氣候變化的主要因素范文

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關鍵詞:氣候變化 全球變暖 火山活動 冰期 間冰期 解脫

中圖分類號:P4 文獻標識碼:A 文章編號:1672-3791(2013)06(b)-0125-02

在過去的一個世紀里全球氣候發生了明顯變化。地球表面平均氣溫升高了0.8°C(或1.4°F),其中升高的2/3是發生在1980年以后。全球變暖產生了一系列嚴重后果,如冰川消退、海平面上升、沙漠擴展等,并對人類及全球生態系統產生了顯著影響,包括由于作物產量減少造成的食物緊缺的威脅以及由于洪水淹沒造成的居民住房的損失[9]。全球氣候的變暖及其嚴重后果引起了許多人的關注,而且對于如何應對氣候的變暖,引起了全球廣泛的政治爭論、公開辯論以及各種學術研究[10]。

為了有效地應對全球氣候的變化,首先必須弄清楚全球氣候變化的原因,然后再找出有效的對策。氣候的變暖已經確定無疑,且許多人認為這主要是由于人類燃燒化石燃料、砍伐森林等活動造成的。但是,科學界對此結論仍有爭議,他們用大量的證據駁斥了這一觀點,并認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素,但他們并沒有找出具有說服力的自然驅動力。作者近來的研究則表明盡管溫室氣體能使局部地區短期出現變暖現象,但火山活動能夠改變地球的軌道,因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素,而這一直是被人們忽略的。

1 氣候變化的原因與對策

根據現有的研究結果可知,能影響氣候變化的因素主要有以下幾點。

(1)地球軌道的變化:地球軌道的微小變化就能改變陽光在地球表面上的季節性分布和地理性分布。地球軌道的變化對氣候的變化影響較大,而且與冰期和間冰期顯著相關[4]。

(2)太陽輻射:自1978年以來,人們已用衛星精確地測量了太陽輻射。這些測量表明自1978年以來太陽輻射并未增加,所以在過去30年中,氣候變暖不能歸因于到達地球的太陽能的增加[8]。

(3)磁場的強度和海洋的變化:一些近來的分析顯示全球氣候的變化還與磁場的強度[2]和海洋的變化[1]有一定的關系。

(4)火山活動:火山噴發可釋放氣體和微粒到大氣層中。大到足以影響全球氣候的火山噴發平均每個世紀發生幾次,并且(通過阻擋太陽輻射到達地球表面)導致數年內氣候變冷。1991年的皮納圖博火山(Mount Pinatubo)的噴發[3],如圖1所示,堪稱20世紀第二大陸地火山噴發,實質性地影響了全球氣候。全球氣溫降低了大約 0.5°C(0.9°F)。1815年的坦博拉火山(Mount Tambora)噴發[5]導致了無夏之年。但被稱為“大火成巖省”的大得多的火山噴發每隔億年才出現幾次,可能造成全球變暖和大規模的物種滅絕[7]。1983年1月3日夜晚的基拉韋厄火山(Mt.Kilauea)噴發也影響到氣候變化,如圖2所示。

(5)人類的影響:有人認為氣候變化在很大程度上是由于人類活動造成的。在這些人類因素中最值得關注的是燃燒化石燃料所排放的CO2濃度的提高[6],其次是制造水泥所產生的飄塵的增多,此外還有土地利用、臭氧層破壞、畜牧業和農業活動、森林砍伐等都會對氣候有不同程度的影響,并成為氣候變化的因素。

可見目前人們偏向于接受溫室氣體是全球變暖的主因這一觀點。然而,許多科學家仍然持懷疑態度,他們用大量的證據駁斥了這一觀點,其中之一就是近年來世界部分地區冬季出現百年不遇的極寒天氣,這與溫室氣體使全球變暖相矛盾。他們認為自然驅動才是全球氣候變化的主要因素,但他們并沒有找出具有說服力的自然驅動力。作者近來的研究則表明盡管溫室氣體能使局部地區短期出現變暖現象,但火山活動能改變地球的軌道,因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素,這是一直被人們忽略的。

雖然已有研究人員指出氣候變化與火山活動有關,但他們的論據是:火山噴發可釋放大量氣體和微粒到大氣層中,這些氣體和微??梢宰钃跆栞椛涞竭_地球表面,從而導致在相當長的時間內地球氣候變冷。他們常給的典例有1991年的皮納圖博火山(Mount Pinatubo)噴發和1815年的坦博拉火山(Mount Tambora)噴發。然而,也有研究表明一些被稱為“大火成巖省”的巨大火山噴發可造成全球變暖和大規模的物種滅絕。一個典型的例子是冰島附近海底存在一個寬度達700公里的火山口,表明該地區曾經歷過一場巨大的火山爆發。有的科學家認為,這次火山爆發流出的巖漿產生的高溫與覆蓋海底的沉積物發生作用后釋放了大量甲烷,沸騰的甲烷升到地表并進入到大氣層后,形成了強大的溫室效應并持續了近20萬年。這就是發生大約在5500萬年前的極熱事件(PETM),地球的溫度上升了多達5℃并持續了約17萬年,數千種原始海洋物種因此滅絕。但許多科學家不相信這場火山爆發能產生這么多的甲烷以致形成強大的溫室效應并持續近20萬年??梢?,人們還不能確定火山爆發會使地球變暖還是變冷,還沒有找到火山爆發改變地球氣候的真正原因。

事實上,巨大火山爆發改變氣候的真正原因是太陽對地球的萬有引力和火山噴射反作用力的綜合作用能夠改變地球的軌道,導致氣候發生變化。

(1)當火山噴發主要發生在晚上,即背對太陽噴發時,比如發生大約在5500萬年前的引起極熱事件的冰島附近的大規?;鹕絿姲l,發生在1983年1月3日午夜的夏威夷基拉韋厄火山噴發,以及被人們譽為“地中海燈塔”的意大利斯德郎博利火山噴發。假設太陽的質量為M,火山噴射后地球剩余質量為m1,噴出物質總量為m2(大量的物質在火山噴射力的作用下獲得第一宇宙速度以上的速度,進入繞地球運行的軌道或離開地球),火山噴發前地球的質量為m0(=m1+m2),噴發前地球到太陽的質心距離為r0,地球繞太陽運轉的的速度為v,火山噴發后地球剩余部分到太陽的質心距離為r1。當噴離地球的物質很多時,明顯有r1

由于火山噴發前,太陽對地球的萬有引力應該與離心力相等、方向相反,因而

G·m0·M/r02=m0·v2/r0G·M/r02= v2/r0

火山噴發后地球繞太陽運轉的速度基本不變。假設太陽對質量為m1的地球的引力為Fp,地球繞太陽運轉的離心力為Fc,則

Fp=G·m1·M/r12=(G·m1·M/r02)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r1)·(r0/r1)>(m1·v2/r1)=Fc

即太陽對質量為m1的地球的引力大于質量為m1的地球繞太陽運轉的離心力,加上地球火山噴射產生的巨大反作用力Je,就會把質量為m1的地球推向太陽,改變地球的軌道,使地球變熱。特殊情況下,可使地球從冰期轉變為間冰期。

(2)當火山噴發主要發生在白天,即是朝著太陽噴發時,比如1991年的皮納圖博火山噴發和1815年的坦博拉火山噴發。假設太陽的質量為M,火山噴發后地球剩余質量為m1,噴出物質總量為m2(大量的物質在火山噴射力的作用下獲得第一宇宙速度以上的速度而進入繞地球運行的軌道或離開地球),火山噴發前地球的質量為m0(=m1+m2),噴發前地球到太陽的質心距離為r0,地球繞太陽運轉的的速度為v,火山噴發后地球剩余部分到太陽的質心距離為r1,當噴離地球的物質很多時,明顯地有r1>r0,如圖4所示。

由于火山噴發前,太陽對地球萬有引力應該與離心力相等、方向相反,因而

G·m0·M/r02=m0·v2/r0G·M/r02=v2/r0

地球噴發后地球繞太陽運轉的速度基本不變。假設太陽對質量為m1的地球的引力為Fp,地球繞太陽運轉的離心力為Fc,則

Fp=G·m1·M/r12=(G·m1·M/r02)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r1)·(r0/r1)

即太陽對質量為m1的地球的引力小于質量為m1的地球繞太陽運轉的離心力,加上火山噴射產生的巨大反作用力Je,就會把質量為m1的地球推離太陽,改變地球的軌道,使地球變冷。嚴重者可使地球進入冰期。

