中国关于气候变化归因和责任的研究进展与展望

首先对2000～2011年中国关于气候变化归因和责任研究的相关文献进行分类统计,归纳总结了中国最近十余年的研究进展,在此基础上,对于现阶段研究及存在的问题进行了初步讨论。提出我国在气候变化归因与责任领域研究的基本框架和大体趋势已经确立,"气候变化原因"研究,应在强化多方全面研究和改进研究工具的同时,注重人为原因的探究,将人为原因的探究作为今后研究的重点方向;气候变化责任的研究,应在坚持"共同但有区别责任"立场的前提下,寻求更有力的技术支持,特别是需要构建"全球有序应对气候变化"的研究体系,开展更为全面的地球系统科学模拟研究。

气候变化与碳中和

工业化以来化石燃料的广泛使用使大气中的二氧化碳浓度急剧升高,造成全球气候变暖、极端天气气候事件频发。为有效应对和减缓气候变化,国际社会通过《巴黎协定》设定了2℃和1.5℃温控目标,由此提出了碳中和的概念。文章介绍了全球变暖的基本事实、人类碳排放对工业化以来全球变暖的作用,归纳了关于未来气候变化的主要结果,阐释了1.5/2℃温升阈值与碳中和的关系,概述了国际社会为有效应对全球变暖而在减少碳排放方面的努力。

伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候变化的响应

本文基于2001—2021年MODIS NDVI数据和气象数据,利用TIMESAT软件提取伊犁河谷植被物候参数,结合Sen趋势分析、M—K检验和偏相关分析等方法,研究伊犁河谷植被物候变化特征及其对气候(气温、降水)变化的响应。结果表明:伊犁河谷植被生长季始期(Start of the growing season,SOS)、生长季末期(End of the growing season,EOS)、生长季长度(Length of growing season,LOS)主要集中在45~113 d,290~335 d,186~279 d,海拔每上升100 m,SOS约推迟1.9 d,EOS提前1 d,LOS缩短2.9 d。SOS呈提前的像元占79.91%;EOS呈推迟的像元占81.64%;LOS呈延长和缩短的像元占31.89%,26.39%。1000 m以下草原SOS最早且提前天数最多(61.5 d);1000 m以上草原EOS提前天数最多(34.8 d),阔叶林仅提前7.6 d。SOS受2,3月气温及1,2月降水影响,3月气温升高使SOS提前;EOS与8月气温正相关,与9月降水负相关。本研究为伊犁河谷的植被资源保护与生态环境可持续发展提供科学依据。

“基于海洋解决方案倡议”在应对气候变化领域的应用思考

海洋在减缓和适应全球气候变化中发挥着重要作用,“基于海洋解决方案倡议”,旨在通过采取海洋相关的措施来应对气候变化和减少气候变化对海洋生态系统及其服务功能产生的影响。国内外对于海洋在应对气候变化方面的作用开展了大量研究和实践,结果证明海洋可再生能源利用、海洋生态保护修复和海洋保护地建设等均可有效缓解气候变化造成的负面影响。基于海洋解决方案可进一步用于国家减缓和适应气候变化,考虑纳入国家履行自主贡献目标之一,并通过进一步强化基于海洋解决方案的相关技术研究,建立跨部门协调机制,积极开展国际合作,推动基于海洋解决方案应用本土化和主流化。

