气候变化的主要因素范文
时间:2023-12-27 17:57:52
导语:如何才能写好一篇气候变化的主要因素,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
关键词:气候变化 全球变暖 火山活动 冰期 间冰期 解脱
中图分类号:P4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0125-02
在过去的一个世纪里全球气候发生了明显变化。地球表面平均气温升高了0.8°C(或1.4°F),其中升高的2/3是发生在1980年以后。全球变暖产生了一系列严重后果,如冰川消退、海平面上升、沙漠扩展等,并对人类及全球生态系统产生了显著影响,包括由于作物产量减少造成的食物紧缺的威胁以及由于洪水淹没造成的居民住房的损失[9]。全球气候的变暖及其严重后果引起了许多人的关注,而且对于如何应对气候的变暖,引起了全球广泛的政治争论、公开辩论以及各种学术研究[10]。
为了有效地应对全球气候的变化,首先必须弄清楚全球气候变化的原因,然后再找出有效的对策。气候的变暖已经确定无疑,且许多人认为这主要是由于人类燃烧化石燃料、砍伐森林等活动造成的。但是,科学界对此结论仍有争议,他们用大量的证据驳斥了这一观点,并认为自然驱动是全球气候变化的主要因素,但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。作者近来的研究则表明尽管温室气体能使局部地区短期出现变暖现象,但火山活动能够改变地球的轨道,因而是引起气候明显变化的关键因素,而这一直是被人们忽略的。
1 气候变化的原因与对策
根据现有的研究结果可知,能影响气候变化的因素主要有以下几点。
(1)地球轨道的变化:地球轨道的微小变化就能改变阳光在地球表面上的季节性分布和地理性分布。地球轨道的变化对气候的变化影响较大,而且与冰期和间冰期显著相关[4]。
(2)太阳辐射:自1978年以来,人们已用卫星精确地测量了太阳辐射。这些测量表明自1978年以来太阳辐射并未增加,所以在过去30年中,气候变暖不能归因于到达地球的太阳能的增加[8]。
(3)磁场的强度和海洋的变化:一些近来的分析显示全球气候的变化还与磁场的强度[2]和海洋的变化[1]有一定的关系。
(4)火山活动:火山喷发可释放气体和微粒到大气层中。大到足以影响全球气候的火山喷发平均每个世纪发生几次,并且(通过阻挡太阳辐射到达地球表面)导致数年内气候变冷。1991年的皮纳图博火山(Mount Pinatubo)的喷发[3],如图1所示,堪称20世纪第二大陆地火山喷发,实质性地影响了全球气候。全球气温降低了大约 0.5°C(0.9°F)。1815年的坦博拉火山(Mount Tambora)喷发[5]导致了无夏之年。但被称为“大火成岩省”的大得多的火山喷发每隔亿年才出现几次,可能造成全球变暖和大规模的物种灭绝[7]。1983年1月3日夜晚的基拉韦厄火山(Mt.Kilauea)喷发也影响到气候变化,如图2所示。
(5)人类的影响:有人认为气候变化在很大程度上是由于人类活动造成的。在这些人类因素中最值得关注的是燃烧化石燃料所排放的CO2浓度的提高[6],其次是制造水泥所产生的飘尘的增多,此外还有土地利用、臭氧层破坏、畜牧业和农业活动、森林砍伐等都会对气候有不同程度的影响,并成为气候变化的因素。
可见目前人们偏向于接受温室气体是全球变暖的主因这一观点。然而,许多科学家仍然持怀疑态度,他们用大量的证据驳斥了这一观点,其中之一就是近年来世界部分地区冬季出现百年不遇的极寒天气,这与温室气体使全球变暖相矛盾。他们认为自然驱动才是全球气候变化的主要因素,但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。作者近来的研究则表明尽管温室气体能使局部地区短期出现变暖现象,但火山活动能改变地球的轨道,因而是引起气候明显变化的关键因素,这是一直被人们忽略的。
虽然已有研究人员指出气候变化与火山活动有关,但他们的论据是:火山喷发可释放大量气体和微粒到大气层中,这些气体和微粒可以阻挡太阳辐射到达地球表面,从而导致在相当长的时间内地球气候变冷。他们常给的典例有1991年的皮纳图博火山(Mount Pinatubo)喷发和1815年的坦博拉火山(Mount Tambora)喷发。然而,也有研究表明一些被称为“大火成岩省”的巨大火山喷发可造成全球变暖和大规模的物种灭绝。一个典型的例子是冰岛附近海底存在一个宽度达700公里的火山口,表明该地区曾经历过一场巨大的火山爆发。有的科学家认为,这次火山爆发流出的岩浆产生的高温与覆盖海底的沉积物发生作用后释放了大量甲烷,沸腾的甲烷升到地表并进入到大气层后,形成了强大的温室效应并持续了近20万年。这就是发生大约在5500万年前的极热事件(PETM),地球的温度上升了多达5℃并持续了约17万年,数千种原始海洋物种因此灭绝。但许多科学家不相信这场火山爆发能产生这么多的甲烷以致形成强大的温室效应并持续近20万年。可见,人们还不能确定火山爆发会使地球变暖还是变冷,还没有找到火山爆发改变地球气候的真正原因。
事实上,巨大火山爆发改变气候的真正原因是太阳对地球的万有引力和火山喷射反作用力的综合作用能够改变地球的轨道,导致气候发生变化。
(1)当火山喷发主要发生在晚上,即背对太阳喷发时,比如发生大约在5500万年前的引起极热事件的冰岛附近的大规模火山喷发,发生在1983年1月3日午夜的夏威夷基拉韦厄火山喷发,以及被人们誉为“地中海灯塔”的意大利斯德郎博利火山喷发。假设太阳的质量为M,火山喷射后地球剩余质量为m1,喷出物质总量为m2(大量的物质在火山喷射力的作用下获得第一宇宙速度以上的速度,进入绕地球运行的轨道或离开地球),火山喷发前地球的质量为m0(=m1+m2),喷发前地球到太阳的质心距离为r0,地球绕太阳运转的的速度为v,火山喷发后地球剩余部分到太阳的质心距离为r1。当喷离地球的物质很多时,明显有r1
由于火山喷发前,太阳对地球的万有引力应该与离心力相等、方向相反,因而
G·m0·M/r02=m0·v2/r0G·M/r02= v2/r0
火山喷发后地球绕太阳运转的速度基本不变。假设太阳对质量为m1的地球的引力为Fp,地球绕太阳运转的离心力为Fc,则
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
即太阳对质量为m1的地球的引力大于质量为m1的地球绕太阳运转的离心力,加上地球火山喷射产生的巨大反作用力Je,就会把质量为m1的地球推向太阳,改变地球的轨道,使地球变热。特殊情况下,可使地球从冰期转变为间冰期。
(2)当火山喷发主要发生在白天,即是朝着太阳喷发时,比如1991年的皮纳图博火山喷发和1815年的坦博拉火山喷发。假设太阳的质量为M,火山喷发后地球剩余质量为m1,喷出物质总量为m2(大量的物质在火山喷射力的作用下获得第一宇宙速度以上的速度而进入绕地球运行的轨道或离开地球),火山喷发前地球的质量为m0(=m1+m2),喷发前地球到太阳的质心距离为r0,地球绕太阳运转的的速度为v,火山喷发后地球剩余部分到太阳的质心距离为r1,当喷离地球的物质很多时,明显地有r1>r0,如图4所示。
由于火山喷发前,太阳对地球万有引力应该与离心力相等、方向相反,因而
G·m0·M/r02=m0·v2/r0G·M/r02=v2/r0
地球喷发后地球绕太阳运转的速度基本不变。假设太阳对质量为m1的地球的引力为Fp,地球绕太阳运转的离心力为Fc,则
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)
即太阳对质量为m1的地球的引力小于质量为m1的地球绕太阳运转的离心力,加上火山喷射产生的巨大反作用力Je,就会把质量为m1的地球推离太阳,改变地球的轨道,使地球变冷。严重者可使地球进入冰期。
由此可见,火山喷发确实能改变地球气候,而且是改变地球气候的不可忽视的关键因素。当火山喷发发生在晚上,可使地球改变轨道,靠近太阳,出现变暖趋势,如果该火山白天也喷发,则可使地球远离太阳,出现变冷趋势甚至返回原来轨道,恢复原来的气候状态;当火山喷发起始于白天,可使地球改变轨道,远离太阳,出现变冷趋势,如果该火山晚上也喷发,则可使地球靠近太阳,出现变暖趋势,甚至返回原来轨道,恢复原来的气候状态。
2 结论
许多证据表明全球气候确实在发生变化,并且一些人认为这些变化在很大程度上是由人类活动引起的。正如美国国家研究委员会指出的那样,“仍有一些不确定性,并且在理解一个如地球气候那样的复杂系统时总有一些不确定性。”所以我们应该细心研究以找出全球气候变化的真正原因。作者的研究表明,尽管温室气体能使局部地区短期变暖,但全球变暖的另一个重要原因是火山活动。火山喷发既可使地球变暖又可能使地球变冷,既可能使地球出现冰期又可能使地球转变为间冰期。如果我们要使地球变暖就应该尽量让它在晚上喷发,如果我们要使地球变冷就应该尽量让它在白天喷发,甚至可以通过精确控制来调节地球的温度。因此,我们再也不怕因气候突变导致的世界末日的来临。
参考文献
[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.
