全球气候变化特征篇1
【摘要】：近年来，全球经济社会都得到了快速发展，人类活动的增多对自然环境产生了较大的影响。在全球气候变化的大背景下，全球水文与水资源也出现了变化。基于此，研究全球气候变化对水文与水资源的影响，对维护生态平衡与水资源保护，都具有至关重要的作用。本文立足全球气候变化实际，探析水文与水资源的发展变化趋势，并提出行之有效的保护策略。
【关键词】：气候变化；水文；水资源；气象研究
自从工业革命以来，人类活动对于自然环境产生了深刻的影响。以全球气候变暖为最主要特征，全球气候呈现出深刻的变化，并突破了传统的地域性限制，演化为全球共同的问题[1]。全球气候变化对水文和水资源产生了巨大的影响，在不同地域，水文和水资源分布受到全球气候变化的巨大影响，进而影响到人类经济社会的发展。在全球气候变化背景下，水文和水资源问题是重要的科研问题，同时也是重要的社会问题，探寻有效的保护路径，是现代环保领域的重要课题。
1、全球气候变化对水文和水资源的影响
1.1对水循环产生的影响
水是地球生命诞生的基础，也是人类赖以生存的基础。在全球生态系统中，水资源系统是最为重要的组成部分，对全球气候和人类活动都产生直接的影响。水资源是一个体系性的系统，对气温、大气环境等都会产生直接的影响。随着全球气候变化的深入，水资源变化也反作用于人类，并直接影响到水循环系统。基于此，全球气候变化对水文和水资源产生了深刻影响，并制约了人类水资源的利用情况。
1.2对水资源的影响
作为一种循环资源，水资源是一种重要的生存资源。在资源分布上，水资源分布具有不平衡性，全球气候变化的深入推进，更是加剧了这种不平衡性[2]。从人类利用角度来看，水资源具有循环性特征，但是全球气候变化可能打破这种循环平衡，当水资源平衡遭到破坏以后，对于人类生产、生活都将产生重要的影响。水资源通过蒸发、降水等方式，实现水资源的平衡与再利用，但是全球气候变化却打乱了这种平衡，对水资源的管理与开发产生深刻的影响。
2.3对供水的影响
全球气候变化对于供水产生深刻的影响。举例来说，随着全球气候变暖的加剧，全球降水分布会发生变化，导致洪涝灾害产生，同时干旱地区将更加炎热缺水，造成水资源的不平衡性，进而对于供水也将产生更强烈的影响。在这样的背景下，探寻全球气候变化对于供水的影响，是现代环保领域研究的重要课题，也是关系到人类生存和发展的重要课题。探寻全球气候变化对供水的影响，并探索其中的规律，可以总结出科学策略，指导水库、水电、水质等工作，提升水资源利用水平。
2、减小全球气候变化对水文和水资源的影响策略
2.1强化水资源供需与管理
在全球气候变化的大背景下，强化水资源的利用与管理水平，对于维护生态平衡具有至关重要的意义。随着全球气候的不断变化，水文和水资源特征也产生了较大变化，在这样的情况下，有针对性的分析水文和水资源分布特征，并根据不同地区气候变化特点，总结出相应的管理和利用方式，对于维护全球水平衡具有十分重要的意义[3]。强化水Y源的利用与管理，要建立水资源利用与管理体系，通过全球化的制度构建，提升水资源的利用效率，保护水资源在全球范围内的稳定，避免水文和水资源的系统性风险，进而应对全球气候变化对于水文和水资源产生的不利影响，适应当代环境和经济社会的发展需求。
2.2加强节水高效利用
在全球气候变化背景下，要应对全球气候变化带来的不利影响，必须加强节水工作，通过水资源的高效利用，保护水资源，提升水资源的利用水平和效率，实现水资源保护目标。保护水资源主要由于两条路径，一是保护并提升水资源的利用率，主要是通过节约用水、采用节水型用水方式等方式实现；二是减小污染物排放，加强污水处理及排放的监管，特别是对水资源污染严重的能源行业，减小水资源的污染。强化提升水资源利用效率，寻求有效的水资源保护方式，对于人类的可持续发展，具有至关重要的作用[4]。相关水文和水资源保护部门，要加大宣传力度，鼓励全社会参与到水资源保护工作中来，让社会公众养成环保意识，通过深入的宣传教育，提升水资源保护的科学性和规范性，实现水资源保护目标。
2.3完善相应的法律法规
在全球气候背景下，强化水文和水资源保护水平，要完善相应的法律法规，建立相应的制度保护体系，提升水文和水资源保护的总体水平，提升水资源保护效率。随着全球气候变化的深入，水文和水资源保护问题已经成为重要的社会问题，要不断加强体制改革，提升水资源管理的规范化和科学化，推动水资源保护工作不断提档升级，通过制度的有效约束，形成相应的保护体系，进而减小全球气候变化对于水文与水资源的影响，并为相应保护工作提供法律依据和法律武器[5]。
2.4践行环境保护理念
人类活动的加剧，造成了全球气候变化的局面，在这样的背景下，要强化水文和水资源的保护利用水平，必须践行环境保护理念，对于自然环境心存敬畏，通过自身的实际行动，提升环境保护水平。在实践工作中，要注重日常环保工作，提升防灾减灾能力，科学应对水文和水资源问题。水文和水资源系统具有体系性特征，发挥着“牵一发而动全身”的作用。因此，要形成全局化的环保理念，提升水文和水资源保护工作总体水平。
结语：
综上所述，在全球气候变化的大背景下，水文状况与水资源分布也发生了变化，探寻水文和水资源变化的规律，对于环境保护、水资源开发利用乃至社会经济的发展，具有至关重要的意义。在全球气候变化的大背景下，寻找并落实保护水资源的有效方式，是当代水文水资源工作长期面临的重要课题，需要政府部门、水文与水资源专家和社会公众的长期共同努力。
【参考文献】：
[1]李康宁.全球气候变化对水文与水资源的影响[J].建筑工程技术与设计，2015（32）：1458-1458.
[2]胡洋洋，李晓宏.全球气候变化对水文与水资源的影响[J].环球人文地理，2015（22）：260.
[3]张永勇，张士锋，翟晓燕等.气候变化下石羊河流域径流模拟与影响量化[J].资源科学，2013，35（3）：601-609.
