全球变化

摘要： 大气二氧化碳(Carbon dioxide,CO_(2))浓度正随着人类活动向着前所未有的浓度积累。作为光合作用的重要底物,CO_(2)的增加会对植物生长及竞争能力产生影响,因此,研究未来CO_(2)浓度升高背景下植物竞争力的变化对预测未来全球变化背景下植物群落演替及外来植物入侵具有重要意义。本研究以人工气候培养箱控制CO_(2)浓度,探究了入侵克隆植物南美蟛蜞菊(Wedelia trilobata)与本地蟛蜞菊(W.chinensis)的生长和竞争对CO_(2)浓度增加的响应。结果表明,相比于本地蟛蜞菊而言,升高CO_(2)浓度减少了南美蟛蜞菊的生物量积累,并显著影响了茎的伸长(P=0.042),虽然混合种植中南美蟛蜞菊的茎长未表现明显差异,但竞争消除了CO_(2)浓度升高引起的茎长缩短。综合来看,尽管升高CO_(2)浓度减弱了南美蟛蜞菊对本地蟛蜞菊的竞争力,但南美蟛蜞菊可以通过改变在竞争中资源分配策略,使其将更多的资源用于茎段的伸长,主动向外拓张以占领更多的空间。

摘要： 海洋正在经历变暖和酸化等人类活动引发的全球变化的影响,而深海沉积储存着地球演变历史时期由自然因素驱动过去全球变化的详细档案,通过探究其现今和过去全球变化过程,能够揭示全球变化的特征和规律,为预测未来变化提供依据。近年来在该领域的突出研究进展,是针对社会选择的未来排放轨迹,在深海记录中都能够找到相应的类似情形,用于评估未来地球系统各种变化的过程和后果。其中,以Dansgaard-Oeschger变化为代表的千年尺度事件、以厄尔尼诺南方涛动(ENSO)和北大西洋涛动(NAO)为代表的十年尺度气候变化事件,是最接近现今地球变暖的快速气候变化场景。地球系统的发展轨迹目前正处于人类排放温室气体的“热室地球”路径的起点上,如果地球超过了这个“临界点”,它将沿着一条不可逆的道路进入“热室地球”状态,另一种路径则是通向“稳定地球”状态。深海沉积档案中的类似情形能够为社会选择未来排放的轨迹提供重要参考。全球变化研究面临的重大挑战是重新认识其关键过程的理论机制。以海洋变暖和酸化影响硅藻和颗石藻的海洋生物泵过程为例,传统知识认为酸化有利于硅藻建造,但最新的围隔实验研究却发现酸化大幅减少全球硅藻输出;传统知识认为酸化导致海洋生物钙化危机,但近期针对中生代大洋缺氧事件的黑色页岩研究,发现颗石藻的碳酸钙输出在海洋酸化期间大幅增加。这些颠覆性的认识严重挑战了传统全球变化某些关键过程的理论体系。

摘要： 近年来,课程思政教学理念相继在各类学校教育中得到贯彻落实,体现了全面育人的本质。“环境演变与全球变化”课程具有学科交叉性、知识综合性和科学前沿性等特征,在发掘课程思政教育元素方面具有独特优势。本文基于理论认识和教学实践,从该课程实施课程思政的背景、优势、理论基础、现实依据和实现路径等方面进行探讨,以提高大学生的人文素养,塑造科学的价值理念和精神追求,也为其他高校“全球变化”及其相关课程教学提供借鉴和参考。

摘要： 回顾了北京师范大学灾害风险科学研究团队33年来开展灾害风险科学研究取得的主要研究成果,分析了目前面临的主要挑战,展望了未来研究与学科建设的重点.灾害风险科学研究团队先后在区域自然灾害系统理论、综合减灾、灾害风险防范研究,重大自然灾害评估与国家减灾规划编制,以及发起并组织国际“综合风险防范”核心科学计划等方面做出了积极贡献.面对学科体系不完善、学术带头人不足、研究团队规模较小以及实验平台整合不力等挑战,亟需面向全球和国家防灾减灾、综合风险防范、绿色发展以及可持续性需求,在区域致灾-成害机制与动力学模拟、全球变化人口与经济系统风险精准评估、综合灾害(特别是碳排放)风险防范模式等领域争取重大突破,从而引领全球灾害风险科学,为建设地理学世界一流学科做出重要贡献.

