全球变化研究的由来及其意义.ppt

全球变化研究的由来及其意义 朱 诚 二 O 一 O 年 十 月,一、全球变化研究的由来二、全球变化研究第一阶段的8个核心计划三、全球变化研究第二阶段的综合集成研究四、温室气体的源与汇及京都议定书的内容五、中国政府在应对气候变化方面所做的新努力六、全球变化研究的意义,一、全球变化研究的由来 自地球诞生以来，地球表层环境就处于不断演变之中，与漫长的地球历史相比较，人类文明的产生与发展只是短暂的一瞬间，尽管如此，人类的各种活动已成为促进全球环境变化最活跃的营力。尤其是近100多年来人口增长和工业化发展，人类对环境资源的开发利用远远超过大自然的承载力。由于人类活动加剧，20世纪80年代以来全球已出现以下十大环境问题：大气污染；温室效应加剧；地球臭氧层减少；土地退化和沙漠化；水资源短缺、污染严重；海洋环境恶化；“绿色屏障”森林锐减；生物种类不断减少；垃圾成灾；人口增长过快。,目前公认人类活动对全球变化主要产生以下十大环境问题的影响，急需国际合作共同解决，即：（1）大气污染：人类在最近一个世纪排放的CO2增加了20%，全球每年使用燃料矿物燃烧排入大气的CO2达55108t。（2）温室效应：从1950年至1985年，全球排放的CO2、氮氧化物、氯氟烃等物质增加了20倍。据统计，世界6个工业大国排放的温室气体占45%，过去100a中气候变化最暖的6年都在20世纪80年代。气候专家预计2025年全球平均表面温度将上升1，到下世纪将上升1.54.5。在过去100a内，世界海面上升10cm 15cm，预计未来100a内，全球海面将上升1m。沿海许多地区将被淹没，不少岛屿将消失，洪涝风暴潮灾害将加剧。,（3）臭氧层被破坏：已发现每年春季南极上空臭氧含量都消失40%50%,臭氧层空洞已大如美国国土，欧洲上空臭氧含量在1992年5月中每天减少1%，到2000年北半球上空臭氧减少25%30%。破坏臭氧层的氯氟烃近60a已排放12106t，全球每年产生量达1106t，其中发达国家占80%。（4）土地沙漠化：每年全球5104km27104km2耕地变为沙漠。另有21104km2耕地完全丧失生产能力，地球陆地1/3处于干燥地区，全球约10亿人生活在沙漠化威胁地区。联合国规划署称，今后20a内，每年为控制沙漠化至少要耗资45亿美元。,（5）水的污染：地球水资源为13.8108km3，其中97%是海水，人类淡水资源严重不足。各国每年工业用水超过600km3，而灌溉农田用水多达3 000km34 000km3，受化肥和有毒物质污染的水不少于上述水量总和的1/3。全球每年2.5 万人死于水污染造成的疾病。全球60亿人口中，12亿人缺乏卫生安全的饮用水，腹泻病例每年达10亿多。（6）海洋环境恶化：海洋占地球面积71%，全世界每年向海里倾到的垃圾多达200108t(包括塑料制品、生活垃圾、工业废料、放射性物品)。每年倒入海洋的石油、污染物分别达到3.2106t和6.5106t。海洋污染使沿海居民发生肝炎、霍乱病例增多，鱼虾和海洋生物大量死亡。,（7）森林锐减：历史上，森林和林地曾占陆地1/3以上，但过去10ka以来，因人类砍伐和火灾使地球森林面积缩小了1/3。最近20年内全球每年砍伐森林20104km2。有22 个国家中的1 亿人没有足够的林木供其最低限度的燃料需求。欧洲的原始森林几乎完全消失。全球热带雨林仅有原来的1/2。水土流失土地沙漠化，水旱灾害主要由此而生。（8）物种濒危：地球上每天有100种生物灭绝。现有物种为1000万种左右，到21世纪初可能消失的物种为100万种。有证据表明，地球30%70%的植物在今后100年内将不复存在，20世纪末处于灭绝边缘的哺乳动物有406种，鸟类593种，爬行动物209种，鱼类242种，生物种类大灭绝的后果将给人类前途带来致命威胁。,（9）垃圾成灾：地球上的垃圾越来越多，20世纪末仅美国每年就产生工业垃圾20108t以上，其中城市居民垃圾2.2108t，丢弃的旧汽车1 000多万辆，废轮胎上亿只。