地区之一，最显著的季节在冬季和春季。赵少华等［４］利用Ｈａｒｇｒｅａｖｅｓ模型模拟分析了河北平原３４ａ的蒸散发、降水和气温变化。夏军［５］结合信息熵理论提出一种基于差异信息测度与ＧＩＳ技术的时空变异分析方法，直观地表达海河流域降水、蒸发和气温等水文要素的时空变异规律。袁再健等［６］对海河流域４０ａ降水与气温长期的变化趋势和空间差异进行了分析探

讨。为探究海河流域内部气候变化时空特征，对气候变化对海河区域水循环过程的影响做出可靠评估，本文考虑海河流域复杂多样的地貌类型，结合气候特征，将海河流域划分为山区、丘陵、平原３个区域，分析８种气象要素的趋势及其显著性，采用Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ法计算流域潜在蒸散发，并分析影响潜在蒸散的敏感气象因子。

１　研究区域和方法

海河流域位于１１２°—１２０°Ｅ、３５°—４３°Ｎ，流域总面积３１．８万ｋｍ２，流域内地貌类型复杂多样，流域北部是东西走向的燕山山脉，西部是南北走向的太行山山脉，燕山以南、太行山以东是广阔的华北平原区，总的地势是西北高东南低，大致分山区、丘陵、平原三种地貌。其中山区面积约占２２％，丘陵面积约占３８％，平原面积约占４０％。海河由北向南依次分为海河、滦河、徒骇马颊河３大水系，７大河系，１０条骨干河流，河道呈扇形分布，其水系分散、河系复杂、支流众多且过渡带短、源短流急［７］。海河流域处于中国干旱和湿润气候的过渡地带，多年平均降水量５２０ｍｍ，时空分布呈明显的地带性、季节性和年际差异。

海河流域地貌类型复杂多样，为了更具代表性地分析海河流域的气候变化，根据各站点的海拔和气候特点，将海河流域划分成山区、丘陵、平原３个区域，划分标准如下：山区（海拔＞９００ｍ），丘陵（海拔１００～９００ｍ），平原（海拔＜１００ｍ）［８－９］。其中山区有７个气象站，丘陵地区有８个气象站，平原地区有１９个气象站（图１）。本文采用的国家气象局３４个气象站１９５８—２０１１年共５４ａ的逐月气象资料包括：平均气温、平均最高气温、平均最低气温、平均相对湿度、降雨量、平均风速、日照时数和实测小型蒸发皿蒸发量。时段分析时降水、日照时数和蒸发为累加值，其它为平均值。

图１　海河流域山区、丘陵、平原划分及站点分布

２　结果与分析

２．１　线性倾向

由图２及表１可以看出，海河流域气象要素在山区、丘陵、平原的变化趋势总体一致，但不同地区不同时间段的变化差异较明显。表现在以下几方面：５４ａ间海河流域平均气温、最高、最低温度均呈上升趋势，且发生波动的时段基本同步。山区、丘陵、平原地区多年平均气温分别为４．６℃，９．１℃和１２．６℃，山区平均温度上升最快，丘陵区次之，平原区上升最慢。最低温度上升速度要大于最高温度，故日较差表现出下降趋势，其中平原地区表现得尤为明显。山区、丘陵地区日较差很相近，分别为１２．８℃和１２．６℃，大于平原区的１０．６℃。气温的四季变化与年平均变化趋势一致，山区、丘陵、平原区冬季气温上升比其它季节都快，夏季上升速度最慢且变幅也较小。

山区、丘陵、平原地区多年平均降水量分别为４７５．１０，４９０．１５，５６５．９１ｍｍ，平原区降水量明显大于另外两个区域，３个地区降水量均呈下降趋势，其倾向率分别为山区－１９．３０ｍｍ／１０ａ、丘陵－１６．２８ｍｍ／１０ａ，平原－２０．１２ｍｍ／１０ａ，丘陵降水量下降速度低于山区平原。１９５８—１９７８年间降水呈增加趋势，但增幅并不剧烈，１９８３年后趋于平缓，１９９３—１９９６年有短时段的上升，１９９６年以后降水量又持续下降。夏季降水变化趋势与年降水变化在时域上的分布有很大的相似性，即主汛期降水完全控制全年降水，山区、丘陵、平原夏季降水倾向率分别为－１４．９６ｍｍ／１０ａ，－１９．７９ｍｍ／１０ａ，－２３．５４ｍｍ／１０ａ。山区四季降水均呈减少趋势，丘陵、平原春季降水均有增加，丘陵冬季和平原秋季降水略有增加，３个地区

７

５

第１期 郝振纯等：海河流域不同地貌气候变化时空分析

冬季降水基本没有变化。

山区、丘陵、平原地区平均风速、日照时数、相对湿度的气候倾向率都小于０，呈波动下降趋势（图２仅列出平均风速变化过程线）。平均风速先升高后降低，丘陵、平原风速变化基本同步，山区平均风速大于平原，丘陵平均风速最小且下降速度最慢，三地区冬季和春季的平均风速减少速度较快，夏季最慢。

山区、丘陵、平原日照时数的变化过程一致，以２０世纪８０年代为界，先增多后减少，总体呈下降趋势，平原区变幅最大，山区最小。平原地区年平均日照时数明显少于山区、丘陵，且平原日照时数减少最快，为－８．６２ｈ／１０ａ，其次是丘陵地区－６．４５ｈ／１０ａ。３个地区夏季日照时数下降最多，春季最少，秋冬季下降速度比较接近。流域呈现日照时数偏少的气候态，与华北地区空气中气溶胶颗粒的“阳伞效应”以及观测站周围障碍物高度角的增加有关。

图２　１９５８－２０１１年山区、丘陵、平原年平均气象要素过程线表１　海河流域气象要素气候倾向率

时间地区平均温度

（℃／１０ａ）

最高温度

（℃／１０ａ）

最低温度

（℃／１０ａ）

日较差

（℃／１０ａ）

平均风速

（ｍ／ｓ·１０ａ）

日照时数

（ｈ／１０ａ）

相对湿度

（％／１０ａ）

降水量

（ｍｍ／１０ａ）

ＥＴ０

（ｍｍ／１０ａ）

山区０．４３　０．４４　０．４５－０．０１－０．１７－３．９０－０．６０－１９．２９　２．６６年平均丘陵０．２４　０．１８　０．３７－０．１８－０．０９－６．４５－０．２９－１６．２８－０．２４平原０．２７　０．１２　０．４２－０．３０－０．１７－８．６２－０．７１－２０．１２－０．７５

山区０．４０　０．３９　０．４２－０．０３－０．１７－３．１５－０．９２－０．５１　０．６８春季丘陵０．２２　０．１６　０．３６－０．２０－０．１２－５．７２－０．３６　３．６９－０．４１平原０．３１　０．１５　０．４９－０．３４－０．２３－４．７２－０．７０　２．９８－０．５６山区０．３６　０．４１　０．３５　０．０７－０．０７－５．４１－０．８８－１４．９６　１．１９夏季丘陵０．１６　０．１９　０．２５－０．０６－０．０１－８．３０－０．４７－１９．７９　０．２５平原０．１４　０．０３　０．２６－０．２３－０．１１－１２．７８－０．５５－２３．５４－０．２３山区０．３８　０．４３　０．３９　０．０３－０．１５－３．１８－０．３７－２．５２　０．５８秋季丘陵０．２０　０．１７　０．３１－０．１４－０．０７－５．６８－０．５０－０．１７　０．１１平原０．２４　０．１３　０．３５－０．２２－０．１４－８．５０－１．０８　０．６１　０．１１山区０．５６　０．５４　０．６３－０．１０－０．２９－３．９３－０．２８－１．１３　０．２０冬季丘陵０．３７　０．２１　０．５３－０．３２－０．１７－６．１４　０．２４　０．１０－０．１９平原０．４１　０．１９　０．５９－０．３９－０．２１－８．２９－０．６３－０．１７－０．１５

平原地区相对湿度最大，年平均值为６２．５３％，山区、丘陵年均值分别是５７．９８％，５３．５０％。丘陵地区冬季相对湿度有较小的上升，但其它季节均下降。山区相对湿度春夏季减少较快，平原相对湿度秋冬季节减少较快。相对湿度的变化分别在１９６５年、１９７９年、１９９２—１９９３年、２００３年出现峰值，短期变幅较大，总体呈先上升后降低的趋势，丘陵地区相对湿度变幅最小，而平原在１９７４—１９９３年间相对湿度变幅较大，