由此可見,火山噴發確實能改變地球氣候,而且是改變地球氣候的不可忽視的關鍵因素。當火山噴發發生在晚上,可使地球改變軌道,靠近太陽,出現變暖趨勢,如果該火山白天也噴發,則可使地球遠離太陽,出現變冷趨勢甚至返回原來軌道,恢復原來的氣候狀態;當火山噴發起始于白天,可使地球改變軌道,遠離太陽,出現變冷趨勢,如果該火山晚上也噴發,則可使地球靠近太陽,出現變暖趨勢,甚至返回原來軌道,恢復原來的氣候狀態。

2 結論

許多證據表明全球氣候確實在發生變化,并且一些人認為這些變化在很大程度上是由人類活動引起的。正如美國國家研究委員會指出的那樣,“仍有一些不確定性,并且在理解一個如地球氣候那樣的復雜系統時總有一些不確定性?!彼晕覀儜摷毿难芯恳哉页鋈驓夂蜃兓恼嬲?。作者的研究表明,盡管溫室氣體能使局部地區短期變暖,但全球變暖的另一個重要原因是火山活動?;鹕絿姲l既可使地球變暖又可能使地球變冷,既可能使地球出現冰期又可能使地球轉變為間冰期。如果我們要使地球變暖就應該盡量讓它在晚上噴發,如果我們要使地球變冷就應該盡量讓它在白天噴發,甚至可以通過精確控制來調節地球的溫度。因此,我們再也不怕因氣候突變導致的世界末日的來臨。

參考文獻

[1] Changnon,Stanley A.;Bell,Gerald D.El Nino,1997-1998:The Climate Event of the Century.London:Oxford University Press,2000.

[2] Courtillot,Vincent;Gallet,Yves;Le Moul,Jean-Louis;et al.."Are there connections between the Earth's magnetic field and climate?".Earth and Planetary Science Letters,2006,253(328-339):620.

[3] Diggles,Michael."The Cataclysmic 1991 Eruption of Mount Pinatubo, Philippines".U.S.Geological Survey Fact Sheet 113-97,2005.

[4] Gale,Andrew S.."A Milankovitch scale for Cenomanian time".Terra Nova,1989,1(5):420.

[5] Oppenheimer,Clive."Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano(Indonesia)1815".Progress in Physical Geography,2003,27(2):230.

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關鍵詞:氣候變化;溫室氣體;水土保持;生態建設

中圖分類號:X171.4文獻標識碼:A

一、氣候變化的原因

氣候變化的定義。氣候變化一般是指長期氣候狀態在統計學意義上的重大變化或持續時間較長的氣候變動,它不但包括平均值的變化,而且也包括變化率的變動。通常是由不同時期的溫度和降水量等氣候重要因素來統計對比而得出的結論,對比的離差值越大,就表明近些年氣候變化幅度越大,氣候就越不穩定。而氣候變化很明顯的表現就是全球氣候變暖,今日的地球比過去兩千年都要熱。

(一)氣候變化的人為因素

全球科學家一致認為:氣候變化有百分之九十的可能是人類的責任,人類今日對大自然的改造已經超出自然的承受能力。這些人為因素主要是由于人類的工業革命,工業革命雖然漸漸地解放了人類的雙手,但為人類提供了破壞自然的工具,特別是發達國家工業化生產所產生的影響。燃燒化石燃料、毀林造田、砍伐植被等人類活動引起溫室氣體的濃度大量上升,溫室效應增強,進而引起全球氣候變暖。據有關權威部門統計,自十八世紀五十年代以來,全球二氧化碳累計排放量已經達到一萬多億噸,其中的百分是八十都是來自發達國家。另一方面,由于對森林的亂砍亂伐,大量開荒造田,建設房屋,這樣就破壞了植被,減少了將二氧化碳固定轉化成有機物的機會。再加上人類對水資源的大量開采應用,地面水資源面積逐漸減小,降雨量大大降低,也會減少了溶解二氧化碳的機會,打破了大自然二氧化碳轉化的動態平衡,消耗小于產生,這樣進一步讓溫室氣體增加,最終二氧化碳在大氣層內形成溫室效應,阻止熱量反射回去,造成氣候變暖。

(二)氣候變化的自然因素

氣候變化也是一種自然現象,自然萬物發展自有其規律。引起氣候變化的主要自然因素有太陽輻射、地球構造、大氣環流、氣候自身系統震蕩、火山爆發等,這些因素都是氣候變化的主要因素,而且不管人類是否影響這些都是客觀存在的。

二、氣候變化與水保生態建設

(一)水保生態建設的必要性。我國作為最大的發展中國家,極端氣候頻繁發生在我國產生嚴重的影響。長期制約著我們生活條件的改善,和社會經濟的發展,并給我國的水資源、自然環境、糧食安全等方面產生很多的影響。水是生命之源,土是萬物生靈之本。有了水土就有了植被,植被對碳有固定作用,可以減少溫室氣體。因此為了積極應對氣候的進一步惡略變化,就要搞好水土保持生態建設這一歷史任務。

(二)水土保持生態建設對策

1、政府采取適當的宏觀調控

為了滿足社會經濟發展需要,和生態建設的需求,目前,我國政府已經制定并開始實施了一系列相關政策,為實現社會與自然和諧發展打下了良好的基礎;但是由于這些政策和法律還不夠完善存在很多的空白,為了進一步完善現有的水土保護機制,我們還要采取跟多的生態建設計劃和規定。加大政府對水土保護的重視程度,重點治理水土流失問題,并協調各方面水利工作,以防止水土流失的問題進一步嚴峻。

2、引用先進技術改善環境

科技是第一生產能力,而在治理水土流失的過程中,適時的引進先進的科學技術更有利于環境的改善。例如先進的耕種技術、生物工程,提高植被的生長速度,改善耕地條件,逐漸的提高森林覆蓋率,增加固土能力,提高土地的含水量。從而減少水土的流失,逐漸恢復生態穩定。

3、建設可持續發展保護水土模式

要建立可持續發展的保護模式,需要構建一個應對水土流失的聯合體,主要包括農、林、牧、漁業等的優勢互補,構建一個全方位、系統的有效循環模式。在不同地區還要有不同的應對方法,在缺水地區要限制高水耗產業,并壓縮水稻面積,擴大蓄水面積,修建水壩,保障上下游水資源平衡、山前山后地下水供給,鼓勵雨水和微咸水的收集和轉化應用。在水充足地區積極地保護綠洲采取有利措施減少生態水流失,建設經濟調水工程均衡供水平衡。此外采用更高的技術提高城市污水處理的效率,把每一滴水都充分應用起來。還要控制地下水的開采力度,報地下水位的提升速度與人類開采速度基本平衡。

4、增強水土保護意識

大自然孕育了人類,人類卻反過來讓自然傷痕累累。要知道人類只有一個地球,土地資源是整個生態圈生生不息的根本動力,它養育人類為花草植被的生長提供養分,并發揮著吸碳固碳的重要作用。所以應對氣候的變化,首先每個人都要樹立保護水土資源的意識,二要樹立“低碳減排,人人有責”的觀念,三要充分認識到水土保護的過程和日常簡單的措施。這些任務艱巨而又長期,所以一定要從點滴做起,持之以恒才能見到成效。

結語

氣候變化引起了氣溫變暖、降水量忽高忽低波動較大等問題已經給全球的生態建設和全球的生態安全帶來影響。然而氣候條件是相對穩定的,具有宏觀可調控的規律。認識氣候變化的規律,對我們的水土保持工作是十分重要的。此外水土保持工作還要充分考慮到氣象的因素,提高對氣象因素的重視程度。同時積極的采取措施趨利避害,發展循環經濟,促進經濟與自然協調發展,建設家園美好明天。

參考文獻:

[1]杜春利.河北將水土保持宣傳列入遠程教育內容[J].中國水土保持.2010(01)

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關鍵詞:水循環 水資源 氣候

水資源是一個特別龐大的“家族”,它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不僅給予人們生理需求,同時為人類提供田地灌溉、動力發電、發展航運 、養殖業等等。沒有水資源,生命的誕生無從談起。豐富的水資源離不開穩定的水循環,而水循環的穩定是建立在氣候穩定的前提之下。萬物生機勃勃表現,離不開的水循環系統的正常運作。但自工業化時代以來,人們大量的使用化工產品打造化工基地,為了追求更多的物質享受,隨意開墾森林等等,嚴重制約著生態的正常循環。目前氣候變化的主要原因有兩方面,一方面是自然因素,另一方面是人為因素。而調查發現,人為因素是氣候變化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化學物質的大肆排放,是造成氣候變化的主要因素。

