2009121201

据英国媒体报道，澳大利亚科学家表示，他们希望能够培育出打嗝次数更少的“绿色”绵羊，这是遏制全球气候变化所做努力的一部分。为了做到这一点，他们正试图确定导致一些绵羊打嗝次数低于其它同类的基因链。他们表示，绵羊被打上温室气体排放源标签的更大因素是打嗝而不是肠胃气胀。

澳大利亚气候变化部门称，澳大利亚大约有16%的温室气体排放来自于农业。澳大利亚绵羊合作研究委员会表示，66%的农业温室气体排放是以来自于牲畜内脏的甲烷形式出现的。新南威尔士工业与投资部的约翰·戈普伊在接受澳大利亚广播公司采访时指出：“绵羊、牛以及山羊产生的甲烷中有90%来自于瘤胃并以打嗝的形式被排出体外。除这些牲畜外，另一个重要的排放源就是马匹。”

新南威尔士的科学家正在专门设计的围栏内进行实验，测量绵羊通过打嗝排放的气体数量。根据他们对200只绵羊所做测试得出的发现，绵羊吃的越多，打嗝次数越多。戈普伊表示，即使将这一因素考虑在内，绵羊个体之间仍存在“明显差异”。

澳大利亚科学家的长期目标是培育出甲烷气体排放数量更少的绵羊，这种气体让全球气候变暖的程度是二氧化碳的很多倍。绵羊合作研究委员会的罗杰·赫加尔蒂表示：“我们正在寻找自然变异，希望能够以这种方式控制绵羊的行为。”

　　近日，“国家水体污染控制与治理科技重大专项-河流主题-辽河流域水体污染综合治理技术集成与示范项目（辽河项目）-浑河上游水质改善与水生态修复维系关键技术及示范研究课题学术研讨暨十二·五展望会议”在中国科学院沈阳应用生态研究所召开。

　　课题组展示了十一·五期间取得的主要成果。第一，通过对典型支流生态环境退化与污染成因分析，集成源头区植被生态恢复模式并建立相应示范区；第二，建立两座多级透水坝，开发沼渣沼液资源化利用技术，建立了农村固体废物与农业面源污染控制示范区；第三，在红透山矿区新建日处理能力3000t矿区综合污水处理厂一座；第四，在大伙房水库入库前10km建立了入库河道生态整治与水质改善示范工程及生活污水处理厂一座。以水专项课题为依托的创新研究团队，共发表论文5篇，申请专利5项，培养研究生15人；2009年申请并获批准国家自然科学基金面上项目4项，累计经费105万元。

　　课题负责人还作了关于课题十二·五展望和规划的报告。专家组认为在浑河上游地区开展水源涵养与水源地保护技术研究，对于全流域的水生态保护与水环境治理具有重要意义。专家们分别从突出生态保护，淡化生态恢复，借鉴国内外水源地保护案例，以及水污染治理研发技术等方面提出建议。

冬季刚刚来临，北京已迎来了3次大降雪。受冷空气东移南下影响，11月15日至17日，我国南方大部地区及西北地区东部又出现了一次较大范围的阴雨雪天气过程，局部地区下了大雪或暴雪。很多人记得，2008年，我国南方遭受过一次雨雪冰冻天气。很多人明显感受到，这些天气现象与持续了若干年的“暖冬”背道而驰。

“实际上，1998年以来，全球平均温度没有再继续上升，而是出现了一个自上世纪70年代冷期以来增暖过程中最长的平台，即温度连续在一定范围内上下振荡，没有继续上升，甚至有下降的倾向。2008年，全球还出现了过去10年中最低的温度。 ”北京大学教授钱维宏近日接受《科学时报》采访时指出。

然而，即将召开的哥本哈根联合国气候变化峰会，却紧锣密鼓地在全球温度继续升高的前提下展开新一轮谈判。IPCC（政府间气候变化专门委员会）在2001年的第三次和2007年的第四次报告中不断警告人类，在不同的人类活动影响前景下，全球平均地表温度在未来百年将持续上升1.4℃～5.8℃，到2008年，全球气温应该上升0.2℃。

钱维宏说：“事实上，最近10年来，自然界出现了与IPCC的预测完全不同的温度变化。”但IPCC的增温报告一如既往地对世界各国的政治、经济产生直接影响，联合国气候变化谈判的前提并没有因事实的变化而变化。

据钱维宏介绍，在过去1000年中，全球温度变化可划分为3个大的时期。前400多年为中世纪暖期（MWP）；接着出现了400年的小冰期（LIA）；从1850年开始，即出现了社会所关注的全球增暖期（GWP）。在温度的转变过程中，从中世纪暖期到小冰期之间，全球平均温度曾突然出现过温度下降0.24℃的现象。