８

５ 水土保持研究 第２１卷

其余时段变幅很相近。

山区、丘陵、平原区潜在蒸散发（ＥＴ０）变化并不一致，山区ＥＴ０增加，增幅２．６６ｍｍ／１０ａ，丘陵和平原区ＥＴ０减少，且平原区减少较快。山区ＥＴ０在１９９５年前持续减少，之后增加剧烈；丘陵、平原区ＥＴ０变化同步，１９７６年前ＥＴ０增加，１９７６—１９８３年变化平缓，之后持续降低，２０００年后波动变化。３个地区ＥＴ０夏季变幅最大，其次是春季。山区年平均及四季的ＥＴ０均增加，丘陵地区ＥＴ０减少时段在冬春季节，夏秋季有所增加，平原区ＥＴ０也在秋季增加，其它季节减少。２．２　显著性检验

Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ检验是目前应用最为成熟的基于秩的非参数统计检验方法，其优点是不需要样本遵从一定的分布，也不受少数异常值的干扰，更适用于类型变量和顺序变量［１０］。该方法常用于温度、降水、径流量等水文时间序列变化趋势的显著性检验，主要通过计算标准化变量Ｚ来判断序列趋势是否显著［１１］。本文取α＝０．０５的显著水平，如果一时间序列在此置信水平下存在显著变化趋势，则｜Ｚ｜＞Ｚ

α／２＝１．９６

，Ｚ值为正，表明具有上升趋势，Ｚ值为负，则为下降趋势。检验结果如表２所示（仅列出年平均和春季的Ｚ值）。

表２　气象要素Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ检验统计量Ｚ值（α＝０．０５）［１０］

时间地区平均温度最高温度最低温度日较差平均风速日照时数相对湿度降水量ＥＴ０山区５．２５　５．０４　５．１８－０．３８－５．２７－４．６９－３．５１－２．４９　３．７８年平均丘陵４．３２　３．２５　６．００－３．９５－４．０９－６．４８－１．６８－１．８７－０．５４平原５．３３　２．２８　６．６１－６．１２－７．４２－６．８６－３．１０－１．６９－０．８７山区３．７４　３．３５　３．５９－０．６０－４．８２－２．０７－２．００　０．１０　２．５５春季丘陵２．９３　２．１２　４．５３－２．５１－４．０１－３．６４－１．１０　１．８８－０．１９平原３．９１　１．７１　５．９７－４．９３－７．２７－２．６５－１．４０　１．９７　０．０１

从表２中各气象要素Ｍａｎｎ－Ｋｅｎｄａｌｌ检验统计量Ｚ值可知，海河流域山区、丘陵、平原地区气象要素变化趋势与线性趋势方法的结果一致。山区、丘陵、平原的平均温度和最低温度年平均值和四季均呈显著上升趋势，山区和平原区的最高温度年平均和四季均上升显著，丘陵地区秋冬季节最高温度上升并不显著。受最高、最低温度变化影响，日较差在平原下降显著，在山区变化不显著，丘陵地区日较差除夏季外其它季节下降显著。山区、丘陵、平原年均降水量均下降但仅在山区下降显著。山区、丘陵、平原地区降水量年内分布表现为：夏季都表现出显著的下降趋势，春季降水量均有增加，且平原区增幅显著，而秋季和冬季降水量在３个地区有升有降，但变化不明显。

除了丘陵地区夏季平均风速下降不明显外，山区、丘陵、平原地区其它季节及年平均风速均显著下降。全流域的日照时数年变化和季节变化均呈显著性下降。３个地区的平均相对湿度都有下降趋势，但下降时段存在差异，山区春夏季下降显著，丘陵下降并不显著，平原区夏秋季下降显著。山区年平均及春夏秋季潜在蒸散发均显著增加，冬季增加不显著，丘陵和平原区潜在蒸散发总体减少，但变化不显著。２．３　流域蒸散发分析

气候变化会对水文循环产生影响，蒸散发是水文循环的重要环节，既关系到水量平衡和水量转化，同时也关系到地表的能量平衡，是水循环中最直接受气候变化影响的一项。分析蒸散发变化的气候敏感性对于深入理解气候变化对水文循环的影响具有重要的理论和实践意义。１９９８年联合国粮农组织（ＦＡＯ）推荐ＦＡＯ　Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ公式作为计算参考作物蒸发量的唯一标准方法，是因为这一方法以能量平衡和水汽扩散理论为基础，既考虑了作物的生理特征，又考虑了空气动力学参数的变化，具有较充分的理论依据和较高的计算水平［１２］。

ＥＴ０＝０．４０８Δ（Ｒｎ－Ｇ）＋γ［９００／（Ｔ＋２７３）］

ｕ２（ｅｓ－ｅａ）［Δ＋γ（１＋０．３４ｕ）］（１）３４个测站２０ｃｍ水面蒸发与ＥＴ０平均折算系数是０．４５。不同测站的折算系数有所区别，与测站位置有关［１３］。影响折算系数的因素很多，首先是蒸发皿系数，本文采用的实测蒸发资料是２０ｃｍ蒸发皿的数据，蒸发皿系数（转换到水面蒸发）约为０．６左右；其次是参照作物蒸发率与水面蒸发的比值；再次就是气温—蒸发计算模式在不同条件下的适应性［１４－１５］。山区、丘陵、平原地区计算潜在蒸发与实测蒸发的线性相关系数ｒ分别是：０．８１，０．８６，０．９１，相关系数都较高，表明Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ方法蒸发计算结果符合要求。

不同气象要素的变化造成蒸发在时间和空间上的波动，在不同区域起着不同的作用。每个气象要素对潜在蒸发变化的影响程度取决于两个方面，一是气象要素对ＥＴ０的敏感性；二是该气象要素的变化趋势和程度。因此，对不同的区域需具体分析蒸发规律变化的原因，定量评估每个气象要素对ＥＴ０变化的贡献程度。Ｍ－Ｋ显著性检验结果显示，海河流域山区潜在蒸散发呈显著增加趋势，在丘陵平原地区潜在蒸散发减少。由表３—４可知，总体来看，海河流域内影响潜在蒸散发的气象要素主要有气温日较差、相对湿度，其中ＥＴ０与相对湿度和日较差有显著的相关

９

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第１期 郝振纯等：海河流域不同地貌气候变化时空分析

关系，且与相对湿度呈负相关，与日较差呈正相关。山区平均温度、最高温度增加显著，相对湿度显著减小，日较差减小不显著，因此山区潜在蒸散发显著增加主要是由平均温度、最高温度升高，相对湿度减小引起的；丘陵地区相对湿度减小并不显著，而日较差和平均风速显著减小，说明丘陵地区的ＥＴ０增加是由于日较差和平均风速的减小导致的；平原区日较差、相对湿度均显著下降，是影响ＥＴ０增加的原因。３个区域潜在蒸散发的敏感性因素并不相同，日较差在丘陵、平原地区对潜在蒸散发敏感，相对湿度在山区、平原地区对蒸散发敏感，而平均温度、最高温度仅在山区对蒸散发敏感，平均风速仅在丘陵对蒸散发敏感。

表３　各气象要素与ＥＴ

０

的Ｓｐｅａｒｍａｎ相关系数

区域相对湿度平均气压日照时数平均风速平均温度日较差最高温度最低温度山区－０．７９４＊＊　０．３４７＊０．１１２－０．３０８＊　０．５８３＊＊０．５８３＊＊　０．６５９＊＊　０．４０７＊＊丘陵－０．６１１＊＊－０．３１７＊　０．４４３＊＊　０．５６６＊＊０．０２９　０．６５９＊＊０．２３７－０．２３０　平原－０．５１４＊＊－０．３６６＊＊　０．３９７＊＊　０．３５５＊＊０．２０５　０．５１３＊＊　０．４９９＊＊－０．０９８　注：＊表示９５％置信度，＊＊表示９９％置信度。

表４　Ｓｐｅａｒｍａｎ相关程度分级表

３　结论

（１）线性趋势法和Ｍ－Ｋ显著性检验结果显示，海河流域山区、丘陵、平原地区平均气温、最高、最低温度均呈上升趋势，山区升温速度最快；季节变化与年平均变化趋势一致，春夏秋季气温变幅略小于年平均，冬季气温变幅较大。最低温度上升速度大于最高温度，故日较差呈下降态势，平原地区表现得尤为显著。