1.造成氣候變化的主要原因

1 . 1自然因素

首先,自然因素造成的氣候變化,是指太陽活動高峰期黑子的余波會影響地球的氣候,導致地球出現像厄爾尼諾這樣的氣候。有時太陽光強度有所變化,導致輻射增強,加速地面水分的蒸發。但太陽黑子的活動周期是11年,到達地球后也所剩無幾。當然,太陽輻射和大氣的壓迫,也會使陸面發生熱力、動量交換過程和水循環的改變,但僅此一點,就會對氣候造成影響的說法有些牽強。所以,自然因素并非導致氣候變化的直接原因。

1 . 2人為因素

其次是目前最有爭議的人為因素。氣候對人類的影響,在當前全球氣候的不斷變化中更加顯而易見。自工業革命以來,各國為加快自身國力的快速發展,完全沒有顧慮大自然的承受能力。大量的砍伐植被,導致森林覆蓋面不斷減少,無法制造出足夠的氧氣,更無法吸收大量的二氧化碳,最終導致溫室效應的出現,繼而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破壞等氣候問題。當前,地區水循環一般是分解為陸地支流和大氣支流兩大部分,水循環中的陸地分支是由降水量、出入本地區徑流量、蒸發量和土壤的含水量組成的。所以,本地區水土的流失,植被儲水量的下降,以及氣候的變化,都嚴重影響著水循環的吸收環節。水在循環過程中缺乏足夠的原動力,繼而造成水資源的流動性降低,給水質帶來了一定的破壞。而大氣支流在一定程度上可以改變水資源的合理配置,將沿海地區的通過水循環系統帶入內陸,緩解地區干旱。

2.氣候對水循環與水資源的主要影響

2 . 1降水量的缺乏或超標

一直以來,水資源被人們作為延續人類生命的重要基礎。我國幅員遼闊,所以氣候的類型也具有多樣化的特點。而不同特點的天氣類型,自然會出現水資源分布的不均勻。我國南部地區屬于亞熱帶季風氣候,所以降水量比較少,有時甚至會出現超量降雨。但我國北方地區,屬于溫帶季風性氣候,所以降水量相比于南方就較多。因此我國一直以來就有南澇北旱的說法。近年來,隨著氣候的變化,尤其是溫室相應帶來的冰川消融。不僅南方出現了嚴重的洪澇災害,同樣北方因降水量過多,而導致大量的房屋坍塌。甚至出現因植被無法及時吸收大量的降水,而出現泥石流等自然災害。

2 . 2水質的嚴重破壞

化工產品中含有大量的熱能,在融入空氣后與水循環相融合。經過水循環的作用,在降水過程中進入地表,對地下水資源有著很大的破壞力。另外,氣溫的不斷增加,必然也會導致水溫的上升,從而造成大氣中的水分蒸發總量的不斷的增多,導致地面的水資源嚴重不足,徑流量不斷減少甚至出現斷流的現象。造成水資源無法進行流動,內部的雜質無法分解沉淀,最后成為一潭死水,這也是對水質的嚴重破壞。

2.3冰川的快速融化

冰川作為水資源的另一種儲備方式,它一般都在極寒地區中,很少會受到外界的破壞。近年來溫室效應的不斷惡化,北極地區冰雪不斷融化。很多生活在極地地區的動物,都因為無法適應溫度的升高而死亡。動物的尸體長期漂浮在水中,造成了水資源質量的惡化。

3.穩定氣候,保護水循環與水資源的措施

3. 1加強植樹造林

綠色植物經過光合作用,可以制造出人類賴以生存的氧氣。同時也可以吸收人類排出的二氧化碳。植物特有的循環能力,證明了人類只有和大自然和平共處,才能更好的生存發展下去的真理。我國很早就提倡天人合一,這里的天就是大自然。由此可見,中國人對大自然的強大早已有所領悟。我國政府在意識到氣候對水循環與水資源的重要影響時,就已經深刻認識到大自然中,植被對氣候的影響。所以一直都在提倡植樹造林、退耕還林,加強民眾對植樹造林的認識。經過十多年的努力,我們的民眾了解植被對二氧化碳強大的吸收能力,以及在光合作用下可以制造出人類所必須的氧氣,植被對地下水資源的保護等等。很多人深刻認識植被對調節氣候的重要作用。如今我國很多地方本來貧瘠荒涼的地方,早已是郁郁蔥蔥的山林。

3.2減少化工燃料的排放

(1)有毒小顆粒的過濾。

二次工業革命對大自然的破壞我們有目共睹。工業革命期間,各國建立了大量的煉油廠、金屬廠、硫酸廠、磷化物等有害的化學物質基地。例如,1930年比利時馬斯河谷工業區,該工業區常年大量的污染物排放,造成河谷內嚴重的逆溫層,致使60多人在一周內喪生,同時這些有毒氣體中的微小顆粒落入水中,殺死了水中大量有微生物,使得河水出現發臭、變色的現象。還有一部分被污染的水資源,在蒸發后進入水循環中,最后在降雨時與雨水一同進入地表,造成地下水的嚴重污染。為了穩定氣候保護水源,對于化學物質排放出的有害顆粒,相關工作人員一定會要做好排查工作,在發展的同時要尋找污染較小的替代品,對于嚴重影響氣候的企業要強制關閉,升級廢物排放設備中的過濾器,從源頭中處理有害顆粒。

(2)綠色出行。

汽車尾氣的排放,對大氣也有很大的污染。很多人習慣開車出行,但現在車輛原動力普遍的還是以汽油為主,而汽油中含有的硫在水中的易溶性,使它在進入大氣候迅速進入水循環系統,形成二氧化硫,俗稱酸雨。酸雨進入植被的根部、滲入地下水資源中,污染一旦擴大,那么整片森林包括森林下的地下水,都有可能遭到損傷。氣候的穩定并不是一蹴而就的,它需要長久的堅持,從點滴做起。所以我們應該控制機動車輛數量、私家車數量的不斷上升,提倡大家綠色出行,盡量乘坐公共交通,為穩定氣候保護水資源做出一份努力。

4.結語

國際氣候大會對全球氣候變化的原因一直處在激烈的探討中。為了阻止全球氣候不穩定的進一步惡化,保障全球水循環系統的穩定和水資源的質量,世界各地紛紛成立了氣候研究大會。目前,最有影響力的是哥本哈根氣候大會和巴黎氣候大會。我國當前人口眾多,水資源極度緊缺。因此對氣候的保護工作,我們責無旁貸。為此我國積極應對氣候的變化,不斷加大環境的保護。植樹造林,綠化環境,為世界制造更多氧氣,嚴格審查化工基地,減少二氧化碳的排放量。不斷提高人們對氣候穩定重要性的認識。同時完善與氣候相關的法律法規,對嚴重破壞氣候穩定的行為予以嚴厲懲治。氣候變化對水循環與水資源的影響,不僅僅關乎大自然的和諧與穩定,更與我們人類的生存息息相關。

參考文獻:

[1]麥日也木?吾買.氣候變化對水資源系統的影響[J].黑龍江水利科技,2013(10).

[2]孟麗,李莎莎.淺析氣候變化對水文資源的影響[J].河南水利與南水北調,2015(21).