摘要： 降水变化对草地关键生态系统过程存在一定的影响,以往的降水试验尽管揭示了生态系统的变化,但这些研究得出的结论不同,如许多陆地生态系统的植物生产力和生物多样性对降水的响应,因此,我们在今后的试验中,要综合其他的全球变化驱动因子全面系统的研究植物群落特征对降水变化的响应。

摘要： 湖泊沉积物中的碳酸盐矿物蕴含了区域地质背景、沉积过程、气候环境、湖泊生物活动以及湖水物理化学性质等信息,已成为古气候、古环境重建的重要研究载体之一,为认识区域和全球气候环境变化提供了重要依据。在前人研究的基础上,归纳了控制湖泊碳酸盐形成及其碳、氧同位素组成变化的影响因素,阐明了它们所指示的古气候环境意义,回顾了湖泊碳酸盐在古气候环境重建中的应用现状,指出了其存在问题,展望了该领域的研究方向和趋势,为推动湖泊碳酸盐古气候环境重建提供参考。结果表明:湖泊碳酸盐的形成受温度、降水、生物活动、湖泊水文条件、湖水物理化学性质等的影响,因此,碳酸盐矿物含量变化可以指示湖水温度、有效湿度、入湖水量、生物活动、湖区主导风的强度等;碳酸盐δ^(18)O和δ^(13)C值是古湖泊研究中常用的代用指标,能较好地反映湖水温度、有效湿度、湖泊生产力大小、湖水物理化学性质、与大气环流有关的水汽来源和传输路径的转变以及古洪水事件等重要的古气候环境信息。湖泊碳酸盐的古气候意义愈加丰富,也将继续在未来的古气候研究中发挥巨大作用。

摘要： 近年来,生态系统多功能性(ecosystem multifunctionality)成为生态学研究的热点问题,开展生态系统多功能性与生物和非生物因子的研究有助于更深入地理解生态系统多功能性形成机制。通过回溯生态系统多功能性的研究历程,总结了3个不同维度水平的生物多样性,即物种多样性、功能多样性、系统发育多样性,尤其是植物功能多样性与生态系统多功能性的研究进展;分析了全球变化背景下,生态系统多功能性对土地利用变化、降水、氮沉降、温度升高的响应机制。最后提出了未来生态系统多功能性研究需重点关注的领域:1)生态系统多功能性的功能指标选择和计算方法;2)不同维度水平的生物多样性对生态系统多功能性的影响机制;3)生态系统多功能性对植物地上−地下功能多样性的响应;4)土壤微生物多样性对生态系统多功能性的影响;5)全球变化多因子及交互作用对生态系统多功能性的影响。为更深入认识生态系统多功能性及其维持机制、优化生态系统功能、保障其稳定性和可持续性提供科学参考。

摘要： 在全球变化背景下,海洋的很多变化在人类社会发展的时间尺度上(百年至千年)具有不可逆转性,海洋巨大的热惯性是造成该不可逆性的主要原因.这个特征为人类和生态系统应对海洋变化提出一系列挑战.本文从海洋变化的角度总结了人类应对气候变化的要求,提出需要进行多时间尺度的规划和统筹.在近期(到2030年),实现联合国可持续发展目标至关重要.在中期(2050–2060年前后),全球需要逐步减排并实现碳中和目标.同时,适应和减缓气候变化的行动和措施必须同步施行;全球海洋观测系统需要得以维持并完善以持续监测海洋变化.在远期(在2060年之后),即使全球达到净零排放,包括深海变暖和海平面上升在内的海洋变化都将持续,因此应对全球变化的行动需持续数百年之久.在该时间尺度,应对“低概率,高影响”气候风险(即发生的可能性较低,但一旦发生影响极大的事件带来的风险,例如:大西洋经圈反转环流突然减弱,海洋生态系统跨过临界点,无可挽回的冰盖质量损失等)的准备应充分纳入长期规划.