（２）降水量呈整体下降的同时，又有连丰或连枯的现象，且主汛期降水控制全年降水。平原地区降水量降幅较山区、丘陵大。

（３）山区、丘陵、平原地区平均风速、日照时数、相对湿度均显著下降。山区平均风速大于平原，下降速度一样，丘陵地区下降最慢，年内变化冬春季平均风速减少较快。年平均日照时数平原减少最快，丘陵其次，年内变化夏季下降最快，这与夏季测站周围障碍物高度角增加有关。３个地区平均相对湿度都下降，丘陵地区冬季小幅上升。

（４）山区ＥＴ

０

增加，丘陵、平原区ＥＴ０同步减少，且平原区减少较快，ＥＴ０夏季变幅最大。

（５）ＦＡＯ　Ｐｅｎｍａｎ－Ｍｏｎｔｅｉｔｈ法计算的潜在蒸散发与实测小型蒸发平均折算系数为０．４４９。Ｓｐｅａｒｍａｎ相关分析结果显示，海河流域潜在蒸散发与相对湿度和日较差有显著的相关关系，且与相对湿度负相关，与温度差呈正相关。山区潜在蒸散发还与平均温度、最高温度显著正相关，丘陵地区潜在蒸散发与平均风速有显著的正相关关系。参考文献：

［１］　唐国利，任国玉．近百年中国地表气温变化趋势的再分析［Ｊ］．气候与环境研究，２００５，１０（４）：７９１－７９８．

［２］　王绍武．近百年我国及全球气温变化趋势［Ｊ］．气象，１９９０，１６（２）：１１－１５．

［３］　丁一汇，戴晓苏．中国近百年来的温度变化［Ｊ］．气象，１９９４，２０（１２）：１９－２６．

［４］　赵少华，杨永辉，邱国玉，等．河北平原３４年来气候变化趋势分析［Ｊ］．资源科学，２００７，２９（４）：１０９－１１３．

［５］　夏军，欧春平，王中根．基于ＧＩＳ和差异信息测度的海河流域水文气象要素时空变异性分析［Ｊ］．自然资源学报，２００７，２２（３）：４０９－４１４．

［６］　袁再健，沈彦俊，褚英敏，等．海河流域近４０年来降水和气温变化趋势及其空间分布特征［Ｊ］．水土保持研究，２００９，１６（３）：２４－２６．

［７］　褚健婷，夏军，许崇育，等．海河流域气象和水文降水资料对比分析及时空变异［Ｊ］．地理学报，２００９，６４（９）：１０８３－１０９２．

［８］　Ｗａｎｇ　Ｗ，Ｐｅｎｇ　Ｓ，Ｙａｎｇ　Ｔ，ｅｔ　ａｌ．Ｓｐａｔｉａｌ　ａｎｄ　ｔｅｍｐｏｒａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ　ｅｖａｐｏｔｒａｎｓｐｉｒａｔｉｏｎ　ｔｒｅｎｄｓ　ｉｎｔｈｅ　Ｈａｉｈｅ　Ｒｉｖｅｒ　ｂａｓｉｎ，Ｃｈｉｎａ［Ｊ］．Ｊｏｕｒｎａｌ　ｏｆ　ＨｙｄｒｏｌｏｇｉｃＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，２０１０，１６（３）：２３９－２５２．

［９］　杨斌，顾秀梅，刘建，等．基于ＡｒｃＧＩＳ的山地与非山地分类方法体系研究［Ｊ］．国土资源遥感，２０１１，２３（４）：６４－６８．［１０］　魏凤英．现代气候统计诊断与预测技术［Ｍ］．北京：气象出版社，２００７．

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［１２］　郝振纯，杨荣榕，陈新美，等．１９６０—２０１１年长江流域潜在蒸发量的时空变化特征［Ｊ］．冰川冻土，２０１３，３５（２）：

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［１３］　陈吉琴．近５０ａ来长江流域气象因素分析及蒸发变化原因初探［Ｄ］：南京：河海大学，２００７．

［１４］　杨永胜，赵琪，闫斌，等．Ｅ－６０１型蒸发器与φ２０ｃｍ蒸发皿观测资料的相关分析［Ｊ］．水文，２００３，２３（５）：４２－４４．［１５］　罗健，荣艳淑．几种潜在蒸散量经验公式在华北地区的应用评价［ＯＬ］．中国科技论文在线，２００７．

０

６ 水土保持研究 第２１卷

气候变化论文

摘要：近年来，全球气候变化已成为人类面临的最大威胁。化石燃料的大量燃烧，的无节制排 温室气体放，森林的过度砍伐，使全球气温急剧上升，导致了许多灾难性的后果，冰川退 缩，海平面上升……形势相当严峻。多种研究结果证实，过去50年观测到的全球平均温度 的升高是人为温室气体浓度增加引起的。必须将大气中二氧化碳浓度控制在一定的水平内，才能避免发生极端气候变化后果。低碳经济正是在应对气候变化背景下产生的新概念，并被视作解决气候问题的根本出路。低碳经济是以低能耗、低污染、低排放为基础的经济形态，其实质是通过能源技术和制度创新，提高能源利用效率，构造清洁能源结构，改变以化石燃料为主的现有能源消费格局。在2009年年底的哥本哈根会议上，低碳经济是“后危机时代” 的实体经济的方向与出路。气候变化危机归根到底是人类过度耗费自然资源而导致的危机，因此，要从根本上解决气候变化危机，就必须从改变人们生活态度和生活方式入手。这需要我们每一个人从身边做起，从一点一滴做起。 关键词：气候，气候变化，低碳，低碳经济 正文： 1. 气候变化( Climate change ) 气候变化是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的 为10 年或更长)的气候变动。 1.1 气候变化简介 《联合国气候变化框架公约》 (UNFCC)C 第一款中，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。” UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。气候变化 ( climate change )主要表现为三方面：全球气候变暖( Global Warming )、酸雨( Acid Deposition )、臭氧层破坏( Ozone Depletion )，其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题，关乎到人类的未来！ 1.2 气候变化的原因 气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成 成分和土地利用的改变。既有自然因素，也有人为因素。在人为因素中，主要是由于工业革命以来人类活动特别是发达国家工业化过程的经济活动引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利

武汉市湖泊面积时空演变与驱动力分析

市湖泊面积时空演变及驱动力分析 实 验 报 告

成员： 一、实验背景 曾经，市数百个大小湖泊星罗棋布，遍布三镇，当之无愧地被称为“百湖之市”，湖泊成为市民的骄傲。然而，据2010年市水务局的调查数据显示，近几十年来的湖泊面积减少了228.9平方公里，五十年来近100个湖泊人间“蒸发”，中心城区仅存的38个湖泊，还面临着继续被侵蚀的危险。 众所周知，气候变化等自然因素是导致湖泊面积缩小和消亡的原因之一。但对市消亡的近百湖泊而言，这一因素几可忽略。随着经济的发展，社会的进步，在利益的驱使下，大量的湖泊被填，用以养殖或者建造城市用地。 客观地说，湖泊的大面积缩小和消亡，有着特殊的历史原因。市水务局的统计数据表明，市缩减的湖泊面积有六成是由于上世纪五六十年代填湖造地和围湖养鱼造成的，市的各大湖泊几乎均受波及。特别是面积较大的湖泊，在这一阶段面积剧减，有的甚至完全消失或转化为人工精养鱼池，如东西湖、汊湖等；有的则被切割成若干小湖泊，如沙湖、东湖等。 进入上世纪90年代，随着城市建设的发展，市逐渐加快旧城改造和城市道路建设，旧城的改造和城市的兴建，使得土地的价值不断上升，道路的规划和商品房、工厂厂房的兴建，在巨额利益趋势下，填埋湖泊的惩罚已经不被人所重视，填埋的湖泊特别是一些被污染了的湖泊上长起了繁华的街市，大量的湖泊在城市的喧嚣中流干了最后一滴眼泪。 二、实验意义 湖泊在生态系统中占据着重要的地位，是重要的国土资源，具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运，改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在国民经济的发展中发挥着重要作用同时，湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所，湖泊本身对全球变化响应敏感，在人与自然这一复杂的巨大系统中，湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点，是陆地水圈的重要组成部分，与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切，具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。湖泊的消亡将对陆地水文系统产生重要影响,它的主要危害是加剧洪涝、干