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海水上溯名為咸潮,是一種天然水文現象,是由太陽和月球對地表海水的吸引力引起的,當淡水河流量不足,令海水倒灌,咸淡水混合造成上游河道水體變咸,即可形成咸潮;

咸潮一般發生于冬季或干旱的季節,即每年十月至翌年三月之間出現在河海交匯處,如長三角、珠三角周邊地區;

影響咸潮的主要因素有天氣變化及潮汐漲退,尤其在天文大潮時,咸潮上溯的情況更為嚴重,且全球氣候變化導致海平面上升過程讓咸潮十分緩慢地增加。

(來源:文章屋網 )

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    降水、氣溫變化與徑流的相關性分析

    分析降水變化對渭河徑流量的影響,對1954-2009年降水和徑流量作相關分析見圖2。由圖2可見,渭河林家村水文站年徑流量有明顯減少的趨勢,特別是1980年后的近30年時間,渭河林家村河段年徑流量持續偏低,連續多年為枯水年份。年降雨量略有減少,但近期變化不明顯。通過對寶雞段降水和徑流的水文要素的趨勢分析,渭河寶雞段徑流存在顯著的減少趨勢,這與寶雞市近年來的人類活動和經濟發展有關,如城市引水量的增加、水利工程的修建等。特別是寶雞峽加壩加閘后,渠首年引水量將增加到8億m3,對市區生態環境影響較大,市區攔河閘工程運行方式也將受到極大影響。同理對1954-2009年氣溫和徑流量作相關分析見圖3。由圖3可見,寶雞氣溫自1980年后的近30年時間升溫明顯,與徑流量存在明顯的負相關性。氣溫升高導致河道蒸散發加劇以及空氣濕度降低等都是重要原因。對1954-2009年逐月降水和徑流量以及逐年氣溫和徑流量采用相關系數法計算分析,得到降水與徑流的相關系數為0.69,正相關性較好,即降雨與徑流之間存在同增同減的趨勢。得到氣溫與徑流的相關系數為-0.73,呈明顯負相關,即氣溫與徑流之間存在彼增此減的趨勢。將不同年代的降雨量、氣溫和徑流量加權平均整理做表,見表1。統計分析多年徑流量減少約56%,多年降雨量減少約14%,多年平均氣溫升高1.4℃。

    降雨、氣溫變化對徑流的影響分析

    天然狀態下,氣溫-降水量雙累積曲線以及降雨-徑流雙累積曲線應該是一條直線。但近些年,人類對河流的影響劇烈,建壩攔水,由于人類活動對水文系列的干擾,大量的河道引水減小了河道的徑流,許多流域不再是天然狀態[6]。由于水源地氣候、下墊面條件及人為因素的影響,改變了徑流產生模式、水文事件發生的時間、頻率和流量,氣溫和降水的微小變化能夠引起徑流的顯著變化。渭河寶雞市區段修建有林家村水文站,本文利用渭河林家村水文站的氣溫、降水、徑流量等長系列資料,通過該站的降雨徑流雙累積曲線[7]以及氣溫徑流量雙累積曲線,分析年徑流序列隨時間變化特征及趨勢持續性,探討影響渭河徑流量變化的主要因素。近55年來寶雞峽氣溫-降水量做累積曲線如圖4所示,可見氣溫和降水量的累積量呈明顯正相關,且相關系數高達99.97%,可以很好的說明氣溫和降水量是正向相關。林家村站降雨-徑流雙累積曲線見圖5。降雨變化對渭河寶雞段年徑流量的影響存在兩個突變點,分別是1971年和1993年。第一個突變點的原因比較明顯,主要因素是寶雞峽引渭工程引渭所致。寶雞峽引渭工程于1971年7月15日通水,水源以渭河徑流為主,引水流量95m3/s[8]。寶雞峽灌區是陜西省“第一大糧倉”,是全國十大灌區之一。寶雞峽引渭工程是解決寶雞峽灌區乃至關中西部水源不足的一項跨世紀重點水利工程,但此項工程在林家村上游的引水直接導致了渭河寶雞段年徑流量的減少。第二個突變點為1993年,目前沒有很好的證據證明徑流突變的原因。同樣采用氣溫-徑流雙累積曲線法作圖見圖6。氣溫變化對渭河寶雞段年徑流量的影響存在三個突變點,分別是1971年、1993年和2003年。前兩個突變點原因如前。第三個突變點2003年原因分析為寶雞峽渠首加壩加閘工程對渭河水量的引水和調蓄。該工程于2003年完工,在寶雞峽引渭灌溉渠首低壩的基礎上加壩加閘,以增加庫容進行蓄水,主要解決寶雞峽塬上179.3萬畝的灌溉缺水,并結合灌溉進行發電。寶雞峽渠首加壩加閘工程水庫正常蓄水位636m,總庫容5000萬m3,有效庫容3800萬m3。工程設計最大引水流量65m3/s。

    寶雞峽引水對渭河寶雞段徑流量的影響分析

    雖然降雨、氣溫等氣候變化與徑流量存在很好的相關性,但是突變點分析說明寶雞峽引渭工程以及加壩加閘也是造成渭河寶雞段徑流量變化的主要原因,因此有必要分析寶雞峽引水對渭河徑流量的影響。按照突變點1971年、2003年將徑流系列一分為三,并進行統計分析并計算引水對徑流量的影響程度,見表2。寶雞峽引水對渭河徑流量的影響程度為27.2%,而加壩加閘工程對渭河徑流量的影響程度為23%(扣除時段內寶雞峽引水對渭河徑流量的影響程度)。參照引水對徑流量的影響程度計算方法,氣候變化對渭河徑流量的影響程度為10.2%(扣除時段內寶雞峽引水對渭河徑流量的影響程度)。由此可見寶雞峽引水對渭河寶雞段年徑流量的影響最大,氣候變化則是人為因素外對渭河寶雞段年徑流量影響最大的因素。

篇6

陽光雨水的暴力

一向溫柔的“莫拉克”臺風受到前所未有的關注,大大超出人們的預料,成為又一個“大自然殺手”。國內統計,此次臺風共造成1103.4萬人受災,死亡8人,其中浙江省4人、福建省3人、江西省1人;失蹤3人,其中浙江省2人、福建省1人,緊急轉移安置157萬人;農作物受災面積449.6千公頃;倒塌房屋1萬余間;因災直接經濟損失97.2億元。

對于臺灣省,損失更加慘重:已造成163人死亡、503人失蹤、45人受傷。遇難人數最多的3個縣分別是:高雄縣96人,臺南縣28人,屏東縣22人。高雄縣甲仙鄉小林村和六龜鄉新開部落遭泥石流掩埋的人數,目前還在由高雄縣應變中心查證中,遇難人員搜尋工作仍在繼續。

而與此同時,8月上旬以來,山西、內蒙古、遼寧、吉林等北方大部分地區仍無有效降雨,持續出現35℃以上的高溫天氣,旱情發展迅速。鑒于北方旱情形勢嚴峻,國家防汛抗旱總指揮部決定,將抗旱應急響應級別提升至Ⅲ級。

國家防總辦公室統計顯示,截至8月16日,全國作物受旱面積達到1.68億畝,比8月11日增加了4500萬畝。其中重旱5969萬畝,干枯1554萬畝,有390萬人、437萬頭大牲畜因旱發生飲水困難。

事實上,不僅是8月,今年夏天北方的氣候一直處于干旱狀態。遼寧省部分地區從7月份開始幾乎沒有降雨,300萬畝農田超過7成沒有收成;和苦盼雨水的遼寧相比,重慶卻在為暴雨發愁。8月3日,50年一遇的特大暴雨襲擊重慶,大量農田被沖毀,幾千輛車被困街頭,高速公路和國道上,甚至出現出租車駛入地道淹死乘客的極端事例。入汛以來,江西、貴州、湖北、湖南、陜西等地受多次熱帶風暴和強降雨襲擊,引發山洪、滑坡、泥石流等地質災害,公路交通基礎設施損毀嚴重。而來自國家氣候中心的數據顯示,最近一個月,中國21個省區的152個站點的日最高氣溫,都達到極端高溫事件標準。從7月底開始,廣東等地一直處在高溫中,河南安陽、河北邢臺、山東濰坊等地,也都打破夏季極端最高氣溫記錄,其中日喀則突破日最高氣溫歷史極值。

更令人擔憂的是,極端天氣還不僅僅出現在入汛以后。5、6月間,中國多處地方天氣大反常。新疆出現6月飛雪,猶如寒冬;遭遇30年來最嚴重干旱,部份地區出現蝗蟲災害。北京、黑龍江及安徽等地卻持續遭遇暴雨。再往前細數,今年1、2月間華北等地出現罕見干旱,北京超過100天沒有降水,創下38年來的紀錄……據統計,今年6月1日至8月8日,我國有22個省(市、區)454個氣象站點達到極端高溫事件標準,17個省(市、區)110個站點日降水量達到極端強降水事件標準。與去年相比,綜合高溫和降水兩種極端事件呈現站點多、范圍廣、超歷史極值的記錄多等特點。