全球气候变化特征篇2
关键词:大气超长波气候态位势高度谐波分析
中图分类号:p4文献标识码:a文章编号:1007-3973(2010)05-068-02
1引言
大气波动是大气运动的重要形式之一,大气波动按其时空尺度的不同可分为超长波、长波和短波,其中超长波和长波在很大程度上调节着大气环流的低频变异,是气候预测的重要指标。对于大气超长波来说,研究其性质对中、长期天气预报具有重要意义,尤其在中高纬度地区,大气超长波1至3波约占大气环流纬向距平总方差的90%,超长波尺度的准地转运动与天气尺度的准地转运动具有不同的动力学特征。60年代以来,气象学界对超长波作了一些理论研究,然而对超长波的认识仍较为不足。对大气超长波的气候态这一基本问题一直缺少深入细致的探讨,超长波的气候态是大气超长波研究的重要基石,对基态的把握有助于对其时间演变规律的认识和理解。因此本文拟对nCep气候态位势高度场进行谐波分析,进而获得多年平均意义下大气超长波的基本特征。
2资料和方法简介
本文选用nCep(nationalCentersforenvironmentalprediction)气候态位势高度场再分析资料,空间覆盖率为全球,空间分辨率为2.5.5，时间长度65天,时间分辨率为1天。此处所用的气候态资料是使用1968至1996年共29年的位势高度场合成的,某天的值为这29年中该天的数据取平均,形成反映气候平均态的该天的位置高度场,对365天的每一天都如此操作,即形成反映气候平均态的一年的资料。
谐波分析即是对数据进行傅里叶变换,将其由时域空间的信号转换为频域空间的信号,然后根据研究目的保留对应频率的信号,将其余不需要的信号设置为0,然后再对处理后的数据进行傅里叶逆变换,即还原为时域空间的信号。本文对整个纬圈的数据进行谐波分析,分别保留了纬向1至4个波的信号。
3大气超长波的时空分布
在本部分内容展开之前首先要指出两点:第一,本文的结论均是以500hpa为参考面,因为500hpa为大气的无辐散层,是研究大气运动的代表性层次,故本文选取该层为研究对象;第二,按照定义大气超长波是指纬向1至3波,但是本文将纬向4波也列入研究范围,这是为了给1至3波的研究提供对比参考。
3.1空间分布特征
首先从直观上来看大气长波的形态及空间分布情况,图1为年平均的各分波在全球的分布情况,总体可见,各分波主要活动中心均位于中高纬度地区,同时各分波表现出不同的活动特征。1波在北半球的主要活动中心位于30n至60n之间,南半球的1波活动较北半球更强,并且中心位置更加偏向高纬,位于40S到70S之间,同时在南半球中纬度30S附近存在一个相对较弱的活动中心。2波在北半球的活动中心位于比1波更高的纬度(30n至80n之间),相比而言,南半球2波的活动则弱得多,没有明显的活动中心,自20S到80S呈现南北方向弱三极子分布。3波在北半球的活动中心与1波位置相仿(位于30n至60n之间),南半球3波的活动也较北半球弱,中心位置位于30S至60S之间。4波的分布特征与2波和3波类似。
3.2时间变化特征
图2为各分波的振幅随月份的变化,总体来讲各分波的振幅随波长减小而减小,波长越短振幅越小,即对应的波动能量越小。从全球平均(图8a)来看,1、2、3波的振幅均是冬季强于夏季,同时注意到北半球平均(图8d)的情形也是冬季强于夏季,并且季节差异相差较大,从而证明了全球平均各分波的能量在很大程度上取决于北半球各分波的能量。那么再注意南半球平均(图8c)的各分波振幅,发现南半球主要以1波为主,并且其季节变化不显著,夏秋季略强,2波3波则振幅非常小。在低纬度地区(图8b),各分波的振幅都较小,但是季节变化很明显,冬夏季强春秋季弱,呈现出半年周期的变化规律。综合上述结果,我们看到南北半球地区各分波振幅的季节变化均是呈现年周期,而赤道地位地区却为半年周期,这表明大气超长波的受到太阳辐射的显著影响。
图3为各分波活动中心的经向分布,与图1的结果一致,在北半球,1波和3波的活动中心在45n附近,2波的活动中心比1波和3波偏北,位于60n附近,夏季各分波的振幅较小,相对不活跃,同时活动中心的经向位置更偏高纬。而在南半球以1波为主,活动中心位于60S附近,位置不随季节而改变。振幅夏季略强于冬季,但不如北半球的分波季节变化那样显著。2波3波的振幅都较小,2波活动中心偏南,位于70S附近。3波活动中心偏北,位于50S附近。
a为年平均,b为冬季平均,c为夏季平均,单位:位势米
4总结与讨论
从全球平均来看1至4波的振幅逐渐依次递减,在北半球1至3波均显著,4波较弱,而在南半球只有1波显著,2至4波均较弱。在北半球1至3波均有明显的季节变化,冬季最强夏季最弱,而在南半球只有1波有一定的季节变化,夏秋季略强于其他季节,在赤道低纬度地区各分波的振幅都很小,但是季节变化显著,冬夏季振幅大,春秋季振幅小。同时北半球1至3波的活动中心在夏季比在冬季更偏北,南半球各分波的活动中心变化不大。
上述结论中2波3波在南北半球的差异较大,北半球远强于南半球,推测这是由于南北半球海陆地形差异造成的,北半球两大洋两大陆的地形敲好可能是2波形成的主要原因,而海陆地形的分布并不是等间距分布的,所以推测海陆地形的不均匀性是3波形成的主要原因。另外南北半球的个分波季节变化为年周期,而赤道低纬度地区为半年周期,推测这主要是由于太阳辐射的季节变化所导致的。
参考文献:
[1]朱乾根,林锦瑞,寿绍文,等.天气学原理和方法(第三版)[m].北京:气象出版社,2000.
[2]wallace,J.m.,andGutzlerD.S.teleconnectioninthegeopotentialheightfieldduringthenorthernHemispherewinter[J].monthlyweatherReview,1981(109).
[3]何建中,章基嘉.有热源影响的有限振幅超长波[J].南京气象学院学报,1994(17).
[4]王绍武.气候系统引论[m].北京:气象出版社,1994,.
[5]Deland,R.J.onthescaleanalysisoftravelingplanetarywaves[J].tellus,1965(17).
全球气候变化特征篇3
关键词：气候变化；济南市；特征分析
中图分类号：p467文献标识码：a文章编号：16749944（2013）12000903
1引言
近1个世纪以来，全球气候处于激烈变化中，气温的持续升高、极端气候的频繁出现，给社会发展和人类的日常生活造成极大影响[1～3]。各国政府均加大对全球气候研究的投入和重视程度，以期详细了解解决这一难题。ipCC＼[4＼]第四次评估报告中指出过去100年（1906～2005年）全球平均地表气温升高0.74℃，比上一次评估报告的百年平均地表气温0.6℃又有所升高，全球进入了加速变暖中。我国在过去100年时间内增暖幅度为0.79℃，平均增温速率约为0.08℃/10a，略高于同期全球平均＼[5＼]增温。目前研究对于大尺度范围气候变化特征进行了广泛的研究和讨论，但小尺度研究较少＼[6＼]。因此，本文参照吴建梅＼[7＼]的诸城市气候变化分析以济南市1990～2012年气温、降水数据进行研究，找出其变化规律，用于有效防御气象灾害，更好地服务于社会。
2资料来源与处理方法
研究资料来源于中国气象科学数据库共享服务网所公布的济南市1990～2012年气象数据。选取气温和降水资料，计算出其季、年平均值的时间序列，采用线性倾向趋势估计、3年滑动平均等统计分析方法，对近25年来济南气候变化趋势进行研究。
3气候变化特征分析
3.1气温变化趋势分析
3.1.1年变化
由图1可知，1990～2012年济南市近25年平均气温为14.96℃，且以0.153℃/5a的速度下降，每5年之间的波动标准差为0.3136。1994～2002年为高温阶段，年平均气温大部分为正距平，极端高温为16.3℃，出现在1998年，相较历年平均气温高了1.34℃；其余年份为低温阶段，极端低温出现在2003年，年均温为14.1℃，相较历年平均气温低了0.86℃，极端最高值和极端最低值之间相差2.2℃。这与大部分地区近几十年气温不断上升的趋势相反，其原因需要进一步分析论证，说明了地区之间的差异性，但在较长时间尺度1951～2012年气温整体还是呈上升趋势＼[8＼]。
3.1.2季节变化
通过表1可见，近25年济南市各季节平均气温变化不一，春季呈现先上升后下降趋势，夏季和冬季下降趋势明显，秋季呈现m型变化，其中整体降温幅度冬季>夏季>秋季>春季，而且秋季、冬季气温季节波动要远大于春、夏季节，比值约为2倍左右。春季平均气温为15.74℃；1990～2012年之间春季30%年份处于负平均，50%处于平衡值附近，20%年份高于平均值，最低温为13.8℃，出现在2010年，最高温度为16.8℃，出现在2001年；两极值之差为3℃。夏季平均气温为26.67℃；其中有7年夏季气温相对较低，极端最低值为25.23℃，出现在2004年；1994、1997、2006这3年气温值远高于平均水平，最高值为1997年的28.87℃，夏季两极值之差为3.64℃。秋季平均气温为15.61℃，整体趋势降温幅度不大，但20多年内波动幅度较大，出现极端最高值在1998、2005年，分别为18.3℃、18.45℃，最低值出现在1992年，低温为14.5℃。冬季平均气温为1.64℃，在1990～1998年之间，气温整体稳定，无大的波动，但在1998～2012年之间变化较为剧烈，上下浮动大，最低值出现在2004年，温度为-1.1℃，最高温度为3.3℃，出现在1998年；两极端值相差达到4.4℃。我们可以看出夏、秋、冬季出现最高温度的时间均在1998年左右，其原因与当年极端气候天气是有密切联系的。