篇2
关键词:气候变化;温室气体;水土保持;生态建设
中图分类号:X171.4文献标识码:A
一、气候变化的原因
气候变化的定义。气候变化一般是指长期气候状态在统计学意义上的重大变化或持续时间较长的气候变动,它不但包括平均值的变化,而且也包括变化率的变动。通常是由不同时期的温度和降水量等气候重要因素来统计对比而得出的结论,对比的离差值越大,就表明近些年气候变化幅度越大,气候就越不稳定。而气候变化很明显的表现就是全球气候变暖,今日的地球比过去两千年都要热。
(一)气候变化的人为因素
全球科学家一致认为:气候变化有百分之九十的可能是人类的责任,人类今日对大自然的改造已经超出自然的承受能力。这些人为因素主要是由于人类的工业革命,工业革命虽然渐渐地解放了人类的双手,但为人类提供了破坏自然的工具,特别是发达国家工业化生产所产生的影响。燃烧化石燃料、毁林造田、砍伐植被等人类活动引起温室气体的浓度大量上升,温室效应增强,进而引起全球气候变暖。据有关权威部门统计,自十八世纪五十年代以来,全球二氧化碳累计排放量已经达到一万多亿吨,其中的百分是八十都是来自发达国家。另一方面,由于对森林的乱砍乱伐,大量开荒造田,建设房屋,这样就破坏了植被,减少了将二氧化碳固定转化成有机物的机会。再加上人类对水资源的大量开采应用,地面水资源面积逐渐减小,降雨量大大降低,也会减少了溶解二氧化碳的机会,打破了大自然二氧化碳转化的动态平衡,消耗小于产生,这样进一步让温室气体增加,最终二氧化碳在大气层内形成温室效应,阻止热量反射回去,造成气候变暖。
(二)气候变化的自然因素
气候变化也是一种自然现象,自然万物发展自有其规律。引起气候变化的主要自然因素有太阳辐射、地球构造、大气环流、气候自身系统震荡、火山爆发等,这些因素都是气候变化的主要因素,而且不管人类是否影响这些都是客观存在的。
二、气候变化与水保生态建设
(一)水保生态建设的必要性。我国作为最大的发展中国家,极端气候频繁发生在我国产生严重的影响。长期制约着我们生活条件的改善,和社会经济的发展,并给我国的水资源、自然环境、粮食安全等方面产生很多的影响。水是生命之源,土是万物生灵之本。有了水土就有了植被,植被对碳有固定作用,可以减少温室气体。因此为了积极应对气候的进一步恶略变化,就要搞好水土保持生态建设这一历史任务。
(二)水土保持生态建设对策
1、政府采取适当的宏观调控
为了满足社会经济发展需要,和生态建设的需求,目前,我国政府已经制定并开始实施了一系列相关政策,为实现社会与自然和谐发展打下了良好的基础;但是由于这些政策和法律还不够完善存在很多的空白,为了进一步完善现有的水土保护机制,我们还要采取跟多的生态建设计划和规定。加大政府对水土保护的重视程度,重点治理水土流失问题,并协调各方面水利工作,以防止水土流失的问题进一步严峻。
2、引用先进技术改善环境
科技是第一生产能力,而在治理水土流失的过程中,适时的引进先进的科学技术更有利于环境的改善。例如先进的耕种技术、生物工程,提高植被的生长速度,改善耕地条件,逐渐的提高森林覆盖率,增加固土能力,提高土地的含水量。从而减少水土的流失,逐渐恢复生态稳定。
3、建设可持续发展保护水土模式
要建立可持续发展的保护模式,需要构建一个应对水土流失的联合体,主要包括农、林、牧、渔业等的优势互补,构建一个全方位、系统的有效循环模式。在不同地区还要有不同的应对方法,在缺水地区要限制高水耗产业,并压缩水稻面积,扩大蓄水面积,修建水坝,保障上下游水资源平衡、山前山后地下水供给,鼓励雨水和微咸水的收集和转化应用。在水充足地区积极地保护绿洲采取有利措施减少生态水流失,建设经济调水工程均衡供水平衡。此外采用更高的技术提高城市污水处理的效率,把每一滴水都充分应用起来。还要控制地下水的开采力度,报地下水位的提升速度与人类开采速度基本平衡。
4、增强水土保护意识
大自然孕育了人类,人类却反过来让自然伤痕累累。要知道人类只有一个地球,土地资源是整个生态圈生生不息的根本动力,它养育人类为花草植被的生长提供养分,并发挥着吸碳固碳的重要作用。所以应对气候的变化,首先每个人都要树立保护水土资源的意识,二要树立“低碳减排,人人有责”的观念,三要充分认识到水土保护的过程和日常简单的措施。这些任务艰巨而又长期,所以一定要从点滴做起,持之以恒才能见到成效。
结语
气候变化引起了气温变暖、降水量忽高忽低波动较大等问题已经给全球的生态建设和全球的生态安全带来影响。然而气候条件是相对稳定的,具有宏观可调控的规律。认识气候变化的规律,对我们的水土保持工作是十分重要的。此外水土保持工作还要充分考虑到气象的因素,提高对气象因素的重视程度。同时积极的采取措施趋利避害,发展循环经济,促进经济与自然协调发展,建设家园美好明天。
参考文献:
[1]杜春利.河北将水土保持宣传列入远程教育内容[J].中国水土保持.2010(01)
篇3
关键词:水循环 水资源 气候
水资源是一个特别庞大的“家族”,它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不仅给予人们生理需求,同时为人类提供田地灌溉、动力发电、发展航运 、养殖业等等。没有水资源,生命的诞生无从谈起。丰富的水资源离不开稳定的水循环,而水循环的稳定是建立在气候稳定的前提之下。万物生机勃勃表现,离不开的水循环系统的正常运作。但自工业化时代以来,人们大量的使用化工产品打造化工基地,为了追求更多的物质享受,随意开垦森林等等,严重制约着生态的正常循环。目前气候变化的主要原因有两方面,一方面是自然因素,另一方面是人为因素。而调查发现,人为因素是气候变化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化学物质的大肆排放,是造成气候变化的主要因素。
1.造成气候变化的主要原因
1 . 1自然因素