截至目前，气候学界并不清楚中世纪暖期到小冰期之间温度突然下降0.24℃的原因。20 世纪的前70年，温度已经恢复到了中世纪暖期的水平，在1980年后的20年中，温度超过了中世纪暖期。这种增温现象受许多因素控制，但IPCC的多次报告只是把最近100多年的温度上升归因为温室气体的排放。值得思考的是，最近10年，人类排放的温室气体有增无减，同时地球温度出现了一个10年的高温平台。这该作怎样的解释？真的是温室气体在控制地球的温度吗？

对于目前全球平均温度平台的出现，国际气候学界有多种声音。《科学》杂志最近发表了《全球增暖发生了什么？科学家说“等着瞧”》的文章。

该文章介绍了对地球温度出现的10年平台业已开展的一些研究。有研究认为，这一现象是暂时的，全球增暖仍将继续。也有研究认为，过去的10年中，温室气体增暖的痕迹已经终止。前者推测，气候系统中的海洋环流部分会使全球降温，使温室增暖暂缓了10年；对于后者，有研究推测，温度下降可能与火山频繁活动有关。不同声音中的共同期望只能是“等着瞧”。

钱维宏说，直面10年温度平台的新挑战，不同声音的研究者都处于两难。IPCC的报告对 21世纪温度预测的信息主要来自数值模拟。模拟预测，地球温度不仅到21世纪末会继续上升2℃，还可以找到类似的10年温度变化的平台。但很多模式存在局限，甚至不能很好地模拟出太阳辐射变化对气候的作用。在这些模式中，尚没有一种能够模拟我国华北降水出现的“七下八上”现象和江淮地区暑夏大伏的季风气候特征。所以，国际上也有一些著名科学家抱怨，当前的模式尚不能再现观测到季风区降水空间结构和季节、年际以及年代际等时间尺度变化的方差。可见，现阶段的气候模式并不能解决争议。

历史资料显示，1850年以来，全球温度经历了2次降温期，第一次是从1880年到 1910年，第二次从1940年到1970年。这些降温都开始于火山频繁活动之前。所以，认为火山活动影响气温年代际温度升降的解释，理由不充分，因为最近出现了10年全球温度平台，但并没有频繁的火山活动。

中科院副院长丁仲礼院士认为，《科学》发表的这篇文章表明，“从1999年来的10年，全球气温并没有再升高，尽管温室气体至少增加了20ppm二氧化碳。这个现象或许在进一步强调此前有不少科学家提到过的65～70年的气候周期的作用。上一个周期是从上世纪初开始升温到40年代达到峰值，尔后到上世纪70年代一直呈降温趋势，而此时段内，地球上的二氧化碳正在快速增加。最近的一个周期从上世纪80年代升温到2000年前，可能已经达到峰值。接下来到2030年，很可能以降温为主。如果这样，即便温室气体增加，升温的一部分也很可能被自然降温的一部分抵消。关于这个周期，不少科学家都将原因归因于海洋环流的自我调整，而IPCC的报告对此却没有考虑”。

钱维宏研究小组持第三种观点。他们赞同全球增暖仍将继续，但不赞同这一“温度持续平台” 是暂时的。他们认为，自然变化减缓了全球增暖的趋势，并不赞同温室气体增暖的痕迹已经终止。更重要的是，人类不要在争论不清的时候“等着瞧”，而要以科学的态度回答科学预测中出现的问题。

钱维宏研究小组找到了近10年来全球温度平台出现的合理解释，因此，中国可以理直气壮地告诉世界，“不用等”。

他说：“早在2002年，我们研究小组就注意到北半球过去1000年温度变化中存在的长期趋势和短期振荡。如果把千年来的温度变化用图表绘制出来，就会发现，自然温度振荡会出现60～70年和百年尺度的两种规则的振荡波。60～70年的振荡属于气候系统的自然变化，而百年的振荡与外强迫太阳辐射变化有关。特别需要指出的是，在上世纪90年代后期到本世纪初，多个时间尺度的振荡波发生了过去千年来从未有过的正的峰值叠加。也就是说，多尺度振荡发生了共振，与此同时，这种峰值的叠加又遇上了1998年的世纪强海洋增暖事件，于是形成了近十多年来的温度峰值平台。”

钱维宏及研究人员在发表的论文中进一步推测，如果这种趋势延续，自然温度振荡从1998年后会导致全球温度下降，并将在21世纪40年代出现一个冷态，而在21世纪70年代附近会出现一个暖态。

钱维宏还介绍，气候学家们都记得，当1982年强厄尔尼诺暖海洋事件在赤道中东太平洋悄悄发生的时候，气候学家在科学预测会上曾坦然预测不可能发生暖水事件。厄尔尼诺暖水事件是自然现象，有观测记载以来，几乎没有完全相同的事件发生过。

