单词 | 气候影响评价途径 |
释义 | 【气候影响评价途径】 拼译:the way of climate impact assessment 20世纪70年代中期,关于气候影响评价研究的重点是放在气候对人类活动的影响上,近年来则更多地强调气候与人类活动之间的相互作用。由此产生研究气候影响的3种途径:(1)强调影响。这一途径是以气候事件为直接原因和直接影响的假设为基础的。例如短期温度变化作用于一个给定的“裸露单位”(如人类活动),则可能产生影响或作用,即气候变化→裸露单位(即人类活动)→影响。这种研究途径是以建立回归模式来寻找气候和受影响单位之间的统计关系为特征的。由于这种方法几乎不大注意了解两者之间关系的性质,具有一定的盲目性,即所谓“黑匣子”。1975年美国交通部的气候影响评价计划中,有一些则是利用这种方法估计引起大气中O3减少的可能范围。1980年美国国防大学也使用回归方法研究长期气候变化对作物产量和农产品的可能影响。这里强调的是寻求气候变化和可能响应之间的相对简单的联系。(2)强调相互作用。近年来,更多的研究则是集中在寻找对气候和人类活动之间相互作用的更好了解。这种途径假定气候事件仅仅是影响“裸露单位”的许多过程(社会和环境)中的一种过程,即这可用20世纪30年代干旱对加拿大草原区的影响程度来说明气候与其它因素交互作用对农业经济的影响。由于那时农产品价格低,干旱开始前草原区许多人的经济已达到危机的困境,这从根本上增加干旱影响的严重程度。此外,由于大片土地被开垦,土壤风蚀加剧,作物被大量尘土掩埋,致使产量下降。因此,经济、天气和农业技术交互作用产生了严重的经济和社会影响,而且这种影响也许由于非气候因素作用而提前开始了。同样地,未来各种气候变化的影响都可能受到经济和社会条件的影响,并在一定程度上增加气候变化影响的恢复力或脆弱性。1981年国际联合研究所干旱和人类的研究项目中就采用了相互作用的途径。这里强调的是气候变化、社会、经济的综合影响。(3)强调相互作用次序。相互作用模式可通过考虑阶梯式相互作用达到较理想的结果。阶梯式相互作用模型可从第1级生态受影响开始,通过以企业单位(例如农场、合作社等)受影响为第2级到第3级(地区级和国家级)相互作用。 1984年欧洲共同体使用这种途径研究大气中CO2浓度增加引起的气候变化对社会经济的影响。首先,将2xCO2输入到大气环流模式(GCMS)中,得到温度和降水量可能变化的信息,然后以这种信息作为输入项输到包括径流和生物产量在内的模式中,得到第1级影响,并由此估计第2级,第3级的经济相互作用的影响。从方法论角度看,气候影响评价方法包括的范围很广,目前业务和研究中常用的具体评价方法有两类。一类是指数,一类是模式。气候指数包括干燥度、气候度、有效积温、降水有效性、度日等,此外还有的把对某项经济最有影响的若干个气候变量综合成一个变量,例如评价气候对家庭耗能的影响所采用的人口加权度日。气候影响评价模式分为经验-统计模式和模拟模式。经验-统计模式系使用统计方法如回归分析,把同时期的经济资料和气象资料进行统计分析,建立一种统计模型。这类模式对估计短期气候异常的影响是最有用的。使用这种模型来评价对某个气候变量高度敏感的经济活动是最成功的。模拟模式在评价气候变化对农业的影响上应用较多,它是以对植物和作物生长的基本过程和环境因素之间的关系的认识为基础的。与经验-统计模式相比,它具有更坚实的试验观测基础,因而适于对所得结论进行试验验证,特别是考虑气候变化的长期影响时更是如此。但由于模拟模式对输入资料要求高,因需要十分详细的气象和生态资料,多半还在试验研究中,尚未普遍应用到业务中。然而,它毕竟代表着定量评价气候影响的发展方向。此外,最近出现的气候-作物产量统计模式中,自变量除气候要素(例如降水、温度)外,还有非气候要素(例如肥料、灌溉、价格等),比单纯考虑气候因素的内容要丰富得多了。目前,气候影响评价已经涉及到社会经济活动的许多方面,诸如农业、工业、交通、水资源、能源、水产和人体健康等等。农业对气候变化极其敏感。天气和气候变化对农业影响是多方面的,效果也是异常深远的。例如1976年巴西的霜冻导致了世界咖啡市场行情猛涨旋即猛跌的局面;而且还使世界信贷、股票市场紊乱,甚至还造成部分出产咖啡国家政局不稳,国际关系紧张和复杂化。因此气候变化对农业影响的评价工作是个复杂的系统。80年代前,气候影响农业评价工作,大多为经验-统计模式,强调的是类似于平均产量的变化这样简单的第一级影响。近年来,气候影响农业的评价工作有了很大发展,不仅广泛地应用经验-统计模式,还应用了大气-作物-土壤系统模式,大大提高了估计精度,而且还考虑了更深层次较复杂的影响及有关响应策略。气候变化可能影响以下方面:气候变化影响的空间复杂性和非线性;气候变化对农业的影响具有多重性和累积性;产量和产量响应的变化;农业生产潜力空间型式变化;气候因素之外的其它因素的第一级影响;为适应气候变化,农场必须对农业生产进行相应地调整,比如改变作物品种,改变施肥量及排灌措施;改变农业投入和非农业消费等。