全球变化第一章

第一章

作业题目：解释全球变化内涵及全球变化四大研究计划

1.全球变化内涵：

A.全球观点与全球尺度

在全球变化中，全球的含义包括空间规模上的全球尺度和思想上的全球观点两个方面。

a)全球观点

指从地球系统的思想出发把地球看作一个整体，研究地球系统随时间的变化，集中研究那些把系统中所有部分紧密地联系在一起的、并导致系统发生变化的过程和机制，而不是孤立的研究地球的不同组成部分和它的环境。

b)全球尺度

指过程或事件本身的空间尺度大约相当于地球半径以上，或虽然过程或事件本身的空间尺度没有达到以上规模，但其影响却是全球性的。

B.所有时间过程

包括所有时间范畴和所有时间尺度两个方面。

全球变化研究目的是在所有时间范畴、所有时间尺度上认识地球的演化及变化对人类社会的影响。而几十年至几百年的中等时间尺度变化是全球变化研究的重点，在时间尺度内的自然变化对人类有着重要的影响，人类活动对全球过程的影响也最为显著。后两个短尺度的过程通常是大气、海洋等地学个传统学科研究的领域，但发生在年际尺度上的异常扰动也是全球变化研究特别关注的问题。

C.人类的作用

人类活动影响的加剧，全球变化过程正以前所未有的速度加快进行，人类已经成为导致全球变化的营力之一。

2. 全球变化四大研究计划:

A、世界气候研究计划(WCRP)

世界气候研究计划，英文缩写为WCRP，该计划设立于1980年。世界气候研究计划是世界气候计划（WCP）的研究计划部分。该计划旨在协调和寻求对整个气候系统的科学了解，特别是研究在什么程度上可以预测气候和人类在多大程度上能够影响气候，是全球变化研究中开展得较早的一个计划。

a)研究目标：

WCRP计划是GARP计划的自然延伸和向前的发展，它涉及的是整个气候系统，即大气、海洋、陆面和冰雪、生态及人类活动等。WCRP的长期目标是：改进和扩大对全球和区域气候的认识；设计和实施深入了解重大气候过程的观测和研究计划，包括海气相互作用、云与辐射间的相互作用、陆气相互作用；发展气候系统模式，论证对各种时空尺度的气候的预报能力；研究气候对人类活动引起的变化如大气中CO2增加的敏感性。它的最终目标是为建立月、季、年际以及年代际等气候预测提供科学认识和基础。

b)研究重点：

WCRP计划是一项跨学科的气候研究计划，如前所述，它的重点在改进对全球气候的了解及其可预报性。这是通过设计和实施一些重大的观测试验和理论研

究活动来实现的，特别是发展多种能够模拟气候系统的数值模式，协调和实施外场观测试验，对全球气候观测系统（GCOS）的建立进行科学指导以及评估气候对自然和人为影响的敏感性等。

c)主要活动：

WCRP主要致力于以下活动：进行全球气候分析、评估；进行数值试验、模式比较，改进物理过程的参数化方案；进行陆面过程、云辐射反馈、边界层及海冰的研究；实施热带海洋与全球大气计划（TOGA）、世界大洋环流实验（WOCE）和全球能量与水循环实验（GEWEX）、平流层过程及其在气候中的作用（SPARC）、北极气候系统科学（ACSYS）和气候变率及其可预报性计划（CLIVAR）。

B. 全球变化人文计划IHDP

IHDP是一个跨学科的、非政府的国际科学计划，旨在促进和共同协调研究。IHDP最初由国际社会科学联盟理事会(ISSC)于1990年发起，时称"人文因素计划"(Human Dimensions Programme,HDP)。

a)IHDP研究的主要内容包括:

第一，全球变化的根源，主要是人为根源;仔细区分自然趋势和由人类活动所造成的两类变化;第二，由于自然和直接由于人类作用所引起的变化的后果;第三，对全球变化的管理。

b)IHDP的目标包括:

第一，促进对左右人与地球总体系统相互作用的复杂原因的科学理解和认识;第二，不断努力探索预测全球环境下的社会变化;第三，确定宏观的社会战略，以预防或减轻全球变化的不利影响，以适应那些无法避免的变化;第四，分析对付全球环境变化、促进实现可持续发展的政策与方案。

c)IHDP核心计划：

目前，IHDP有7个核心科学计划:⑴土地利用/土地覆盖变化(LUCC，与IGBP 共同发起);⑵全球环境变化的制度因素(IDGEC);⑶全球环境变化与人类安全(GECHS);⑷工业转型(IT);⑸海岸带陆海相互作用(LOICZ Ⅱ);⑹城市化与全球环境变化(Urbanization and Global Environmental Change);⑺全球土地计划(GLP，与IGBP 共同发起)。各核心计划通过各自的国际项目办公室(IPO)协调其运作，并接受来自其各自科学指导委员会的科学管理。

d)IHDP核心计划的主要机制为:

⑴立、制定新的优先研究行动;

⑵促进国际间合作关系;

⑶建立决策者与科研工作者之间的沟通.

e)IHDP联合计划:

IHDP及其它3个ESS-P计划，已经开始实施4个可持续性联合计划，即:全球环境变化与食物系统(GECAFS)、全球碳计划(GCP)、全球水系统计划(GWSP)、全球环境变化与人类健康。ESS-P联合计划分别着重研究粮食、碳、水、人类安全等4大关乎人类生计与生存的关键可持续性问题，主要目的是综合研究地球系统变化及其对全球可持续性的影响。这些计划均采取综合集成、跨学科交叉的研究方法。

C. 生物多样性计划(DIVERSITAS)

国际生物多样性计划（DIVERSITAS），是由ICSU所属的国际生物科学联合会（IUBS）、环境问题科学委员会（SCOPE）及联合国教科文组织（UNESON）于是991年共同发起的，由该计划的科学咨询委员会及国际秘书处负责具体实施工作。

1995年又推出其更新方案，不仅进一步完善了该计划原先的研究内容，而且强调了生物多样性保护与持续利用问题中的人文因素。

a)主要任务:

联合生物学、生态学和社会科学，开展与人类社会相关的研究，推动生物多样性科学的集成化发展；为更好地认识生物多样性减少问题提供科学基础，并为制订生物多样性保护和可持续利用的政策提供建议。DIVERSITAS由3个核心计划与几个交互网络（cross-cutting networks）组成。

b)核心计划:

生物多样性发现及其变化预测(BioDiscovery)、生物多样性变化的影响评估（EcoServices）、生物多样性保护与可持续利用的科学发展(Biosustainability)。

交互网络计划包括全球入侵物种计划（GISP）、全球山地生物多样性评估（GMBA）、农业与生物多样性等（AB）和淡水生物多样性网络（FBN）等。

c)研究领域:

（1）生物多样性的起源、维持和丧失;

（2）生物多样性的生态系统功能;

（3）生物多样性的编目、分类及其相互关系;

（4）生物多样性评价与监测;

（5）生物多样性的保护、恢复和持续利用;

（6）生物多样性的人类因素;

（7）土壤和沉积物的生物多样性;

（8）海洋生物多样性;

（9）微生物生物多样性.

D. 国际地圈生物圈计划IGBP

IGBP是国际地圈生物圈计划(International Geosphere-Biosphere Program，IGBP)的英文名缩写，IGBP与IBP、MAB计划可以视为生态系统研究的三个阶段。而IGBP 是在IBP、MAB基础上组织起来的，由ICSU于1986年建立。旨在制定区域和国际政策、讨论关于全球变化及其所产生的影响。

计划组成:

a)8个核心研究计划分别为:

(1)国际全球大气化学计划(International Global Atmospheric Chemistry Project，IGAC)

(2)全球海洋通量联合研究计划(Joint Global Ocean Flux Study, JGOFS)

(3)过去的全球变化研究计划(Past Global Changes, PAGES)

(4)全球变化与陆地生态系统(Global Change and Terrestrial Ecosystems, GCTE)

(5)水文循环的生物学方面(Biospheric Aspects of the Hydrological Cycle, BAHC)

(6)海岸带的海陆相互作用(Land-Ocean Interactions in the Coastal Zone, LOICZ)

(7)全球海洋生态系统动力学(Global Ocean Ecosystem Dynamics,GLOBEC)

(8)土地利用与土地覆盖变化(Land Use and Land Cover Change, LUCC)

b)3个研究重点:

土地利用变化的机制。通过区域性个例的比较研究，分析影响土地使用者或管理者改变土地利用和管理方式的自然和社会经济方面的主要驱动因子，建立区域性的土地利用/土地覆被变化的经验模型;

土地覆被的变化机制。主要通过遥感图像分析，了解过去20年内土地覆被的空间变化过程，并将其与驱动因子联系起来，建立解释土地覆被时空变化和推