气候变化经济学 - 清华大学地球系统科学系

2017年清华大学地球系统科学系“大气科学（全球变化方向）”辅修 课程简介 《全球变化导论》授课教师：宫鹏、杨军 本课程总括了全球变化的知识体系，既是全球变化辅修专业的入门基础，又可作为通识教育课程。通过本课程的学习，学生不但可以提高对包括地球自然演化过程、生物起源及进化、陆地生物地球化学循环、海洋生物地球化学循环、生物多样性减少、全球大气成分变化与全球变暖等全球变化中的基本过程和原理的认识，还可以增强对人类文明起源和文化发展、世界自然地理环境状况与地理大发现、世界人口动态及地理分布、技术革命推动的工业革命、人口迁移与城市化等人为活动对全球变化的推动作用，以及绿色革命与环境保护主义的兴起、中国传统文化与社会可持续发展等全球变化背景下等环境管理指导思想的理解，能够奠定认识全球变化的科学基础，为后续课程的学习创造条件，为将来参与全球变化相关领域的研究和管理工作打下坚实的基础。 《气候变化》授课教师：罗勇、张建松 本课程是集气候变化科学、气候变化的影响、适应与脆弱性以及减缓气候变化等内容于一体的大气科学（全球变化方向）辅修专业的本科专业课程，同时也是全校性选修课程。本课程介绍全球气候变化的事实、成因及预估，气候变化对主要行业、领域及区域的影响，适应和减缓气候变化的主要政策措施和技术选择，气候变化国际谈判与国际制度，应对气候变化与环境保护、实现可持续发展、建设生态文明等之间的协同关系，以及气候变化经济学和气候伦理等内容。本课程将采用课上讲授、课下慕课（MOOC）自学和专题讨论（Panel Discussion）的教学方式，通过大班授课与小组研讨、线上线下混合式教学相结合，加强师生和同学间互动，促进教学相长。每个主题均附有思考题，促进学生对相关问题的思考和批判性思维的拓展。本课程还将组织联合国气候变化模拟谈判、气象局实地参观和模拟碳交易等活动，以提高教学效果。 《气候变化经济学》授课教师：蔡闻佳、王灿 本课程在介绍经济学基本原理的基础上，重点关注经济学在气候变化领域的应用和主

低碳经济的经济学分析

中国低碳经济分析及优化建议 摘要：转变经济增长方式，走可持续发展的低碳经济之路是未来人类社会的必然选择。随着中国的综合国力的不断提升，工业化和城市化进一步加大，在生产力进步的同事，环境问题越来越成为当前中国乃至世界的一个重要问题。其中，由于现代产业的发展，碳排放量随之扩大。大气中的二氧化碳浓度明显增加，全球变暖的现象导致世界各地发生了剧烈的环境变化。本文从微观经济学和社会环境的角度分析了低碳经济的外部性和公共物品的特征，在生产领域中，生产者及消费者的行为产生的外部性问题，如何实现社会最优，实现社会公平。分析低碳经济的最优合理配置，并在完全信息的前提下，对解决低碳经济中的多边外部性的政府规制和碳交易进行了分析，MSC和MPC以及MSB和MPB之间在现实生活中不可能完全相等，因此需要引入政府为外部化成本买单，即制定相关税收政策或者收费政策来实现帕累托最优。合理的制度安排会引致低碳经济达到帕累托的最优。对于污染水平达到最优进行碳排放配置的分析。最后总结低碳经济的发展建议。 关键词：低碳经济，外部性，公共物品，政府管理，产权交易 一、前言 随着人类经济社会的发展和工业化进程的加快，对能源的需求不断上升，大量化石能源的开发和使用，人为地增加了大自然的二氧化碳浓度，打乱了地球生态系统的平衡，导致全球变暖的温室现象。根据联合国政府间气候变化专门委员（International Panelon Climate Change，IPCC）会发布的第四份气候变化评估报告，在过去的100年（1906年~2005年）中，全球平均气温升高0.56℃~0.92℃，由于二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体（GHG）造成的温室效应使全球平均地表气温上升了0.3℃~0.6℃；预计21世纪末，全球平均气温（与1980年~1999年相比）将继续升高l.8℃~4.0℃，平均地面温度可能会升高1.1℃~6.4℃（IPCC，2007），这种全球的气候变化将对人类的生存和发展带来一系列问题，包括冰川融化导致海平面的上升，干旱、洪水、飓风等极端气候现象和自然灾害频发，生态系统退化等。 由于人们无节制地排放所引起的气候变化引起各国政府的高度重视，1979年，第一次世界气候大会上，气候变化首次作为一个引起国际社会关注的问题提上议事日程。1988年，联合国建立了政府间气候变化专门委员会监测和报告全球气候变化。1997年，在日本京都由联合国气候变化框架公约中制定的《京都议定书》（Kyoto Protocol），明确提出：“将大

广西降水时空分布特征

广西降水时空分布特征 [摘要]本文通过查询1970-2008年广西省的降水资料，对广西降水时空分布特征展开论述。经过调查、分析，发现广西降水分布地域性较为明显，而且各个季节的变化对其降水的分布及情况也产生了一定的影响。文中对广西降水的时间分布特征及地域分布特征展开分析，对气象研究具有一定的参考作用。 [关键词]广西降水时空分布特征 降水属于广西的重要天气现象之一，若持续降水且降水量过大，极有可能产生一定的灾害，包括引发洪水、山体滑坡、塌陷等方面，甚至威胁居民的人身安全及财产安全。因此，对降水的时空分布特征进行研究，可以有效的了解广西省的降水分布特点，从而及时对天气现象开展预测，以便在出现超大降水的情况时及时采取防治措施，降低其所带来的危害。 1降水的时间分布特征 本文中的相关数据资料来源为广西气象台的雨量库，主要以常规化的统计分析方法来进行相应的分析工作。 1.1年、月际变化特征 经过查阅广西气象台的雨量库得知，近十几年来，广西多数地方出现强降水情况，而且强降水的发生频率较高。其中，1994年的强降水日数最多，共120d，占该年的降水量的32.7%；而1989年的强降水日数最少，是近十几年来最少的，共61d，占该年的降水量16.7%，其强降水日数仅为1994年的一半。 此外，结合强降水日数与相应年际变化趋势，可以发现广西省全年都可以出现强降水天气，其实际降水强度在一年中的各个月份也各不相同。而且其强降水的月际分布有明显的双峰型特征，其峰值一般在6月份出现，降水量为16.8d；并于8月份出现第二峰，第二峰并没有第一峰的特征明显，主要为15.6d。在一年之中，广西省一般主要在5-8月份出现强降水情况，其强降水日数占据全年日数的70%左右，尤其是六月份的时候。通过查询资料还发现，强降水过程日数逐月分布呈现单峰型特征，尤其以6月份的强降水日数最多，为4.66d，而在汛期，即4-9月期间出现强降水过程日数占据全年强降水日数的百分之九十以上。 1.2降水日变化特征 由于白昼和夜间热力条件的差异，暴雨存在明显的日变化：等差值线总趋势呈东北—西南走向，即夜间暴雨频数的由桂西北地区向桂西南地区逐渐减少，桂西北的夜间暴雨比白天高出5～7次。以频次差值最大的凌云和岑溪两个测站作代表，分析桂西北和桂东南昼间和夜间暴雨的逐月变化的情况。在白天时段，两个测站的暴雨频次逐月变化有明显的差别：从数量上看，无论在那一月份，陆川

武汉市湖泊面积时空演变与驱动力分析

市湖泊面积时空演变及驱动力分析

成员: 实验背景 曾经，市数百个大小湖泊星罗棋布，遍布三镇，当之无愧地被称为“百湖之市”，湖泊成为市民的骄傲。然而，据2010年市水务局的调查数据显示，近几十年来的湖泊面积减少了228.9平方公里，五十年来近100个湖泊人间“蒸发”,中心城区仅存的38个湖泊，还面临着继续被侵蚀的危险。 众所周知，气候变化等自然因素是导致湖泊面积缩小和消亡的原因之一。但对市消亡的近百湖泊而言，这一因素几可忽略。随着经济的发展，社会的进步，在利益的驱使下，大量的湖泊被填，川以养殖或者建造城市用地。 客观地说，湖泊的大面积缩小和消亡，有着特殊的历史原因。市水务局的统计数据表明，市缩减的湖泊面积有六成是由于上世纪五六十年代填湖造地和围湖养鱼造成的，市的各