气候变化和人类活动对中国生态敏感性的影响分析与改善路径——基于响应曲面法

生态敏感性是指生态系统对外界干扰的反应程度。随着气候变化和人类活动日益加剧,二者分别以单独和交互作用的方式影响生态敏感性,进而暴露出整体或区域性的人口、资源与环境问题。因此,厘清气候变化和人类活动对生态敏感性的影响程度,并分级进行改善,有利于提升地区生态环境的韧性和可持续发展水平。该研究以中国31个省份为研究对象,基于2001—2020年的气象、遥感和统计数据,构建气候变化、人类活动和生态敏感性指标体系,运用主成分分析提取气候变化和人类活动的影响因子,利用响应曲面法(response surface methodology,RSM)分析各地区气候变化和人类活动单因子及交互作用对生态敏感性的影响,并以包含生态和气候敏感性的复合敏感值为依据,划分优化区、管控区和治理区,探究了敏感值较高的治理区的改善路径。结果表明:(1)中国生态敏感值在时间上呈波动下降态势,2001—2020年总体下降了2.2%;空间上呈现出“西高东低、北高南低”的空间布局,与2001年相比,2020年重度敏感及以上的省份数量减少了7.1%。(2)经济发展、气候变化、人口规模对不同省份生态敏感性的影响存在差异,受单因子影响的省份占比分别为77.4%、67.7%和54.8%;因子交互作用中,负交互效应占比为69.6%,说明大部分因子对另一因子影响生态敏感性的效应产生反向作用。(3)为减少气候变化对生态敏感性的负面影响,针对治理区内自然条件和发展速度不同的区域,需要有针对性地协调经济发展或人口增长,以确保在生态承载范围内推动经济社会可持续发展。

气候变化事件对头足类繁殖、年龄生长与早期生活史影响的研究进展

头足类是重要的渔业资源之一,其渔业生物学特性极易受到海洋环境变化的影响。气候系统中的能量主要储存载体是海洋。近年来频发的气候变化事件引发海洋环境因子变动,直接或间接地改变了头足类的渔业生物学特性,对头足类的渔业生产造成影响。为此,本文归纳和总结了气候变化对头足类繁殖、年龄生长与早期生活史等3个方面的影响,并提出了展望。结果表明,气候变化事件的发生极易影响头足类动物的渔业生物学特性,海洋环境因子中的温度和初级生产力变动为主要影响因素。目前,相关研究对象多为柔鱼科和枪乌贼科等经济种类,选用的海洋环境因子也多为海洋环境温度,今后应结合其他海洋环境数据研究气候变化事件对其他种类的影响。本文旨为研究气候变化事件对头足类渔业生物学特性的影响提供理论依据,为近年来气候变化事件频发下头足类渔业的可持续发展提供科学指导。

气候变化背景下赣江流域复合高温干旱事件时空演变特征

【目的】在气候变化背景下,全球多区域复合高温干旱事件频率与强度呈现增加趋势。系统揭示赣江流域复合高温干旱事件的时空演变特征,为灾害风险防范提供参考。【方法】采用1961—2021年的日最高温度和表层土壤含水量数据,评估赣江流域热浪、农业干旱和复合高温干旱事件的时空变化趋势,对比分析复合高温干旱事件与单独极端事件的特征差异。【结果】结果表明:赣江流域农业干旱事件频次呈下降趋势(-0.027场/10 a),热浪事件及复合高温干旱事件的频次呈上升趋势(0.084场/10 a、0.013场/10 a)。与1961—2000年相比,2001—2021年赣江流域农业干旱的发生频率在北部大部分区域有所下降,南部地区大部分区域有所增加;热浪事件的发生频率在全流域均呈增加趋势;复合高温干旱的发生频率在东北部有所下降,南部显著上升。与单独热浪事件和单独农业干旱事件相比,复合高温干旱下的热浪事件历时和烈度分别增加16.87%和26.25%,农业干旱事件历时和烈度分别增加10.65%和26.86%。【结论】赣江流域南部地区复合高温干旱事件发生频率显著增加;相比于单独的极端事件,复合高温干旱事件的危险性有所增强,未来应加强该区域的复合高温干旱风险防范能力。