首先,自然因素造成的气候变化,是指太阳活动高峰期黑子的余波会影响地球的气候,导致地球出现像厄尔尼诺这样的气候。有时太阳光强度有所变化,导致辐射增强,加速地面水分的蒸发。但太阳黑子的活动周期是11年,到达地球后也所剩无几。当然,太阳辐射和大气的压迫,也会使陆面发生热力、动量交换过程和水循环的改变,但仅此一点,就会对气候造成影响的说法有些牵强。所以,自然因素并非导致气候变化的直接原因。
1 . 2人为因素
其次是目前最有争议的人为因素。气候对人类的影响,在当前全球气候的不断变化中更加显而易见。自工业革命以来,各国为加快自身国力的快速发展,完全没有顾虑大自然的承受能力。大量的砍伐植被,导致森林覆盖面不断减少,无法制造出足够的氧气,更无法吸收大量的二氧化碳,最终导致温室效应的出现,继而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破坏等气候问题。当前,地区水循环一般是分解为陆地支流和大气支流两大部分,水循环中的陆地分支是由降水量、出入本地区径流量、蒸发量和土壤的含水量组成的。所以,本地区水土的流失,植被储水量的下降,以及气候的变化,都严重影响着水循环的吸收环节。水在循环过程中缺乏足够的原动力,继而造成水资源的流动性降低,给水质带来了一定的破坏。而大气支流在一定程度上可以改变水资源的合理配置,将沿海地区的通过水循环系统带入内陆,缓解地区干旱。
2.气候对水循环与水资源的主要影响
2 . 1降水量的缺乏或超标
一直以来,水资源被人们作为延续人类生命的重要基础。我国幅员辽阔,所以气候的类型也具有多样化的特点。而不同特点的天气类型,自然会出现水资源分布的不均匀。我国南部地区属于亚热带季风气候,所以降水量比较少,有时甚至会出现超量降雨。但我国北方地区,属于温带季风性气候,所以降水量相比于南方就较多。因此我国一直以来就有南涝北旱的说法。近年来,随着气候的变化,尤其是温室相应带来的冰川消融。不仅南方出现了严重的洪涝灾害,同样北方因降水量过多,而导致大量的房屋坍塌。甚至出现因植被无法及时吸收大量的降水,而出现泥石流等自然灾害。
2 . 2水质的严重破坏
化工产品中含有大量的热能,在融入空气后与水循环相融合。经过水循环的作用,在降水过程中进入地表,对地下水资源有着很大的破坏力。另外,气温的不断增加,必然也会导致水温的上升,从而造成大气中的水分蒸发总量的不断的增多,导致地面的水资源严重不足,径流量不断减少甚至出现断流的现象。造成水资源无法进行流动,内部的杂质无法分解沉淀,最后成为一潭死水,这也是对水质的严重破坏。
2.3冰川的快速融化
冰川作为水资源的另一种储备方式,它一般都在极寒地区中,很少会受到外界的破坏。近年来温室效应的不断恶化,北极地区冰雪不断融化。很多生活在极地地区的动物,都因为无法适应温度的升高而死亡。动物的尸体长期漂浮在水中,造成了水资源质量的恶化。
3.稳定气候,保护水循环与水资源的措施
3. 1加强植树造林
绿色植物经过光合作用,可以制造出人类赖以生存的氧气。同时也可以吸收人类排出的二氧化碳。植物特有的循环能力,证明了人类只有和大自然和平共处,才能更好的生存发展下去的真理。我国很早就提倡天人合一,这里的天就是大自然。由此可见,中国人对大自然的强大早已有所领悟。我国政府在意识到气候对水循环与水资源的重要影响时,就已经深刻认识到大自然中,植被对气候的影响。所以一直都在提倡植树造林、退耕还林,加强民众对植树造林的认识。经过十多年的努力,我们的民众了解植被对二氧化碳强大的吸收能力,以及在光合作用下可以制造出人类所必须的氧气,植被对地下水资源的保护等等。很多人深刻认识植被对调节气候的重要作用。如今我国很多地方本来贫瘠荒凉的地方,早已是郁郁葱葱的山林。
3.2减少化工燃料的排放
(1)有毒小颗粒的过滤。
二次工业革命对大自然的破坏我们有目共睹。工业革命期间,各国建立了大量的炼油厂、金属厂、硫酸厂、磷化物等有害的化学物质基地。例如,1930年比利时马斯河谷工业区,该工业区常年大量的污染物排放,造成河谷内严重的逆温层,致使60多人在一周内丧生,同时这些有毒气体中的微小颗粒落入水中,杀死了水中大量有微生物,使得河水出现发臭、变色的现象。还有一部分被污染的水资源,在蒸发后进入水循环中,最后在降雨时与雨水一同进入地表,造成地下水的严重污染。为了稳定气候保护水源,对于化学物质排放出的有害颗粒,相关工作人员一定会要做好排查工作,在发展的同时要寻找污染较小的替代品,对于严重影响气候的企业要强制关闭,升级废物排放设备中的过滤器,从源头中处理有害颗粒。
(2)绿色出行。
汽车尾气的排放,对大气也有很大的污染。很多人习惯开车出行,但现在车辆原动力普遍的还是以汽油为主,而汽油中含有的硫在水中的易溶性,使它在进入大气候迅速进入水循环系统,形成二氧化硫,俗称酸雨。酸雨进入植被的根部、渗入地下水资源中,污染一旦扩大,那么整片森林包括森林下的地下水,都有可能遭到损伤。气候的稳定并不是一蹴而就的,它需要长久的坚持,从点滴做起。所以我们应该控制机动车辆数量、私家车数量的不断上升,提倡大家绿色出行,尽量乘坐公共交通,为稳定气候保护水资源做出一份努力。
4.结语
国际气候大会对全球气候变化的原因一直处在激烈的探讨中。为了阻止全球气候不稳定的进一步恶化,保障全球水循环系统的稳定和水资源的质量,世界各地纷纷成立了气候研究大会。目前,最有影响力的是哥本哈根气候大会和巴黎气候大会。我国当前人口众多,水资源极度紧缺。因此对气候的保护工作,我们责无旁贷。为此我国积极应对气候的变化,不断加大环境的保护。植树造林,绿化环境,为世界制造更多氧气,严格审查化工基地,减少二氧化碳的排放量。不断提高人们对气候稳定重要性的认识。同时完善与气候相关的法律法规,对严重破坏气候稳定的行为予以严厉惩治。气候变化对水循环与水资源的影响,不仅仅关乎大自然的和谐与稳定,更与我们人类的生存息息相关。
参考文献:
[1]麦日也木・吾买.气候变化对水资源系统的影响[J].黑龙江水利科技,2013(10).
[2]孟丽,李莎莎.浅析气候变化对水文资源的影响[J].河南水利与南水北调,2015(21).