摘要： 植被冠层通过对降水的拦截可以改变降水的数量及空间分布、调节地表径流,进而影响生态系统的水分循环。冠层截留过程极易受到多种因素的影响,且不同植被的冠层截留具有差异性。在全球气候变化的背景下,降水变异性的增加、植被的物候效应及土地利用的变化深刻影响着水循环的各个环节,也会进一步对植被冠层截留造成影响。对于植被冠层截留测定方法有人工模拟法和间接观测法,冠层截留模型的研究往往以间接观测结果作为基础。当前我国研究的冠层截留模型主要分为3类:经验模型基于实测资料可揭示不同影响因素与冠层截留的关系;理论模型侧重于冠层截流内在机制,但对于研究者的数学计算能力要求较高;半经验半理论模型参数较少且具有相对明确的物理意义,因此在研究中得到广泛应用。未来我国冠层截留研究可重点关注草本植被冠层截留及变化、结合全球尺度的遥感数据进行方法改进以及冠层截留模型与全球环境变化模型耦合等方面。

摘要： 陆气通量交换观测是陆面过程研究的基础,也是生态学、水文学、数值模式等研究的基础内容。探讨了陆气通量交换研究现状、通量观测与全球变化、模型、陆面过程模式之间的关系。分析了我国陆气通量观测站点建设情况,重点分析东北地区陆气通量观测站点现状。分析了中国气象局东北地区生态与农业气象野外科学试验基地的陆气通量观测内容、观测意义与存在的问题,并对通量观测发展进行展望。

摘要： 随着全球经济的发展和人口的增长全球变化的问题越发严重温度升高、CO2浓度和氮沉降增加、干旱、极端气候事件增多全球变化问题是生态学研究的热点，单点控制实验是研究全球变化影响的有效手段，区域和全球尺度的影响更受到关注。

摘要： 珊瑚礁丰富的生物多样性和经济价值使其成为地球上最重要的生态系统.然而,随着全球变化的影响,珊瑚礁生态系统正经历着巨大的变化,大面积珊瑚白化以及珊瑚覆盖减少使得全球珊瑚礁前景堪忧,因此周期性的监测全球环境变化对于有效的管理和保护珊瑚礁生态系统是至关重要的.光学和卫星遥感在时间和空间上弥补了传统珊瑚礁实地监测的不足.文章综合了国内外最新研究,将遥感可监测的影响珊瑚礁生态系统的全球变化因子分析、归类汇总为以下几个方面:(1)海水表面温度(SST)(2)非温度性的全球环境变化:海水酸化、海平面变化、富营养化、沉积物、珊瑚疾病、极端气候(如暴风、飓风等)(3)人为因素:捕鱼、海水污染,珊瑚礁开发.文中对这些因子的研究进展包括全球变化下遥感监测珊瑚礁的现状与不足进行了详细阐述,为未来国内外的进一步研究提供参考,同时为我国特别是南海全球变化下珊瑚礁的研究提供可以借鉴的思路.

摘要： 生物入侵是人类活动的直接或间接后果,并被视为全球变化的重要组成部分.本文综述了全球变化的主要过程,包括大气中CO2浓度的增加、气候变化、氮富集、土地利用方式的改变、国际贸易和道路以及对外来入侵植物的可能影响.这些过程大都会增加外来入侵植物的多样性或多度,从而使入侵植物对入侵区造成更为严重的后果.所以,在未来的研究中应强调全球变化主要过程与外来植物入侵的相互作用及其后果。