天氣的變化越來越影響著人們的生活,人們的力量到目前為止還是很有限的,天氣稍微動怒一下就會給我們帶來意想不到的災害,小則會影響我們的正常生活,大則可以摧毀一切。

極端天氣與全球變暖

極端天氣氣候事件是指在一定時期內,某一區域或地點發生的出現頻率較低的或有相當強度的對人類社會有重要影響的天氣氣候事件。

目前國內外有許多有關極端天氣氣候事件指標的研究,但是由于沒有做統一的標準規范,指標方法繁多,同一類極端事件各地標準不統一,同一指標又由于定義的時間段不同而造成結果不一樣。

目前國家氣候中心的監測快報中的極端天氣氣候事件的標準閾值是根據百分位法確定的:即對某一事件的氣候標準年內的歷年最大值序列從小到大進行排位,定義序列超過第95百分位值為極端多(高)事件,小于第5百分位值為極端少(低)事件。比如北京日最高氣溫氣候標準年內歷年最大值序列的第95百分位值為39.4℃,而我們監測到北京今天的最高氣溫超過39.4℃,我們就認為北京發生極端高溫事件。

極端天氣氣候事件的發生是天氣氣候周期變化的結果,極端天氣的發生和某一個時段的環流異常、海溫異常或冰雪異常等有關,如今年的極端天氣發生與6月開始赤道中東太平洋大部海溫異常偏高進入厄爾尼諾狀態,以及青藏高原積雪偏少,副熱帶高壓不穩定等因素有關。

但近幾年高溫、強降水事件頻繁發生與長期氣候變化有關,它與大的氣候背景,也就是與全球氣候變暖有關。具體來說,從全球大氣平均狀況來看是在升溫,但不是平均升溫。由于全球大氣能量基本守恒,而大氣在不斷流動,有些地方溫度特別高,那么另一些地方就會出現相反的情況――溫度非常低,低溫、雨雪、冰凍等極端天氣事件。

全球變暖過程中,季節性波動減弱,中高緯區域天氣波動(尤其是在冷季)也普遍減弱,對應冬季寒潮減弱,極端低溫事件減少,冬春季大風沙塵暴也有減少趨勢;而中低緯區域夏季天氣波動有變短變強的傾向,夏季局部對流性天氣增強,強降水、高溫等天氣增多。氣候變暖正在通過影響一些極端天氣或氣候極值的強度和頻率,改變自然災害發生發展規律,從而對人類生存環境和社會、經濟發展產生重大影響。

全球氣候變暖背景下,極端天氣氣候事件頻繁發生,導致部分地區水資源短缺加劇,自然生態環境惡化,糧食安全壓力增大,海平面持續上升,沿海經濟社會發展受到嚴重威脅。據統計,全球氣候變化及相關極端氣候事件所造成的經濟損失在過去40年平均上升了10倍。

近100多年來,全球平均氣溫經歷了冷-暖-冷-暖兩次波動,總得看為上升趨勢。進入上世紀八十年代后,全球氣溫明顯上升。1981~1990年全球平均氣溫比100年前上升了0.48℃ 。導致全球變暖的主要原因是人類在近一個世紀以來大量使用礦物燃料(如煤、石油等),排放出大量的二氧化碳等多種溫室氣體。由于這些溫室氣體對來自太陽輻射的短波具有高度的透過性,而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性,也就是常說的“溫室效應”。另外,人口劇增、海洋生態環境惡化、土地遭侵蝕、沙化等破壞、森林資源銳減、酸雨危害、物種加速滅絕、水污染等諸多人為因素都是導致全球氣候變暖的原因。

“暖災”來襲

除上述提到的天氣方面,全球變暖更將給地球和人類帶來更多復雜潛在的影響。

首先是海平面上升的影響,過去百年海平面上升14.4cm,我國上升11.5cm,海平面升高的原因,主要是海水熱膨脹。當海洋變暖時,海平面則升高。全球升溫會引起地球南北兩極的冰山融化,這也是造成海平面上升的主要原因之一。海平面上升直接導致低地被淹、海岸被沖蝕、地表水和地下水鹽分增加、影響城市供水、地下水位升高、旅游業受到危害以及影響沿海和島國居民的生活。比如,據英國官方近日公布的統計數據,在過去20年中,由于泰晤士河的水位隨全球變暖而升高,當地政府機構不得不先后88次加高防洪堤壩,以保障倫敦人的生命財產安全;我國渤海、黃海海平面上升50米,大連、秦皇島、青島、北海、三亞濱海旅游區向后退,沙灘損失24%,北戴河沙灘損失60%;占世界1/3的人口受到威脅,如果極地冰冠融化,經濟發達、人口稠密的沿海地區會被海水吞沒,馬爾代夫、塞舌爾等低洼島國將從地面上消失,上海、威尼斯、香港、里約熱內盧、東京、曼谷、紐約等海濱大城市以及孟加拉、荷蘭、埃及等國也將難逃厄運。

其次,動植物也將因變暖而大范圍遷徙或滅絕――氣候是決定生物群落分布的主要因素,氣候變化能改變一個地區不同物種的適應性并能改變生態系統內部不同種群的競爭力。自然界的動植物,尤其是植物群落,可能因無法適應全球變暖的速度而做適應性轉移,從而慘遭厄運。以往的氣候變化(如冰期)曾使許多物種消失,未來的氣候將使一些地區的某些物種消失,而有些物種則從氣候變暖中得到益處,它們的棲息地可能增加,競爭對手和天敵也可能減少。比如說桔子,過去20世紀70年代,它的最北的邊界線是在黃山一線,宣城市也曾經試種過,但到冬天的一場大雪,樹木就凍死了。但現在我們校園里的桔子樹都長得很好。又如,揚子鱷只生活在宣城、涇縣和南陵這樣狹小的地帶,如果北界線北移,揚子鱷可能會自然絕種。從全國來講,我國把冬季1月0度等溫線作為副熱帶北界,目前這一界線處于我國秦嶺-淮河一帶。研究發現,氣溫升高會使這一界線北移至黃河以北,徐州、鄭州一帶冬季氣溫將與現在的杭州、武漢相似。

再次,干旱與汛期將對靠天生存的農業造成難以估量的損失。一年中溫度和降水的分布是決定種植何種作物的主要因素,溫度及由溫度引起降水的變化將影響到糧食作物的產量和作物的分布類型。氣候的變化曾經導致生物帶和生物群落空間(緯度)分布的重大變化。如公元800~1200年北大西洋地區的平均溫度比現在高1℃,使玉米在挪威種植成為可能,但到了公元1500~1800年,西歐出現小冰川期,平均氣溫也只比現在低1~2℃,就造成了挪威一半農場棄耕,冰島的農業耕種活動則幾乎全部停止。除此之外,全球變暖還會使高溫、熱浪、熱帶風暴、龍卷風等自然災害加重。因此,全球氣溫升高后,世界糧食生產的穩定性和分布狀況將會有很大變化。

最后,受到最大危害的仍是全球變暖的始作俑者:人類。人類健康取決于良好的生態環境,全球變暖將成為下個世紀人類健康的主要因素。極端高溫將使下世紀人類健康困擾變得更加頻繁、更加普遍,主要體現為發病率和死亡率增加,尤其是瘧疾、淋巴腺絲蟲病、血吸蟲病、鉤蟲病、霍亂、腦膜炎、黑熱病、登革熱等傳染病將危及熱帶地區和國家,某些目前主要發生在熱帶地區的疾病可能隨著氣候變暖向中緯度地區傳播。

已然發生的災害令人類一次又一次地嘗到不良發展和享受帶來的惡果,我們還要這樣繼續無視大自然的警告嗎?真的要等到人類和巴厘虎、袋狼、旅鴿一樣成為滅絕物種的那一天才會幡然悔悟嗎?在此,《人人健康》呼吁廣大讀者:

為了保護我們共同的家園,請節約使用每一滴淡水。

為了保護我們共同的家園,請多種植樹木減慢沙化。

為了保護我們共同的家園,請不要再用一次性方便袋。

為了保護我們共同的家園,請不要隨意扔廢舊電池。

為了保護我們共同的家園,請減少二氧化碳的排放。

為了保護我們共同的家園,請每人都愛護花草樹木。

篇7

進行現代化建設以來,中國經濟發展迅速,平均每年保持8%的經濟增長速度,已經超越日本成為全球第二大經濟體。反思中國經濟增長背后的動因,不難發現這種增長是以資源高消耗、高污染為特征的粗放型經濟增長,這不僅造成了巨大的資源浪費與低效率,而且還給環境帶來了嚴重的污染。隨著全球生態破壞日益加劇,大氣中CO2等排放物增多,溫室效應對人類的影響日趨嚴重,特別是溫室氣體的排放已成為關注的焦點,而中國已成為世界上溫室氣體排放最多的國家之一。溫室氣體減排行動正在逐步成為人類發展的責任和共識,如何實現碳減排也越來越被重視。因此,分析和準確把握我國碳排放的變化特征和影響因素,對科學制定碳減排政策具有重要的意義。