篇4
海水上溯名为咸潮,是一种天然水文现象,是由太阳和月球对地表海水的吸引力引起的,当淡水河流量不足,令海水倒灌,咸淡水混合造成上游河道水体变咸,即可形成咸潮;
咸潮一般发生于冬季或干旱的季节,即每年十月至翌年三月之间出现在河海交汇处,如长三角、珠三角周边地区;
影响咸潮的主要因素有天气变化及潮汐涨退,尤其在天文大潮时,咸潮上溯的情况更为严重,且全球气候变化导致海平面上升过程让咸潮十分缓慢地增加。
(来源:文章屋网 )
篇5
降水、气温变化与径流的相关性分析
分析降水变化对渭河径流量的影响,对1954-2009年降水和径流量作相关分析见图2。由图2可见,渭河林家村水文站年径流量有明显减少的趋势,特别是1980年后的近30年时间,渭河林家村河段年径流量持续偏低,连续多年为枯水年份。年降雨量略有减少,但近期变化不明显。通过对宝鸡段降水和径流的水文要素的趋势分析,渭河宝鸡段径流存在显着的减少趋势,这与宝鸡市近年来的人类活动和经济发展有关,如城市引水量的增加、水利工程的修建等。特别是宝鸡峡加坝加闸后,渠首年引水量将增加到8亿m3,对市区生态环境影响较大,市区拦河闸工程运行方式也将受到极大影响。同理对1954-2009年气温和径流量作相关分析见图3。由图3可见,宝鸡气温自1980年后的近30年时间升温明显,与径流量存在明显的负相关性。气温升高导致河道蒸散发加剧以及空气湿度降低等都是重要原因。对1954-2009年逐月降水和径流量以及逐年气温和径流量采用相关系数法计算分析,得到降水与径流的相关系数为0.69,正相关性较好,即降雨与径流之间存在同增同减的趋势。得到气温与径流的相关系数为-0.73,呈明显负相关,即气温与径流之间存在彼增此减的趋势。将不同年代的降雨量、气温和径流量加权平均整理做表,见表1。统计分析多年径流量减少约56%,多年降雨量减少约14%,多年平均气温升高1.4℃。
降雨、气温变化对径流的影响分析
天然状态下,气温-降水量双累积曲线以及降雨-径流双累积曲线应该是一条直线。但近些年,人类对河流的影响剧烈,建坝拦水,由于人类活动对水文系列的干扰,大量的河道引水减小了河道的径流,许多流域不再是天然状态[6]。由于水源地气候、下垫面条件及人为因素的影响,改变了径流产生模式、水文事件发生的时间、频率和流量,气温和降水的微小变化能够引起径流的显着变化。渭河宝鸡市区段修建有林家村水文站,本文利用渭河林家村水文站的气温、降水、径流量等长系列资料,通过该站的降雨径流双累积曲线[7]以及气温径流量双累积曲线,分析年径流序列随时间变化特征及趋势持续性,探讨影响渭河径流量变化的主要因素。近55年来宝鸡峡气温-降水量做累积曲线如图4所示,可见气温和降水量的累积量呈明显正相关,且相关系数高达99.97%,可以很好的说明气温和降水量是正向相关。林家村站降雨-径流双累积曲线见图5。降雨变化对渭河宝鸡段年径流量的影响存在两个突变点,分别是1971年和1993年。第一个突变点的原因比较明显,主要因素是宝鸡峡引渭工程引渭所致。宝鸡峡引渭工程于1971年7月15日通水,水源以渭河径流为主,引水流量95m3/s[8]。宝鸡峡灌区是陕西省“第一大粮仓”,是全国十大灌区之一。宝鸡峡引渭工程是解决宝鸡峡灌区乃至关中西部水源不足的一项跨世纪重点水利工程,但此项工程在林家村上游的引水直接导致了渭河宝鸡段年径流量的减少。第二个突变点为1993年,目前没有很好的证据证明径流突变的原因。同样采用气温-径流双累积曲线法作图见图6。气温变化对渭河宝鸡段年径流量的影响存在三个突变点,分别是1971年、1993年和2003年。前两个突变点原因如前。第三个突变点2003年原因分析为宝鸡峡渠首加坝加闸工程对渭河水量的引水和调蓄。该工程于2003年完工,在宝鸡峡引渭灌溉渠首低坝的基础上加坝加闸,以增加库容进行蓄水,主要解决宝鸡峡塬上179.3万亩的灌溉缺水,并结合灌溉进行发电。宝鸡峡渠首加坝加闸工程水库正常蓄水位636m,总库容5000万m3,有效库容3800万m3。工程设计最大引水流量65m3/s。
宝鸡峡引水对渭河宝鸡段径流量的影响分析
虽然降雨、气温等气候变化与径流量存在很好的相关性,但是突变点分析说明宝鸡峡引渭工程以及加坝加闸也是造成渭河宝鸡段径流量变化的主要原因,因此有必要分析宝鸡峡引水对渭河径流量的影响。按照突变点1971年、2003年将径流系列一分为三,并进行统计分析并计算引水对径流量的影响程度,见表2。宝鸡峡引水对渭河径流量的影响程度为27.2%,而加坝加闸工程对渭河径流量的影响程度为23%(扣除时段内宝鸡峡引水对渭河径流量的影响程度)。参照引水对径流量的影响程度计算方法,气候变化对渭河径流量的影响程度为10.2%(扣除时段内宝鸡峡引水对渭河径流量的影响程度)。由此可见宝鸡峡引水对渭河宝鸡段年径流量的影响最大,气候变化则是人为因素外对渭河宝鸡段年径流量影响最大的因素。
篇6
阳光雨水的暴力
一向温柔的“莫拉克”台风受到前所未有的关注,大大超出人们的预料,成为又一个“大自然杀手”。国内统计,此次台风共造成1103.4万人受灾,死亡8人,其中浙江省4人、福建省3人、江西省1人;失踪3人,其中浙江省2人、福建省1人,紧急转移安置157万人;农作物受灾面积449.6千公顷;倒塌房屋1万余间;因灾直接经济损失97.2亿元。
对于台湾省,损失更加惨重:已造成163人死亡、503人失踪、45人受伤。遇难人数最多的3个县分别是:高雄县96人,台南县28人,屏东县22人。高雄县甲仙乡小林村和六龟乡新开部落遭泥石流掩埋的人数,目前还在由高雄县应变中心查证中,遇难人员搜寻工作仍在继续。
而与此同时,8月上旬以来,山西、内蒙古、辽宁、吉林等北方大部分地区仍无有效降雨,持续出现35℃以上的高温天气,旱情发展迅速。鉴于北方旱情形势严峻,国家防汛抗旱总指挥部决定,将抗旱应急响应级别提升至Ⅲ级。
国家防总办公室统计显示,截至8月16日,全国作物受旱面积达到1.68亿亩,比8月11日增加了4500万亩。其中重旱5969万亩,干枯1554万亩,有390万人、437万头大牲畜因旱发生饮水困难。
事实上,不仅是8月,今年夏天北方的气候一直处于干旱状态。辽宁省部分地区从7月份开始几乎没有降雨,300万亩农田超过7成没有收成;和苦盼雨水的辽宁相比,重庆却在为暴雨发愁。8月3日,50年一遇的特大暴雨袭击重庆,大量农田被冲毁,几千辆车被困街头,高速公路和国道上,甚至出现出租车驶入地道淹死乘客的极端事例。入汛以来,江西、贵州、湖北、湖南、陕西等地受多次热带风暴和强降雨袭击,引发山洪、滑坡、泥石流等地质灾害,公路交通基础设施损毁严重。而来自国家气候中心的数据显示,最近一个月,中国21个省区的152个站点的日最高气温,都达到极端高温事件标准。从7月底开始,广东等地一直处在高温中,河南安阳、河北邢台、山东潍坊等地,也都打破夏季极端最高气温记录,其中日喀则突破日最高气温历史极值。
更令人担忧的是,极端天气还不仅仅出现在入汛以后。5、6月间,中国多处地方天气大反常。新疆出现6月飞雪,犹如寒冬;遭遇30年来最严重干旱,部份地区出现蝗虫灾害。北京、黑龙江及安徽等地却持续遭遇暴雨。再往前细数,今年1、2月间华北等地出现罕见干旱,北京超过100天没有降水,创下38年来的纪录……据统计,今年6月1日至8月8日,我国有22个省(市、区)454个气象站点达到极端高温事件标准,17个省(市、区)110个站点日降水量达到极端强降水事件标准。与去年相比,综合高温和降水两种极端事件呈现站点多、范围广、超历史极值的记录多等特点。
天气的变化越来越影响着人们的生活,人们的力量到目前为止还是很有限的,天气稍微动怒一下就会给我们带来意想不到的灾害,小则会影响我们的正常生活,大则可以摧毁一切。
极端天气与全球变暖
极端天气气候事件是指在一定时期内,某一区域或地点发生的出现频率较低的或有相当强度的对人类社会有重要影响的天气气候事件。