钱维宏说，在1975年《自然》和《科学》这两个著名的刊物上可以查阅到全球降温的文章。这是对上世纪50～70年代冷期的记载。最早提出全球降温的文章发表在1972年。上世纪70年代全球降温可索引的文章有6篇，80年代有12 篇，90年代篇数减少。自上世纪80年代开始，全球增暖的现实打断了70年代全球降温的声音。全球增暖的第一篇文章，也是70年代唯一的全球增暖文章，发表在1975年的《科学》上。这篇文章实际上是面对当时70年代冷平台而提出的一种可能增暖的预测。80年代全球增暖的文章增加到了235篇，90年代增加到4000多篇。21世纪以来的9年，全球增暖的文章达到了9000多篇。这上万篇文章中，最有价值的文章应该是1975年发表在《科学》上的，它最早怀疑了全球增温的可能。

起始于上世纪80年代的全球增暖能够维持多少个10年呢？在温室气体增暖下，有研究认为模式模拟很难有15年持续的温度平台出现。如果目前出现的温度平台再持续几年，模式的预测能力将面临新的挑战。既然在冷平台出现的时候，科学家可以怀疑全球气候是否走到了增暖的边缘；同样，面对当前的暖平台，科学家也可以怀疑，当前是否走到了全球降温的边缘。

他说：“自然变化已经不止一次地戏弄了科学家。继续的温度平台，甚至温度下降，也许正在与哥本哈根国际全球增暖协议签字大会捉迷藏。”如果把时间倒退至20世纪后20年，当时全球增暖与发展中国家，特别是中国和印度的经济增长、能源的使用几乎是成正比的。联合国环境署2009年的报告称：21世纪以来，中国和印度的经济仍然在增长，能源利用仍然在增加，甚至比20世纪90年代增加了3倍；可是，10年前的关系对这10年的趋势却不好解释了。发展中国家的科学家和全世界的科学家一道，都面临着这一新的难题。

酝酿已久的2009年12月7日～18日的哥本哈根联合国气候变化峰会就要召开了。很多国家为这次峰会的召开作了大量准备。一系列气候变化评估报告明确指出，全球增暖已经是一个不争的事实，而且增暖的原因直接与排放有关。世界各地不断发生的持续性异常高温热浪、低温雨雪、风暴、干旱也被认为是全球增暖的产物。一些研究者从不同的侧面阐述，气候变化的现实和前景要比IPCC报告预估的严峻得多。于是，国际气候变化峰会和各国的准备主题就明确了。这个主题就是“节能减排和应对气候变化”。人们在思维中已经形成了一个线性正比的关系链：排放增多 ——经济增长——CO2气体增加——全球增暖——自然灾害加剧。

每一次的IPCC报告有三个组成部分，第一部分是科学，其次才是减排和应对。现在的一些气候变化报告和会议，科学字眼退出了主题词。实际上，科学应该是减排和应对气候变化的前提。在一个相当长的时期内，气候变化科学问题的不确定研究仍然需要放在首位。这里从几个方面说明我们的科学研究仍然具有实质性的不确定。

（1）资料上的不确定。对科学研究，可靠的资料是第一重要的。然而，IPCC第三次评估报告中的千年温度序列就模糊了长期以来科学界探讨的中世纪暖期和小冰期先后持续几百年的研究结果。IPCC第四次评估报告之前的几年，科学界大量探讨了这个资料问题，于是更新的近两千年全球温度序列中中世纪暖期和小冰期的分界清楚了。它们之间的温度突然降低发生在1450年，平均气候降低了0.24℃。这一降温产生的原因仍然是一个谜。更新的全球过去千年温度序列反映出从小冰期向全球增暖期的转折发生在1849年。由于资料的不足和可靠性原因，很多研究主要使用了1880年以来的全球温度资料，由此会失去全球增暖期以来发生在19世纪70年代的一个暖平台。

（2）解释上的不确定。1849年以来的全球增暖期中存在一个线性增加的趋势。在这个增暖的线性趋势上又叠加了19世纪70年代的暖平台，20世纪40年代的暖平台和20世纪末到21世纪初的暖平台，以及20世纪初和20世纪70年代的冷平台。增暖期以来的前2次暖平台和2次冷平台并没有引起人们的广泛注意。2001年的IPCC报告指出，20世纪是过去千年来全球气候最暖的百年，20世纪 90年代是过去百年中最暖的10年，1998年是最暖的一年。这三个“最”字凸显出了过去千年地球上从未有过的增温现象。如果我们从千年全球温度序列中滤掉中世纪暖期和小冰期以及近百年来的全球增暖期气候趋势，则年代际的冷暖平台在过去的千年中发生过多次。进一步用数学方法正交分解这些冷暖平台后发现，不同强度冷暖的出现是多个时间尺度振荡频带叠加的结果。在过去的千年中只发现了一次至少有三个时间尺度振荡频带的峰值重叠，即发生的共振现象。这个唯一的共振就发生在20世纪末到21世纪初。所以，最近的全球增暖是过去千年中首次发生的年代际温度变化共振事件，形成的是一次千年一遇的极端年代际气候事件。