全球危险废物以每年5108t的速度递增。垃圾无孔不入，在珠峰、南极都有垃圾，在太空轨道上有7 000 多个直径10cm以上的废物碎块在飘游是为高速运转的太空垃圾。（10）人口增加过快：1800年世界上只有10 亿人口，1930年翻了一番达20亿，1964年达30亿，1987年7月11日达50亿，目前已达60亿以上。人口学家估计目前正以每年1亿人的速度在递增，到2030年人口可能达100亿。地球资源在开发利用的速度和承载率上目前已赶不上人口增长速度。为保护全球资源和环境，控制人口迫在眉睫。,视 频1、中国和世界能源使用现状和问题2、美国前任副总统戈尔的报告,全球变化研究正是国际科学界为迎接上述全球性环境问题的挑战而开展的由各国科学家共同合作的重大科学研究新举措。近些年来，随着时代的发展、科学的进步，“全球变化科学”正逐步形成一门世界前沿科学，它具有典型的多学科交叉的特点，是一门具有很强生命力和新生长点的科学。全球变化研究涉及的内容，不仅是各国科学家关心的问题，也是许多国家政府首脑甚至全人类共同关心的问题，21世纪以来，全球变化问题已成为联合国气候变化峰会和APEC等世界各国首脑会议的主题。从目前看，在各国政府首脑会议这个层面上主要关心的是气候变化和节能减排，而科学家关心的问题要更多一些。例如，已有不少地学家已经提出，21世纪地学主要解决的问题就是全球变化问题。,全球变化研究的酝酿活动是从20世纪80年代初开始的,1983年,在纪念国际地球物理年25周年大会上,G.Garland首次提出了物理过程与生物过程相互作用的观点,并将其与自然界尚未揭开的“奥秘”联系起来。1984年ICSU(国际科学联合会)第20届大会组织了一次广泛的讨论会,正式开始了对全球变化研究的讨论,我国叶笃正院士参加了此次会议。1986年ICSU第21届大会后很快组成了一个由19人组成的IGBP(国际地圈-生物圈计划,又称全球变化研究)特别委员会,在教授领导下,经过高效率工作,于ICSU第22届大会上提出了全球变化研究的计划大纲。,目前学术界是将研究作为整体的地球系统的运行机制、变化规律和控制变化的机理(自然和人为的)，并预测未来变化的科学，称为全球变化科学，它研究的是一个行星尺度的问题。全球变化研究是以地球系统科学作为指南，从行星地球整体角度出发，将地球的大气圈、水圈、岩石圈和生物圈看成是有机联系的全球系统，把太阳和地心作为两个主要的自然驱动器、人类活动作为第三促动因素，发生在该系统中的全球变化是在上述力的驱动下，通过物理、化学和生物学过程相互作用的结果（见图1）。,图1 地球系统的结构,图2地球系统中各圈层之间的能量循环相互作用关系（B.J.Skinner&S.C.Porter,1995）,IGBP的研究分为19871990年的制定计划阶段、20世纪90年代初至21世纪前10年的计划实施阶段，正进行长达约20年的持续观测，2003年起，IGBP已经进入计划实施的第二阶段。图3是IGBP的组织机构。,国际科学理事会（ICSU),IGBP特别委员会(SC-IGBP),IGBP科学咨询委员会(SAC-IGBP),国际核心计划秘书处和办公室(IPO),科学指导委员会(SSC),ICSU国家成员,ICSU的科学组织成员,计划的制定、协调和执行,计划的咨询、监督,图3 IGBP的组织机构,表1 SC-IGBP成员一览表,职 务姓 名 年龄国 家 职 称 当前的研究领域主 席 43美 国 生物海洋学教授 海洋生产量的过程副主席R.Herrera 45委内瑞拉 生态环境中心教授 生物地球化学循环司 库 60加 拿 大 地质系教授 地球化学资源环境执行主任T.Rosswall 46瑞 典 环境社会科学教授 微生物生态学执 委 54德 国 马普协会大气化学主任 大气化学执 委M.Kotlyakov 56俄 罗 斯 地理研究所所长 冰川学理论和方法成 员B.Bollin 62瑞 典 气象学教授 