目前国内外有许多有关极端天气气候事件指标的研究,但是由于没有做统一的标准规范,指标方法繁多,同一类极端事件各地标准不统一,同一指标又由于定义的时间段不同而造成结果不一样。
目前国家气候中心的监测快报中的极端天气气候事件的标准阈值是根据百分位法确定的:即对某一事件的气候标准年内的历年最大值序列从小到大进行排位,定义序列超过第95百分位值为极端多(高)事件,小于第5百分位值为极端少(低)事件。比如北京日最高气温气候标准年内历年最大值序列的第95百分位值为39.4℃,而我们监测到北京今天的最高气温超过39.4℃,我们就认为北京发生极端高温事件。
极端天气气候事件的发生是天气气候周期变化的结果,极端天气的发生和某一个时段的环流异常、海温异常或冰雪异常等有关,如今年的极端天气发生与6月开始赤道中东太平洋大部海温异常偏高进入厄尔尼诺状态,以及青藏高原积雪偏少,副热带高压不稳定等因素有关。
但近几年高温、强降水事件频繁发生与长期气候变化有关,它与大的气候背景,也就是与全球气候变暖有关。具体来说,从全球大气平均状况来看是在升温,但不是平均升温。由于全球大气能量基本守恒,而大气在不断流动,有些地方温度特别高,那么另一些地方就会出现相反的情况――温度非常低,低温、雨雪、冰冻等极端天气事件。
全球变暖过程中,季节性波动减弱,中高纬区域天气波动(尤其是在冷季)也普遍减弱,对应冬季寒潮减弱,极端低温事件减少,冬春季大风沙尘暴也有减少趋势;而中低纬区域夏季天气波动有变短变强的倾向,夏季局部对流性天气增强,强降水、高温等天气增多。气候变暖正在通过影响一些极端天气或气候极值的强度和频率,改变自然灾害发生发展规律,从而对人类生存环境和社会、经济发展产生重大影响。
全球气候变暖背景下,极端天气气候事件频繁发生,导致部分地区水资源短缺加剧,自然生态环境恶化,粮食安全压力增大,海平面持续上升,沿海经济社会发展受到严重威胁。据统计,全球气候变化及相关极端气候事件所造成的经济损失在过去40年平均上升了10倍。
近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总得看为上升趋势。进入上世纪八十年代后,全球气温明显上升。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃ 。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的二氧化碳等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”。另外,人口剧增、海洋生态环境恶化、土地遭侵蚀、沙化等破坏、森林资源锐减、酸雨危害、物种加速灭绝、水污染等诸多人为因素都是导致全球气候变暖的原因。
“暖灾”来袭
除上述提到的天气方面,全球变暖更将给地球和人类带来更多复杂潜在的影响。
首先是海平面上升的影响,过去百年海平面上升14.4cm,我国上升11.5cm,海平面升高的原因,主要是海水热膨胀。当海洋变暖时,海平面则升高。全球升温会引起地球南北两极的冰山融化,这也是造成海平面上升的主要原因之一。海平面上升直接导致低地被淹、海岸被冲蚀、地表水和地下水盐分增加、影响城市供水、地下水位升高、旅游业受到危害以及影响沿海和岛国居民的生活。比如,据英国官方近日公布的统计数据,在过去20年中,由于泰晤士河的水位随全球变暖而升高,当地政府机构不得不先后88次加高防洪堤坝,以保障伦敦人的生命财产安全;我国渤海、黄海海平面上升50米,大连、秦皇岛、青岛、北海、三亚滨海旅游区向后退,沙滩损失24%,北戴河沙滩损失60%;占世界1/3的人口受到威胁,如果极地冰冠融化,经济发达、人口稠密的沿海地区会被海水吞没,马尔代夫、塞舌尔等低洼岛国将从地面上消失,上海、威尼斯、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市以及孟加拉、荷兰、埃及等国也将难逃厄运。
其次,动植物也将因变暖而大范围迁徙或灭绝――气候是决定生物群落分布的主要因素,气候变化能改变一个地区不同物种的适应性并能改变生态系统内部不同种群的竞争力。自然界的动植物,尤其是植物群落,可能因无法适应全球变暖的速度而做适应性转移,从而惨遭厄运。以往的气候变化(如冰期)曾使许多物种消失,未来的气候将使一些地区的某些物种消失,而有些物种则从气候变暖中得到益处,它们的栖息地可能增加,竞争对手和天敌也可能减少。比如说桔子,过去20世纪70年代,它的最北的边界线是在黄山一线,宣城市也曾经试种过,但到冬天的一场大雪,树木就冻死了。但现在我们校园里的桔子树都长得很好。又如,扬子鳄只生活在宣城、泾县和南陵这样狭小的地带,如果北界线北移,扬子鳄可能会自然绝种。从全国来讲,我国把冬季1月0度等温线作为副热带北界,目前这一界线处于我国秦岭-淮河一带。研究发现,气温升高会使这一界线北移至黄河以北,徐州、郑州一带冬季气温将与现在的杭州、武汉相似。
再次,干旱与汛期将对靠天生存的农业造成难以估量的损失。一年中温度和降水的分布是决定种植何种作物的主要因素,温度及由温度引起降水的变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型。气候的变化曾经导致生物带和生物群落空间(纬度)分布的重大变化。如公元800~1200年北大西洋地区的平均温度比现在高1℃,使玉米在挪威种植成为可能,但到了公元1500~1800年,西欧出现小冰川期,平均气温也只比现在低1~2℃,就造成了挪威一半农场弃耕,冰岛的农业耕种活动则几乎全部停止。除此之外,全球变暖还会使高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害加重。因此,全球气温升高后,世界粮食生产的稳定性和分布状况将会有很大变化。
最后,受到最大危害的仍是全球变暖的始作俑者:人类。人类健康取决于良好的生态环境,全球变暖将成为下个世纪人类健康的主要因素。极端高温将使下世纪人类健康困扰变得更加频繁、更加普遍,主要体现为发病率和死亡率增加,尤其是疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、钩虫病、霍乱、脑膜炎、黑热病、登革热等传染病将危及热带地区和国家,某些目前主要发生在热带地区的疾病可能随着气候变暖向中纬度地区传播。
已然发生的灾害令人类一次又一次地尝到不良发展和享受带来的恶果,我们还要这样继续无视大自然的警告吗?真的要等到人类和巴厘虎、袋狼、旅鸽一样成为灭绝物种的那一天才会幡然悔悟吗?在此,《人人健康》呼吁广大读者:
为了保护我们共同的家园,请节约使用每一滴淡水。
为了保护我们共同的家园,请多种植树木减慢沙化。
为了保护我们共同的家园,请不要再用一次性方便袋。
为了保护我们共同的家园,请不要随意扔废旧电池。
为了保护我们共同的家园,请减少二氧化碳的排放。
为了保护我们共同的家园,请每人都爱护花草树木。
篇7
进行现代化建设以来,中国经济发展迅速,平均每年保持8%的经济增长速度,已经超越日本成为全球第二大经济体。反思中国经济增长背后的动因,不难发现这种增长是以资源高消耗、高污染为特征的粗放型经济增长,这不仅造成了巨大的资源浪费与低效率,而且还给环境带来了严重的污染。随着全球生态破坏日益加剧,大气中CO2等排放物增多,温室效应对人类的影响日趋严重,特别是温室气体的排放已成为关注的焦点,而中国已成为世界上温室气体排放最多的国家之一。温室气体减排行动正在逐步成为人类发展的责任和共识,如何实现碳减排也越来越被重视。因此,分析和准确把握我国碳排放的变化特征和影响因素,对科学制定碳减排政策具有重要的意义。
二、中国碳排放测算方法及数据来源
(一)测算方法