（3）机理上的不确定。全球气候变化来自外部强迫和气候系统内部振荡两个方面。天气和气候事件的出现是多时间尺度波动叠加的结果。在天气时间尺度上，台风、气旋大风沙尘、持续高温热浪、低温雨雪冰冻等是大气内部多尺度系统叠加的产物。在年循环的气候尺度上，太阳加热北半球的最大时间在6月底，但大气要素，包括温度最大值的出现要滞后40多天。在年际时间尺度上，海洋温度的异常，如厄尔尼诺事件的发生会直接改变大气环流和全球气候的分布格局，1998年就是这样的。火山活动是气候系统的外强迫，平流层火山灰能够减少太阳到达地面的辐射，使全球年平均温度降低。外强迫有太阳活动的11年周期和火山阶段性活跃期，它们会对全球气候产生影响。年代际气候变化主要反映在20～30年和50～70年两个时间尺度上，它们是海洋—大气耦合系统中的自然振荡。有研究试图用火山的年代际频繁活动来解释50～70年振荡的气候变化，如20世纪的两个冷平台，可是火山频繁活动期都落后于冷平台的出现。百年尺度的气候变化与太阳辐射的百年尺度变化有关，全球温度变化的位相也是落后于太阳辐射变化位相的。人类活动引发的温室气体浓度有助于全球平均温度升高，但大气气溶胶是使全球平均温度下降的。全球温度对多种强迫的响应和气候系统的自然振荡是一个非常复杂的问题，机理解释上需要更多的研究。

（4）预测上的不确定。如果不明白上述温度波动中的共振现象，仅仅依据20世纪80年代以来的增暖趋势，则21世纪末的全球温度会升高到5℃以上。反之，考虑到多个波动的叠加，则21世纪末的温度相对这次平台只会上升0.3～0.4℃。我们在2002年用千年温度序列分解得到，1998年是最近这个高温平台的峰值年，此后温度下降。预期，21世纪30～40年代是第一个冷平台，21世纪70 年代将出现暖平台。2006年我们发表了预测意见，21世纪的温度要在过去百年线性增暖的趋势上叠加这些冷暖平台。最近10年来实际观测到的全球平均温度并没有按照IPCC预期的上升0.2℃，而是出现了一个年代际平台。如果看1998年到2008年全球平均温度的趋势，则11年来全球平均温度有下降的趋势。2009年北半球大部分地区从10～11月份开始提前降温进入冬季，雨雪天气类似上世纪60年代曾出现的情形。据此可以说，到2009年的过去12年全球平均温度在下降。针对20世纪70年代的冷平台，当时有人发表文章怀疑，我们是否走到了全球增温的边缘。那么，面对当前的暖平台，能否怀疑：我们已经走到了全球降温的边缘？

（5）推论上的不确定。来自上述几方面的不确定，形成推论上的很多不确定是可以理解的。根据20世纪后20年全球增暖与发展中国家，特别是中国和印度的经济增长、能源的使用成正比的现象，有推断认为，全球增暖的加快与发展中国家的经济增长和能源使用紧密相关。联合国环境署2009年的报告称：21世纪以来，中国和印度的经济仍然在增长，能源利用仍然在增加，甚至比20世纪90年代增加了三倍。由此可以推论，全球平均温度增加得会更快，可1998年以来全球平均温度却有了下降的迹象。世界上不断出现的区域极端气候事件，如高温热浪、低温雨雪、风暴、干旱等事件被认为是气候变暖造成的。这样的推论也需要科学论证。大气运动是多时间和多空间尺度的。正像极端年代际冷暖平台的出现那样，不同时空尺度大气环流系统的巧合叠加造成了罕见的极端气候事件。天气和气候的异常变化也是多尺度振荡相互作用与巧遇的结果。

（6）理解上的不确定。全球增暖是一个百年尺度以上的趋势或者更长时间尺度的波动。这样长时间尺度的波动与稳定的大尺度天气波动之间有什么联系，是需要理解的。全球增暖以北半球中高纬度为主，北半球的增暖又以西伯利亚和北美西北部最明显。天气波动就是旋转地球上流体运动的涡旋。缓慢旋转下的地球和北半球北冷南暖温差小的时候形成的天气波动少，移动慢，但空间尺度大，持续时间长，对应局部地方可以形成持续的异常天气和气候。相反，快速旋转和南北温差大的地球流体，大气呈现混沌的快速涡旋，天气系统频繁，尺度小、强度弱。