气候变化背景下黑龙江省东南部水稻增产潜力评估分析

研究旨在评估黑龙江省东南部水稻气候生产潜力,并分析其增产空间,以便为该地区合理有效利用气候资源、提高水稻生产力提供科学依据。通过收集发育期观测数据,确定了水稻播种、移栽及成熟的临界温度指标,并采用联合国粮食和农业组织(FAO)推荐的逐步订正法计算了水稻的气候生产潜力。进而还分析了多年气候变化对水稻生产潜力的影响。研究结果显示,播种期、出苗期和成熟期的临界温度分别为5℃、12.5℃、10℃。在五常、宾县、宁安地区,无论是从播种到成熟期间,还是从移栽到成熟期间,水稻的气候生产潜力均呈现出增长趋势。特别是在气候变暖的情况下,宁安地区的水稻生产受到了积极影响。通过对1961-2020年的数据进行分析,发现黑龙江省东南部从播种到成熟期的水稻单产增产潜力呈现先下降后升高的趋势,该地区的水稻实际生产力逐渐提高,即实际单产有所增加。然而,与其气候生产潜力相比,仍存在较大的差距,表明该地区水稻的增产空间仍然巨大。本研究的结果不仅为水稻生产的合理布局提供了科学依据,还为充分有效利用气候资源提供了指导。

大小龄红松木质部解剖特征的年龄效应及其对气候变化的响应差异

树龄是影响树木生长的最重要因素之一。在气候变暖背景下,利用树干木质部解剖特征,分析不同树龄生长-气候关系,对准确评估树木对气候变化的响应和适应策略、预测气候变化下的森林动态至关重要。利用木材解剖学方法,比较了小兴安岭溪水地区针阔混交林内大、小龄红松(Pinus koraiensis)木质部解剖特征及其对气候变化的响应异同。结果表明:大龄红松主要管胞特征值随年龄增加而呈上升趋势,但小龄红松的变化趋势并不明显,两者均在1840—1890年和1980—2010年间出现剧烈的波动。大、小年龄红松部分管胞特征与气候因子的关系具有一致性,管胞数量和理论导水率分别与月最高温度负相关和正相关;总管胞面积(负相关)、理论导水率(正相关)、平均水力直径(正相关)与月最低温度的关系一致;理论导水率与月总降水正相关;管胞占比、平均管胞面积、理论导水率、平均水力直径均与平均相对湿度正相关,且大龄红松相关性更强。大、小年龄红松管胞特征与气候因子的关系的不一致表现在,大龄红松管胞占比、平均管胞面积、总管胞面积和平均水力直径与月最高温度正相关,而这些关系在小龄红松则表现为负相关。大龄红松管胞数量与7—9月最低温度正相关,而在小龄红松表现为显著负相关;大、小龄红松除理论导水率外其他管胞特征与降水关系基本相反,其中管胞数量的相关性更强;大龄红松与7月、9月、年总降水量显著正相关,而小龄红松与6月和年总降水显著负相关;与月平均相对湿度的相关关系大龄红松表现为正相关或不显著,而小龄红松呈负相关关系。温度是限制大、小龄红松管胞特征生长的主要气候因子,降水的影响相对较弱,平均相对湿度对大小龄红松的影响差异不大。近几十年,小兴安岭地区气候暖干化趋势逐渐增强,这种暖干化会造成大、小龄红松生长的响应差异。若气候持续变暖或加剧,小龄红松会出现严重生长衰退。

气候变化下窑居建筑屋顶适宜性改造研究

调研发现陕北地区自2010年以来降水量开始呈现明显增加的趋势,而传统窑洞屋顶缺少良好的防水设计,易导致窑洞在经受暴雨时漏水甚至坍塌。村民采取在原屋顶上加建彩钢板的改造方式防雨,然而这种窑洞屋顶构造的自更新不仅未能充分解决屋顶防水问题,还在一定程度上破坏了窑洞村落的传统风貌。以陕北地区传统民居的典型代表窑洞为研究对象,通过调研测试与软件模拟分析窑洞屋顶加盖彩钢板构造对室内热环境的影响,发现加盖彩钢板能够提升屋顶的耐久度和防雨性能,但是不能改善室内热环境,并且不能充分融入到传统的乡村环境中。在此基础上提出了新型窑洞屋顶构造,以期进一步改善屋顶防水性能并延续传统民居建筑风貌,为后期窑居建筑更新改造提供参考。