3.2.1年变化
从图2中可知，近25年来济南市年降水量平均值为850.58mm，以22.86mm/5a的速率递减。1995～2002、2006～2012年为降水相对偏少阶段（除1989年略偏多），1992～1994、2003～2005年是降水相对较多的年份。最多年降水量为1271.5mm，出现在1993年，最少降水量554.4mm，出现在2002年，年最多与最少降水之间差距为717.1mm，其余年份为上下波动变化，其标准差为188.72，波动幅度很大。
3.2.2季节变化
从表2可见，济南市近25年来秋季和冬季降水量整体趋于平衡，平均值分别为53.81mm、9.02mm，并且以1.02mm/5a和0.654mm/5a的速率减小、增加；春季降水量呈现明显增大趋势，以3.56mm/5a速率上升；夏季降水量呈现明显减小趋势，以6.47mm/5a速率下降，其减少量最明显。春季降水量平均值为43.47mm，占年降水量的15.3%；2002～2009年为降水相对较多阶段，1992～1996年为降水相对较少时期（除去1993年外）；最多降水量为81.96mm，出现在2009年，1996年出现降水量最低值12.53mm，两者相差69.43mm，降水量年波动为10.9。夏季降水量均值为177.93mm，占年总量62.6%；以波动状态持续下降，极大值与极小值分别出现在2004、2002年，其降水量为274.9mm、87.71mm，相差达到187.2mm。秋季、冬季降水占年降水量比例分别为18.9%、3.2%，可见对降水量变化呈下降趋势贡献最大的是夏季降水量。
4结论
（1）山东济南市近25年平均气温为14.96℃，且以0.153℃/5a的速度下降；平衡线附近波动变化明显，长时间均一状态较少。各季节平均气温变化不一，春季呈现先上升后下降趋势，夏季和冬季下降趋势明显，秋季变化呈现m型趋势，其中整体降温幅度冬季>夏季>秋季>春季。
（2）山东济南市近25年降水量平均值为850.58mm，以22.86mm/5a的速率递减；1995～2002、2006～2012年为降水相对偏少阶段。秋季和冬季降水量整体趋于平衡，春季降水量呈现明显增大趋势，夏季降水量呈现明显减小趋势，以6.47mm/5a速率下降，其减少量最大。
（3）济南市近25年来气候变化与全球变暖趋势不一致，处于不断下降状态，其原因可能是局部气候差异引起，需进一步论证。
参考文献：
[1]郭志梅，繆启龙，李雄.中国近50年来气温变化特征的研究[J].地理科学，2005，265（4）：448～454.
[2]刘桂芳，卢鹤立.全球变暖背景下的中国西部地区气候变化研究进展[J].气象与环境科学，2009，32（4）：69～72.
[3]秦大河，陈振林，罗勇，等.气候变化科学的最新认知[J].气候变化研究进展，2007，3（2）：63～67.
[4]ipCC.Climatechange200l：synthesisreport-contributionofworkinggroupi，Ⅱ，iiitothethirdassessmentreportoftheintergovernmentalpanelonclimatechange[m].Cambridge：CambridgeUniversitypress，2001.
[5]金巍，曲岩，才奎志.1951—2005年营口市气温变化特征分析[J].气象与环境学报，2009，25（3）：39～42.
[6]张国胜，于凤英.鲁西北近50年气候变化趋势分析[J].山东气象，2002，22（3）：22～23.
全球气候变化特征篇4
【关键词】温度变化;降水变化;特征
0引言
近年来，随着全球变暖的日益显著，以气候变暖为代表的全球性环境问题已越来越受到科学界、社会公众和各国政府的普遍关注[1]。自20世纪80年代以来，许多研究表明，我国大部分地区气温明显升高，降水量减少[2]。因此在全球变暖的条件下，分析加格达奇气候的演变特征对中国北部生态环境建设具有一定的现实意义和深远的战略意义。
在各种气候要素中，气温及降水量是描述一个地区气候及其变化的关键性指标[3]，尤其是对寒冷气候的描述。在全球气候可能进一步增暖的情况下，了解加格达奇气候未来的变化趋势具有一定的科学意义，也是制定区域可持续性发展战略所需要研究的问题。
1研究区概况
加格达奇区位于黑龙江省西北部、大兴安岭山脉的东南坡，在内蒙古自治区鄂伦春自治旗境内。总面积1587平方公里，其中林地面积115213公顷，农业用地面积6512公顷，水域面积1476公顷，平均年气温为低于0℃，无霜期为85天至130天，属寒温带大陆性季风气候。加格达奇是大兴安岭地区的政治、经济、文化中心和交通枢纽。
2资料与方法
气候变化为大家关注的热门问题。为了进一步研究加格达奇气候变化特征，本文利用加格达奇地面观测最近40年（1971～2010年）的气象观测资料，分别计算1971～2010年气温、降水年平均值，和不同年代的比值。
绘出加格达奇各（平均气温、降水）气象要素历史曲线及线性拟合曲线来分析气温和降水变化的长期规律，趋势分析利用多项式回归分析的方法，建立多项式方程，并计算出每10年阶段性变化进行距平分析。
3结果与分析
3.1气温变化
图11971-2010年年平均气温变化曲线
Figure11971-2010annualaveragetemperaturechangingcurve
通过对加格达奇1971～2010年的气温资料进行计算分析发现，近40年来加格达奇年平均气温呈明显的上升趋势。由观测资料可知：1971～2000年年平均气温为-0.5℃，70年代年平均气温为-1.3℃，80年代年平均气温为-0.7℃，比70年代年平均气温升高0.6℃;90年代年平均气温为-0.2℃，比70年代年平均气温高1.1℃，比80年代平均气温高0.5℃，2000～2010年平均气温为0.1℃，比70年代年平均气温高1.4℃，比80年代年平均气温高0.8℃，比90年代年平均气温高0.3℃。显而易见，1971～2010年年平均气温呈增加的趋势，与全球气温变化的趋势相对应。
从年平均气温变化曲线（图1）可以看出1971～1987年气温一直处于偏冷期，1987年达最低点为-2.20C，此期间年平均气温为-1.3℃。1988年后进入增暖期，1988～2010年平均气温为-0.0℃，比1971～1987年的平均气温升高1.3℃，并于2007年达到最大值1.1℃。1988年之前的18年期间，只有1975年的年平均气温达到零度以上，而1989～2010年仅仅22年期间就有10个年份的年平均气温达到零度以上。可见增暖幅度是十分明显的。
从加格达奇各季平均气温变化分析，各季平均气温在70年代期间处在偏冷期，到了80年代后期气温急剧上升，一直处在偏暖期，特别是90年代以后气温增幅最大，为分析气温变化的阶段性特征，对各季节平均气温资料进行了分段处理分析，从10年分段对比分析可以得出，加格达奇除冬季均为平均温度逐年上升趋势，70年代各季节平均温度比历年评价值均低，到了80年代温度略有上升。90年代之后均比气候值高，四季当中变幅最大的是冬季，冬季平均气温近40年比70年代上升了1.4℃，其次是春、夏、秋三季分别为0.8℃、0.4℃、0.5℃。由于近40年来各季平均气温均有增长，导致年平均气温急剧变暖。
3.2降水量变化规律
由观测资料可知：1971～2010年年平均降水量为435mm。70年代年降水量为460mm，80年代年降水量为530mm，90年代年降水量为601mm，2000～2010年年降水量为497mm。80年代年降水量比70年代年降水量多70mm，90年代年降水量比80年代降水量多71mm，2000～2010年降水量比90年代减少了104mm。可见，1971～2000年降水量呈均匀增加的趋势，2000～2010年降水量又有减少的趋势。
通过对加格达奇1971～2010年的年降水资料进行计算分析发现，近10年年降水量约减少了104mm。从年降水的变化曲线（图2）可以看出，1987年之前降水略有增加，呈波动性变化，1988年至2000年之间降水增加最为明显，2005年、2007年降水江少最为明显。
图21971-2010年年降水量
Figure21971-2010annualrainfallchangingcurve
从四季降水及各年代降水量对比分析，降水的年际变化同气温的逐年段上升趋势不同，加格达奇降水量阶段性变化呈现出增多、减少交替出现的特点，6成以上的降水集中在夏季，7-8月是降水集中月，也是大到暴雨多发期。历史上降水量最多的一年是1998年降水量747mm，年降水量最少的一年是2007年328mm。
4结论
4.1通过对加格达奇1971～2010年的气温资料进行计算分析发现，近40年来加格达奇年平均气温呈明显的上升趋势，与全球气温的变化趋势相对应，90年代以后气温增幅较大。
4.2通过对加格达奇1971～2010年的气温资料进行计算分析发现，近40年来加格达奇年降水同气温的逐年段上升趋势（下转第354页）（上接第360页）不同，降水量阶段性变化呈现出增多、减少交替出现的特点，1971～2000年年降水量呈增加的趋势，2000～2010年降水量又有减少的趋势。
【参考文献】
[1]马万里，罗菊春.全球气候变化问题探讨[J].内蒙古师大学报：自然科学版，2001.