最近十多年来的全球平均温度持平，甚至有所下降，标志着一个新的年代际温度平台的形成。这次全球平均温度平台是过去千年中唯一的多个时间尺度频带叠加的共振结果。全球温度变化中高温平台的出现，给哥本哈根高峰会议提出了新的科学问题。

本报北京11月30日讯（记者王学健） 在今日召开的中国气象局例行新闻发布会上记者获悉，今年初冬，我国东部地区出现3次大范围雨雪天气和强降温过程，华北地区平均气温达到1951年以来历史同期最低值。中国气象局应急减灾与公共服务司司长陈振林解释，新中国成立以后，气象部门从1951年开始有完整的记录，今年初冬一些地区降雪量、雪深、降温幅度是有记录以来的历史极值，有些天气过程达到极端事件标准。

10月31日至11月16日，我国东部地区出现的雨雪天气和强降温过程，具有初雪日期早，雨雪范围广、强度强，积雪深度深，降温幅度大、气温低等特点。我国中东部大部地区降水量一般有30～100毫米，其中江南东部、江淮南部及福建北部、广东北部等地超过100毫米。长江中下游和华北地区降水量分别为1951年以来历史同期第2多和第3多。我国大部地区出现了剧烈降温，中东部大部地区最大降温幅度普遍有15℃～20℃，其中东北、华北西部、黄淮西部、江淮西部、江南大部及内蒙古等地降温超过20℃。东北地区南部、华北、黄淮、江淮等地平均气温比常年同期偏低2℃～6℃，华北地区平均气温为1951年以来历史同期最低值，长江中下游地区平均气温为2001年以来历史同期最低值。

10月31日～11月1日，华北地区出现入秋以来第一场雪。其中北京、天津、石家庄初雪日期比常年偏早近1个月，是近20年来最早的一场雪。11月9～12日，华北大部及陕西中北部等地出现降雪，山西中部和河北西南部出现中到大雪。受持续降雪影响，山西大部和河北西南部积雪深度普遍超过10厘米，河北石家庄至山西阳泉一带积雪深度达到30～50厘米。河北、河南、山西等省的部分地区最大雪深突破历史纪录，其中石家庄积雪深度55厘米，阳泉积雪深度40厘米。

中国气象局新闻发言人、办公室主任于新文表示，近期的极端天气气候事件越来越多，好像老天爷越来越不听话，越来越难琢磨，特别是极端天气气候事件强度增大，经常是几十年甚至百年一遇，这是与全球变暖有关的。随着全球变暖，全球的极端天气气候事件都在增加，比如说台风越来越多，强度越来越强；局地性暴雨、极端干旱也在逐步增多。

于新文介绍，全球的气候变暖导致整个大气环流异常，从而引起这些极端天气气候事件的发生。应该说，工业化以后过多排放二氧化碳，导致了全球增温，这是不争的事实。这也是为什么全球都关注应对气候变化这项工作。几天前，中国也公布了应对气候变化的方案，这表明大家要行动起来，共同应对气候变化所带来的挑战。

一个国际科研小组日前开发出一种新方法，能够对海洋中二氧化碳的浓度进行较精确的测量，并据此绘制出二氧化碳分布图，这一成果将有助开发预测气候变化的新方式。

参与研究的法国国家科研中心介绍说，海洋能够吸收大气中的二氧化碳，降低人类活动对环境造成的影响，从而在抑制全球变暖方面发挥巨大作用。通常情况下，海洋与大气的二氧化碳交换量会随季节、年份的不同而发生改变，但由于缺乏有效的监测，人类一直无法掌握具体数据。

为解决这一问题，研究小组选择北大西洋海域进行了试验。研究人员每隔一段时间对该海域海水中的二氧化碳浓度进行一次测量，并将测量结果与海洋表面温度等数据结合，据此绘制出北大西洋二氧化碳浓度图。该图显示，海洋与大气二氧化碳交换量的变化与地区气候变化息息相关。

研究小组成员指出，这一成果能帮助人们用更可靠的方式预测气候变化，如根据这一原理建立一套预警系统，当海洋吸收二氧化碳的能力减弱时，就说明气候变化正在加剧。

两周前，英国东安格利亚大学气候研究中心(CRU)的计算机系统遭到黑客入侵，CRU成员与其世界各地同事之间的1000多份电子邮件和3000多份有关文件被人发表在互联网上。这些邮件显示，CRU负责人琼斯博士希望从联合国下次气候评估中撤下一些文件。很多人认为，这些邮件证明了全球变暖并不像通常所说的那么严重，很大程度是“刻意人造”的。