动力气象天气预报成 员 53法 国 中层大气系主任 高中层大气物理成 员 37塞内加尔 地理系副教授 海岸海湾和古生态成 员S.Dyck 61德 国 水文系教授成 员J.A.Eddy 56美 国 跨学科研究办公室主任 太阳物理考古天文成 员T.Nemoto 57日 本 海洋研究所所长 生物海洋学成 员H.Oeschger 60瑞 士 物理学教授 放射性同位素成 员 54美 国 NASA地球科学首席教授 行星和地球热结构成 员J.S.Sin 46印 度 生物系教授 草原和生态系统成 员A.Troitskaya 70俄 罗 斯 地球电磁系主任 日地物理成 员B.H.Walker 47澳大利亚 植物系教授 半干旱生态系统管理成 员J.D.Woods 48英 国 海洋学教授 海洋与大气科学成 员Ye Duzheng 71中 国 气象学教授 动力气象海气过程（叶笃正）,2005-2007年IGBP委员会成员名单见表2（word文件）,二、全球变化研究第一阶段的8个核心计划 第一阶段核心计划专门研究地球系统的重要子系统，包括以下8个方面:1、国际全球大气化学(IGAC)2、全球大洋通量联合研究(JGOFS)3、海岸带陆地海洋相互作用(LOICZ)4、水循环的生物圈方面(BAHC)5、全球变化与陆地生态系统(GCTE)6、过去的全球变化(PAGES)7、土地利用与土地覆盖变化(LUCC)8、全球海洋生态系统动力学(GLOBEC),(1)国际全球大气化学(IGAC)1988年11月由国际气象学和大气科学协会（LAMAS）的国际大气化学和全球污染委员会（ICACGP）制定了IGAC计划未来10年的执行计划，该计划将不仅注重大气化学研究，还将特别注意大气化学与生物圈和人类活动之间的联系。(2)全球大洋通量联合研究(JGOFS)JGOFS的主要目的是从全球尺度研究和了解控制海洋中碳及有关生物成因元素通量变化的各种过程，估计其与大气、海底和陆架三者间的交换以及海洋对大气中CO2的吸收、储存和转移能力，预测大气中CO2含量的发展趋势，以有助于气候和生物资源研究。,(3)海岸带陆地海洋相互作用(LOICZ)LOICZ计划将进行与海岸系统动力学的主要方面有关的以下三类基础科学研究：1)集中过程研究及建立相关模式，以了解在变化着的环境条件下海岸系统的行为。2)获取关键环境参数的大量观测数据，以确定海岸过程在决定这些环境参数全球分布的重要性。3)海岸系统的模拟和预测性模拟研究，以模拟和预测在一系列时空尺度上全球变化对陆地-海洋界面的影响。,（4）水循环的生物圈方面(BAHC)BAHC计划需要解决的基本问题是：植被是如何与水文循环的物理过程相互作用的？因此，BAHC计划的两项根本任务（或目标）是：1)通过野外测量，确定生物圈对水文循环的控制，发展从小块植被的到大气环流模式（GCM）网格单元时空尺度上的土壤-植被-大气系统中能量和水通量模式；2)建立能被用于描述生物圈与地球物理系统间相互作用、以及能被用于验证这类相互作用模拟结果的适当数据库。,(5)全球变化与陆地生态系统(GCTE)GCTE计划的目标是：1)预测气候、大气成分、土地利用的变化对陆地生态系统包括农业系统和经营性森林系统的影响。2)确定这些影响将如何对大气和物理气候系统产生反馈。(6)过去的全球变化(PAGES)PAGES的实施计划形成于1991年3月。通过对历史资料和自然记录如发现于树木年轮、湖泊和海洋沉积物、珊瑚、冰芯中的自然信息的研究，以及借助于有效的现代物理、化学分析技术，使我们有能力恢复遥远的过去地面温度的变化、大气和海洋化学、火山事件和植被分布，其时间分辨率有时高到能辨别局部或区域环境中的季节性变化。,(7)土地利用与土地覆盖变化(LUCC)LUCC研究计划将围绕4个交叉而又有内在联系的问题进行：过去300年间土地覆盖是怎样被人类利用改变的？未来50年土地利用变化将怎样改变土地覆盖？在不同地理和历史背景下土地利用变化的主要人为原因是什么？