[2]陈隆勋，朱文琴，王文，等.中国近45年来气候变化的研究[J].气象学报，1998.
全球气候变化特征篇5
形成气候的因素涉及太阳辐射、大气环流、地形（海拔）、海陆分布（洋流）、人类活动等（图1）。在气候形成的诸多要素中，太阳辐射与大气环流是最基本的因素，是气候形成的内因，它们直接控制和决定着气候的形成，而下垫面等则是气候形成的外界条件，即地面状况的不同是通过改变太阳辐射和大气环流对气候发生影响。如东非高原赤道穿越地区的热带草原气候的形成：最基本的因素之一是纬度低，地处热带；其次因为海拔高，对流减弱，故降水随之减少，可见主要是通过下垫面的变化改变了大气环流，进而影响气候的特征。在高三气候专题复习中，引导学生分析时应该有主次之分，培养学生的内外因转化观，同时避免解答问题时主次混乱，甚至缺少最基本的地理思维能力。
不同地区气候的形成原因通常既有相似性，也有差异性。如低纬地区气候形成的共同原因都因太阳辐射量大，气候特征都表现为终年高温，但由于各地距海的远近、地形起伏、大气环流差异等原因，造成气候的成因又具有差异性。从全球区域来看，不同的地区即使是同一种气候，在特征相似的基础上，成因还是相差甚远。以非洲几内亚湾沿岸、东南亚、马达加斯加岛东部三个地区的热带雨林气候为例，从成因上看虽有一定的相似性，但差异性相当显著。形成气候的要素之间通常不是孤立存在的，而具有一定的联系，最终使全球不同纬度、同纬度大陆东西岸、不同地形区的气候复杂多样。
对气候成因的总结表现于以下三个方面：由单一的气压带（风带）控制下形成的气候有哪些，由气压带与风带交替控制下形成的气候有哪些；让学生结合世界地形图与世界洋流分布规律图推测哪些气候深受洋流的影响，哪些地区气候的形成与地形密切相关（也可组织学生在空白世界区域图中大致描绘各种气候的分布规律）；假如在黄赤夹角发生变化时，全球气候分布将发生什么样的变化。以上三层内容的安排具一定的总结性与递进性，既能引导学生对气候成因的归类、比较、分析，又能培养学生的发散性思维，这是地理课堂教学更具生命力的重要保证，可大大提升高三气候专题复习的有效性。
二、气候特征的判读与分析
纵观近几年来全国各地的地理高考试题，对气候特征的判断与分析已是当今高考试题的突出特点。教师应该结合新的高考背景，在气候专题复习时通过多看多练，切实提高学生对气候特征分析与判读的基本技能，全面提升学生的学科能力基础。能力基础即学生能从各类统计图表中提取数据与解读能力，在信息与数据提取与解读的基础上正确分析判断各种气候对应的特征。气候特征的表现主要通过气温（热量）、降水量、水热组合状况、光照等地理要素来体现，气候类型判断的一般步骤如下。
判断南、北半球：根据气温曲线图判断该地所处的半球位置（南半球或北半球）。
以“温”定“带”：根据年内月均气温最低值或最高值，确定热量带。
借“水”定“型”：根据降水的季节分配和年降水量大小确定具体气候类型（表1）。
三、气候试题的特色与处理
纵观近几年全国各地的高考地理卷，对气候的考查试题独具特色。多采用区域图中考气候，统计图表中、景观图中分析气候等方式。图表中包含丰富的地理信息，特别是组合的多要素综合图、区域图，长期以来通过图表形式考查是“气候”类试题的最主要特色。通过图表、区域图等多种形式对气候的考查符合新课程推进的核心理念：学生能够在分析梳理地理信息的基础上，运用地理基本原理与方法，发展地理思维，培养地理技能以及独立运用地理图表与数据的能力。
在目前新的高考背景下，对“气候”考查最为典型的试题切入类型是气候统计图表与区域图的结合。此类题目通常涉及面广，但考查的知识点细（常与区域定位结合），原理性强，能全面有效地反映出学生地理素养存在的个体差异。要求学生能立足于表中找差异，返回到图中去找原因，用基本的地理思维与原理分析问题，运用科学的语言来表达结果。以2011年普通高等学校招生全国统一考试（山东卷）为例。
为了解区域自然地理特征并认识自然地理环境对人类活动的影响，某地理实习小组在美国西部地区进行了野外考察。图2提供的是考察路线（R地―旧金山―盐湖城）及周边区域自然地理环境的相关信息。读图回答问题。
（1）与旧金山相比，R地的气温有何特点，并指出该特点形成的影响因素。
全球气候变化特征篇6
吴统文，中国气象局国家气候中心气候模式室主任、研究员，他计算气候变化趋势的帮手，除了耗资高达数亿元的巨型计算机，还有“气候模式”――一个由“很多很多数学方程组”组成的极其复杂的程序，是当今科学界用以预测未来气候演变和影响的主要工具。
目前，各国科学家正在抓紧对全球30多个气候模式进行完善和运算，为将于2014年出版的ipCC（政府间气候变化专门委员会）第五次评估报告提供科学依据。
关键词：复杂程序
“气候模式”的原理和“天气预报模式”有些类似，不过要复杂得多
根据温室气体排放量的多少，到本世纪末，全球地表温度可能会升高1.6℃到6.4℃――这是2007年ipCC第四次评估报告做出的预估。得出这一预测结论的，正是世界各国的气候模式，当时有24个模式参与，并提供了估算结果。ipCC提出人类活动导致全球气候变暖的主要证据，也是来自于计算机利用气候模式对气候变化的模拟。
气象学家如何利用气候模式，“算”出未来气候？
“地球的气候系统是一个由大气、海洋、冰、生物和陆地构成的系统，非常复杂。它们不但受外界的影响，而且也会发生相互作用。”吴统文说，“气候模式可以说是对气候系统的数学表达，编写很多方程组成的复杂的程序，再通过巨型计算机进行运算，对未来的气候变化趋势作出预测。”
气候模式是在天气预报模式的基础上发展起来的，其原理和天气预报模式有些类似。天气预报模式已有60多年历史，是全世界天气预报的主要工具。二者的区别在于，天气预报模式主要考虑大气运动变化情况，而气候模式要复杂得多，需考虑大气、海洋、冰、生物和陆地的状况以及它们之间的相互影响。
“气候模式要用的数据量大得惊人，往往达到几十个tB（万亿字节），时间长的要用高速计算机算好几个月。你看，现在我们这儿有一个模式正在运算，目前已经连续算了11天了。”吴统文说。
关键词：继续升温
最新预测显示，未来全球升温趋势可能延续，增温幅度和温室气体排放量关系很大
最近几年，中国加大气候模式核心技术的攻关力度，模式的水平有了很大进步。在国家气候中心，自主研发的第一代气候模式于2005年就投入气候预测业务应用。
我国国家气候中心、中国科学院大气物理所等单位的数个模式，准备参与ipCC第五次评估报告。国家气候中心对未来全球气候的预测结果，已经于2011年4月提交到世界气象组织公开的网络平台，参与世界各国气候模式比较计划。除中国的模式之外，其余参与比较的模式都来自发达国家。
“这个计划就是把各国的气候模式，放在同一个平台上交流比试。这些模式会模拟过去1000年的气候，特别是1850年工业革命以来的气候变化；更重要的是，根据未来不同温室气体排放情景，预估全球温度变化等情况。”吴统文介绍。