基于CMIP6的气候变化下资水流域径流响应研究

[目的]探究未来气候变化情景下资水流域的径流响应情况,为实现流域可持续发展、制定防洪抗旱决策提供科学支持。[方法]基于3个CMIP6全球气候模式,通过构建流域SDSM降尺度模型和SWAT水文模型,预估了SSP1-2.6,SSP2-4.5和SSP5-8.5气候情景下资水流域2030—2089年的气温与降水变化,并进一步探究流域径流对气候变化的响应。[结果]未来资水流域呈较显著暖湿化趋势,空间上流域全范围升温且以新宁、邵阳站附近增幅最大;降水增加区域主要集中在以冷水江为中心的中下游地区,减少区域位于洞口站以西。在此背景下,未来桃江站与邵阳站年均径流与流域降水的变化趋势基本一致,邵阳站以上的上游区域可利用水资源量减小的可能性较大。枯水期流域水资源将面临更加紧缺的风险,且汛期有提前的趋势,主汛期水资源分配的均匀程度将上升。[结论]在气候暖湿化的背景下,资水流域水资源管理将遭遇更严峻的挑战,应加强水资源保护和流域综合管理。

1976-2016年普若岗日冰川和流域湖泊变化及其对气候变化的响应

基于藏北地区普若岗日冰川1976-2016年多时相Landsat系列卫星影像数据,以及气温、降水量数据,采用ARCGIS空间分析、线性趋势分析、相关分析等方法,研究了普若岗日冰川和流域湖泊面积变化及其对气候变化的响应。结果表明:近41年普若岗日冰川面积呈显著退缩趋势,41年内冰川面积减少了52.32 km^(2),减小率为12.01%;冰川西北部退缩最为严重,冰川面积减少了12.29 km^(2),减小率为15.77%;且冰川西北部、北部、东部和东南部末端消融显著;其他区域也有不同程度的退缩。流域湖泊面积呈显著增长趋势,共增长了27.17 km^(2),增长率为22.22%;流域气温总体上呈显著增加趋势,平均每10年增加0.48℃;降水量呈不显著上升趋势,平均每10年增加15 mm。降水对冰川和流域湖泊面积影响较小,温度的持续升高是冰川和流域湖泊变化的主要因素。

石羊河流域气候变化及其对植被指数的影响

研究气候变化对植被覆盖的影响,对干旱区生态环境保护具有重要意义。以石羊河流域2000-2020年逐月气温、降水、日照、蒸发和NASA GIMMS归一化植被指数(NDVI)资料为基础,首先运用线性趋势法分析了气温、降水量、日照时数、蒸发量与NDVI的年、季节变化趋势,然后采用相关系数法研究了气候要素对NDVI的影响。结果表明:石羊河流域及各地年气温呈明显上升趋势,春、夏、秋季气温呈上升趋势,冬季(除民勤外)呈下降趋势;全流域及永昌、古浪、天祝年降水量呈增多趋势,民勤、凉州呈减少趋势,各季节降水量变化趋势不太一致;年日照时数除古浪呈增多趋势外,全流域及其他各地呈减少趋势,各季节日照时数变化趋势很不一致;年蒸发量除凉州呈减少趋势外,全流域及其他各地呈增多趋势,各季节蒸发量变化趋势也不太一致。石羊河流域及各地年NDVI呈显著增长趋势,除凉州春季外,各季节也呈增长趋势。年、季气温和降水量与NDVI基本呈正相关,气温、降水量对NDVI具有正贡献。年、季日照时数和蒸发量与NDVI相关性的正负差异较大,总体来看,日照时数对NDVI具有负贡献,蒸发量对NDVI具有正贡献。研究结果将为石羊河流域提高气候资源的利用率、调整种植结构和改善生态环境提供科学的参考依据。

