气候变化条件下降雨-融水型泥石流流量预测方法

全球气候变化背景下,目前唯一的冰川泥石流流量经验模型无法定量反映雨热耦合变化的影响。根据度日模型冰雪融水当量和泥石流流量雨洪计算方法,提出了考虑雨热耦合条件下降雨-融水型泥石流流量的计算模型。通过统计51 a降雨和温度观测资料的变化趋势,建立了帕隆藏布流域降雨-融水型泥石流流量计算重现期标准,并通过对典型降雨-融水型泥石流流量的实测资料进行验证,表明该方法准确性相比经验模型明显增加。进一步以帕隆藏布流域15条典型降雨-融水型泥石流为例,开展气候变化条件下泥石流流量的计算和预测。结果显示:该方法可量化雨热耦合条件对泥石流流量的影响,可为气候变化条件下冰川泥石流的防治关键参数计算和预测提供参考依据。

长江经济带水-能源-粮食-土地耦合协调发展研究

研究土地利用与水-能源-粮食系统耦合机理和协调发展状况有助于区域资源管理和协同合作。以长江经济带为例,分析了水-能源-粮食-土地系统的耦合协调机理,构建综合评价指标体系,运用耦合协调度模型和空间相关性分析测度研究区2005~2020年水-能源-粮食-土地系统耦合协调发展的时空演变特征和空间联系。结果表明:①2005~2020年长江经济带水-能源-粮食-土地系统综合评价指数不断上升,耦合度达到高水平耦合阶段,耦合协调度经历勉强协调-初级协调-中级协调-良好协调-优质协调5个阶段。②各省市间水-能源-粮食-土地系统耦合度达到高水平耦合阶段,协调发展水平处于初级协调和中级协调阶段,总体呈现上游地区>中游地区>下游地区的基本态势。③水-能源-粮食-土地系统耦合协调度省域空间集聚度不稳定,空间正负相关性波动强烈,分布格局易发生变动。

气候变化对水循环与水资源的影响研究综述

以全球变暖为主的气候变化已成为当前世界最重要的环境问题之一。气候变化对水循环与水资源影响的研究越来越引起国内外学者的的高度关注和重视。简要回顾了国内外气候变化对水文水资源影响研究的发展历程,着重论述了目前气候变化对水文水资源影响的重点研究领域:水循环要素变化的检测与归因分析、气候变化与人类活动对水循环与水资源影响的定量评估、未来气候变化情景下水循环与水资源的演变趋势预估、气候变化对极端水文事件的影响研究和应对气候变化的水资源适应性管理策略;并介绍了气候变化对水文水资源影响研究中的气候变化情景、水文模拟及陆-气模型耦合等重要技术手段。最后,针对目前研究中存在的问题及薄弱环节,提出未来研究的发展趋势和亟需解决的关键问题。

城市生态系统能-水-食物-土地-气候的“物理量与政策效果”双维耦合研究综述

城市生态系统内部各组分之间存在着错综复杂的关系,任一组分的变化会对其他组分产生不同程度的影响.快速的城市化进程带来了一系列影响城市可持续发展的问题.若想从根本上消除这些可持续发展隐患,需要采用"耦合"方法.本文明晰了"耦合"的3种应用情景及相应定义表述,同时对城市耦合理论发展脉络进行梳理,分别从物理耦合视角及政策效果耦合视角进行能-水-食物-土地-气候变化(EWFLC)五系统两两分析总结.从物理耦合视角解读发现,目前的耦合研究大多集中在城市尺度,并且主要针对两个系统之间的直接耦合关系,间接耦合关系研究相对缺乏,两系统的关联多会对社会和经济产生积极影响.从政策效果耦合视角来看,目前针对五系统的政策多面向直接解决目标系统问题,政策实施的中间目标大多可量化,且政策效果评估大多含有多个指标.在此基础上,本文提出了可同时结合物理耦合及政策效益耦合的城市EWFLC五系统分析框架,旨在帮助城市开展政策遴选,实现城市可持续发展.