大湖泊几乎均受波及。特别是面积较大的湖泊，在这一阶段面积剧减，有的甚至完全消失或转化为人工精养鱼池，如东西湖、汉湖等；有的则被切割成若干小湖泊，如沙湖、东湖等。 进入上世纪90年代，随着城市建设的发展，市逐渐加快旧城改造和城市道路建设，旧城的改造和城市的兴建，使得土地的价值不断上升，道路的规划和商品房、工厂厂房的兴建，在巨额利益趋势下，填埋湖泊的惩罚已经不被人所重视，填埋的湖泊特别是一些被污染了的湖泊上长起了繁华的街市，大量的湖泊在城市的喧嚣中流干了最后一滴眼泪。 二、实验意义 湖泊在生态系统中占据着重要的地位，是重要的国土资源，具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运，改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在国民经济的发展中发挥着重要作用同时，湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所，湖泊本身对全球变化响应敏感，在人与自然这一复杂的巨大系统中，湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点，是陆地水圈的重要组成部分，与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切，具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。湖泊的消亡将对陆地水文系统产生重要影响，它的主要危害是加剧洪涝、干旱、风沙以及土地沙漠化等灾害，进而破坏土地资源、水资源和生物资源，导致生态环境恶化。 湖泊与我们的生活质量息息相关，面对日益萎缩和消失的湖泊，我们应该具有一种责任感，树立保护湖泊的意识。本次实验就是从自身的专业知识出发，运用RS技术和GIS技术相结合，对湖泊空间数据和属性数据进行分析和输出，分析湖泊数量和面积的变化以及湖泊面积减少的驱动力，希望对市湖泊的综合治理和保护开发提供理论依据，并以真实的数据警醒呼吁大家在日常生活中注意保护湖泊，保护水资源。 三、实验方案 1、数据准备与处理 本次实验所用到的主要数据有：1980—2010年的遥感影像数据，市行政区划边界SHP 文件，75年?2010年气温、降雨等气象数据，市社会经济因素数据。数据处理过程主要包括波段合成、影像纠正、影像拼接和影像裁剪四个部分，最终结果是得到各个年份的市遥感影像图。波段合成就是用ERDAS勺layer stack功能模块将包含于每幅影像中的四个tif文件合成为一幅img影像；影像纠正是利用A0I裁剪的原理去除合成后影像的彩色条纹边缘部分，有些影像边缘较纯净，则不需要进行这一步骤；彫像拼接是将每个年份的四幅img影像通过erdas的 mosaic功能拼接得到一整幅图像；在影像裁剪之前，首先要将市行政区划边界SHP文件转化为img格式，利用mask功能用边界影像在各年份的拼接影像中裁剪出属于的行政区划的部分。

气候变化经济学研究综述

气候变化经济学研究综述 王东风张荔 2012-08-14 14:49:35 来源：《经济学家》(成都)2011年11期 【内容提要】气候变化经济学目前尚无完整的理论体系，是经济学研究的一个分支。气候变化经济学的渊源是可持续发展理论，公平性原则、可持续性原则和共同性原则是气候变化经济学的基本原则是气候变化经济学的研究范围包括：气候变化的经济影响，温室气体减排的经济含义，温室气体减排手段的经济分析，气候变化的国际政治经济分析以及气候变化与中国的经济发展。 【关键词】气候变化气候变化经济学碳排放温室气体减排 一、引言 气候变化问题归根结底是人类的可持续发展问题。可持续发展理论最早可追溯到马尔萨斯悲观的人口理论，而且，长期以来，人口问题也是可持续发展的核心议题。与人口问题相伴而生的是资源问题和环境问题。由罗马俱乐部于1972年发表的《增长的极限》强烈刺激了人们对人口、资源及环境担忧的神经。而近20多年，随着全球升温速度的加快和极端天气事件的频繁出现，气候变化问题已经成为可持续发展的核心。 以联合国为主的国际组织推动了关于气候变化的学术研究。1988年成立的联合国气候变化专门委员会展开对气候变化的科学影响和社会经济问题的综合评估，分别于1990年、1996年、2001年和2007年发布了四次评估报告，在国

际社会产生了广泛影响。1992年在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展会议达成了《气候变化框架公约》；1997年在日本京都召开的《气候变化框架公约》第三次缔约方大会上通过了《京都议定书》，对主要工业国家的二氧化碳排放提出了量化减排标准；2007年在印尼巴厘岛召开的联合国气候变化大会通过了“巴厘岛路线图”；2009年在丹麦哥本哈根召开的气候变化大会尽管没能达成任何具有法律约束力的文件，但会议还是在国际社会及学术界产生了巨大影响。 气候变化问题的日益严重是气候变化经济学发展的原动力，而气候变化的国际公共物品特殊属性以及由此带来的艰难的国际谈判则为气候变化经济学注入了能量强大的推进剂。气候变化经济学目前尚无完整的理论体系，它作为经济学的研究方向而存在，研究领域集中在气候变化的经济影响、气候变化治理的经济分析以及气候变化的国际政治经济分析。本文从以下方面展开对气候变化经济学研究进展的综述：气候变化的经济影响，温室气体减排的经济含义，温室气体减排手段的经济分析，气候变化的国际政治经济分析以及气候变化与中国经济发展。 二、气候变化的经济影响：可持续发展的经济分析 可持续发展的概念最早出现在1987年世界环境与发展委员会发表的《我们共同的未来》。在由布伦特兰夫人主持的该报告中，可持续发展被定义为“既满足当代人的需求，又不对后代人满足其自身需求的能力构成危害的发展”。1989年联合国环境署理事会在《关于可持续发展的声明》中，将可持续发展的概念进一步明确为“可持续的发展是指既满足当前需要而又不削弱子孙后代满足其需要能力的发展，而且绝不包含国家主权的含义”。随着对可持续发展概念的理解和

1970-2012年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素

文章编号一１６７２Ｇ６６３４(２０１９)０３Ｇ００８１Ｇ０８D O I 一１０．１９７２８/j ．i s s n １６７２Ｇ６６３４．２０１９．０３．０１０１９７０Ｇ２０１２年华北平原大气可降水量时空变化及其影响因素 田晓磊一李宝富一李学伟一李一婷一朱明博一王龙飞 (曲阜师范大学地理与旅游学院,山东日照２７６８００ )摘一要一基于１９７０Ｇ２０１２年华北平原探空站和地面站气象资料, 分析了大气可降水量的时空变化特征及其影响因素．结果表明:(１)１９７０Ｇ２０１２年, 华北平原年均大气可降水量呈不显著下降趋势,速率为－０．１０m m /１０a ．其中,秋季大气可降水量减少速率最高,为－０．１８m m /１０a ．在空间上,华北平原东南部年均大气可降水量降低速率明显大于西北部．(２)近４０多年来, 华北平原年均降水效率基本稳定,速率为－０．０１％/１０a ．(３)在年和季节尺度上, 华北平原大气可降水量变化与降水量仅在冬季相关性不显著．在空间上,仅华北平原南部年均大气可降水量与降水量呈显著正相关 性;而降水效率与降水量在各尺度上均呈极显著相关性．(４)北半球极涡面积和亚洲区极涡强度分别对春季和夏季大气可降水量的变化影响较大．而秋二冬季,大气可降水量与西伯利亚高压和亚洲 经向环流关系密切． 关键词一大气可降水量;降水效率;大气环流;时空变化;华北平原中图分类号一P ４２６文献标识码一A ０一引言 大气可降水量(又称为空中水汽含量)是单位气柱中从地面到大气层顶的水汽总量,可表征降水的潜力, 也是评估空中水资源的重要依据[１Ｇ３]． 华北平原作为我国重要的政治二经济二文化中心,经济发展迅速二人口分布密集,对水资源的需求量迅速增加．同时,在全球变化背景下,近年来华北平原气温升高,降水减少,进一步 加剧了水资源的供需矛盾．目前,该区已成为我国水资源严重缺乏的地区之一[４]．因此,从区域层面和国家需求来讲,开展以大气可降水量为代表的空中水汽资源演化过程与机制方面的研究,不仅有助于提高对空中水汽资源变化机理的认识,而且可为水资源极度匮乏地区制定科学的空中水汽资源开发与管理策略提供科学依据．目前,对于大气可降水量变化特征已有一些研究成果[５Ｇ７]．例如,韩军彩[８]基于探空和再分析资料分析了华北地区１９７９Ｇ２００８年水汽含量的时空变化特征, 发现水汽含量由东南沿海向西北内陆随纬度增高而减少;王旭丹等[９]研究表明华北地区１９６０Ｇ２００５年水汽含量在不断下降．刘园园等[３]利用１９６４Ｇ２００８年郑州站探 空资料,发现在长期线性趋势上,可降水量呈微弱下降趋势,并在１９９０年代末发生突变．曹丽青等[１０]利用N C E P /N C A R 再分析资料研究了１９４８Ｇ２００３年华北地区大气中水汽含量与极端天气事件的关系, 发现大气中水汽含量与南方涛动和厄尔尼诺都有较好的相关性．张秉祥等[１１]分析了华北平原近３０a 空中水汽含量与 降水量的关系,研究表明当空中水汽含量偏多(少)时,华北大部分地区降水量偏多(少)．Z h u 等[１ ２]研究发现水汽含量对大气气溶胶具有一定影响．S h i 等[１ ３]研究了多种卫星资料在青藏高原地区对大气可降水量的监测能力．张扬等[１４]指出虽然西北地区探空站点较少,但是探空资料可以较好反映空中水汽的时空变化规律 及其与降水量的关系．可见,与其它资料相比,采用探空资料研究大气可降水量相对简便[１４]．杨保东等[１５]解读了１９７４Ｇ２０００年河北地区大气水汽含量的变化趋势,发现了河北地区大气水汽含量的年变化总体呈现微收稿日期:２０１８Ｇ０８Ｇ１５基金项目:国家自然科学基金项目(４１５０１２１１);曲阜师范大学国家级大学生创新创业训练计划项目(２０１７１０４４６００６)资助通讯作者:李宝富,男,汉族,博士,副教授,研究方向:气候水文与生态环境,E Ｇm a i l :l e n n y ００６＠１６３．c o m．第３２卷一第３期２０１９年６月一一一聊城大学学报(自然科学版)J o u r n a l o fL i a o c h e n g U n i v e r s i t y (N a t ．S c i ．)V o l ．３２N o ．３J u n ．２０１９