二、中國碳排放測算方法及數據來源

(一)測算方法

碳排放主要來源于三個方面:煤炭、石油、天然氣的使用。本文參照各類能源的碳排放系數(表1),計算出中國代表性產業的二氧化碳的排量,據以觀察國民經濟增長中二氧化碳排放量的重點產業。本文用于計算碳排量的公式為Et=δfEf+δmEm+δnEn ,其中,Et為碳排放量,δf為煤炭消耗的碳排放轉換系數,Ef為煤炭消耗量;δm為石油消耗的碳排放轉換系數,Em為石油消耗量;δn為天然氣的碳排放轉換系數,En為天然氣消耗量。

表1 各類能源的碳排放系數表

資料來源:根據徐國泉、汪剛等人的相關研究整理得出。

(二)數據來源

數據根據1994-2012年的中國統計年鑒獲取,代表性行業選取了農業,工業,建筑業,交通運輸、倉儲及郵電通信業,批發零售貿易、貿易、餐飲業和其他產業。

三、中國碳排放變化特征分析

根據已給出的碳排放測算公式,測算1996-2011年中國碳排放總量的變化趨勢。結果表明,1996年碳排放總量為467646.21萬t,而2011年碳排放總量為852116.88萬t,年均增速為4.12%,從總體上來看,碳排放量的年均增速呈階段性上升趨勢。

從中國碳排放量變化趨勢( 圖1) 中可以看出,1996-2011年碳排放量一直呈現上升趨勢,但不同階段增速存在著一定差異,總體上可以分為三個變化階段:

第一個階段為1996-2000年,不穩定快速增長期,年際增長率基本大于5%。這主要是由于步入20世紀90年代后,中國現代化進程進一步加快,對煤炭等能源需求增加。另一方面,國家對于建造現代工業的經驗不足,政策制定頻繁變化,導致碳排放不穩定增長。

第二個階段為2001-2007年,緩慢增長期,年均增速低于3%。這主要是由于前一個時期盲目加快現代化進程,導致很多經濟結構性問題凸顯,受其影響,各個行業對能源的需求放緩,碳排放的增速放慢。

第三個階段為2008-2011年,增速反彈回升期,年均增速介于2.5%-4.5%之間。這是由于國家調整了經濟發展政策,解決了一些前期出現的矛盾與問題,經濟增速回升,對能源的需求增加,碳排放穩定增加。

圖1 中國碳排放總量及年均增速

四、中國碳排放總量影響因素分解

(一)研究方法

Kaya 碳排放恒等式是用數學分析方法將人類社會活動產生的碳排放量與經濟、政策和人口等因素建立起聯系。該恒等式顯示,碳排放主要的影響因素有四個,分別是人口、生活水平、能源使用強度和碳排放強度。具體公式為:

其中,P 、CI、EI、G、分別為人口規模因素、能源結構因素、能源效率因素、經濟規模因素,C表示的是碳排放量,E為能源消耗總量,而GDP、P則為國內生產總值和人口總量。為了便于分析,各產業間以產值代替規模,統一采用產值作為比較量。為了消除殘差對于分析的影響,將該恒等式的殘差部分去除。故將該恒等式變形為:

CIt:代表從T -1年到T年僅有單位能源消耗碳排放強度變化而其它因子未發生變化而導致的碳排放量相對于基年的排放量變化。

EIt:代表T- 1年到T年僅有能源效率發生改變而CI、G、P 均保持在T年水平條件下碳排放量的變化。

Gt:代表從T -1年到T年僅有經濟規模變化而其它因子未發生變化而導致的碳排放量相對于基年的排放量變化。

Pt:代表從T -1年到T年僅有勞動力規模變化而其它因子未發生變化而導致的碳排放量相對于基年的排放量變化。

通過變形可以得到以下公式:

這是一種沒有殘差的分解方法,通過此方法可以得到:

(二)結果及分析

根據上述模型以及搜集得來的數據,借助相關分析工具,得出中國各產業碳排放驅動分析結果如圖2所示:

圖2 基于Kaya恒等式的中國各產業碳排放影響因素分解結果

生產效率因素、結構因素一定程度上抑制了碳排放量,盡管促進碳減排逐年增強,但是作用有限。1997-2011年相比基期,生產效率因素、結構因素分別累計貢獻13.6% (217.54萬t) 、43.9% (982.37萬t)的碳減排。總體來看,碳減排的效果為:結構因素 生產效率因素。從圖2波動下降的態勢可以看出,近年來隨著生產效率的提高和結構的優化,有助于碳減排。隨著勞動力規模的增大,不利于生產效率的提高,進而不利于實現規模經營,不利于碳減排,而經濟發展則成為了碳排放增加的最主要因素。結果表明,1997-2011年相比基期,勞動力規模因素累計產生了34.4%(718.24萬t) 的碳排放增量,經濟發展水平因素則貢獻了127.6%(7358.74萬t)的碳排放增量,因此,隨著經濟的增長以及勞動力的增加,碳排放會增加,在今后一段時間內,經濟發展仍會成為碳排放增加的主要因素。

五、促進中國碳減排的政策建議

(一) 加快提高生產效率,促進碳減排

生產率提高在提高經濟發展水平的同時可以促進碳減排,要使國家發展經濟以及節能減排目標真正得以實現,提高生產率是最為有效的方法。應加大生產技術的改進,從而減少勞動力的投入,發展規模經濟,同時提高資源的利用率,實現高產出、低能耗的生產方式,達到碳減排的目的。

(二) 進一步調整優化能源結構,減少產業碳排放

在確保經濟穩定的前提下,進一步調整優化能源結構,不斷優化區域布局。當前我國能源消耗仍以碳排放量大的能源種類如煤炭、石油為主,綠色能源如風能以及低耗能產業發展水平相對滯后。因此,我國經濟在未來發展中應減少對高耗能產業以及高排放能源的依賴,適當向低耗能產業以及綠色能源擴展,尤其是環保產業,一方面發育水平較低,擁有廣闊的開發潛力;另一方面還能起到增加碳匯、保護生態環境的作用。減少資源高消耗、投入大的產品的制造,加大高生產率、低資源消耗產品的研發與制造。

(三) 兼顧環境保護與經濟發展,切實轉變經濟發展方式

經濟發展是碳排放增加的主要因素,因此發展經濟的同時,要切實轉變經濟發展方式,摒棄傳統的發展思維和發展模式,在發展思路上徹底改變重開發、輕節約,重速度、輕效益,重外延擴張、輕內涵發展,片面追求GDP 增長、忽視資源和環境的傾向,加快推進低碳經濟發展,實現經濟、社會、生態效益三者統籌兼顧,促進經濟與氣候資源環境的全面協調可持續發展。

(四) 樹立低碳經濟意識,降低人均碳排放

篇8

關鍵詞:氣溫;四季;變化趨勢;相關分析;商洛地區

中圖分類號 P463 文獻標識碼 A 文章編號 1007-7731(2015)11-137-04

Abstract:Using Shangluo climate observation stations from 1961 to 2013 on the daily temperature data,defined for Shangluo four seasons division method,analyzed nearly 53 years in Shangluo the change time of four seasons,the length of the season,the average temperature,average maximum temperature,minimum temperature,and gave the correlation analysis of the temperature of the four seasons and season time,season length. The results showed that in 53 years,Shangluo spring ahead of time,summer time slightly delayed;spring length significantly increased,the other three seasons slightly reduced;in spring,autumn and winter average temperature increased,decreased in summer,autumn and spring average maximum temperature increased;the average minimum temperature in spring decreased;spring into the season time and average temperature and the average minimum temperature are positively related;the summer into the season time and average temperature,maximum temperature are negative correlation,fall into the season time and average temperature and minimum temperature are negative correlation;the length of the winter and average temperature are positively related,summer season and the highest temperature are positive correlation.