全球环境变化怎样影响土地的利用和土地覆盖？,(8)全球海洋生态系统动力学(GLOBEC)1995年确定的GLOBEC的主要目标是认识全球环境变化对海洋生态系统的主要成分动物种群的丰度、多样性和生产力的影响，以及从全球变化的涵义上认识全球海洋生态及其主要亚系统的结构、功能对物理变化的反应，发展预测海洋生态系统对全球变化响应的能力。,IGBP 框架性计划u 全球分析、解释与建模(GAIM)u 数据与信息系统(DIS)u 全球变化的分析、研究和培训系统(START)(1)全球分析、解释与建模(GAIM)GAIM计划主要是针对“如何才能将我们关于地球系统的各个子系统的知识综合起来，提出一个具有预测能力的数值框架？”这个问题而提出来的。GAIM的作用是：分析现有的模式和数据；解释现有的模式和实验计划的性能；推进和综合我们对全球生物地球化学循环以及它们与水文循环的联系、甚至与整个物理气候系统的联系的了解。,(2)数据与信息系统(DIS)现已确定的IGBP-DIS执行计划的两个主要内容是：1)数据管理。2)全球数据库的开发，建立陆地覆盖变化的全球综合数据库。该工作的目标是开发、验证能够监测一系列环境中陆地覆盖特征及其变化的方法、并随后在全球范围推广使用。,(3)全球变化的分析、研究和培训系统(START)它是一个包括世界不同区域研究网络（RRN）的系统，每一个RRN包括一个区域研究中心（RRC）和若干个区域研究站（RRS）。区域研究中心是本地区的信息中心并起着协调地区内外的作用。RRN通过RRC相互联系，形成全球系统，通过它进行科学信息的分发，以组织研究和执行国际上主要的核心计划。,三、全球变化研究第二阶段的综合集成研究 1、IGBP Phase概况 2003 年，IGBP正式进入第2个发展阶段。新阶段IGBP的成功与否将取决于研究的原创性与质量。IGBP目前的研究框架是建立在8个核心计划和3个框架行动基础之上的。虽然在其指导思想与目标设计上特别强调学科的综合与交叉，并提出“集成”研究理念，但具体到其实施方案，仍保留了以单学科(领域)为主、相关学科为辅的研究体系。为此，IGBP正着手发展一个更利于“集成”研究的新框架（图4）。,图4 IGBP II的新结构,其核心内容是打破原先按领域设计的核心研究计划界限，重新设计6个研究计划，重点研究地球系统的3个主要组分，即海洋、陆地和大气以及它们之间的界面，并保留PAGES及GAIM使其从整体上致力于地球系统全景展望，并提供过去到未来地球系统数据以及对地球系统机制的分析、理解和把握。,2、地球系统科学联盟（ESSP）IHDP、IGBP、WCRP和DIVERSTAS组建的地球科学联盟（ESS-P：Earth System Science Partnership)属非正式组织，主要职责是确定、开发以及促进联合行动，组织研讨会（例如，2001年阿姆斯特丹的开放科学大会），通过实事通讯和网络促进综合研究，阐明综合的全球环境变化科学的广义概念。在2001年阿姆斯特丹的开放科学大会之前已经形成，但是此次会议宣言进一步强化了这一目标，并且更加明确地提出了全球变化科学的概念。,“阿姆斯特丹全球变化宣言”呼吁政府、公共与私人机构以及全世界人类:建立全球服务与政策的道德框架，建立全新的全球环境科学体系，加强对地球系统的管理和认识。IGBP、IHDP 和WCRP建立地球系统科学联盟的目的：使致力于研究地球系统变化指示因子和过程的全球变化科学，演进到能够提供关于地球如何运行的足够基础知识的全面集成的地球系统科学，以期为全球可持续性的实现提供必要的知识基础。,地球系统科学联盟的最终目标包括：关于地球系统的基本问题的答案(例如：面对大的混乱，耦合系统有多稳定？)；设计研究工作的新方法，即从研究工作一开始就将范例和问题综合在一起；具有不同复杂程度的创新的、综合的、能解决系统问题的模拟工具；协调社会和自然的信息与数据；努力将我们关于地球系统科学的工作和许多目标听众进行交流；提供经验措施以期为全球环境的可持续管理做出科学的贡献。