最新预测结果是怎样的？吴统文表示，不同模式之间预测的结果差异较大，目前采取的一个方式是“集合平均”，即把所有模式预测的结果集合起来，看其平均情况，这样可靠性会大大增强。“从世界各国气候模式最新的预估结果来看，未来升温趋势可能延续，增温幅度和温室气体排放量关系很大，但预估结果同时显示，全球变暖并不是意味着每个地区都普遍升温，未来不排除某些区域会出现降温。”
国家气候变化专家委员会委员、中国社会科学院城市发展与环境研究所所长潘家华，是中国参与撰写ipCC第五次评估报告的主笔之一。他告诉记者，从最新的科学数据来看，气候变暖是不容置疑的，其影响是不利的，挑战是严峻的。ipCC第五次评估报告很可能将强化气候变暖的科学事实，对国际应对气候变化谈判可能会有极大推动作用。
然而，也有一些科学家对计算机气候模式的可靠性提出了质疑，他们认为气候模式的结果并不可信。例如，由于不同的模式对天空中云的状态处理方式不同，预测结果在地表温度等方面就会存在很大的差异。
关键词：不确定性
气候模式具有较高可信度，但其预测结果存在不确定性
在国家气候变化专家委员会副主任、中国工程院院士丁一汇看来，模式算出来的结果，还是比较可信的。
“气候模式的发展在不少国家受到重视，它是目前唯一能定量客观展现未来气候变化趋势的手段，尤其是对大尺度气候异常和变化的预测可信度较高。”丁一汇说。
丁一汇表示，气候模式具有较高可信度的原因主要有以下几点：首先，构建模式的基础是一套描述地球系统特征的物理定律和数学方程组，它们是被证明和公认的，包括经典的质量、能量和动量守恒定律等。
第二，气候模式能够“重现”或“复制”过去气候的特征。1850年后有仪器观测时期气候变化的许多特征，模式都能够重现出来。模式可以很好的模拟过去100年的全球温度变化，甚至可以模拟出每一次火山爆发造成的随后1―2年的短期气候变冷。
第三，ipCC1990年第一次评估报告以来，20年过去了，已有条件去检验数次气候模式预测的结果。预测结果与实际观测值的比较显示，过去20年模式预测的全球温度变化与其后的观测结果是基本一致的。这大大增加了人们对模式预测结果的信心。
全球气候变化特征篇7
关键词 全球及区域尺度；土地覆盖数据库；应用；展望
中图分类号 tp79F301.2
文献标识码 a
文章编号 1000－3037(1999)04－0340－05
1引言
土地覆盖一般指地球表面当前所具有的自然和人为影响所形成的覆盖物，包括地表植被、土壤、冰川、湖泊、沼泽湿地及道路等。土地覆盖具有特定的时间和空间属性，其形态和状态可在多种时空尺度上变化，而且产生变化的原因也是复杂多样的。由于土地覆盖和土地利用与人类的生活生产休戚相关，长期以来土地覆盖及利用的研究成为地球表面科学研究领域中的一个重要分支。
利用遥感技术对土地覆盖和自然景观的研究至少可以追溯至本世纪20年代。以美国为例，早在1992年，Lee[1]的文章《从空中看到的地球表面》表述了遥感手段在研究自然景观与人类活动关系的可行性和重要性。第二次世界大战后出现了更为广泛和系统的利用航空照片进行区域范围土地调查与制图的研究。这一阶段的研究成果也载入了有关文献[2]。进入50年代后，人们开始探讨利用遥感资料进行大范围土地覆盖和土地利用制图的可行性，包括发展适用于遥感数据特点的土地分类系统及分类方法问题[3、4]。
卫星遥感技术在大范围土地资源的应用始于本世纪70年代。随着多种卫星对地观测的出现以及计算机技术的迅猛发展，使得有可能在较大的地理区域内进行土地覆盖的详查与制图。进入80年代以后，人们已在洲际范围内利用气象卫星数据进行土地覆盖的研究，并取得了有效的成果[5、6]。然而全球尺度范围卫星数据在土地覆盖和土地利用方面的应用基本上仍为空白。
90年代卫星遥感在全球和区域尺度土地覆盖研究与应用方面取得了突破性进展。为适应全球气候变化以及环境资源、人口、发展等研究的迫切需要，人类第一次利用卫星数据研制开发了全球具有统一分类方法，统一数据处理规范并将具有统计精度评价结果的全球1公里空间分辨率土地覆盖数据库[7]。同时土地覆盖遥感研究的新方法也不断出现并得以发展。
本文主要总结90年代全球和区域尺度土地覆盖遥感研究的进展以及新的数据库的开发应用，并对下一世纪初该领域可能出现的新动向作一初步讨论。
2九十年代大面积土地覆盖遥感研究的进展
2.1理论与方法
80年代大区域土地覆盖遥感工作主要基于传统的土地覆盖制图理论方法，着重于土地类型的分析解译以及相应的光谱特征的描述。由遥感数据解译编制的土地覆盖图虽然可以满足某些应用目的，但其信息量有限，且很少涉及土地覆盖与其他自然景观要素的联系。此外，土地覆盖和土地利用分类系统也因地因时因人而异，因此很难相互进行比较和转换。
对以上的概念和问题在90年代进行了有益的探讨，首先人们对土地覆盖及其特征的含义有了新的理解和定义。土地覆盖不再仅仅被看作单一的土地和植被类型，而是以土地类型及其所具有的一系列自然属性和特征的综合体。包括土地类型和植被类型，植被冠层的密度、植被生长季节的动态特征，生长季累积生物量，地表覆盖的生物物理特征量，如地表波谱反射率、粗糙度、植被叶面积指数、叶面及冠层的阻抗系数、有效光合作用辐射等。此外，该综合体还包括与土地覆盖类型密切相关的生态环境要素，如植被所处的生态区域，地形与气候条件，土壤的理化性质以及土地利用状况等。这种具多维空间信息的以土地覆盖类型为核心的综合体概念不仅可以从理论上更加准确、完整地刻划地表覆盖和利用的特征，而且在实际应用方面也有十分重要的意义。
另一值得注意的是对传统的土地覆盖分类系统的改进。利用遥感数据进行土地分类大多采用自上而下的等级分类系统。即在分类前预先划定若干等级的土地覆盖类型和亚类型，然后将影像象元划入某一类型。这种预先制定的分类系统往往是针对某种应用需要而制定的，因此很难将其用做转换以适应不同应用目的的要求。针对这一局限性，Loveland等[8]提出了所谓“灵活的土地覆盖数据库”的概念。利用卫星在生长季内获得的多时相数据，依据地表覆盖的动态过程，将图像象元划分为不同的土地覆盖单元──季节性土地覆盖单元。每一个单元内部的象元具有相似的物候生长期，类似的地上累积生物量以及相似的植被种类组合和生态环境。季节性土地覆盖单元构成灵活土地覆盖数据库的基本成分，辅之以一系列有关光谱、地形、生态区、气候等属性特征，成为分类系统中最底部的一层。根据土地覆盖单元的类型和一系列属性特征，用户可以根据应用需要将季节性单元调整和归并至所需土地覆盖土地利用系统中。这一新的土地覆盖分类策略在美国及全球1公里土地覆盖数据库的研制中得以应用，并取得了成果[9]。
