全球变化研究评论-第一辑

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内容简介: 本专辑通过一篇综述性文章介绍了过去30年来人类活动引起全球变暖的相关辩论和最终得以被科学界接受这一事实。另一篇论文通过多种模型模拟预言21世纪人类活动有可能对未来千年气候产生不可逆转的影响。两文充分展示了由于人类活动引起全球快速变化,以及其对国际社会寻求减缓全球变化进程实现社会可持续发展形成的严峻挑战。针对我国全球变化研究的薄弱环节,提出我国开展全球变化研究需要加强的四个方面,以及实施跨学科研究和国际合作的重要性。专辑还介绍了我国深入开展气候变化研究需要建设观测平台,改进模式性能,提高对相关过程机理的认识等详细的科学计划;介绍近年来研究陆地生态系统取得的重要进展,包括新的概念思路和先进的理论方法;强调必须同时考虑气候变化、城市化、人类活动及土地利用政策等的交互作用。专辑最后介绍在实现清洁发展过程中充分考虑本土可持续发展的经济学方法。

目录: 我国全球变化研究急需加强的几个问题
气候系统观测与模拟研究综述
全球变暖:对这个几乎肯定的事实的总结
二氧化碳排放导致不可逆转的气候变化
陆地碳循环对气候变暖的反馈作用
气候-生物圈系统内正在变化的反馈
全球变化对植物物种分布的影响预测:未来的挑战
CO2浓度升高、氮沉降、温度上升及管理对温带和寒带森林碳吸收的可能影响:文献综述
基于日尺度的树木光合作用对土壤呼吸的调节
全球变化与城市生态学
气候变化影响模型需要考虑土地利用变化和火灾等干扰事件
加拿大森林碳源和碳汇的空间分布
陆地生态系统与大气的交互作用对研究制定气候变化适应和减缓对策的意义
把可持续发展融入清洁发展机制的分类抽租法
从人类全球性驯化自然到人与自然和谐发展

书摘: 6.3 云反馈
云反馈和水汽紧密相关,使得信息、类型、高度、持续时间、范围以及和辐射有关的各种交互作用的不确定性更加复杂。云可以散射绝大多数短波可见光,反射近红外和长波辐射。然而最近的观测表明:云吸收的短波辐射比以前我们想象得要多209/6,原因可能是小水滴中烟尘的影响。云的辐射取决于诸多方面:云的厚度、成云的水滴的大小、总体水汽含量、气溶胶含量和影响等。高层云’通过反射下行的长波辐射变得温暖,下层的云通过向上反射短波辐射和辐射长波而变得更冷。卫星观测数据显示净辐射云的驱动力是负反馈(Ramanathaneta1,1989),导致气候系统变冷。然而像图25所看到的那样,这种反馈有点是正的。此外,云产生降水。不仅对人类这是很重要的量,在降水和再蒸发过程中相位变化对模型中整个热量的传输以及水汽的垂直分布都很重要。因此小的物理过程的研究是气候研究的重要组成部分,但是在大小方面,采用子格网单元内(各种过程的)比例是有必要的,即使知道,对这些过程进行参数化也很重要。
6.4 二氧化碳驱动力的其他例子
人们仍然想知道,二氧化碳和温室气体是否能够如此有效地驱动气候变化?他们以冰期二氧化碳和甲烷含量的升高为证,来说明这个影响是很小的。相反,在这些气体含量增加之前肯定存在类似Milankovitch周期导致的一个初步的变暖。
实际上,二氧化碳是地球历史上大部分气候事件的焦点。一些我们所知的事情如:40亿年之前,当太阳年轻的时候,辐射强度比现在弱30%,这不能够使得地球的温度维持在零点以上。因此只有大量的二氧化碳气体才可能使地球温度升高到适合生命开始的条件。之后,不到10亿年之前,地球完全被冻结了。如果没有火山喷发的气体,大气中二氧化碳的水平是永远不可能回复的。
二氧化碳主宰气候变化的一个显著的例子来自大概数百万年之前的一系列事件,即古新世一始新世全球增温。大气中二氧化碳含量急剧增加。这个过程是非常复杂的,但是却导致温度变化了5℃。对该事件的模拟结果和观测一致。因此增加了模型对这些对现在温度偏离程度很大的事件进行模拟的置信度。另外的一个例子来自人类排放温室气体导致气候变暖,进而导致对流层和同温层的边界变化,即对流层顶升高。图26在有人类排放温室气体和没有人类排放温室气体的情况下对观测数据进行了模拟,从中可以看到二氧化碳对大气的影响能力。
模型的结果来自采用不同自然驱动力或人类驱动力(ALL)的PCM模型试验,每个试验有四点认识。