在哥本哈根气候大会即将召开前夕，这一事件立刻引起波澜，使得长期存在的“变暖怀疑论”受到广泛关注。为此，据英国广播公司报道，联合国气候变化负责机构将对英国科学家是否试图操纵全球变暖数据一事展开调查。

联合国政府间气候变化问题小组(IPCC)是全球评估气候变化问题的负责机构。该小组主席帕查乌利博士表示，他希望就这一严重指称展开深入细致的调查，决不隐瞒任何情况。

此外，英国政府的首席科学顾问沃特森呼吁公布所有有关的原始数据。东安格利亚大学当地的诺福克警方也就电脑是否被黑客侵入展开调查。

据悉，已被暂时停职等待调查结果的琼斯博士对此事予以坚决否认，并说他的一些电子邮件被人断章取义。

一些对气候变化影响持怀疑态度的人士说，曝光资料显示科学家们夸大了气候变化的影响程度。其他气候问题专家则认为，这些资料显示的气候变化情况和联合国小组2007年所作的评估报告之间没有任何差异。

伴随着人类经济社会的发展，能源消耗的快速增长使得向大气中排放的二氧化硫（SO₂）、氮氧化物（NO_X）等大气污染物总量不断增加，这些污染物经光化学反应生成硫酸、硝酸等酸性物质，使得雨水的pH值降低，形成酸雨。我国南方是酸雨最严重的地区，主要分布在长江以南的四川盆地、贵州、湖南、湖北、江西以及沿海的福建、广东等省，是仅次于欧洲和北美的世界第三大酸雨区。然而，在我国北方地区却是以碱性降雨为主，鲜有酸雨的记录，通常认为这与我国西北干旱和半干旱地区大面积分布的沙漠和黄土有关。但是目前对我国北方降雨的研究相对较少，对雨水中碱性物质（主要是钙和镁）的来源更是缺乏同位素地球化学研究证据。然而，正是这些碱性物质对降雨的酸度起到了中和作用，从而具有重要的环境意义。

近日，中科院地质与地球物理研究所工程地质与水资源研究室徐志方副研究员等人以我国北方地区空气污染最为严重的城市之一兰州为研究区，对兰州市2007年的降雨进行了连续观测，利用元素和Sr同位素地球化学理论和方法，对其雨水的酸度、化学和同位素组成特征的时间变化趋势和物质的来源进行了分析研究（Xu et al. Chemical and strontium isotope characterization of rainwater at an urban site in Loess Plateau, Northwest China. 《大气研究》Atmospheric Research, 2009, 94: 481–490，）。

研究结果表明：首先，尽管兰州是我国北方地区空气污染最为严重的城市之一，其雨水中含有高浓度的酸性离子（如SO₄^2-和NO₃^-），然而其pH值却是碱性（pH＝6.82~8.28）；同时雨水具有高的Ca²＋含量和锶同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）特征；其次，从其元素和同位素组成特征的时间变化趋势来看，兰州地区雨季初期和末期降雨中的物质组成特征和来源明显地受到空气中沙尘物质的影响；最后，元素和同位素地球化学分析研究表明，其碱性物质主要有三个来源：沙漠和黄土覆盖区的沙尘、海盐或蒸发岩以及人为活动。兰州地区降雨的高pH值、高Ca和Sr 含量、高锶同位素比值（⁸⁷Sr/⁸⁶Sr）主要归因于空气沙尘中物质的溶解。（来源：中科院地质与地球物理研究所）

本报讯 在哥本哈根世界气候大会举行之际，国家“973”计划项目“气候变化对我国东部季风区陆地水循环与水资源安全的影响及适应对策”启动会暨课题任务研讨会，12月9日在京结束。

东部季风区是我国三大自然区之一。土地面积占全国的46%，人口占全国的95%，是我国最主要经济发展区，也是水资源问题最为突出、气候变化影响最为敏感的地区。该项目面向国家水资源重大战略需求和国际前沿，将针对我国东部季风区存在的水资源短缺、洪涝干旱频发、粮食安全与水安全等问题开展气候变化影响研究。

该项目首席科学家是国际水资源协会（IWRA）主席、中国科学院地理科学与资源研究所研究员夏军。他介绍，该项目的总体目标，是要揭示气候变化下陆地水循环时空变异与响应机理；定量分析和预估气候变化对水资源影响及不确定性；发展我国“水文 —气候”双向耦合模型，阐明水资源变化成因；科学判断未来气候变化对我国水安全影响的后果与风险，提出适应性对策；凝聚一支科技创新团队，跻身气候变化与水科学研究领域的国际前列。