再从土地覆盖遥感分类方法看近期的进展，目前利用数据统计理论方法结合人工解译仍为在大尺度内进行遥感分类的主导方法。显然这种方法具有算法成熟、充分利用人机交互和影响等特点，然而其用时长，对参与解译分析的人员依赖性强，很大程度上不具备可重复性等。这些局限性影响了迅速、准确、客观地获取大面积土地覆盖信息。
近年来出现了不少研究讨论土地遥感分类的新方法。主要代表包括人工智能神经元网络分类[10]、分类树方法[11]、多元数据的专家系统和计算机识别法。其中分类树及神经元网络方法目前正应用于eoSmoDiS土地覆盖数据库的开发试验，并取得了一些经验。而专家系统与计算机识别在全球和大区域土地覆盖遥感应用的领域中还未见到报道。
2.2全球和区域尺度土地覆盖数据库的开发应用
在90年代已经和即将完成的大面积土地覆盖数据库主要包括：①利用noaa－aVHRR数据开发的全球1公里空间分辨率的土地覆盖数据库[7]；②全球1个经纬度间距地表生物物理量数据库[12]；③全球1个经纬度间距土地覆盖类型图[13];④利用陆地资源卫星数据开发的美国本土48个州的土地覆盖和利用数据库[14]；以及正在开发研制中的中国土地覆盖土地利用监测系统及其它区域性的土地资源和植被遥感应用的重要项目。
全球和区域尺度土地覆盖及地表生物物理特征数据库的建立推动了全球气候与环境变化的研究。土地覆盖及其变化对地表生物气候水文等过程具有直接的影响，如大气圈、生物圈、土壤圈及水圈相互之间能量、水分、化学元素的交换和迁移及其对大气边界层的影响。此外，人类对于土地资源的利用有可能直接改变土地覆盖的状态，从而影响气候与环境的变化。这些过程的研究无疑依赖于可靠的及时的土地覆盖数据作为基础。
近年来较为典型的应用包括利用aVHRR1公里季节性土地覆盖数据库改进中尺度区域天气与气候模拟，以深入了解地表覆盖极其复杂的组合对中尺度大气环流和区域天气的影响[15]。另外利用土地覆盖数据库作为全球环流模型的输入，检验和分析气候干湿变化及季节降水，温度和蒸发变化对于地表植被及其动态变化的依赖性和敏感性[16]。地表覆盖数据库也应用于研究生物地球化学过程模拟，因为许多重要的化学元素在地球─大气─海洋系统中的交换依赖于地表覆盖及土地利用，例如二氧化碳（Co2）、一氧化氮（no）、甲烷（CH4）、挥发性有机合成物（VoC）等的迁移和转化。全球及区域尺度的土地覆盖数据还广泛应用于各类生态系统模拟、草原生物量估算及其与气候的关系[17]，森林火灾危情监测预报、流域水资源及质量评估、农药使用监测、森林普查和监测、农作物面积估算以及土地资源管理等。有关土地覆盖、土地利用及其变化的研究成果还被用于监督有关全球环境变化国际公约的执行。例如，有关地球系统碳素循环和温室气体增加导致的地气间相互作用的改变以及世界各国对此所承担义务的履行情况。
3二十一世纪初展望
随着全球环境资源对人类生存及发展的进一步影响，可以预言，下一世纪人类将对地球系统进行更为全面和深入地观测和监测。目前世界上许多国家都在制定新的对地观测计划，包括美国的地球观测系统(eoS)，欧洲空间局的环境卫星(enViSat)，日本国家空间发展局地球资源卫星，中国和巴西合作的资源卫星等。除了政府部门的这些计划外，还有许多商业用途的以私人公司支持的小卫星计划将提供极高空间分辨率(1～5m)的数字图像。这些计划的实施将为大区域土地覆盖、土地利用及其监测提供重要的数据基础，并将促进有关方面理论与方法的发展。
首先土地覆盖和土地利用的遥感应用将更加科学化、定量化、实用化。科学化体现在土地覆盖及反映土地覆盖综合体特征的生物物理属性及动态变化的导出将建立在严格的理论基础之上。所对应的算法和程序需要经过实际观测和其他方式的验证。例如，美国naSaeoS－am计划中将携载的中等分辨率成像光谱仪(moDiS)的数据用于推导和繁衍多种有关地表覆盖及其生物物理参量，包括地表反射率、植被指数等。每一个物理参量的计算方法都是经过反复推敲研讨，并总结了到目前为止有关科学文献的结论而确定的[18]。这些有关土地覆盖特征的生物物理量的算法还将进一步与地面观测进行比较以确保其可靠性。
定量化将建立在更为精确的高质量的遥感数据的基础上。新一代卫星的采集数据，星上校准，数据的预处理、辐射和几何纠正以及大气纠正等各个环节都将有明显的改进。这使得由此产生的土地覆盖及其属性特征的产品更为准确可靠。例如，在大范围内大气对地面反射率及其一系列由地面反射率推导出的生物物理量和其他参量的影响是目前尚未解决的问题之一。其不确定性大大影响了地表过程的定量研究。定量化还将体现在更为精确的地理定位和几何精度上。这方面的改进对土地覆盖的监测以及不同空间分辨率土地覆盖数据库的关系和相互校正等具有重要作用。
实用性将表现在土地覆盖及其系列产品的生产、存档、和管理的进一步完善。用户将能根据自己的需要通过高速的传输网络系统及时迅速地得到所需要的数据，从而可以实时或准时地分析、观测和监视所关心的区域。这种迅速灵活的数据处理分发能力对于许多具有实时性和运行性的系统是必不可少的。例如火灾监测、洪水监测等。到目前为止，获取大面积土地覆盖及其特征数据产品仍然有许多技术上的限制，如传输速度、数字压缩技术等。
伴随新的全球和区域尺度土地覆盖及其特征数据产品的出现，人们将更加关心产品精度检验的理论和方法问题。迄今为止，全球和区域范围内以统计理论为基础精心设计的土地覆盖数据库的精度评价才刚起步[19、20]。许多理论问题还有待研究并取得共识。例如，如何建立适于应用目的且在实践中可行的抽样方案，如何选择和建立统计上可靠的并与抽样相适应的统计量，怎样对精度评价的结果进行分析等[21]。如何在大面积范围内获取地面实况资料以用于精度检验也是一个重要问题。在这方面，新一代卫星具有的多种空间分辨率，超多波段的组合，结合有限的地面资料进行多维空间的复合分析对大面积土地覆盖的数据开发和精度检验可能具有相当的潜力。
遥感在大面积土地覆盖和土地利用的分类方法方面目前还没有重大突破。除传统的统计聚类方法外，分类树的改进以及神经元网络方法的应用在许多小范围的研究中取得了进展，而应用于大面积的工作还要经过一段试验。下一世纪初利用这方面的研究成果将很有可能建成运行操作系统用于土地覆盖及其变化产品的开发。除此之外，随着计算机理论技术的发展，新的分类方法可能将逐步运用到大面积土地覆盖研究中，包括智能计算机方法，专家系统分类以及在传统统计方法基础上发展起来的多元数据采掘分析等新方法。
全球气候变化特征篇8
关键词：气候变化人体健康疾病控制