碳排放主要来源于三个方面:煤炭、石油、天然气的使用。本文参照各类能源的碳排放系数(表1),计算出中国代表性产业的二氧化碳的排量,据以观察国民经济增长中二氧化碳排放量的重点产业。本文用于计算碳排量的公式为Et=δfEf+δmEm+δnEn ,其中,Et为碳排放量,δf为煤炭消耗的碳排放转换系数,Ef为煤炭消耗量;δm为石油消耗的碳排放转换系数,Em为石油消耗量;δn为天然气的碳排放转换系数,En为天然气消耗量。
表1 各类能源的碳排放系数表
资料来源:根据徐国泉、汪刚等人的相关研究整理得出。
(二)数据来源
数据根据1994-2012年的中国统计年鉴获取,代表性行业选取了农业,工业,建筑业,交通运输、仓储及邮电通信业,批发零售贸易、贸易、餐饮业和其他产业。
三、中国碳排放变化特征分析
根据已给出的碳排放测算公式,测算1996-2011年中国碳排放总量的变化趋势。结果表明,1996年碳排放总量为467646.21万t,而2011年碳排放总量为852116.88万t,年均增速为4.12%,从总体上来看,碳排放量的年均增速呈阶段性上升趋势。
从中国碳排放量变化趋势( 图1) 中可以看出,1996-2011年碳排放量一直呈现上升趋势,但不同阶段增速存在着一定差异,总体上可以分为三个变化阶段:
第一个阶段为1996-2000年,不稳定快速增长期,年际增长率基本大于5%。这主要是由于步入20世纪90年代后,中国现代化进程进一步加快,对煤炭等能源需求增加。另一方面,国家对于建造现代工业的经验不足,政策制定频繁变化,导致碳排放不稳定增长。
第二个阶段为2001-2007年,缓慢增长期,年均增速低于3%。这主要是由于前一个时期盲目加快现代化进程,导致很多经济结构性问题凸显,受其影响,各个行业对能源的需求放缓,碳排放的增速放慢。
第三个阶段为2008-2011年,增速反弹回升期,年均增速介于2.5%-4.5%之间。这是由于国家调整了经济发展政策,解决了一些前期出现的矛盾与问题,经济增速回升,对能源的需求增加,碳排放稳定增加。
图1 中国碳排放总量及年均增速
四、中国碳排放总量影响因素分解
(一)研究方法
Kaya 碳排放恒等式是用数学分析方法将人类社会活动产生的碳排放量与经济、政策和人口等因素建立起联系。该恒等式显示,碳排放主要的影响因素有四个,分别是人口、生活水平、能源使用强度和碳排放强度。具体公式为:
其中,P 、CI、EI、G、分别为人口规模因素、能源结构因素、能源效率因素、经济规模因素,C表示的是碳排放量,E为能源消耗总量,而GDP、P则为国内生产总值和人口总量。为了便于分析,各产业间以产值代替规模,统一采用产值作为比较量。为了消除残差对于分析的影响,将该恒等式的残差部分去除。故将该恒等式变形为:
CIt:代表从T -1年到T年仅有单位能源消耗碳排放强度变化而其它因子未发生变化而导致的碳排放量相对于基年的排放量变化。
EIt:代表T- 1年到T年仅有能源效率发生改变而CI、G、P 均保持在T年水平条件下碳排放量的变化。
Gt:代表从T -1年到T年仅有经济规模变化而其它因子未发生变化而导致的碳排放量相对于基年的排放量变化。
Pt:代表从T -1年到T年仅有劳动力规模变化而其它因子未发生变化而导致的碳排放量相对于基年的排放量变化。
通过变形可以得到以下公式:
这是一种没有残差的分解方法,通过此方法可以得到:
(二)结果及分析
根据上述模型以及搜集得来的数据,借助相关分析工具,得出中国各产业碳排放驱动分析结果如图2所示:
图2 基于Kaya恒等式的中国各产业碳排放影响因素分解结果
生产效率因素、结构因素一定程度上抑制了碳排放量,尽管促进碳减排逐年增强,但是作用有限。1997-2011年相比基期,生产效率因素、结构因素分别累计贡献13.6% (217.54万t) 、43.9% (982.37万t)的碳减排。总体来看,碳减排的效果为:结构因素 生产效率因素。从图2波动下降的态势可以看出,近年来随着生产效率的提高和结构的优化,有助于碳减排。随着劳动力规模的增大,不利于生产效率的提高,进而不利于实现规模经营,不利于碳减排,而经济发展则成为了碳排放增加的最主要因素。结果表明,1997-2011年相比基期,劳动力规模因素累计产生了34.4%(718.24万t) 的碳排放增量,经济发展水平因素则贡献了127.6%(7358.74万t)的碳排放增量,因此,随着经济的增长以及劳动力的增加,碳排放会增加,在今后一段时间内,经济发展仍会成为碳排放增加的主要因素。
五、促进中国碳减排的政策建议
(一) 加快提高生产效率,促进碳减排
生产率提高在提高经济发展水平的同时可以促进碳减排,要使国家发展经济以及节能减排目标真正得以实现,提高生产率是最为有效的方法。应加大生产技术的改进,从而减少劳动力的投入,发展规模经济,同时提高资源的利用率,实现高产出、低能耗的生产方式,达到碳减排的目的。
(二) 进一步调整优化能源结构,减少产业碳排放
在确保经济稳定的前提下,进一步调整优化能源结构,不断优化区域布局。当前我国能源消耗仍以碳排放量大的能源种类如煤炭、石油为主,绿色能源如风能以及低耗能产业发展水平相对滞后。因此,我国经济在未来发展中应减少对高耗能产业以及高排放能源的依赖,适当向低耗能产业以及绿色能源扩展,尤其是环保产业,一方面发育水平较低,拥有广阔的开发潜力;另一方面还能起到增加碳汇、保护生态环境的作用。减少资源高消耗、投入大的产品的制造,加大高生产率、低资源消耗产品的研发与制造。
(三) 兼顾环境保护与经济发展,切实转变经济发展方式
经济发展是碳排放增加的主要因素,因此发展经济的同时,要切实转变经济发展方式,摒弃传统的发展思维和发展模式,在发展思路上彻底改变重开发、轻节约,重速度、轻效益,重外延扩张、轻内涵发展,片面追求GDP 增长、忽视资源和环境的倾向,加快推进低碳经济发展,实现经济、社会、生态效益三者统筹兼顾,促进经济与气候资源环境的全面协调可持续发展。
(四) 树立低碳经济意识,降低人均碳排放
篇8
关键词:气温;四季;变化趋势;相关分析;商洛地区
中图分类号 P463 文献标识码 A 文章编号 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,我国四季已经发生了显著变化,郁珍艳等[1]指出1961-2007年我国四季开始日期发生显著变化,春、夏季提早,秋、冬季推迟,其中以夏季的变化最为明显,且在21世纪初非常明显。除了这种大尺度的研究外,还有很多学者[2-5]对我国局部地区的四季气候变化特征进行了相关的研究,从结论上看,不同的区域季节变化的气候特征有所不同,研究结论的差异性很大程度上取决于所研究地区的不同,导致影响气候的主要因素也不相同。由此可见,我国四季变化并不完全统一,在一个地区也会有不同的变化趋势。
商洛位于秦岭南麓陕西省东南部,介于东经108°34′~111°1′、北纬33°2′~34°24′,地跨长江、黄河两大流域,处在冬夏季风与青藏高原环流的交汇地带,属冬干夏湿、干湿分明的暖温带半湿润季风气候。本文通过探讨商洛四季在全球气候变暖大背景下的变化特征,了解本区域季节变化规律,为当地农业生产应对气候变化提供参考。
1 资料和四季划分方法
篇9
引言
宋艳玲等专家分析论证[1]:我国北方地区春季降水与干旱对产量影响相关显著,主要原因是冬小麦的关键生长期如拔节期、抽穗期、开花期一般发生在春季,这些时期对水分比较敏感,发育期的正常与否直接制约着产量。而北方麦区降水不足,春旱频繁发生,因此,降水对冬小麦产量影响较大。
宁夏地处西北内陆,北部是由银川平原组成的引黄灌区,中部和南部主要由丘陵和山地组成,土壤贫瘠、干旱严重,是传统的雨养农业区,境内地形南高北低,而气温则呈“南低北高、南寒北暖”的“倒挂”现象,其气候变化有其局地特殊性[2]。十年九旱,粮食产量低而不稳,制约了当地农业的发展。根据原州区冬小麦种植情况,以及周边县的地理环境、海拔高度分布及小气候特点,选择原州区农业气象观测点的资料以点代面,分析影响该区冬小麦发育期的主要气候要素:降水变化、旱灾对发育期、产量的响应。