,四、温室气体的源与汇及京都议定书的内容 在联合国气候变化框架公约中，温室气体的源是指向大气排放温室气体、气溶胶或温室气体的任何过程或活动；温室气体的汇是指从大气中清除温室气体、气溶胶或温室气体的任何过程、活动或机制。具体一些说，温室气体的源是指温室气体成分从地球表面进入大气(如地面燃烧过程向大气中排放CO2)，或者在大气中由其他物质经化学过程转化为某种气体成分(如大气中的CO被氧化成CO2，对于CO2来说CO也叫源)。温室气体的汇则是指一种温室气体移出大气到达地面或逃逸到外部空间(如大气CO2被地表植物光合作用吸收)，或者是在大气中经化学过程不可逆转地转化为其他物质成分(如N2O在大气中发生光化学反应而转化NOx，对N2O就构成了汇)。,京都议定书是第一个为发达国家规定了具有法律约束力的具体减排指标的国际法律文件。经过艰苦谈判后达成的京都议定书明确规定了要求减排的六种温室气体，即二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、氧化亚氮(N2O)、氢氟碳化物(HFCs)、全氟化碳(PFCs)和六氟化硫(SF6)，同时规定附件一国家缔约方应该个别地或共同地确保其温室气体的排放总量(以CO2当量计)在2008年2012年的承诺期内比1990年水平至少减少5.2%，并且要求附件一缔约方到2005年时，应在履行这些承诺方面做出可予证实的进展。在此基础上，照顾到各国的具体情况，京都议定书为每个附件一国家确定了“有差别的减排”指标，即欧盟现有成员国承诺减排8%，美国减排7%，日本、加拿大减排6%，俄罗斯、乌克兰“零”减排，澳大利亚增排8%，冰岛增排10%，等等。,视 频1、京都议定书与碳排放交易,五、中国政府在应对气候变化方面所做的新努力 胡锦涛2009年9月22日在出席联合国气候变化峰会上阐述的中国政府四点主张受到各国高度评价 胡锦涛说：全球气候变化深刻影响着人类的生存和发展，使各国面临着重大挑战，我们在当前面对气候变化方面应该坚持以下几点：1、履行各自责任是核心。共同但有区别的责任原则，凝聚了国际社会共识，坚持这一原则对确保国际社会应对气候变化，努力在正确轨道上前行至关重要。,2、实现互利共赢是目标。支持发展中国家应对气候变化，既是发达国家应尽的责任，也符合发达国家长远利益。我们应该努力实现发达国家和发展中国家双赢，实现各国利益和全人类利益共赢。3、促进共同发展是基础。应对气候变化问题应该也只能在发展过程中推进，应该也只能靠共同发展来解决。必须充分考虑发展中国家的发展阶段和基本需求。国际社会应该重视发展中国家，特别是小岛屿国家、最不发达国家、内陆国家、非洲国家的困难处境，把应对气候变化和促进发展中国家发展，提高发展中国家发展的内在动力，和可持续发展的能力紧密结合起来。,4、确保资金、技术是关键。发达国家应该担起责任，向发展中国家提供新的、额外的、充足的、可预期的资金支持，让发展中国家用得上气候友好技术。胡锦涛提出，中国将大力推进节能减排，一是争取到2020年单位国内生产总值、CO2排放比2005年有显著下降；二是大力发展可再生能源和核能，争取到2020年，非化石能源占一次能源消费比重达到15%左右；三是大力增加森林碳汇，争取到2020年森林面积比2005年增加4千万公顷，森林蓄积量比2005年增加13亿立方米；四是大力发展绿色经济，发展低碳经济和循环经济，研发和推广气候友好技术。中国愿同各国携手努力，共同为子孙后代创造更加美好的未来。,美国是发达国家中唯一没有签署京都议定书的国家。但与前任布什不同，现任总统奥巴马承诺美国将带头应对气候变化。2009年6月，美国众议院通过了美国清洁能源安全法案。然而，在2009年9月召开的联合国气候变化峰会上，美国仅承诺到2020年在2005年的基础上减排17，相当于在1990年基础上减排4。这一目标与世人的期望差距很大，因此广受批评。欧盟将自己视为应对气候变化的领导者。