气候变化的经济学：一个文献综述

气候变化的经济学：一个文献综述 一、气候变化的特征 在过去的30年中，以气候变暖为主要特征，全球范围内的大气平衡正在受到破坏，这会对人类生活产生全面和长期的重大影响。很多研究者利用一些相互独立的数据观测到外力导致的气候变化，发现过量燃烧化石燃料①破坏了大气平衡，并且导致了全球变暖。这些研究证实了IPCC②第三次评估报告（IPCC，2001）的结论，即“50年来的全球变暖很可能应该归因于人类导致的温室气体的增加”。 然而，温室气体排放是否会造成全球变暖，全球变暖是否会对各国经济产生影响以至于必须采取控制和减排措施，曾经在很长时间都有争议，这种争论甚至一直持续到上世纪末。Schelling（1992）就认为，越是放眼长期，温室气体对气温的影响就越不确定。他还就气候变暖是否会对全球经济产生大的影响提出质疑，一方面是因为现代科技无法对长期影响做出准确预测，另一方面是因为随着依赖气候的产业越来越少，气候变化对经济产生的负面作用也将有限。但是目前Schelling等提出的这类争议已经不复存在，气候变暖会对全球自然生态和人类生活造成破坏这一点被很多科学研究的成果证明，在学界也已达成广泛共识。 据研究，全球平均表面气温在过去的100年里上升了0.3－0.6℃。Hansen 和Lebedeff（1987－1988）每5年取一个平均值，得出的结论是全球平均表面气温从1880年的－0.5℃上升到1980年的0.2℃。IPCC第三次评估报告（IPCC，2001）预计从1990年到2100年，全球平均表面气温将上升1.4－5.8℃。就像Dickinson（1986）指出的那样，实际的均衡气温上升幅

中国人口时空变化分析

一．研究区概况及数据来源 (2) 二．全国人口空间分布规律 (2) （一）人口空间分布 (2) （二）人口面积洛伦兹曲线 (4) 三．全国人口时序变化特征 (4) （一）全国人口时序变化 (4) （二）人口预测 (5) 三．全国人口空间变化规律 (6) 四．全国人口变化的空间相关性 (9)

1949——2009年中国人口时空变化分析 杜洋1，毛宇飞1 （1.北京师范大学地理学与遥感科学学院，北京新街口外大街19号100875；） 摘要：本文的目的是通过对1949-2009年中国各省区人口统计数据的研究，获得中国人口时空变化规律。利用GIS技术和洛仑兹曲线，探究人口的空间分布规律；利用人口数学模型研究中国人口的时时序变化规律同时对人口进行合理的预测；引入水文学中的变差系数和偏态系数两个参数，探究全国人口空间分布变化规律，包括人口重心变化和人口平衡性变化；利用多元线性回归的内相关关系探究人口变化的空间相关性。 关键字：人口时空变化 一．研究区概况及数据来源 中国位于亚洲大陆的东部（北纬53°30′—北纬4°东经135°05′—73°40′）、太平洋西岸，陆地面积约960万平方公里。中国是世界上人口最多的发展中国家。第六次全国人口普查数据显示，我国总人口为1370536875人。计划生育是中国的一项基本国策。本文数据主要来源于《新中国六十年统计资料汇编》、1990-2009全国统计年鉴，以及全国1:500万矢量化地图。 二．全国人口空间分布规律 （一）人口空间分布 根据2009年全国各省市人口总量及行政区域面积，计算出各地的人口密度（人口密度=人口总量/行政区域面积），如图1。 从图中可以看出，东部人口密集，西部人口稀疏，东西部人口密度差别很大，其中全国人口密度最高的地区是上海，人口密度最高达3046.3人/平方千米，西藏人口密度最低，为2.4人/平方千米，上海人口密度为西藏人口密度的1269.292倍。 平原、盆地人口多，高原、山地人口少。东部的黄淮海平原、华北平原、长江中下游平原、珠江三角洲、四川盆地为我国人口高度密集区，人口密度多在400人/平方千米以上；而广大西北内陆人烟稀少，青藏高原、横断山区、天山南部人口十分稀少，人口密度在10人/平方千米以下。 经济中心和重点开发区人口密集。从图中可以看出人口密度大于1000人/平方千米的地区多为区域经济中心，如北京、天津以及上海，分别是京津冀城市群与长三角城市群的核心城市，在全国经济排名中占有领先的地位。

近 50年华北地区降水量时空变化特征研究

第25卷　第2期 自　然　资　源　学　报Vol 125No 12　2010年2月JOURNAL OF NAT URAL RES OURCES Feb .,2010　 收稿日期:2008-06-24;修订日期:2009-10-06。 基金项目:国家科技支撑计划课题(2007BAC03A02);科技专项(2007FY120100);上海市气象局启明星专项(QM200801)。 第一作者简介:张皓(1982-),男,天津市人,硕士,工程师,主要从事作物生长模拟与气候变化影响方面研究。E 2mail:zhangh@cli m ate .sh .cn 3通信作者简介:冯利平,教授,博士生导师,主要从事作物系统模拟、资源利用与气候变化方面的研究。E 2mail:fen 2gl p@cau .edu .cn 近50年华北地区降水量时空变化特征研究 张　皓1,2,冯利平13 (1.中国农业大学资源与环境学院,北京100193;2.上海市气候中心,上海200030) 摘要:利用华北地区(京、津、晋、冀、鲁、豫)92个气象台站近50年的逐日气象数据,采用趋势分析法和小网格法分析华北地区降水量的时空变化规律,并利用GI S 工具实现空间分异表达。结果表明:华北地区降水相对较少,年均降水量为614mm 。年均降水量呈由东南向西北逐渐减少的趋势。春季降水纬向分布明显,而夏季降水经向分布更为突出,秋冬季降水与年降水分布相似。随着年降水量由多到少变化,多雨区由东部沿海向南部地区移动,少雨区呈由中西部地区向中北部地区移动的趋势。该区降水年际变异性强,年降水和夏季降水均呈明显的降低趋势,春季降水略呈升高趋势,冬季降水升高趋势更为明显。1980年为由多雨期向少雨期的转折点,降水量存在8～10a 的显著振荡周期。20世纪60年代为月降水正距平出现最多的时期,而80年代和90年代为月降水负距平出现最多的时期。华北地区降水量季节性差异明显,夏季降水集中,全年65%～85%的降水量集中在6—9月。 关　键　词:华北地区;降水量;趋势分析法;小网格法 中图分类号:P426161+4 文献标志码:A 文章编号:1000-3037(2010)02-0270-10华北地区主要位于半湿润半干旱地区,降水是其水资源的重要来源之一,影响着当地粮食生产、生态环境安全和社会经济的可持续发展。降水量变化的时空分布受季节、纬度和地理因子的影响,具有明显的年际和年内变化特点,对农业生产,特别是部分地区仅依赖雨养条件的农业生产来说,其影响尤为突出。研究华北地区降水量时空变化规律与特征,有助于合理利用降水资源和进行水资源的有效管理。 华北地区降水量的变化特征已有学者做过研究。牛存稳等 [1]分析了华北地区降水年代际变化、年际变化及其产生原因,孙燕等 [2]研究了异常降水在年际和年代际间的变化规律和特征,张利平等[3]归纳出华北地区降水存在的主要周期变化,陈烈庭 [4]对华北地区夏季降水标准差的空间分布和降水距平百分率年际和年代际变化的地域特征进行了分析。目前的研究对降水量空间变化涉及较少,分析精确度也较低,为了更为精确、深入地反映华北地区降水的时空变化特征,本文利用该区92个气象站点近50年逐日降水资料,采用小网格法划分精细化网格,拟合不同分区降水要素方程,采用GI S 逆距离加权插值法,分析华北地区降水的时空变化规律和特征,实现降水变化的空间分异表达,以期为华北地区降水资源科学合理利用和农业生产管理提供理论依据。