气候变化与人体健康是人类永恒的主题。气候作为人类赖以生存的自然环境的重要组成部分，以不同的方式影响人类活动和人体健康。如今，以全球变暖为主要特征的气候变化已成为人类社会面临的重大挑战之一，关乎人类的生存和发展。联合国政府间气候变化专业委员会（ipCC）曾预测，2100年全球平均气温将上升2°C。全球气候变暖将可能干扰地区的天气形式和生态平衡，影响地区的自然、生物系统，造成对人体健康多方面的严重影响。我国的气候变化趋势与全球气候变化的总趋势基本一致。有关研究表明[1]，近百年来，我国气温已经上升了0.4～0.5°C，以冬季和西北、华北、东北最明显。20世纪末我国已经连续经历了14个暖冬。进入21世纪，我国又连续4年出现暖冬。自20世纪50年代起，我国降水逐渐减少，华北地区出现了暖干化趋势。
气候变化引起的生态环境变化从各方面对人类健康造成了正面或负面的影响，正面影响包括低温可降低某些疾病的发病率、紫外线对一些皮肤病有帮助等，负面影响包括气候变化可以影响安全的饮用水、充足的食物、安全的居所和良好的社会环境等一系列公众健康所必需的条件，以及高温热浪、空气污染、低温寒潮、地震等极端气候事件直接导致的人体生理、心理疾病甚至死亡。周启星提出[2]气候变化对人体健康影响的研究开始于20世纪80年代末和90年代初。起初，人们主要关注气候变化与极端气象事件（如热浪、寒潮等）。自1995年以来，此方面研究转到与传染病有关特别是与流行性疾病年际变化相关的自然气候变化对人体健康的影响上，以及不同人口规模的城市日天气变化和死亡率之间的关系方面，并在气候变化对流行性疾病的传染影响模拟方面取得了较大进展。
本文通过近几年扬州市已有的pm2.5指数及扬州市某医院典型科室就诊人数分析扬州地区在气候变化背景下人体健康特征，探讨扬州地区人体健康对气候变化的响应。
1.pm2.5指数与人体健康关系
近年来，我国多地发生了严重的雾霾事件。雾霾天气导致道路管制、企业停工、机场关闭、港口停运，并使得市民的工作生活受到了很大影响。雾霾天气期间，患上呼吸道疾病的病人在短期内会大幅增加。pm2.5指数是对空气质量有较好指示作用的一个监测指标。pm2.5是指大气中直径小于或等于2.5微米的颗粒物，也称为可入肺颗粒物。它的直径还不到人的头发丝粗细的1/20。虽然pm2.5只是地球大气成分中含量很少的组分，但它对空气质量和能见度等有重要的影响。与较粗的大气颗粒物相比，pm2.5粒径小，富含大量的有毒、有害物质，且在大气中的停留时间长、输送距离远，因而对人体健康和大气环境质量的影响更大。虽然自然过程会产生pm2.5，但其主要来源还是人为排放。包含来自燃烧过程的直接排放，如化石燃料、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧等。其他来源还包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源有：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海洋、花粉、真菌孢子、细菌等。
细颗粒物的标准是由美国在1997年提出的，主要是为了更有效地监测随着工业化日益发达而出现的、在旧标准中被忽略的对人体有害的细小颗粒物。细颗粒物指数已经成为一个重要的测控空气污染程度的指数。表1为pm2.5的空气质量新标准，24小时平均值标准值分布如下：
（单位：微克/立方米）
由于扬州市pm2.5监测起步较晚，这里仅给出扬州市2013年1-3月份的日pm2.5检测数据，其变化特征如图1所示，结果显示扬州市这3个月中空气质量处于优良的一共有30天，仅占33%，轻度污染的一共有29天（32.2%），中度污染11天（12.2%），重度污染10天（11.1%），并且1、2月份pm2.5指数明显高于3月份，这可能跟冬季气温低，人们出行多以汽车代替，因而汽车尾气排放增加，同时空调使用率较高等因素有关。
图1扬州市pm2.5指数变化特征
2.扬州市不适度指数与就诊人数关系
不适度指数是综合考虑温度和湿度以评估天气炎热程度的一种指标。原为美国气象局介绍用于测定人类在夏季某种天气条件下感到不舒适的一种简易方法，又称“不适指数”。温湿指数（tHi）可由干球温度（td，°C）、湿球温度（tω，°C）、露点（tdp，°C）和相对湿度（RH，%）中的任意两个值，选用下列各式之一计算：
根据不适度指数大小可分为以下等级，
86—88，4级感觉很热，极不适应，注意防暑和降温，以防中暑；
80—85，3级感觉炎热，很不舒适，注意防暑和降温；
76—79，2级感觉偏热，不舒适，可适当降温；
71—75，1级感觉偏暖，较为舒适；
59—70，0级感觉最舒适，最可接受；
51—58，-1级感觉略偏凉，较为舒适；
39—50，-2级感觉较冷（清凉），不舒适，注意保暖；
26—38，-3级感觉很冷，很不舒适，注意保暖和防寒；
本文选取扬州气象局提供的扬州市2011—2012年24个月的月平均干球指数和月平均相对湿度，查表得对应的湿球指数，根据式（3）可计算得出相应不适度指数。同时选取了同期扬州市某医院与气候变化比较密切相关的呼吸科、消化科、神经内科和肿瘤科月就诊人数。图2给出了扬州市考察时间内不适度指数的统计结果，其变化趋势表明两年中，人体感到舒适的月份均为4月份和10月份，即一年中的春季和秋季。7、8月份不适度指数均超过75，这可能与这两个月份气温太高有关。同样道理，12、1、2这三个月不适度指数在45以下，可能受到气温低的影响，这表明不适度指数的季节特征明显，年际变化规律显著。相应时间内的医院就诊人数统计结果（表2）显示消化科人数占就诊人数的比例最大，达到50%，肿瘤科最少，在10%以下，呼吸科和神经内科基本持平。呼吸科中每年2、3月份就诊人数达到高峰，此时不适度指数较低，这与王祖承和陈洪正[3]的研究结果：呼吸道疾病春夏多发相一致。消化科就诊人数在夏季明显高于其他季节，其相对应的不适度指数也很高，与文献[4]所描述的各型胃炎的复发率四季中以盛夏炎热气候的发病率最高结果一致。神经内科冬季发病率较低，其他3个季节基本相当。此时段气温低，不适度指数也低。通常所说的高山地区对治疗神经系统疾病有帮助，就是利用了气温低的关系。肿瘤科就诊人数全年相对于其他科室都较低，冬季时段处于全年最低，可能由于冬季气温和不适度指数低，而气压达到了全年最高，有研究结果表示各种癌症死亡人数均与气压呈反相关。
3.结语
通过探讨扬州地区pm2.5指数和人体舒适度指数与就诊人数的关系，可以初步对特定的气候环境作用于人体的现象做出客观评定。扬州地区的pm2.5指数冬季偏高，有明显的季节特征，这可能与人们的活动相关。而人体舒适度指数则呈现较明显的季节和年际变化特征。
参考文献：
[1]秦大河.进入21世纪的气候变化科学——气候变化的事实、影响与对策[J].科技导报，2004，（7）：4-7.
[2]周启星.气候变化对环境与健康影响研究进展[J].气象与环境学报，2006，（22）：38-44.
[3]王祖承，陈正洪.冷空气对武汉市人群呼吸道和心脑血管疾病的影响[J].湖北预防医学杂志，2001，12：15-16.