它认为全球气温的上升幅度，应该不超过工业化前2，这样才不至于带来灾难性后果。为达到这个目标，欧盟承诺到2020年在1990年的基础上减排20，并表示愿与其他发达国家一道将减排目标提高到30。,日本新任首相鸠山由纪夫承诺，到2020年在1990年的基础上减排25，这比其前任麻生太郎提出的8高出很多。目前，鸠山尚未就如何实现这一目标阐明具体计划。中国、印度、巴西和其他一些发展中大国敦促发达国家到2020年在1990年的基础上减排25到40，并切实兑现向发展中国家提供资金和技术转让的承诺。过去一年中，这些发展中大国都各自制定了有效缓解和适应气候变化的国家计划。在发展中国家中，最不发达国家和小岛国是气候变化的最大受害者。今年8月，最不发达国家和小岛国联盟发表联合声明，呼吁发达国家到2020年在1990年基础上减排45以上。,秦大河院士出席2007年度诺贝尔和平奖颁奖仪式,2007年12月10日,政府间气候变化专门委员会(IPCC)获得2007年度诺贝尔和平奖,其主要贡献是近20年来IPCC先后4次发布评估报告,告诫世人全球气候变化的重要性以及目前气候变暖的主要原因是人类活动所致,并提出了阻止气候继续变暖趋势的对策与方法。颁奖仪式于12月10日在挪威首都奥斯陆举行。IPCC代表团主要成员、中国科学院院士、中国科学院寒区旱区环境与工程研究所冰冻圈科学国家重点实验室(筹)主任、中国气象局原局长秦大河经外交部批准代表中国科学家出席了颁奖仪式。,IPCC是一个由4000多位世界顶尖科学家组成的集体,从中遴选出的25位科学家出席了颁奖仪式。这既是秦大河自己的荣誉,更是中国科学家的荣誉。由于多年致力于全球范围的环境保护宣传,美国前副总统戈尔先生也同时分享本年度诺贝尔和平奖。据了解，IPCC于1990、1995、2001和2007年先后发布了四次全球气候变化评估报告,而每次的评估报告都是由全世界气候变化及其相关领域的科学家历时数年才得以完成。2007年完成的第四次评估报告以比过去更准确更充分的观测资料对过去气候变化给予全面表述的同时,明确肯定目前的全球变暖主要是由人类活动造成的,并给出了应用最新模式应对未来气候变化情景的预估。,秦大河院士在北京中国地质大学演讲,作为中国冰冻圈与气候变化学科领域的科学家,秦大河院士从1995年起以专家身份参加了IPCC评估报告评审工作,并作为主要作者承担了第三次评估报告(1997-2001)中气候变化与海平面升降的科学评价。在第四次评估报告(2002-2007)中,秦大河院士为七人核心小组成员之一和第一工作组联合主席,全面负责第一工作组的工作,全程参与了整个评估报告的框架设计和评估报告中相关内容的具体编写。在过去十多年间,他倾注了大量精力致力于IPCC评估报告,特别是在第四次评估报告中做出了突出贡献。秦大河院士长期致力于推进中国气候变化的评估工作,使之与IPCC评估相衔接。自2000年以来,在他的领导和组织下,完成了中国西部环境演变评估和中国气候与环境演变等多个报告。秦大河院士还大力促进和鼓励中国科学家参与IPCC评估。据他介绍,IPCC第四次评估报告第一工作组140多名主要作者、评审编辑中有10位来自中国,其中主要作者协调人、综合报告主要作者中有3位是来自中国的科学家。,美国两位华裔部长能源部长朱棣文和商务部长骆家辉，于2009年7月中旬访问中国时，主要就节能减排和在使用绿色环保科技方面与中国建立合作机制。美国政府力图将其生产太阳能和风能等节能技术推广到中国，或与中国建立联合生产节能产品达成协议，如新型太阳能和新型风力发电机。朱棣文是在美国政府中第一位获诺贝尔物理学奖的华裔部长，他曾提出为了节能减排，建议各国的房顶漆成白色，以提高对太阳辐射的反射率，达到降温的目的（但受到上海市4位女中学生的质疑）。他还带头骑自行车上下班，体现了节能减排从我做起的开创者风范（见视频）。