“这一项目的批准立项，是科学界尤其是研究气候与水文环境科学界的一件大事，是将被载入大事记的。”曾参与项目前期筹办的中科院院士刘昌明表示。

该项目由中科院地理科学与资源研究所联合国家气候中心、水利部水利信息中心、北京师范大学、中国科学院大气物理研究所、中科院东北地理与农业生态研究所、水利部水利水电规划设计总院等7个单位开展研究。

气候变化与陆地水循环即水资源的影响，存在时空变异及水文极端事件变化的复杂性和不确定性。据悉，从国家“973”重大基础研究层面立项，专门聚焦气候变化对水资源影响及适应对策研究，在我国尚属首次。这对于科学认识全球气候变化背景下我国陆地水循环时空演变规律、评估气候变化对水资源安全的影响、保障我国经济社会可持续发展，具有重要科学意义与应用价值。

□中国科学院国家科学图书馆兰州分馆/中国科学院资源环境科学信息中心安培浚

英国由于其大学、实验室、研究设备都达到世界标准，并且拥有世界一流的科学家、学者和管理支撑人员而成为世界上开展科学研究最好的国家之一。英国政府2009年8月公布了新路线图咨询草案。本文就其中涉及到的地球、环境科学新建或新改造提升的相关科学研究基础设施进行了重点介绍。

英国的科学研究基础设施非常齐备完善，达到世界级标准，这对英国所有领域的科学研究继续处于领先地位和建设创新型国家是至关重要的。这些设施包括传统的大型物理实验设施，但它们也越来越多地采取分布式、网络资源的形式，利用信息和通信技术的进步，以支持新的研究协作模式。

英国政府投入的科研经费将分配给七大研究理事会。其中，英国自然环境研究理事会（NERC）主要开展包括海洋、极地、大气、固体地球、陆地和淡水等在内的科学问题的研究。NERC具有战略眼光，并将采取有效的途径，以保持使用这些大型设施的研究人员能够参与并管理公共基金的投入。2009年8月，NERC在网上公布了英国大型科研基础设施的路线图涉及到的地球、环境科学新建或新改造提升的相关科学研究基础设施。

欧洲极地破冰船北极光号（Aurora Borealis）是新一代集科学钻探与多功能研究平台为一体的重型破冰船，已进入建造阶段，预计2014年有望投入使用。该破冰船长196米，排水量为 31000吨，具有50MW方位推进系统和在100米~5000米水深的海域进行海底以下1000米深基岩的深钻探能力。北极光号具有高破冰性能，它适用于全年南、北两极全海域作业，可以在任何季节中自治地潜入冰层达2.5米的北冰洋中心。北极光号可以单船进行深海科学钻探，而无需其他破冰船的协助，并拥有一个能在冰上进行操作的动态定位系统，可以在2米甚至更厚的冰面上进行动态定位，这在航运业上绝对是一次创新。

北极光号的另一个独特之处是拥有两个长宽均为7米的月池。月池位于船体中部，是从船体进入海洋的连续垂直通道。科学家可以通过这个通道布放设备而不会受到海风、海浪和海冰的影响。位于船尾的月池主要用于钻探工作，而位于船头的月池则用于其他的科研活动。通过这两个月池，科学家能首次在被海冰覆盖的封闭区域布放非常敏感和昂贵的设备，如遥控或自主式水下设备。

应用于对流层和地球科学方面研究的长时间有效载重飞机（COPAL）将是一个能够携载沉重的科学仪器进行环境与地球科学研究的飞机，将为世界上任何偏远地区的科学研究搭建平台。这将提供一个独特的机会，可以利用机载测量数据从事多学科的科学实验研究。

对飞机的选择主要取决于飞行的时间。C130和A400M军用运输机都将克服目前的空间限制，突破实验室仪器有效载荷的限制，这种方案是基于科技创新的长远利益考虑。从国家层面上，大型飞机运营商主要在英国、德国和法国，而环境研究人员遍布整个欧洲。可以利用这种有效载重飞机，扩大研究范围，特别是没有类似飞机国家的科学家可以借此开展相关研究，从而提高整个欧洲的科学研究水平。

全球实时海洋观测计划（Argo）是卫星遥感观测的补充（特别是测高学），已经成为海洋内部数据的主要来源，也是关于海洋在气候系统（全球的热和湿气平衡）中所起作用的唯一信息源，提供可操作的海洋监控系统所要求的数据，极大地改进天气预报，被认为是全球环境与安全监测系统（GMES）先导计划和全球综合对地观测系统（GEOSS）的重要组成部分。

欧盟Argo计划（Euro-Argo）从2008年1月开始实施，为期30个月。该计划准备建成为欧洲的基础观测系统，以提高欧洲国家的整体能力，为国际Argo计划作出贡献；通过合作在将来更有效地开展工作。