气候变化经济学和气候政策(一)

气候变化经济学和气候政策(一) 在气候变化经济学和气候政策的文献综述基础上，剖析了经济学原理在全球气候变化研究中的应用。在总结西方流行的气候变化的经济影响评估、预测、分析方法和模型的前提下，回顾了不同空间和时间尺度上温室气体减排成本估算的方法和结果，特别分析和强调了气候变化不确定性的特点对经济模型和政策设计的影响，提供了有效的基于市场的政策选择。 关键词：气候变化经济学；气候变化的经济影响；温室气体减排成本 一、引言 政府间气候变化委员会(IPCC)第四次评估报告指出(2007a)，近百年来，全球表面的气温升高了0.74℃。如果在2000年到2030年间依然保持目前的能源消费结构，全球温室气体的排放将增加25—90％，预计未来20年间，气温将每10年增加0.2℃。科学证据表明燃烧化石燃料排放的二氧化碳的累积以及人类活动排放的其他温室气体如甲烷和氧化亚氮等是导致气候变化的重要原因。气温升高可能导致极端气候事件(如热浪)发生的频率加大、风暴的密集度增加、大气降水模式的改变以及海平面上升等。这些自然系统的变化反过来又会对生态系统的功能产生根本的影响，从而威胁生物的生存能力和人类财富的安全。 经济学家WilliamsNordhaus1982发表了题为“HowFastShallWeGrazeTheGlobalCommons”的文章，开始应用经济学研究气候变化，从此气候变化经济学就将焦点落在分析气候变化的影响和提供积极的针对面临的气候问题的政策分析。虽然和环境经济学的其他领域有重叠，但气候变化经济学更多的是利用气候变化的鲜明特点，即温室气体影响的长期性、气候问题产生和影响范围的全球化、政策的效益和成本的不平衡的分布等，来理解气候变化问题的多个侧面。通过模拟经济发展和温室气体排放增长的趋势，检验和分析技术选择对气候变化进程和减排成本的影响，选择控制气候变化的具体措施(如碳税和碳交易等)。 气候变化经济学已经建立了其研究领域和基础要素，并在经济学界达成了共识。1997年，美国2500名经济学家，包括9位诺贝尔经济学奖得主共同发表了一项声明，指出最有效的减缓气候变化的方法是通过基于市场的政策。他们认为如果没有控制措施，温室气体继续排放将导致世界随着气候系统的变化经历根本性的变革。他们相信经济学家和决策者能够利用大量的证据和量化的风险评估提供的信息来帮助形成应对气候变化的措施。 二、气候变化的损失和减缓的效益 气候变化可能导致一系列的后果，如平均气温升高、极端天气现象频率发生、降水模式的变化、海平面上升和生态系统的改变等，这些生物物理系统要素的变化将对人类的福利产生不同程度的影响。经济学家通常将气候变化对人类福利的影响分为两类：市场和非市场的损失。市场的损失(marketdamages)来源于气候变化导致的市场产品的价格波动和数量的变化给福利带来的影响，主要是因为生产量的变化受气候变化要素的约束。研究者通常应用气候依赖型的生产函数来模拟气候变化的福利影响。例如，小麦的产量是气候要素气温和降水的函数，因此可以直接估算由于气候要素变化导致的小麦产量的变化。生产函数法还被用在森林、能源服务、水资源利用以及海平面上升导致的洪水等产生的经济损失。有学者认为生产函数法忽视了产品之间替代的可能性。于是享乐价格法(hedonicapproach)则成为估算气候变化损失的另一选择。例如Mendelsohnetal.(1994)将享乐价格法应用到农业，基于选择最大化地租的假设，利用跨部门的数据检验自然、物理和气候变量对土地价格的影响。 非市场的损失(no—marketdamages)包括由于不利的气候变化导致的直接效用的损失、损失的生态系统的服务以及生物多样性减少导致的福利的减少。这些损失的价值不能够在市场上直接观察到。例如，生物多样性的损失没有和价格的变化有任何明显的直接联系，也观测不到需求的变化。条件价值评估法(ContingentValuationMethod)是最有争议也是最为广泛被采用的评估非市场损失的方法。BerkandFovell(1998)利用支付意愿法研究了美国加州不同地域的公众为阻止当地的气候变化每月愿意支付的价格。结果表明冬季人们为阻止当地气候变得

江苏省降雨时空分布特征研究

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/8a1812413.html, 江苏省降雨时空分布特征研究 作者：徐晨光冯新峰郑志伟申子通 来源：《现代农业科技》2014年第20期 摘要根据江苏省13个气象观测站点的分布位置建立泰森多边形，并利用普通克里金插值法和建立的基尼系数降雨分布不均匀性模型，对南京市和江苏省1961—2010年的降雨量、基尼系数和洛伦茨不对称系数的系列进行研究。结果表明：近50年来，江苏省年降雨量在空间上呈现明显的梯度变化，从东南沿海向西北内陆逐渐减少；江苏省年降雨量趋于增加，降雨年内时间分布趋于均匀，较多月份的降雨量占年降雨量的比例增大。雨季月份降雨量较集中，东南部大暴雨发生的频次增加，增大水土流失发生的可能性；非雨季月份降雨量较少，西北部容易造成土壤干旱，对植被生长和生态恢复极为不利。 关键词降雨；分布模型；时空分布；江苏省 中图分类号 P426.6 文献标识码 A 文章编号 1007-5739（2014）20-0236-04 随着全球变暖所带来的负面影响日益突出，气候变化所诱发的环境问题受到人们的广泛关注，诸多学者对各类气象要素（如降雨、气温、蒸发等）进行了大量研究，并取得了一系列进展[1-3]。降雨作为水资源的一个重要方面，其多寡和分布直接影响到区域经济的发展。 江苏省地处我国东部的江淮流域，工农业比较发达，但旱涝灾害严重，对当地经济社会的可持续发展和人民生命财产安全造成了不良影响。近年来，江苏省降雨量的时空分布趋势比较受关注，但对降雨量的年内变化分布趋势却研究较少[4-5]。提高对江苏省降雨时空的预测能力对当地经济社会发展有重要意义，因此该文借助于地理信息系统技术，借鉴基尼系数的构建思路，利用洛伦茨曲线的特征分析，对江苏省13个观测站1961—2010年间降雨年内分布的均匀度进行定量分析，以为合理利用气候资源、优化产业布局、促进农业生产提供参考。 1 资料与方法 1.1 资料选取 选取江苏省13个气象台观测站点（徐州、赣榆、盱眙、淮阴、射阳、南京、高邮、东台、南通、吕泗、常州、溧阳、吴县东山）1961—2010年的逐月降雨量值。 1.2 研究方法 运用Analysis Tool中CreateThiessen Polygons工具为江苏省13个气象观测站点创建泰森多边形，并求出每个多边形的面积，以及该多边形在江苏省总的土地面积中所占的比例；应用ArcMap9.3地统计学模块（Geostatistics）中普通克里金插值方法插值形成面雨量，分析研究区多年月均及年均面降雨量的空间分布；利用建立的基尼系数降雨分布不均匀性模型，对研究区