,视 频1、2009年9月22日胡锦涛在联合国气候变化峰会上的 讲话2、2009年7月17日高端访问美国华裔能源部长朱棣文,六、全球变化研究的意义 1、全球变化研究是人类社会实现可持续发展的科学基础 当今人类正面临着有史以来最为严重的危机，这种危机不仅仅是人口爆炸、资源短缺、环境污染，更为严重的是地球整体功能的失调、紊乱，是人类赖以生存的全球环境的变化。全球问题的根源在于地球有限的生命支持系统与爆炸式增长的人口数量和消费需求之间的矛盾。,由于人类活动，全球变化的趋势在未来相当长的时间内将继续下去，这种变化能否回到原有的平衡，或能否出现新的平衡？人类如何应付、适应这种变化，以及如何在可持续发展战略中体现对未来环境变化的适应？这些都是事关人类未来生存与发展的大问题。可持续发展必须以适应全球变化为基础，人类对全球变化的适应必须最大限度地符合可持续发展的原则。因此，开展全球变化研究是人类社会所面临的挑战，是实现可持续发展的科学基础。,2006年2月9日国务院发布的国家中长期科学和技术发展规划纲要中，与全球变化研究有关的三项内容被列为面向国家重大战略需求的基础研究内容之一：(1)人类健康与疾病的生物学基础(2)农业生物遗传改良和农业可持续发展中的科学问题(3)人类活动对地球系统的影响机制(4)全球变化与区域响应(5)复杂系统、灾变形成及其预测控制(6)能源可持续发展中的关键科学问题(7)材料设计与制备的新原理与新方法(8)极端环境条件下制造的科学基础(9)航空航天重大力学问题(10)支撑信息技术发展的科学基础,2、有利于深化对地球系统的认识，促进地球科学、应用基础科学和社会科学的共同发展 全球变化研究具有鲜明的学科交叉特点，构成了新的学科生长点。全球变化研究对所有传统地球科学学科都是机遇、也是挑战。全球变化研究的兴起首先为地理学的发展提供了新的机遇。作为全球变化研究理论基础的地球系统思想与地理学一贯强调的综合性思想有很高的一致性，有人甚至称正在进行的国际地圈-生物圈计划的研究如同一部自然地理学大纲。,全球变化研究所强调的过程研究，正是地理学所一直关注的，同时也是十分薄弱的环节。当前全球变化研究的一个重要特点是重视人类活动所导致的全球变化及其对人类的生存和发展的影响，这正是作为地理学核心的人地关系研究的具体体现。总之，全球变化研究必将强化地理学的综合研究、景观研究、生态研究，强化地理学的时间维研究、过程研究，推动地理学观念的变革和研究方法的更新，使得地理学在时空耦合的综合观念指导下获得进一步发展。,全球变化科学的研究有助于人类对资源、自然灾害等概念认识的深化。从全球变化的观点来看，资源是动态变化的，是有限的，其可更新性是相对的。对资源的过度开采、掠夺性开采和高消耗浪费，必然引起环境的恶化，产生灾害性的后果。这些认识必将促进人类生产和消费观念的变革，促进与资源、环境、灾害等有关的应用基础学科的发展。,3、推动世界科学进步、促进世界和平 全球变化自1983年美国H.Friedman首次提出“全球变化”概念开始，只有20多年时间便取得了巨大研究进展，并已得到世界各国政府首脑和自然科学家、社会科学家的热烈响应和积极参与，充分反映了它是对全人类具有非常重大理论意义和明确应用前景的新兴基础科学。它确定的对全球系统研究的整体观，使得各国科学家不像从前那样仅从单个角度去研究地球的局部现象，而更多地从全球和国际合作角度去研究人类生存环境问题，它促进了国际性交叉学科队伍的形成，它以世界前沿学科生命力强和交叉学科多生长点的优势促进了国际科学界的交流与合作，也促进了世界的和平与发展。,谢 谢！欢迎同学们加入全球变化研究的行列！欢迎报考全球变化研究方面的研究生！,主要参考文献1国家自然科学基金委员会，1998全球变化：中国面临的机遇与挑战 北京：高等教育出版社，施普林格出版社，1-1472黄春长1998环境变迁北京：科学出版社，1-2093美国国家航空和宇航管理局地球系统科学委员会1992地球系统科学 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