气候变化对我国油松人工林适生区分布的影响

【目的】油松是我国北方地区重要的针叶树种,根系发达,具有较强的水土保持和水源涵养能力,发挥着重要的生态防护功能。研究油松的生态特征及分布边界,探索油松的最佳造林区,了解油松人工林适生区分布在气候变化下的变迁,为气候变化背景下合理规划油松的造林和经营方案提供支持。【方法】基于油松人工林在中国地区221条有效分布记录和22个环境因子变量,结合ArcGIS,运用MaxEnt模型模拟气候变化情景下油松人工林的潜在分布,确定制约油松人工林分布的关键环境因子和适宜区间,预测油松人工林适生区在未来不同气候情景下的地理分布及面积的变化。【结果】(1)MaxEnt模型的AUC值达到0.955,说明模拟的结果可靠。(2)当前油松人工林在我国的适生区面积为98.90×10^(4) km^(2),集中分布在秦岭以北的地区,包括太行山、黄土高原、燕山和辽西等山地。影响油松人工林分布的主要环境变量为最暖季度降水量、最干季度平均温度、最冷月最低温度和海拔。其中,最暖季度降水量是影响油松人工林分布的首要因子,适宜范围为223~389 mm。最干季度平均温度的范围为-5~5℃,最冷月最低温度的范围为-14.5~-3.5℃,适合油松生长的海拔高度在100~2 100 m之间。(3)从1931—2020年的变化趋势来看,油松适生区的南界基本没发生变化,一直是岷山—秦岭—大巴山一线,向西到达祁连山南端和贺兰山东南侧,并没有向西北扩张。而油松适生区的北界却一直向北延伸,纬度大概向北扩张3.5°,高适生区重心同样也向北迁移。因此油松适生区面积一直呈增加的趋势。(4)从未来气候变化情景来看,在2041—2060年和2061—2080年两个时期,油松的潜在适生区继续呈现向北迁移的趋势,高适生区面积呈现先增加再减少的趋势。【结论】气候变化会导致油松适生区向北扩张,同时在黄土高原和秦岭地区高适生区呈现破碎化,引种栽培油松时需谨慎。在燕山北部和辽宁西部的高适生区范围比较稳定,适合继续扩大种植。

气候变化对植物逆境适应性的影响研究进展

随着气候变化的不断加剧,植物逆境适应性成为作物学前沿领域的热点问题。本文综述了气候变化对植物逆境适应性的影响相关研究进展,通过了解气候变化的背景、阐述植物逆境适应性产生的原因及生理机制,探索分析了植物存在的逆境胁迫问题,展望了植物逆境适应性研究的未来发展方向和应用前景,以期为提高植物逆境抗性和实现农业可持续发展提供重要支撑。

比例与预防原则关系理论对气候变化立法的阐释效应

为加快中国气候变化立法步伐,妥善处理比例原则和预防原则在气候风险规制领域的控权与保权问题上存在的抵牾、混用,采取规范分析、比较分析等方法,对二者的适用关系进行立法论和解释论相结合的研究。研究发现,学界对该两项原则的关系存在三种理论主张。其中,取代关系说易引发气候风险的过度预防问题;限制关系说可能会消解预防原则,致使气候风险规制难以有效开展。相较而言,协同关系说更适宜指引中国气候变化立法的建构路径,有助于贯彻《中国应对气候变化的政策与行动》等国家政策中的协调式新发展理念,同中国在气候变化应对问题上的国家自主贡献主张理念相吻合。通过进一步的学理、事理和法理阐释发现,气候变化立法有待将“双碳”等议题纳入生态文明建设整体布局和环境法规范体系。协同关系说对中国气候变化立法的指引包括:①坚持总体国家安全观,将适度风险预防原则全面融入气候变化立法,推进气候风险规制的规范解释、气候变化法治原则与制度体系融贯;②促进气候变化减缓性工作的循序渐进、气候变化适应性工作的防微杜渐,优化减缓与适应兼顾并重的气候变化因应制度体系;③推动减污降碳协同增效,构建不同地域、不同行业及央地政府之间“共同但有区别”的气候风险合作治理与责任分工体系;④缓解气候风险规制中自由价值与安全价值间的紧张冲突,强化行政法与环境法的沟通与协调,推动环境法律规制实现由基于确定性的传统秩序行政和福利行政向基于不确定性的风险行政转型,从而促进气候法学的发展。