1 资料和方法
1.1 资料
气候资料来源于宁夏气象档案馆统计的2003―2011年冬小麦生长期3-5月的逐旬降水资料。小麦发育期及旱灾资料取自原州区2002―2011年的冬小麦观测地段的资料。根据当地的生产布局,原州区自2002年开始由春小麦改为冬小麦观测,气象因子对发育期的影响采用相关分析法。
资料使用的主要方法:原州区具有代表性的气候观测场“固原国家基准气候站”人工观测资料。资料具体处理时,对具体生育期表示的影响因子以旬表示,如:起身拔节4月10日的日平均温度,以4月上旬平均温度表示。
1.2 冬小麦资料种植及观测方法
地段距观测场西南边约3 000 m,海拔高度1 753 m。常年旱作轮种,冬小麦(冬性)、条播单种一年一茬。无灌溉条件,地段地下水位深度常年大于2 m。地段为黄壤土,中性,肥力中等。地段作物产量属中等。
采用小区(1 m x 1 m)4个重复,使用人工目测、器测和百分比统计方法统计冬小麦发育期,其中发育期观测是指观测小区≥50 %的小麦种植出现发育期特征的发育期。
2 结果与分析
春季是冬小麦生长期,春季的降水变化对冬小麦产量影响很大。高温干旱使小麦减产更严重;冬小麦对春季降水需求主要关键期抽穗-开花期(5月下旬)有一定的临界值,制约着发育期出现的日期。
2.1 春季(3-5月)旬降水情况分析
下图中是分析期3-5月共9个旬平均降水量曲线,由曲线走向可见总趋势为上升,特别是2008年至2011年,降水量明显偏多。
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 干旱综合分析
2005年3月下旬气温偏高,降水偏少,大风、扬沙天气频繁,土壤水分散失严重,0~50 cm深平均土壤含水率在12.90 %~13.0 %之间,干土层厚度3 cm,对冬小麦返青生长带来不利影响。4月中下旬至5月上旬冬小麦进入起身、拔节期,此期气温持续偏高,降水显著偏少,造成空气干燥,土壤缺水,此期0~50 cm深平均土壤含水率仅9.20 %,干土层厚度3~6 cm,使作物体内水分亏缺,“卡脖子”干旱影响了冬小麦的正常生长发育。因干旱影响,农作物生长状况较差,拔节普遍期生长状况由2类苗改为3类苗;
2006年2月下旬至3月下旬全区冬小麦返青生长。此期气温正常略偏低,降水稀少,致使土壤水分严重亏缺,0~50 cm深平均土壤含水率在12.10 %~18.70 %之间,干土层厚度3~7 cm,这对冬小麦正常返青生长造成不利影响。4月下旬至5月上旬初冬小麦进入起身、拔节期。此期气温偏高,大部分地区降水持续偏少,旱情急剧蔓延。
2007年因干旱植株死亡严重,抽穗期总茎数和有效茎数减少,造成生长率为负数,但株(茎)重增加。连续60 d无有效降水,植株死亡严重,抽穗期总茎数和有效茎数小。干旱造成植株叶片全部干枯,故无叶面积。
2010年4月8日干旱开始期气温高、降水少、平均风速大,4月14日终止期,连续13 d无有效降水,干土层5 cm。5月上旬冬小麦进入拔节期,此期未出现有效降水,农田干土层厚5 cm,对冬小麦拔节生长十分不利。
2011年1月以来(1月1日至6月18日),全区平均降水量为62.30 mm,较常年同期偏少5成,是1961年以来仅次于1962年的第二少雨年。其中原州区降水量为60.90 mm,较常年同期偏少5成,是1961年以来仅次于1962年、1968年的第三少雨年。
3 冬小麦发育期的响应
3.1 生育期对旬降水变化的响应
冬小麦对春季降水需求主要关键期:抽穗-开花期有临界值。
分析表明:5月上旬降水量与抽穗、开花期发育期距平相关系数为0.644 683 628、0.626 487 273,中旬:0.478 209 205、0.666 176 599。可见抽穗、开花期稳定通过0.05水平相关性检验的是上中旬。
分析期旬平均降水量:与起身拔节期距平相关系数为0.646 018 436、0.51 259在临界值0.05水平的相关范围内。
表1中2005、2006、2010、2011年起身期推迟3~10 d拔节期2010、2011两年推迟3~7 d,与相关分析吻合。
可见,春季干旱少雨冬小麦关键期推迟。
3.2 冬小麦产量因子的响应
农业气象苏占胜高工2007年对宁夏中部干旱带和南部山区小麦单产及气候条件进行了小波周期分析[4],并分析了小麦产量与气候要素的关系,得到结论:南部山区小麦单产气候产量与5月份降水量和平均气温分别具有显著的正相关关系和负相关关系。小麦单产与5月份降水量4 a和8 a的小波周期振荡具有同位相,与5月份平均气温8 a的小波周期振荡具有反相关系。由此可进一步明确得知,气候变化对宁夏南部山区及宁夏中部干旱带小麦产量具有明显的影响。
因此,积极研究应对气候变化的措施,科学调整作物种植结构,是当前乃至今后亟待研究解决的重要科学问题之一。
在此,利用地段实际和理论产量与各旬降水量及连续最长无降水日数分析相关性。
3.3 冬小麦产量与5月份降水关系
实际产量和气候产量5月下旬降水关系(0.512 466,0.775 249)分别达到0.10和0.01的显著相关。
下图所示:2006-2008年3月上中旬降水偏多,下旬明显偏少。返青普遍期3月23日,表2中理论产量、地段实际产量都较常年偏低。
4月份降水量曲线表明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,各类产量明显下降,低于平均值。
冬小麦全生育期对降水量的需求不尽相同,拔节―抽穗期和抽穗一乳熟期是冬小麦需水最大的时期,降水对产量的影响也最大。
降水量与小麦产量呈正相关,在适宜的范围内,降水量偏多的年份为增产年,降水量偏少的年份为减产年;原州区在春季降水异常的年份中,降水量偏少比降水量偏多对冬小麦减产影响明显;在冬小麦生育后期,降水因素(降水量与降水日数)是影响冬小麦产量的主要因素。
上图中数据表明5月份为冬小麦需水最大的时期,5下旬进入抽穗开花期普遍期,由5月旬降水曲线图可见:2006-2009年地段实际产量、理论产量值是有记录以来低值年,特别是2007年实产为18 g/m2达到极低值,而2007年、2008年5月无有效降水。再次表明5月降水对产量的影响也最大。
4 冬小麦产量及当年春季旱灾
干旱等级使用国家标准规定方法。
干旱指标:作物生长需水关键期连续无效降雨日数,轻度干旱为10~20 d,中度干旱:21~30 d。
气象干旱综合分析:2005-2007年连续干旱、2009年春旱,千粒重明显较低。如表3所示:“”表示中度干旱,“”表示轻度。
5 结论
(1)冬小麦的关键生长期:拔节期、抽穗期、开花期一般发生在春季,这些时期对水分比较敏感,而原州区降水不足,春旱频繁发生。因此,春季干旱少雨冬小麦关键期推迟。
(2)分蘖拔节期及开花期干旱少雨影响小穗数,穗粒数生长,直接影响产量结构,千粒重降低。
(3)降水量与小麦产量呈正相关,在适宜的范围内,降水量偏多的年份为增产年,降水量偏少的年份为减产年;
(4)原州区在春季降水异常的年份中,降水量偏少比降水量偏多对冬小麦减产影响明显;在冬小麦生育后期,降水因素(降水量与连续无降水日数)是影响冬小麦产量的主要因素。
参考文献
[1]宋艳玲 董文杰[J].自然灾害学报.2006,12
[2]张智林 莉梁培.宁夏气候变化及其对农业生产的影响[J].中国农业气象.2008,29(4):402―405
[3]郝立生 吴雁 王荣英.气象与灾害研究2007,4
[4]苏占胜 陈晓光 黄峰等.宁夏山区小麦产量变化特征及其对气候变化的响应[J]干旱地区农业研究2007,3.