全球气候变化特征篇9
关键词：高温干旱环流形式人类活动
中图分类号：p434文献标识码：a文章编号：1674-098X（2013）03（a）-00-01
气候是人类赖以生存的自然环境，是经济社会可持续发展的重要基础资源。随着社会的发展，人类活动对全球气候产生了严重的影响，盲目垦荒、破坏森林等行为，造成水土流失，使全球气候不断恶化。四平市气候变化的主要特征是回暖明显，从1951年至2007年每10年平均气温升高1.4℃，地下水位不断下降，大面积持续干旱、水资源短缺加剧、气象灾害频发，已经成为制约我市社会经济可持续发发展的重要因素。
2007年6月四平市出现持续高温少雨天气。降水特少为历年同期少雨之最。在持续少雨的同时，月平均气温特高，日最高气温≥30℃日数达17日，比历史同期多11日，为有气象记录以来最高日数之最，持续高温少雨，引发四平市大田出现大范围严重旱情。
1高温少雨概况
1.1气温特征
2007年6月四平市气温特高，日最高气温从1日―27日≥30℃日数多达17日，比历年同期多11日，创历史同期极值，全区平均气温比历史同期高3.6℃，并伴有5级以上西南风日数较多。
1.2降水特征
在持续高温的同时，降水特少。全区只在1日有一次小雨天气，降水量只有4.4mm，自2日～27日连续26日无降水，降水量比历史同期少95%，创历史极值，大田呈现严重旱象。28日受北方南下冷空气影响，久旱之后出现了第一次明显降水，旱情得到缓解。到了7月转入多雨时段，之前的旱情得到解除。
1.3高温少雨使得大田旱情持续发展严重
持续的高温少雨，加之西南风较大，使大田土壤失墒严重，作物幼苗叶片水分蒸腾加快，从6月23日大田墒情普查结果看，双辽和梨树、公主岭的岗平地墒情很差，农作物白天因蒸发过多导致叶片萎蔫打绺，作物生长关键期发育受阻，三叶、七叶、拔节普期较历史同期晚6～12d，全区旱情严重。
6月四平市降水量比常年少9成，出现全区性的异常高温少雨时段发生了严重的初夏作物苗期干旱，作物营养生长受到严重的影响。
2高温少雨成因分析
2.1环流特征分析
极地低涡呈偶极分布较常年同期偏弱
分析6月北半球500hpa平均高度场和与多年同期平均环流相比较，极地低涡与常年6月单极型不同，呈双极并偏离极地，两个中心分别位于新地岛附近和北美洲北部，呈椭圆型分布，程度比历年同期偏弱。对应距平场上，整个极区为40～80gpm的正距平。
2.1.1欧洲大槽偏强
欧洲大槽偏强并在中高纬度地区呈五波型分布，在欧洲大陆中高纬度有80gpm的负距平存在。槽在东移的过程中冷空气活动较弱，对我国降水天气的发生发展不利。
2.1.2亚洲东北部地区高压脊位置异常偏强
常年6月东亚大槽位于120°e附近，今年东亚大槽明显偏东，亚洲东北部的大陆高压脊异常偏强，出现了40gpm的正距平场。导致我国东北地区上空持续受大陆高压脊控制，造成了四平市持续高温少雨天气。
2.1.3副高偏强脊线偏南
常年6月副热带高压西脊点位于120°e附近，脊线在20°n附近，而今年副高西伸点平均位置在116°e附近，脊线位于15°n附近，位置明显偏南，导致副热带高压南部的西南季风水汽输送偏南，没有充沛的水汽向我国东北地区输送。
2.2环流形势演变分析
2007年6月上半月为第一阶段，环流的主要特点是在亚洲中高纬度为两槽一脊型，两槽分别位于乌拉尔山和日本海南部。高压脊持续稳定发展，长期控制贝加尔湖东部的蒙古国中东部及我国东北地区大部和华北地区。高压脊势力很强，不利于其上游的高空槽东移发展。
6月中旬后期为第二阶段，环流的主要特点是亚洲中高纬度调整为一槽一脊型，我国西部处于较深厚的槽区控制，东北地区大部地区仍受高压脊控制。
6月下旬欧亚环流再次调整，中高纬度乌拉尔山高压脊建立，贝加尔湖地区为一低压槽控制，乌拉尔山东部脊前不断有冷空气自北冰洋南下，使东北地区冷空气活动加强。旬末整个东亚环流逐渐向有利于我国东北地区降水的形势转变。
2.3前期气候背景
此次干旱的发生不是一个偶然现象，是有着持续干旱的气候背景的，自1999年以来，吉林省异常气候事件频发，特别是干旱灾害发生趋于频繁和严重，近9年有7年是干旱年，都发生了比较严重的农业旱灾。1999―2004年连续6年干旱，全省因干旱年损失粮食都达数十亿公斤。由此可见，在全球气候变暖的背景下，吉林省异常气候事件明显增多，农业气候暖干化趋势加剧，干旱灾害有频繁而严重的势头。干旱已成为制约吉林省农业和农村经济发展的第一大障碍因素。
2.4人类活动及影响
过度盲目垦荒、破坏森林，以农业植被代替原有的自然植被等行为，使生态系统变得十分脆弱，造成水土流失，导致局地降水减少和干旱化，使全球气候不断恶化。工农业的迅速发展，能源的过度使用与废气的过度排放改变了大气组成，导致大气环境恶化。人口的迅速增长，对粮食、薪炭和畜牧等的超负荷的需求，灾难性地导致了生态环境恶化、气候异常。
3结语
首先大气环流形势异常导致气候异常，极地低涡、欧洲大槽、亚洲东北部大陆高压、副热带高压等环流形式的异常，直接导致四平市持续高温和降水的持续偏引发旱情发生；其次是前期持续干旱的气候背景，使气候事件明显增多，农业气候暖干化趋势加剧；人类活动对全球气候产生了严重的影响，导致下垫面改变及大气组成对气候的影响导致了生态环境恶化、气候异常，引发四平市在大环境背景下的小环境气候异常，直接威胁到四平市水资源、生态环境的良性循环。面对日趋严重的气候变化，人们应该改变自己的行为，提高防灾减灾意识，采取积极的应对措施。加强农业基础设施建设，适应气候的暖干化；加强人工增雨试验研究，加大云水资源的开发利用，从而减轻干旱灾害的影响。
参考文献
[1]高辉.2007年海温和大气环流异常及对我国气候的影响气象[J].2008（4）.
[2]邹旭恺.2006年夏季川渝高温干旱分析气候变化研究进展[J].2007（5）.
全球气候变化特征篇10
关键词气候;变化特征;山东泰安;1971—2009年
中图分类号p467文献标识码a文章编号1007-5739(2010)22-0019-01
20世纪80年代以来,全球气温明显上升,特别是90年代气候急剧增暖[1-2],气候极端事件频繁发生,不仅给社会和经济发展带来影响,还对人类生活和生态环境构成威胁。因此,气候变化与研究越来越受到社会的关注[3],是近年来研究的热点问题。
泰安市地处鲁中山区,属温带大陆性气候,四季分明,寒暑适宜,光温同步,雨热同季,春季干燥多风,夏季炎热多雨,秋季晴和气爽,冬季寒冷少雪[4]。为研究大气候背景下泰安市近39年(1971—2009年)气候变化特征,对泰安市年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、降水、日照时数等资料进行分析,以为短期气候预测、气象服务和当地的经济发展提供参考依据。
1资料来源与方法
计算1971—2009年泰安市历年平均气温、年平均最高气温、年平均最低气温、降水、日照时数随年际的变化,分别绘制历史演变曲线,同时计算线性趋势函数,分析各要素的年际变化特征[5-6]。
2气温的变化特征
2.1平均气温的年际变化
近39年来泰安市年平均气温呈现以0.347℃/10a的变化率上升的趋势(图1)。在20世纪80年代气温持续偏低,1984年平均气温为12.1℃,是近年来的最低温度。1991—1996年气温也相对偏低,1997—1999年气温明显上升,2002、2006年出现近年来的气温最高值14.2℃。
2.2平均最低气温和平均最高气温的年际变化
从年平均最低气温变化曲线(图2)可以看出:1971—2009年泰安市年平均最低气温为14.4℃。呈缓慢的下降趋势。1981年出现20.7℃的最高值,1989年出现9.9℃的最低值。20世纪70~90年代最低气温变化波动较大,从20世纪90年代到现在,年平均最低气温变化较平稳。
1971—2009年泰安市年平均最高气温为36.7℃,2002年出现最高值为42.1℃,2008年出现最低值为34.6℃。从年平均最高气温变化曲线(图3)可以看出:1971—2009年泰安市年平均最高气温变化不大,偏离平均值很小,只是在2002年出现突变极值42.1℃。
3降水的变化特征
从图4可以看出,近39年来泰安市平均年降水量681.2mm,1990年出现最大降水量1295.8mm,2002年出现最小降水量293.9mm。近39年泰安市的降水量呈减少趋势,但这种减少的趋势并不明显。在1995—2002年有特别明显的(下转第21页)
下降趋势。
4日照时数的变化特征
从泰安市日照时数变化曲线(图5)可以看出:年日照时数呈下降趋势,下降率约为78h/10a。平均年日照时数为2494.1h,最大日照时数为1997年的2779.9h,最小者为2007年的2019.1h。
5小结
近39年来泰安市年平均气温总体呈上升趋势,年平均最低气温呈缓慢下降趋势,年平均最高气温变化趋势不明显;年平均降水量呈下降趋势,但不明显;年平均日照时数呈明显下降趋势[7-8]。
6参考文献
[1]张国胜,于凤英.鲁西北近50年气候变化趋势分析[j].山东气象,2002(3):22-23.