欧洲多领域海底观测（EMSO）是在EC GEOSTAR计划中启动的。EC计划最近的主要技术发展有：深海地球物理学与海洋学和环境科学网络。EMSO采用的方法是连接前期的自治系统、提供强大和长期实时数据处理能力，并将移动和重新定位海底登录平台整合到系统中。

EMSO观测站位于欧洲海岸附近的特定地点，将对欧洲地区的岩石圈、生物圈和水圈的环境过程进行长期实时的监控，获得地震、海底滑坡、海啸、海底风暴、生物多样性改变、污染和其他通过常规海洋学活动未被探测和监控到的事件，促进海底地质学、海洋生态系统和欧洲环境科学的发展。

全球气候变化可以说是当今人类面临的最严重的环境问题，对全球政治稳定和全球经济产生重要影响。未来使用的气候模型预测的气候可靠性和制定今后的减灾战略都依赖于对大气成分的精确测量。欧洲全球自动观测系统基础设施（IAGOS-ERI）将进一步发展来自空中客机观测O3和H2O（MOZAIC）的经验，利用商业客机，将常规飞机测量方法整合到全球观测系统中，以建立和操作一个分布式基础设施平台。IAGOS-ERI将使用10~20架正在使用的客机组成舰队，针对气候变化至关重要的某一地区提供长期的、校准的对流层和同温层中的重要的化学物质（O3、CO、CO2、NOx、H2O）、浮质和云的测量。这些数据将提供接近实时的天气与全球环境监测，补充和完善空间遥感观测的不足，为气候变化敏感区域提供详细的大气质量变化的垂直分布图，有助于预测并分析气候变化的原因。由4个欧洲定期航线携带该工具，可持续地分布式观测全球的大气成分。

综合碳观测系统（ICOS）是对欧洲及其临近的西伯利亚和非洲关键地区的温室平衡效应提供综合长期高质量的观测数据的基础设施。作为负责协作数据校准的处理中心，ICOS旨在更深入地了解温室气体源以及它们对气候变化的反应，并对其进行量化。

未来若干年ICOS将能实现在全球和区域气候—生物圈反馈的研究工作，将强调密集性、一致性、长期性、综合性地对温室气体和相关环境描述方法和生态系统参数的观测。

生物多样性研究基础设施（LIFE WATCH）将包括产生和处理数据的设施、观测站网络、数据融合与可互操作性设施，提供多种分析与建模工具的虚拟实验室，以及为研究人员和决策者提供特殊服务的服务中心。LIFE WATCH把分类系统和生态系统信息的所有潜在优势和来自其他资源的遗传数据整合到一个国际虚拟实验室环境中。这些来自生物多样性不同层面（遗传、人口、物种和生态系统）的大量数据集合将开启新的研究机遇，并通过数据挖掘为研究不同层面的生物多样性的模式和机制提供参考，支持理解和管理气候变化（如变化的降雨模式、干旱、火灾、风暴、海平面升高和其他等）对生物多样性的分布、适应和功能方面的影响，以及复杂的和多学科的问题，要求科学家在虚拟组织中进行协作，使得生物多样性e-science环境下“分布式的大范围”研究成为可能。

北极斯瓦尔巴特群岛的地理位置和广泛的研究基础设施，为生态系统变化及其对食物链的影响、北极地区海洋与大气运输模式、北极冰盖变化的综合观测与分析、从大气边界层到地球表面之间的大气能量平衡，以及大气密度都给卫星监测提供了极好的研究机会。

斯瓦尔巴特群岛已经建立了基于海洋与陆地多协作的研究平台，有20所大学以及NERC在此设立了固定的研究站点。北极斯瓦尔巴特群岛综合观测系统（SIOS）将升级现有的基础设施和北极地球观测系统。它将建成集地球物理、地球化学与生物过程研究于一体的平台，监测全球环境变化。这将构建一个数据库框架、欧洲研究人员的元数据库工具，以及一个在线地球观测系统数据的门户。

太阳辐射对季风的影响

http://www.nature.com/nature/journal/v462/n7273/full/nature08520.html

外部气候影响（如太阳辐射或日射）在不同区域产生不同反应。我们有大量来自高纬度和低纬度地区的记录，可以利用这些记录来评估日射与气候变化之间的关系。但热带记录却要少得多，而来自“热带辐合区”（Intertropical Convergence Zone）（该区域产生干湿季节交替的季风气候）所在路径之区域的记录还要更少。Verschuren等人找到了这样一个记录，并对Challa湖（乞力马扎罗山山坡上的一个火山口湖）2.5万年沉积序列中水文变化的相关指标进行了分析。他们发现，东非的季风降雨以大约1.15万年的周期变化，与由轨道控制的太阳辐射力相一致。