摘要： 本文提出一个评估未来陆地碳汇动态的理论框架:碳循环的动态非平衡理论.动态非平衡概念是指碳循环非平衡状态的时变幅度.其中,生态系统的内在过程驱动碳循环趋向平衡状态(如碳循环中碳供体为主导的碳转移);而外部因素则导致生态系统的非平衡状态(干扰和全球变化).单次干扰-恢复过程会导致在时间尺度几年至几十年间碳汇-源的变化,但此类动态不平衡对长期碳封存没有实质的影响.若区域的干扰体系发生了转移,则该区域会导致长期碳存储的丢失或获取.这种干扰体系的转移可以用随机统计法来定量描述,用于预测性模拟.如果区域的干扰体系转移引起了生态系统状态的改变,并且这种改变发生在有巨大碳储量的区域,那么全球碳循环或许会变得极其不稳定。

摘要： 全球变化陆地样带是从机制上理解陆地生态系统对全球变化的响应,预测全球变化对陆地生态系统的可能影响,实现预警、调节和减弱全球变化不良影响,科学地规划和管理陆地生态系统的有效研究平台.在介绍国际全球变化陆地样带提出的背景与选定标准、中国东北样带的位置与特征的基础上,较系统地总结了近年来中国东北样带的研究进展:陆地生态系统适应全球变化的生理生态过程与机制,陆地生态系统多样性对全球变化的响应与陆地生态系统功能对全球变化的响应,提出未来中国东北样带研究拟充分利用我国特殊的生态环境与区域特色,围绕"生态过程与生态安全及其对全球变化的响应与反馈"这一关键科学问题,重点针对陆地生态系统的适应性、陆地碳管理和生态系统模拟预警系统,得出一些在国际上既有显示度,又服务于我国社会经济可持续发展的研究成果.

摘要： 全球变化研究计划首次提出了"完全与开放"(full and open)的数据共享政策,该项政策其最大的特点是首先出台了政策法规、并在逐年推出的政策上保证了连续性和一致性的特点,从而促使全球变化数据共享的可持续与可传达.而气象科学数据作为国家基础性、公益性科学数据的重要组成部分,气象数据共享对气象事业的发展有着重要的影响,如何实现气象数据资料真正的共享,实现气象科学数据效益最大化是当前面临的主要问题.本文希望对全球变化数据共享政策进行经验疏理,以期为中国气象局的数据共享政策制定提供借鉴.

摘要： 全球地表覆盖分布及变化是气候变化研究、生态环境评估、地理国情监测、宏观调控分析等不可或缺的重要基础信息.国际上现有全球五套地表覆盖数据产品的空间分辨率为1km或300m,数据精度、分类体系、时空分辨率等均存在不足.为了满足全球变化研究与地球模式模拟的需求,应该研制具有较高时空分辨率、更符合全球变化需要、精度较好的全球地表覆盖数据产品.本文以"863"项目为依托,介绍了30m分辨率表覆盖制图过程中涉及的主要问题及关键技术方法.通过对比分析区域尺度与全球尺度地表覆盖制图的差异,针对30m分辨率全球地表覆盖制图过程中存在的问题,提出了基于"分区—特征提取—多分类器集成—基于专家知识的人机交互"的层次分类策略.通过在10个典型实验区的地表覆盖提取试验,除受大面积云影响的马来西亚实验区精度为65％之外,总体分类精度可以达到70％以上,产品质量明显优于国际上已有的六套地表覆盖产品,证明了该算法具有较强的鲁棒性和通用性,可以用于30m分辨率地表覆盖产品的生产.

摘要： @@第四纪地质学一直是地质科学的重要组成部分。第四纪（Quaternary）一词是1829年命名的，C.Lyell于1833年又命名了更新世(Pleistocene)，说明西方学者对于第四纪和更新世的研究都是在19世纪早期就已经开始了的。

摘要： 按传统线性能量平衡方程,当大气内能增加时大气势能是减少的;但按非线性能量平衡方程,当大气内能增加时大气势能却是增加的,即在地球大气中当增加1 个单位内能时,也会有1 个单位的势能增加,但仅增加 0.01 个单位的动能.由于全球变暖以大气年代际平均气温增高为其主要特征,根据上述不对称性原理,大气平均气温增高将主要引起大气平均势能增加,相对势能而言对动能的影响不明显.