面向可持续目标的传统农村家庭食物-能源-水耦合研究:框架构建

家庭食物-能源-水(FEW)3系统之间互相联系,对其中1种资源的管理政策调整会对另外2个系统产生不同程度的影响,需要深入理解其耦合关系。传统农村家庭屋顶和庭院的闲置率高,可利用潜力大,但城市家庭FEW的政策情景往往无法简单套用在农村家庭,尤其是仍保留传统村庄特点的农村家庭。通过深入梳理中国传统农村家庭FEW消费模式和国内外相关政策关联内容设计,全新构建了传统农村家庭FEW耦合研究框架。该框架由家庭FEW消费模块、屋顶/庭院利用模块和政策输入输出模块构成,能够清晰地展示政策实施中跨边界耦合影响发生的节点,提高对资源利用的理解和管理路径的识别。该框架可用于传统农村家庭FEW相关政策收集和制定、政策影响评估和政策优化,助力农村可持续发展和乡村振兴。

居民食物消费变化引致的环境足迹测算

首先对比分析了2014~2020年城乡居民食物消费结构的变化特征,其次测算了人口规模、城镇化率、人均食物消费量和食物消费结构变化对土地-水-碳足迹变化的影响程度,最后设计了食物现状消费结构S0、发展消费结构S1和更趋近膳食指南的最优消费结构S2三种情景,测算了2025年和2030年3种情景下居民食物消费引致的环境足迹.结果表明:人均食物消费量和消费结构逐渐成为影响环境足迹的主要因素,2018~2020年城镇(农村)居民人均食物消费量和消费结构对环境足迹的平均贡献率分别为51.1%(51.6%)和-17.4%(-13.1%);S1和S2下居民食物消费引致的环境足迹均小于在S0下的值.在S2下环境足迹的减少更明显.在2025年城镇(农村)居民在S2下食物消费引致的土地、水、碳足迹比在S0下减少10.5%(11.5%)、19.6%(17.2%)、12.6%(13.7%);在2030年将减少11.6%(11.9%)、21.0%(16.8%)、13.6%(14.7%).基于分析结果,提出了如何减少食物消费引致的环境足迹的建议.

适应全球气候变化的森林固碳计量方法评述

在全球气候变化背景下,研究森林固碳计量方法理论具有重要意义。笔者基于文献计量学方法评述了该研究领域近年来的最新进展,比较了各森林固碳计量方法的优缺点。森林固碳计量方法主要包括基于样地清查或遥感估测和基于模型模拟的方法。选择合适的方法需要考虑数据信息、研究侧重点及各方法间的兼容性等。目前,森林碳计量的核心目标是构建各树种的异速生长方程,难点主要是尺度转换。样地调查、遥感估测和模型模拟等方法的综合运用是解决尺度转换问题和研究森林生态系统碳循环的主要趋势。特别要加强全球气候变化背景下人工林的适应性管理,科学评估人工林的固碳潜力,提升人工林固碳潜力评估方法的必要性。同时,也需要加强森林生态系统C-N-H_2O耦合循环及其生物调控机制方面的研究,降低森林生态系统碳收支评估的不确定性。

能源互联网背景下电力行业气候变化应对之策

阐述了能源互联网背景下电力行业低碳转型面临的困惑,明确了电力行业应对气候变化的必要性和紧迫性,并从供给侧、电网设备和需求侧3个层面分析了气候变化对电力行业的潜在影响,重点考虑气候变化适应性,着重从政策体系构建、技术研发和电力系统脆弱性评价3个方面提出电力行业应对气候变化的策略框架,以期为电力部门提供决策参考。同时,鉴于气候变化对我国粮食安全、水资源、环境、能源、经济发展、社会安全等诸多领域构成的严峻挑战,提出了"水-土-粮-能"耦合系统气候变化减缓和适应方案及策略研究这一重要的研究方向。