地区级和国家级的政策响应包括改变地区土地利用的分配和国家的农业政策。鉴于气候变化对农业影响的复杂性和深远意义,评价工作着力于综合研究已非常迫切。气候-农业-经济-社会模式如何耦合和优化,在很大程度上将是未来气候变化对农业影响的评价工作的重点和关键。水对气候变化和变动非常敏感,历来人们就十分重视气候变化对水影响的评价工作。例如早先设计的水利工程,水利专家们大都考虑了气候变化的影响。只是人们仅研究了气候变化对水的第一级影响,而较少分析间接影响或高一级影响。对于气候异常的情况下,水系统的运转状况及其对社会经济系统的影响等方面研究则基本未涉及。近年来,这种状况开始改变。已大量出现的关于水资源对气候变化敏感性的研究和在区域水平方面的集水区域研究,虽然没有对于气候、水资源、政策方面做系统化的工作,但对水分信息及不确定影响方面进行了恰当的讨论。它们的若干方法、结论无论在理论上还是实践上都是肯定的,尤其在水资源对气候响应意识方面。在确定气候和水资源的定量关系时,通常把一些气候特征量转换成水资源。其方法有3种:统计、分析和数值模拟。目前在从统计到分析再到数值模拟的发展过程中,其理论基础越来越复杂。统计转换是确定气候波动指标和水资源之间的关系;分析转换是在简化的物理基础上,从气候要素(如降水、蒸发)和水资源(如径流、土壤水分变化等)的平衡来确定两者之间关系;数值模拟转换是经一些理论模式为基础,比分析考虑的物理过程更详细。例如Langbein(1949)利用统计方法确定了美国部分地区降水、气温和年平均河水量的关系。通过模式进行气候影响评价一般分3个阶段:确定对气候敏感的水资源管理系统的特殊属性,如水库出水量、地下产水量、异常流量、系统稳定性等;确定影响水资源管理系统属性的气候参数,如径流增加(减少)、径流持续时间、流速变化等;根据影响将气候参数和水资源管理因素间的关系公式化。1977年Schwarz调查了美国东北部大城市供水系统对气候的敏感性,并慎重地分析了调查结果,确定了气候变化对城市供水系统影响的9个特征因子,描述了技术、经济和管理在供水系统中的作用。洪涝灾害的模拟是水资源管理的重要方面。芝加哥大学怀特和克罗拉多大学自然灾害研究小组,在这方面的研究中取得了较好的结果。因为痕量气体的增加,人们对地球增暖时与气候的相互影响也产生兴趣,特别是中纬度大陆地区,如美国大平原。考虑到地形作用,GCM试验认为气温上升将导致降水和土壤水分减少。近年来,Gleick对Sacrameinto峡谷进行水平衡模拟试验,其气候情景由3种不同的GCM得出。Cohen(1986)分别以GISS和GFDL的GCM试验结果输入Thornthwaite-type经验模式,计算了美国五大湖区水的变化。中国早已开始气候影响评价,而作为一项全国性的业务工作是从1984年开始的。经多年的努力取得了如下几个方面的进展:(1)对气候与社会经济发展问题的重要性和迫切性有进一步理解多年来,收集、整理的大量全国性、地区性、地方性的气候影响情报表明,气候对农业、工业、能源、水资源、交通运输、旅游、社会和政治各方面以及社会经济总体都具有重要意义,研究合理对策。对于确定社会经济发展的战略方向,制定规划和基建标准有重要参考价值。(2)探讨气候影响评价方法,气候评价不断走向客观化、定量化几年来,通过开办短训班、学习班及经验交流会,较系统地学习与气候影响评价有关的理论、方法,并着重介绍国外气候影响评价的先进方法,有力地推动了适合中国实际的方法的研究。目前,不少省级气候影响评价中,应用了自己研究的方法,包括各种指数分析、模式分析,并把近代数学、统计学的技术应用到气候影响评价中,例如回归分析、谱分析、正交多项式、模糊数学、聚类分析和灰色系统等。(3)气候影响评价的研究近年来,气候影响评价研究进展比较集中地体现在1988年11月在大连召开的《全国气候与社会经济发展关系研讨会》上。会议共收到论文88篇,来自全国各省(市、自治区)气象局、科研所和院校共44个单位,这说明气候与经济发展关系的专门研究,得到广泛的关注。会议明确地提出了系统理论在气候影响评价中的指导意义。事实上气候对社会经济的影响,不仅气候本身是一个重要因素,而且资源与灾害的形成机制及人类利用这些资源的能力与效率也是极为重要的。当前全国广泛开展的气候评价,系统地总结了各地区各年的个例,为广泛深入地开展气候影响评价研究创造了条件。模式是表现系统思想的重要科学工具。各级气候影响评价机构都在从事各类气候影响评价模式的探索,包括按行业、事件、地区和方法而建立的不同模式。由于这一问题涉及面广、问题复杂,有关模式目前还只处在探索阶段。情景研究是模式研究的具体应用。中国在这一方面的研究还不多,仅在个别研究报告中具有情景分析的内容。另外,对气候影响社会经济过程的研究,如成灾过程和资源形成过程等,也具有重要意义。这种研究不但能加深对气候影响社会经济机制的理解,而且可对采取相应对策提供科学依据(国家气象中心黄朝迎撰) |
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