Key words:Temperature;Four seasons;Changing trends;Correlation analysis;Shangluo area

在全球增暖的大背景下,我國四季已經發生了顯著變化,郁珍艷等[1]指出1961-2007年我國四季開始日期發生顯著變化,春、夏季提早,秋、冬季推遲,其中以夏季的變化最為明顯,且在21世紀初非常明顯。除了這種大尺度的研究外,還有很多學者[2-5]對我國局部地區的四季氣候變化特征進行了相關的研究,從結論上看,不同的區域季節變化的氣候特征有所不同,研究結論的差異性很大程度上取決于所研究地區的不同,導致影響氣候的主要因素也不相同。由此可見,我國四季變化并不完全統一,在一個地區也會有不同的變化趨勢。

商洛位于秦嶺南麓陜西省東南部,介于東經108°34′~111°1′、北緯33°2′~34°24′,地跨長江、黃河兩大流域,處在冬夏季風與青藏高原環流的交匯地帶,屬冬干夏濕、干濕分明的暖溫帶半濕潤季風氣候。本文通過探討商洛四季在全球氣候變暖大背景下的變化特征,了解本區域季節變化規律,為當地農業生產應對氣候變化提供參考。

1 資料和四季劃分方法

篇9

引言

宋艷玲等專家分析論證[1]:我國北方地區春季降水與干旱對產量影響相關顯著,主要原因是冬小麥的關鍵生長期如拔節期、抽穗期、開花期一般發生在春季,這些時期對水分比較敏感,發育期的正常與否直接制約著產量。而北方麥區降水不足,春旱頻繁發生,因此,降水對冬小麥產量影響較大。

寧夏地處西北內陸,北部是由銀川平原組成的引黃灌區,中部和南部主要由丘陵和山地組成,土壤貧瘠、干旱嚴重,是傳統的雨養農業區,境內地形南高北低,而氣溫則呈“南低北高、南寒北暖”的“倒掛”現象,其氣候變化有其局地特殊性[2]。十年九旱,糧食產量低而不穩,制約了當地農業的發展。根據原州區冬小麥種植情況,以及周邊縣的地理環境、海拔高度分布及小氣候特點,選擇原州區農業氣象觀測點的資料以點代面,分析影響該區冬小麥發育期的主要氣候要素:降水變化、旱災對發育期、產量的響應。

1 資料和方法

1.1 資料

氣候資料來源于寧夏氣象檔案館統計的2003―2011年冬小麥生長期3-5月的逐旬降水資料。小麥發育期及旱災資料取自原州區2002―2011年的冬小麥觀測地段的資料。根據當地的生產布局,原州區自2002年開始由春小麥改為冬小麥觀測,氣象因子對發育期的影響采用相關分析法。

資料使用的主要方法:原州區具有代表性的氣候觀測場“固原國家基準氣候站”人工觀測資料。資料具體處理時,對具體生育期表示的影響因子以旬表示,如:起身拔節4月10日的日平均溫度,以4月上旬平均溫度表示。

1.2 冬小麥資料種植及觀測方法

地段距觀測場西南邊約3 000 m,海拔高度1 753 m。常年旱作輪種,冬小麥(冬性)、條播單種一年一茬。無灌溉條件,地段地下水位深度常年大于2 m。地段為黃壤土,中性,肥力中等。地段作物產量屬中等。

采用小區(1 m x 1 m)4個重復,使用人工目測、器測和百分比統計方法統計冬小麥發育期,其中發育期觀測是指觀測小區≥50 %的小麥種植出現發育期特征的發育期。

2 結果與分析

春季是冬小麥生長期,春季的降水變化對冬小麥產量影響很大。高溫干旱使小麥減產更嚴重;冬小麥對春季降水需求主要關鍵期抽穗-開花期(5月下旬)有一定的臨界值,制約著發育期出現的日期。

2.1 春季(3-5月)旬降水情況分析

下圖中是分析期3-5月共9個旬平均降水量曲線,由曲線走向可見總趨勢為上升,特別是2008年至2011年,降水量明顯偏多。

2003年3月中下旬略偏少,4月中旬偏少近一成外,其他各旬均偏多,2004年5月中旬略偏多,下旬22.50 mm偏多一成。2005年4月上中旬,5月中下旬偏多一成多,2006年5月上中旬偏多外,其他旬偏少。2007年3月上中旬偏多二成多,其余偏少。2008年3月中旬、4月中下旬偏多不到二成,其余偏少。2009年3月、4月下旬偏多,4月下旬偏多近三成。5月中旬接均。2010年3月上、下旬、4月中下旬,5月中旬接均略偏少,下旬偏多二成。2011年上旬偏多外其余偏少。

2.2 干旱綜合分析

2005年3月下旬氣溫偏高,降水偏少,大風、揚沙天氣頻繁,土壤水分散失嚴重,0~50 cm深平均土壤含水率在12.90 %~13.0 %之間,干土層厚度3 cm,對冬小麥返青生長帶來不利影響。4月中下旬至5月上旬冬小麥進入起身、拔節期,此期氣溫持續偏高,降水顯著偏少,造成空氣干燥,土壤缺水,此期0~50 cm深平均土壤含水率僅9.20 %,干土層厚度3~6 cm,使作物體內水分虧缺,“卡脖子”干旱影響了冬小麥的正常生長發育。因干旱影響,農作物生長狀況較差,拔節普遍期生長狀況由2類苗改為3類苗;

2006年2月下旬至3月下旬全區冬小麥返青生長。此期氣溫正常略偏低,降水稀少,致使土壤水分嚴重虧缺,0~50 cm深平均土壤含水率在12.10 %~18.70 %之間,干土層厚度3~7 cm,這對冬小麥正常返青生長造成不利影響。4月下旬至5月上旬初冬小麥進入起身、拔節期。此期氣溫偏高,大部分地區降水持續偏少,旱情急劇蔓延。

2007年因干旱植株死亡嚴重,抽穗期總莖數和有效莖數減少,造成生長率為負數,但株(莖)重增加。連續60 d無有效降水,植株死亡嚴重,抽穗期總莖數和有效莖數小。干旱造成植株葉片全部干枯,故無葉面積。

2010年4月8日干旱開始期氣溫高、降水少、平均風速大,4月14日終止期,連續13 d無有效降水,干土層5 cm。5月上旬冬小麥進入拔節期,此期未出現有效降水,農田干土層厚5 cm,對冬小麥拔節生長十分不利。

2011年1月以來(1月1日至6月18日),全區平均降水量為62.30 mm,較常年同期偏少5成,是1961年以來僅次于1962年的第二少雨年。其中原州區降水量為60.90 mm,較常年同期偏少5成,是1961年以來僅次于1962年、1968年的第三少雨年。

3 冬小麥發育期的響應

3.1 生育期對旬降水變化的響應

冬小麥對春季降水需求主要關鍵期:抽穗-開花期有臨界值。

分析表明:5月上旬降水量與抽穗、開花期發育期距平相關系數為0.644 683 628、0.626 487 273,中旬:0.478 209 205、0.666 176 599??梢姵樗搿㈤_花期穩定通過0.05水平相關性檢驗的是上中旬。

分析期旬平均降水量:與起身拔節期距平相關系數為0.646 018 436、0.51 259在臨界值0.05水平的相關范圍內。

表1中2005、2006、2010、2011年起身期推遲3~10 d拔節期2010、2011兩年推遲3~7 d,與相關分析吻合。

可見,春季干旱少雨冬小麥關鍵期推遲。

3.2 冬小麥產量因子的響應

農業氣象蘇占勝高工2007年對寧夏中部干旱帶和南部山區小麥單產及氣候條件進行了小波周期分析[4],并分析了小麥產量與氣候要素的關系,得到結論:南部山區小麥單產氣候產量與5月份降水量和平均氣溫分別具有顯著的正相關關系和負相關關系。小麥單產與5月份降水量4 a和8 a的小波周期振蕩具有同位相,與5月份平均氣溫8 a的小波周期振蕩具有反相關系。由此可進一步明確得知,氣候變化對寧夏南部山區及寧夏中部干旱帶小麥產量具有明顯的影響。