土地利用现状及时空变化分析

土地利用现状及时空变化分析 [摘要] 目前，修武县的第二次土地大调查已结束，通过这次土地大调查，摸清了修武县的土地利用现状情况，本文通过对比分析1996-2009年间的土地利用变化情况，介绍了近年来土地利用的时空变化与趋势分析，并就土地利用中存在的问题进行了分析。 [关键词] 土地利用调查时空变化 0 引言 土地是人类在这个星球上赖以生存的不可再生资源，是一个国家立国的基本要素。土地利用变化是全球环境变化与可持续发展的重要研究内容，它不仅体现在数量结构的变化，更是空间格局的变化，通过对土地利用现状的时空变化分析，我们可以清晰地掌握土地利用存在的问题，对及时调整土地利用政策、科学编制土地利用总体规划提供决策参考。 1 研究区域概况 修武县地处河南省西北部，太行山南麓，介于东经113°08′17”－113°32′03”，北纬35°07′39”－35°28′32”之间，隶属焦作市。东邻新乡市获嘉县与辉县市，南和武陟县接壤，西与焦作市区毗邻，北靠山西省晋城市与陵川县。县域东西宽约36公里、南北长约40公里，全县辖3镇、5乡、223个行政村，总面积为668.03平方公里。 2各类土地分布及利用情况 （一）土地利用现状成果 根据修武县土地利用现状调查数据库统计结果，目前修武县土地总面积为66803.66公顷，其中耕地24964.93公顷，占土地总面积的37.39%；园地318.83公顷，占总面积的0.48%；林地26106.82公顷，占总面积的39.08%；草地2635.06公顷，占总面积的3.94%；交通运输用地1712.48公顷，占总面积的2.56%；水利及水域设施用地1865.81公顷，占总面积的2.79%；其他土地1200.61公顷，占总面积的1.80%；城镇村及工矿用地7999.12公顷，占总面积的11.97%。 从调查结果可以看出，林地和耕地是面积最大的地类，说明修武县仍是一个传统的、以农业、林业为主的地区；城镇村及工矿用地面积比例11.97%，说明修武县城镇化率未达到一个较高的水平。 （二）土地利用分布情况分析 在耕地分布中，南水北调以南地区主要为水浇地，该地区地势平坦，土地肥

气候变化经济学(下).

气候变化经济学(下 尼古拉斯·斯特恩著季大方译 【内容提要】文章针对气候变化经济学的研究目标、基本概念、主要内容以及涉及的经济学方法,提出了全面的分析和评价,并根据经济学的分析结果对排放指标、政策工具和全球行动提出了建议。文章认为,气候变化经济学首先应该关注二氧化碳的存量以及与之有关的风险和不确定性,可控的二氧化碳浓度应稳定在 550ppmCO2e的水平,相关的减排成本为世界GDP的1%,为实现削减所需要的碳价格约等于或大于每吨二氧化碳30美元。在确定气候变化的损失值时,应从合适的价格机制入手,用形式建模补充其不足,并考虑到适度的贴现率和伦理问题。文章还分别考察了不同政策工具的作用,并讨论了如何建立和维持全球应对气候变化的局面。 【关键词】气候变化经济学贴现率全球应对 (三形式建模 总量模型已经在气候变化经济学中得到广泛应用。它们试图借助比如大气环流模型,把气候变化科学与经济模型结合起来,然后取个名字叫做―综合评估模型‖,或IAMs. 正如我曾经指出的,在需要比较极其不同的路径的地方,在需要考虑长达数百年的时间段的地方,在风险和不确定性具有决定性意义的地方,在众多关键的经济、社会和科学特征人们所知甚少的地方,说模型能够在政策论述中被用作主要的定量要领,是很难让人相信的。因此,综合评估模型虽然能够给论点的某些方面施加某种限制,但它会带来或者混淆问题或者遗漏问题的关键特征的风险。 一个相关但有差别的关键问题是它们的运用,即当减排成本的模型化与排放损失的模型化融合到一起时,综合评估模型能否被用作最优化分析的工具。在这方面,它们仍然不太可信。我们这些在20世纪60年代、 70年代和80年代受过最优税收和最优增长分析教育的人,都懂得模型结果对于简单的结构假设如偏好、生产、技

武汉市湖泊面积时空演变及驱动力分析

武汉市湖泊面积时空演变及驱动力分析 实 验 报 告 成员：

一、实验背景 曾经，武汉市内数百个大小湖泊星罗棋布，遍布三镇，武汉当之无愧地被称为“百湖之市”，湖泊成为武汉市民的骄傲。然而，据2010年武汉市水务局的调查数据显示，近几十年来武汉的湖泊面积减少了228.9平方公里，五十年来近100个湖泊人间“蒸发”，中心城区仅存的38个湖泊，还面临着继续被侵蚀的危险。 众所周知，气候变化等自然因素是导致湖泊面积缩小和消亡的原因之一。但对武汉市消亡的近百湖泊而言，这一因素几可忽略。随着经济的发展，社会的进步，在利益的驱使下，大量的湖泊被填，用以养殖或者建造城市用地。 客观地说，武汉湖泊的大面积缩小和消亡，有着特殊的历史原因。武汉市水务局的统计数据表明，武汉市缩减的湖泊面积有六成是由于上世纪五六十年代填湖造地和围湖养鱼造成的，武汉市的各大湖泊几乎均受波及。特别是面积较大的湖泊，在这一阶段面积剧减，有的甚至完全消失或转化为人工精养鱼池，如东西湖、杨汊湖等；有的则被切割成若干小湖泊，如沙湖、东湖等。 进入上世纪90年代，随着城市建设的发展，武汉市逐渐加快旧城改造和城市道路建设，旧城的改造和城市的兴建，使得土地的价值不断上升，道路的规划和商品房、工厂厂房的兴建，在巨额利益趋势下，填埋湖泊的惩罚已经不被人所重视，填埋的湖泊特别是一些被污染了的湖泊上长起了繁华的街市，大量的湖泊在城市的喧嚣中流干了最后一滴眼泪。 二、实验意义 湖泊在生态系统中占据着重要的地位，是重要的国土资源，具有调节河川径流、发展灌溉、提供工业和饮用的水源、繁衍水生生物、沟通航运，改善区域生态环境以及开发矿产等多种功能，在国民经济的发展中发挥着重要作用同时，湖泊及其流域是人类赖以生存的重要场所，湖泊本身对全球变化响应敏感，在人与自然这一复杂的巨大系统中，湖泊是地球表层系统各圈层相互作用的联结点，是陆地水圈的重要组成部分，与生物圈、大气圈、岩石圈等关系密切，具有调节区域气候、记录区域环境变化、维持区域生态系统平衡和繁衍生物多样性的特殊功能。湖泊的消亡将对陆地水文系统产生重要影响,它的主要危害是加剧洪涝、干旱、风沙以及土地沙漠化等灾害,进而破坏土地资源、水资源和生物资源,导致生态环境恶化。 湖泊与我们的生活质量息息相关，面对日益萎缩和消失的湖泊，我们应该具有一种责任感，树立保护湖泊的意识。本次实验就是从自身的专业知识出发，运用RS技术和GIS技术相结合，对湖泊空间数据和属性数据进行分析和输出，分析湖泊数量和面积的变化以及湖泊面积减少的驱动力，希望对武汉市湖泊的综合治理和保护开发提供理论依据，并以真实的数据警醒呼吁大家在日常生活中注意保护湖泊，保护水资源。 三、实验方案 1、数据准备与处理 本次实验所用到的主要数据有：1980--2010年的遥感影像数据，武汉市行政区划边界SHP文件，武汉75年~2010年气温、降雨等气象数据，武汉市社会经济因素数据。数据处理过程主要包括波段合成、影像纠正、影像拼接和影像裁剪四个部分，最终结果是得到各个年份的武汉市遥感影像图。波段合成就是用ERDAS的layer stack功能模块将包含于每幅影像中的四个tif文件合成为一幅img 影像；影像纠正是利用AOI裁剪的原理去除合成后影像的彩色条纹边缘部分，有些影像边缘较纯净，则不需要进行这一步骤；影像拼接是将每个年份的四幅img