摘要： 按传统线性能量平衡方程,当大气内能增加时大气势能是减少的;但按非线性能量平衡方程,当大气内能增加时大气势能却是增加的,即在地球大气中当增加1 个单位内能时,也会有1 个单位的势能增加,但仅增加 0.01 个单位的动能.由于全球变暖以大气年代际平均气温增高为其主要特征,根据上述不对称性原理,大气平均气温增高将主要引起大气平均势能增加,相对势能而言对动能的影响不明显.

摘要： 本发明涉及一种模拟全球气流变化进行教学的方法，解决的是传统教学过程中无法生动呈现的抽象化教学过程转换为真实的场景的技术问题，通过采用步骤一，定义带箭头的模型表示气流流动方向，定义动画表示气流流动轨迹；步骤二，使用3D图像方法根据步骤一的定义内容搭建VR宇宙场景，并建立VR地球模型，计算出轨迹坐标赋值；步骤三，在VR宇宙场景及VR地球模型中将轨迹坐标赋值给气流图片，实现气流的流动定义，仿真模拟气压带的气流流动，最终仿真模拟整个地球上的气流的流动轨迹，并用VR设备进行展示教学的技术方案，较好的解决了该问题，可用于气流变化教学中。

摘要： 公开一种输入数据生成装置，所述输入数据生成装置用于生成用作对气候变化预测模型的输入数据的强迫数据，包括：存储器，所述存储器存储命令；以及处理器，所述处理器运行命令，从而，从通过HYDE(History Database of the Global Environment：全球环境历史数据库)还原并由CMIP(Coupled Model Inter‑comparison Project：耦合模式比较计划)提供的LUH(Land‑Use Harmonization：土地利用协调)数据收集新地面类型数据，收集由CMIP的以前阶段中的原有模型算出的原有地面类型数据，优先考虑新地面类型数据，执行对新地面类型数据及原有地面类型数据的数据聚合，从而生成聚合地面类型数据，执行对在数据聚合过程中发生的数据失真的失真补正，从聚合地面类型数据生成强迫数据。

摘要： 本发明涉及水文水资源领域，提供一种全球季节性洪水变化趋势定量归因方法及系统，包括：获取气象水文数据；通过Sen'sslope及Mann‑Kendall趋势分析方法分析气象水文数据，获得洪水观测趋势；构建全球季节性洪水变化趋势归因框架，通过全球季节性洪水变化趋势归因框架对气象水文数据进行分析，获得各驱动因子对全球季节性洪水的贡献率；根据各驱动因子的贡献率和所述洪水观测趋势，在各驱动因子中找到主导因子，分析获得主导因子与洪水时间序列图。本发明极大降低了运算成本；洪水检测与归因结果更科学准确；最佳回归模型的模拟归因效果明显提高，归因结果更全面，更科学；归因过程中控制了因子的回归系数，规避了因子贡献率正负符号问题。

摘要： 本发明披露了一种简化的气候变化预测方法。该方法首先根据地球吸热和放热得到年平均净辐射强迫，根据年平均强迫辐射的变化与平均气温变化进行回归分析,得到一个简化的线性模型；然后考虑海洋温度变化，将已有海洋温度数据进行数据拟合，采用改进的神经网络模型预测未来全球海洋温度变化，最后海洋温度变化结合地球地表温度变化，进行多项式拟合确定全球的气候变化。

摘要： 本发明提供了一种全球气候变化现象数据的处理方法，包括收集预设时间跨度内，影响全球气候变化的数据；对收集到的数据进行数据预处理，得到预处理后的数据；对所述预处理后的数据进行统计建模，得到数据分析模型；通过所述数据分析模型，采用多变量融合和最小二乘拟合的方法，量化分析自然因素和人为因素对全球气候变化的影响，得出气候变化指数和量化结果。从而可以达到对全球气候变化的量化分析，有助于为全球非专业人士提供较为精确的气候变化量化分析模型，以加强环境保护。