因此,積極研究應對氣候變化的措施,科學調整作物種植結構,是當前乃至今后亟待研究解決的重要科學問題之一。

在此,利用地段實際和理論產量與各旬降水量及連續最長無降水日數分析相關性。

3.3 冬小麥產量與5月份降水關系

實際產量和氣候產量5月下旬降水關系(0.512 466,0.775 249)分別達到0.10和0.01的顯著相關。

下圖所示:2006-2008年3月上中旬降水偏多,下旬明顯偏少。返青普遍期3月23日,表2中理論產量、地段實際產量都較常年偏低。

4月份降水量曲線表明2007、2009年4月上旬降水偏少,千粒重降低,2006-2007年4月降水偏少,各類產量明顯下降,低于平均值。

冬小麥全生育期對降水量的需求不盡相同,拔節―抽穗期和抽穗一乳熟期是冬小麥需水最大的時期,降水對產量的影響也最大。

降水量與小麥產量呈正相關,在適宜的范圍內,降水量偏多的年份為增產年,降水量偏少的年份為減產年;原州區在春季降水異常的年份中,降水量偏少比降水量偏多對冬小麥減產影響明顯;在冬小麥生育后期,降水因素(降水量與降水日數)是影響冬小麥產量的主要因素。

上圖中數據表明5月份為冬小麥需水最大的時期,5下旬進入抽穗開花期普遍期,由5月旬降水曲線圖可見:2006-2009年地段實際產量、理論產量值是有記錄以來低值年,特別是2007年實產為18 g/m2達到極低值,而2007年、2008年5月無有效降水。再次表明5月降水對產量的影響也最大。

4 冬小麥產量及當年春季旱災

干旱等級使用國家標準規定方法。

干旱指標:作物生長需水關鍵期連續無效降雨日數,輕度干旱為10~20 d,中度干旱:21~30 d。

氣象干旱綜合分析:2005-2007年連續干旱、2009年春旱,千粒重明顯較低。如表3所示:“”表示中度干旱,“”表示輕度。

5 結論

(1)冬小麥的關鍵生長期:拔節期、抽穗期、開花期一般發生在春季,這些時期對水分比較敏感,而原州區降水不足,春旱頻繁發生。因此,春季干旱少雨冬小麥關鍵期推遲。

(2)分蘗拔節期及開花期干旱少雨影響小穗數,穗粒數生長,直接影響產量結構,千粒重降低。

(3)降水量與小麥產量呈正相關,在適宜的范圍內,降水量偏多的年份為增產年,降水量偏少的年份為減產年;

(4)原州區在春季降水異常的年份中,降水量偏少比降水量偏多對冬小麥減產影響明顯;在冬小麥生育后期,降水因素(降水量與連續無降水日數)是影響冬小麥產量的主要因素。

參考文獻

[1]宋艷玲 董文杰[J].自然災害學報.2006,12

[2]張智林 莉梁培.寧夏氣候變化及其對農業生產的影響[J].中國農業氣象.2008,29(4):402―405

[3]郝立生 吳雁 王榮英.氣象與災害研究2007,4

[4]蘇占勝 陳曉光 黃峰等.寧夏山區小麥產量變化特征及其對氣候變化的響應[J]干旱地區農業研究2007,3.

[5]氣象.2010(36)1

[6]冬小麥氣候指標[EB/0L]中國玉米信息網2005-07-18

[7]尉傳陽 冬小麥生育期降水對產量的影響分析[EB/0L]互聯網

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關鍵詞 生態彭陽;林業;建設

中圖分類號 F326 文獻標識碼 A 文章編號 1007-5739(2013)02-0307-01

彭陽縣位于寧夏回族自治區南部邊緣,六盤山東麓,地理位置為東經106°32′~106°58′,北緯35°4l′~36°17′。西連寧夏固原,東、南、北環臨甘肅的鎮原、平涼、環縣等市縣。地形分為北部黃土丘陵區、中部河谷殘塬區和西南部土石質山區3個自然類型區,海拔1 248~2 418 m,屬典型的溫帶半干旱大陸性季風氣候。

1 彭陽縣生態環境惡化的原因

從考古和歷史記載反映,彭陽各歷史時期生態環境總體良好,特別在氣候溫暖濕潤時期,先后有眾多游牧民族在此活動。而當今大面積的荒山,主要是受自然氣候變化和人類活動(過度放牧、開墾、砍伐和戰爭)等影響而形成。自然氣候變化是環境演變中最活躍的因子,在時間尺度不長的情況下,其他自然要素的變化主要受制于自然氣候變化。自然氣候變化是影響彭陽生態環境演變的主要因素。氣候干冷時期,雨量減少,易出現嚴重干旱和蝗災,對生態環境、農牧業生產等有較大影響,生態環境(森林、草原植被)易受到破壞。人類活動是影響彭陽生態環境的又一重要因素。由于社會經濟的發展,人口增加,戰亂頻繁,彭陽的生態環境受到不同程度的破壞。隨著人口的增加和人類活動范圍的擴大,同時受到氣候異常等因素的影響,生態環境逐漸惡化,對自然災害的抵御能力弱,諸多原因導致彭陽縣自然災害頻繁發生,而頻繁發生的自然災害,又加劇環境惡化。

2 生態彭陽建設思路的確定

1983年建縣以來,歷屆縣委、政府立足縣情實際,科學規劃發展,短期規劃與長期規劃相結合,團結帶領全縣廣大干部群眾,發揚“勇于探索、團結務實、鍥而不舍、艱苦創業”的彭陽精神和“領導苦抓、干部苦幫、群眾苦干”的“三苦”作風,堅持不懈地改土治水,治窮致富,初步實現了“山變綠、水變清、地變平、人變富”的目標,生態建設取得了顯著成效。多年來,縣委、政府在認真分析論證、不斷深化縣情認識、逐步理清發展思路的基礎上,確立了“生態立縣、科教興縣、特色富縣、工業強縣、依法治縣”的20字建縣方針,把“生態立縣”置于建縣方針之首,提出了10年初見成效,20年大見成效,30年實現山川秀美的宏偉構想。2000年國家實施退耕還林(草)政策以來,彭陽縣審時度勢,搶抓機遇,進一步完善和豐富了生態建設的思路,尤其是中央提出建設社會主義新農村后,立足縣情實際,提出了建設“生態型新農村”,并全面啟動實施了生態建設“813”提升工程,力爭將彭陽建設成為“生態經濟強縣、生態文化大縣、生態人居名縣”。2009年,制定出臺了《關于加快推進生態、經濟、社會科學發展若干問題的決定》,提出了建設以“大花園、大果園”為藍圖的“生態家園、致富田園、和諧樂園”的宏偉構想。這些思路的提出,不僅從方向上確立了生態建設在縣域經濟發展中的主導地位,而且找到了生態建設與經濟社會發展的最佳結合點,拓寬了發展的路子,增強了全縣各級組織和廣大干部群眾的信心。以生態為特色統籌協調經濟社會發展的思路日益明晰和完善,工作成效日益明顯,有效推動了全縣生態建設快速發展。

3 林業在實施生態彭陽建設中的地位和作用

生態彭陽建設的主戰場在農村,建設生態彭陽對推動農村生產發展、生活富裕、生態良好、社會和諧具有重要的意義。林業是山區農業的重要組成部分,只有通過發展林業才能帶動山區經濟的發展,改善山區的生態環境。林業在實施生態彭陽建設中具有重要的作用,只有全面推進林業建設,才能將生態彭陽建設落到實處。

3.1 發展林業能夠使農民獲得較高的經濟收益

林產品具有生態自然、綠色環保的顯著特點,隨著市場經濟的發展,消費結構的變化,林產品的市場前景越來越好。市場上甚至出現了工業品過剩,生態產品供不應求的現象。大力發展林業經濟,生產林產品,對增加農民收入、解決“三農”問題具有重要的作用。目前,彭陽縣僅僅依靠耕地增加經濟收入,已經不能滿足增加農民收入的需要,應該將經濟發展中新的增長點放在發展林業經濟上。彭陽縣森林資源豐富也為發展林業經濟提供了前提和基礎[1-2]。

3.2 林業具有較好的經濟、生態、社會效益

實施生態彭陽建設,發展當地林業經濟,不但能夠取得較好的經濟效益,而且能夠獲得生態、社會效益。森林具有涵養水源、保持水土、凈化空氣等方面的作用,發展林業能夠美化農村環境,改善生態環境。在發展生態林業的同時能獲得較好的經濟效益和社會效益。只有把林業作為生態彭陽建設的重要內容,對社會主義新農村建設的理解才是全面的。只有經濟富裕,生態優美,人與自然和諧,實現綠色小康,才是優美的、可持續發展的新農村[3]。

4 參考文獻

[1] 遠聞海潮澎湃起,近觀林海蒼茫風——浙江三門生態林業:建設巡禮[J].防護林科技,2012(6):F0002.