“里和”与“外应”:气候变化下环湖地区的适应性治理

气候变化给青藏高原带来显著影响,更是对当地农牧民的生计造成冲击,研究当地气候变化影响及牧民应对策略,不仅是提高气候变化适应能力的起点,也是建立适应气候变化区域格局的重要支撑。基于2020和2023年对案例地Z村的两次实地调研,通过牧户问卷调查和深度访谈,按照适应性治理的三层特征,分析当地气候变化适应的成效与挑战。研究发现:面对降水和气温的变化、湖面扩大、植被变化和灾害影响,牧民积极采取多种办法来减少气候变化的影响,呈现较高的适应性与恢复力。这些适应行动的成功经验源于“里和”,包括人与人之间的合作以及人与自然间的和谐律动。但是“外应”不足仍是挑战,即案例地缺少必要的外部支持,不仅包括直接灾害救助,还包括对其适应能力可持续性的保护和应对潜在的草原生态变化。如果“外应”持续低迷,现有的适应能力终会耗尽。提出建立适应气候变化区域格局应遵循多中心治理的思路,将多个利益相关者联合起来,汇总不同地区气候变化应对的成功经验,形成多种知识的融合,才能形成对地方的有效“外应”,提高中国气候变化适应能力。

气候变化背景下湖南普通油茶气象灾害风险时空变化

基于1961-2020年湖南省高空间分辨率历史气象分析资料和BCC_CSM模式2021-2050年气候预估数据,采用普通油茶气象灾害综合指数分析湖南普通油茶气象灾害风险区划时空变化特征、几何中心及位移变化。结果表明:(1)1991-2020年与1961-1990年相比,湖南普通油茶气象灾害风险等级降低,高、中、低风险等级区面积占比分别减少10.4、15.6和17.5个百分点,微风险等级区面积占比增加43.5个百分点;各风险等级区均向高海拔区迁移。(2)2021-2050年与1991-2020年相比,中风险等级区和低风险等级区面积占比分别增加46.6个和20.6个百分点,微风险等级区和高风险等级区面积占比分别减少63.4个和3.8个百分点;微风险等级区和高风险等级区向高海拔区迁移,中风险等级区和低风险等级区向低海拔区迁移。(3)在多种气象灾害综合影响下,微风险等级区前30a(1991-2020年)覆盖湖南省大部地区,未来30a(2021-2050年)将缩减至仅湘东南南部地区;低风险等级区先收缩后发展至全省大部;中风险等级区向北位移;高风险等级区向西北位移。

习近平关于气候变化全球治理的重要论述及其启示

习近平以马克思主义人与自然关系思想为理论根基,从“和合共生”的中华智慧中汲取营养,立足中国应对气候变化的探索实践,围绕气候变化全球治理这一时代课题作出一系列重要论述。习近平明确了气候变化全球治理要坚持人与自然是辩证统一关系的科学认识,要协调人与人、人与自然的关系;主张坚持公平正义的价值取向,构建公平合理、合作共赢的全球气候治理体系;强调气候变化全球治理的大国担当,以中国在气候变化全球治理中的担当来促进应对气候变化的国际合作;提出绿色低碳可持续的发展道路,指明气候变化全球治理的实践方向。习近平关于气候变化全球治理的重要论述彰显了哲学思维和哲学智慧,其重要启示在于:新时代我们应该坚持以人为本维护全球气候正义;坚持共商共建共享的理念,推进全球气候治理秩序迈向公正合理;深入认识人与自然的辩证统一关系,创建人与自然和谐共生新格局,构建“人与自然生命共同体”引领全球生态文明建设。

政策型立法:应对气候变化立法韩国经验的镜鉴与拓展

综观各国应对气候变化立法,大致可分为综合型、分散型、单行法立法模式。其中,政策型立法承继了综合型立法的“全面性”特征,兼具引导性和灵活性。韩国是政策型立法的典型,其以气候正义为导向、以协商治理为重点、以机构设置引导形成合力,呈现为“基本法+支撑性法+辅助性法”的体系化立法路径,可资镜鉴。立足于我国能源、资源禀赋和立法现状,宜从分散型立法转向政策型立法,制定专门的《应对气候变化法》作为基本法,以参与正义融贯“平行式”的气候治理路径,以矫正正义弥合社会转型的能力差异,建构超越行政主导的主体建设二元模式,形塑我国应对气候变化立法体系。