[5]气象.2010(36)1
[6]冬小麦气候指标[EB/0L]中国玉米信息网2005-07-18
[7]尉传阳 冬小麦生育期降水对产量的影响分析[EB/0L]互联网
篇10
关键词 生态彭阳;林业;建设
中图分类号 F326 文献标识码 A 文章编号 1007-5739(2013)02-0307-01
彭阳县位于宁夏回族自治区南部边缘,六盘山东麓,地理位置为东经106°32′~106°58′,北纬35°4l′~36°17′。西连宁夏固原,东、南、北环临甘肃的镇原、平凉、环县等市县。地形分为北部黄土丘陵区、中部河谷残塬区和西南部土石质山区3个自然类型区,海拔1 248~2 418 m,属典型的温带半干旱大陆性季风气候。
1 彭阳县生态环境恶化的原因
从考古和历史记载反映,彭阳各历史时期生态环境总体良好,特别在气候温暖湿润时期,先后有众多游牧民族在此活动。而当今大面积的荒山,主要是受自然气候变化和人类活动(过度放牧、开垦、砍伐和战争)等影响而形成。自然气候变化是环境演变中最活跃的因子,在时间尺度不长的情况下,其他自然要素的变化主要受制于自然气候变化。自然气候变化是影响彭阳生态环境演变的主要因素。气候干冷时期,雨量减少,易出现严重干旱和蝗灾,对生态环境、农牧业生产等有较大影响,生态环境(森林、草原植被)易受到破坏。人类活动是影响彭阳生态环境的又一重要因素。由于社会经济的发展,人口增加,战乱频繁,彭阳的生态环境受到不同程度的破坏。随着人口的增加和人类活动范围的扩大,同时受到气候异常等因素的影响,生态环境逐渐恶化,对自然灾害的抵御能力弱,诸多原因导致彭阳县自然灾害频繁发生,而频繁发生的自然灾害,又加剧环境恶化。
2 生态彭阳建设思路的确定
1983年建县以来,历届县委、政府立足县情实际,科学规划发展,短期规划与长期规划相结合,团结带领全县广大干部群众,发扬“勇于探索、团结务实、锲而不舍、艰苦创业”的彭阳精神和“领导苦抓、干部苦帮、群众苦干”的“三苦”作风,坚持不懈地改土治水,治穷致富,初步实现了“山变绿、水变清、地变平、人变富”的目标,生态建设取得了显著成效。多年来,县委、政府在认真分析论证、不断深化县情认识、逐步理清发展思路的基础上,确立了“生态立县、科教兴县、特色富县、工业强县、依法治县”的20字建县方针,把“生态立县”置于建县方针之首,提出了10年初见成效,20年大见成效,30年实现山川秀美的宏伟构想。2000年国家实施退耕还林(草)政策以来,彭阳县审时度势,抢抓机遇,进一步完善和丰富了生态建设的思路,尤其是中央提出建设社会主义新农村后,立足县情实际,提出了建设“生态型新农村”,并全面启动实施了生态建设“813”提升工程,力争将彭阳建设成为“生态经济强县、生态文化大县、生态人居名县”。2009年,制定出台了《关于加快推进生态、经济、社会科学发展若干问题的决定》,提出了建设以“大花园、大果园”为蓝图的“生态家园、致富田园、和谐乐园”的宏伟构想。这些思路的提出,不仅从方向上确立了生态建设在县域经济发展中的主导地位,而且找到了生态建设与经济社会发展的最佳结合点,拓宽了发展的路子,增强了全县各级组织和广大干部群众的信心。以生态为特色统筹协调经济社会发展的思路日益明晰和完善,工作成效日益明显,有效推动了全县生态建设快速发展。
3 林业在实施生态彭阳建设中的地位和作用
生态彭阳建设的主战场在农村,建设生态彭阳对推动农村生产发展、生活富裕、生态良好、社会和谐具有重要的意义。林业是山区农业的重要组成部分,只有通过发展林业才能带动山区经济的发展,改善山区的生态环境。林业在实施生态彭阳建设中具有重要的作用,只有全面推进林业建设,才能将生态彭阳建设落到实处。
3.1 发展林业能够使农民获得较高的经济收益
林产品具有生态自然、绿色环保的显著特点,随着市场经济的发展,消费结构的变化,林产品的市场前景越来越好。市场上甚至出现了工业品过剩,生态产品供不应求的现象。大力发展林业经济,生产林产品,对增加农民收入、解决“三农”问题具有重要的作用。目前,彭阳县仅仅依靠耕地增加经济收入,已经不能满足增加农民收入的需要,应该将经济发展中新的增长点放在发展林业经济上。彭阳县森林资源丰富也为发展林业经济提供了前提和基础[1-2]。
3.2 林业具有较好的经济、生态、社会效益
实施生态彭阳建设,发展当地林业经济,不但能够取得较好的经济效益,而且能够获得生态、社会效益。森林具有涵养水源、保持水土、净化空气等方面的作用,发展林业能够美化农村环境,改善生态环境。在发展生态林业的同时能获得较好的经济效益和社会效益。只有把林业作为生态彭阳建设的重要内容,对社会主义新农村建设的理解才是全面的。只有经济富裕,生态优美,人与自然和谐,实现绿色小康,才是优美的、可持续发展的新农村[3]。
4 参考文献
[1] 远闻海潮澎湃起,近观林海苍茫风——浙江三门生态林业:建设巡礼[J].防护林科技,2012(6):F0002.
相关期刊
精品范文
1气候谚语