摘要： 本发明涉及一种模拟全球气流变化进行教学的方法，解决的是传统教学过程中无法生动呈现的抽象化教学过程转换为真实的场景的技术问题，通过采用步骤一，定义带箭头的模型表示气流流动方向，定义动画表示气流流动轨迹；步骤二，使用3D图像方法根据步骤一的定义内容搭建VR宇宙场景，并建立VR地球模型，计算出轨迹坐标赋值；步骤三，在VR宇宙场景及VR地球模型中将轨迹坐标赋值给气流图片，实现气流的流动定义，仿真模拟气压带的气流流动，最终仿真模拟整个地球上的气流的流动轨迹，并用VR设备进行展示教学的技术方案，较好的解决了该问题，可用于气流变化教学中。

摘要： 本实用新型公开了一种基于高清LED球屏的全球变化及可持续发展模拟展示装置，包括箱体，所述箱体的底部四角均固接有底座，所述箱体的顶部贴合有横板，所述柱体的外壁一端固接有横杆，所述横杆的内壁底部加工有第二通槽，所述横杆的内壁通过轴承转动相连有螺杆，所述螺杆的外壁一端固接有手柄。该基于高清LED球屏的全球变化及可持续发展模拟展示装置，使得转动手柄，手柄带动螺杆转动，螺杆转动时，可带动第一螺纹套、竖杆和卡杆，进而通过手柄带动横杆、柱体和球屏进行旋转，便于人员对球屏进行观察，无需移动，较为便捷，使得将电机接通外接电源，使得电机可带动双头螺杆进行转动，双头螺杆转动时，通过块体和第一通槽的滑动相连。

摘要： 本实用新型公开了一种全球变化空天大数据模拟观察展示装置，包括墙体，所述墙体的右侧设有显示器，所述显示器通过安装机构与墙体相连接，所述安装机构包括贴板、U型杆、竖筒、滚珠、卡槽、卡块、滑杆、U型板、压簧、圆环、拉绳和定滑轮，两个所述贴板从下到上依次位于墙体的外侧表面。该全球变化空天大数据模拟观察展示装置，通过墙体、显示器、安装机构和膨胀螺栓之间的配合，操作人员可以对拉绳的底端进行施力向下拉动，使卡块与卡槽相分离，这时即可对显示器进行施力使竖筒在U型杆的外壁上进行上下移动，使得显示器安装完成后的高度可以进行调节，利于不同身高体型的人员进行观看使用实用性能得以加强。

摘要： 本实用新型公开了一种具有多种安装方式的全球变化空天大数据模拟终端，包括槽板，两个所述圆板的正面均安装有固定机构，所述固定机构包括弯板、竖板、曲块、圆杆、横板、立杆和压缩弹簧，所述弯板的顶部与圆板的正面相固接。通过固定机构配合圆板在槽板内壁上下滑动，利用螺栓与槽板上下两侧的槽口固定，实现了地面和挂吊安装，满足了多种的安装需求，提高了实用性，配合圆杆带动竖板向上移动，从而带动曲块对底座进行固定，安装简单，便于拆卸，节省时间，降低了使用难度，从而使曲板上方向内侧转动，进而将顶板卡接固定，实现了备用固定，保证了正常使用，延长了使用寿命，便于推广。

摘要： 本实用新型公开了一种基于高清LED球屏的全球变化及可持续发展模拟演示终端，包括球形框架，所述球形框架的外侧设有多个LED显示屏，所述球形框架与LED显示屏之间设有连接组件。该基于高清LED球屏的全球变化及可持续发展模拟演示终端，外界杆状物插入插孔内时可带动卡销反转并与卡槽分离，进而实现LED显示屏与球形框架的快速拆装，便于对LED显示屏进行快速检修和维护，提升对全球变化及可持续发展模拟演示的展示效果，同时，在卡销与卡槽分离时，可使得顶杆将LED显示屏顶出，进一步提升拆装便捷性，齿轮转动时可带动竖杆上下滑动，进而对球形框架的高度实现调节，进一步提升整体的展示效果，便于更多人群观看。