2010052401

最新湿地遥感图显示:我国湿地面积20年减 少11.46%

 

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/231761.shtm

记者55从中科院遥感应用研究所、北京师范大学遥感科学国家重点实验室获悉,历经3 年,通过对1200余幅陆地卫星影像和1400余幅国产中巴卫星数据处理,我国完成了3期全国湿地分布遥感制图。最新研究成果表明,近20年间我国湿地总 面积减少了11.46%,由1990年的36.6万平方公里减少到2008年的32.4万平方公里。值得关注的是,当前的湿地面积中,只有21万余平方公 里是相对恒定的,其余多为冰川积雪和冻土融化等形成的临时湿地。

 

据该实验室主任宫鹏研究员介绍,近20年间,黑龙江和内 蒙古减少的湿地面积均超1万平方公里,东北三江平原的湿地已不到新中国成立时的1/3,而西藏湿地面积增加了7000余平方公里。西藏增加的多为临时性 湿地,能够发挥的生态作用比较有限。但黑龙江和内蒙古湿地减少的影响却是巨大的,例如对丹顶鹤等鸟类的栖息地造成了重创。

 

研究结果显示,近20年间,人工湿地增加迅速。从1990年的23115平方公里增加到 了200838656平方公里,增幅为67.23%,而同期天然湿地减少了16.76%

 

湿地被称为地球之肾。天然湿地的生物多样性、生态功能和价值远远高于人工湿地,这 种变化应引起重视。参与制图工作的牛振国副研究员说,长期的湿地开发和过度利用,使天然湿地资源面临丧失、破坏和功能退化等问题。

 

此次湿地遥感制图的完成,能为我国湿地大调查提供资源配置依据,为长期湿地变化监测打下 基础。同时,由于湿地和血吸虫病、疟疾、禽流感等与环境相关的疾病传播息息相关,及时掌握湿地分布和变化状况,能为深入了解疾病传播途径提供重要的环境参 数。

 

常纪文:2010年气候谈判难有新突破

 

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/231861.shtm

524日,气候对话部长级会议在德国波恩举行,这是哥本哈根气候变化峰会后,第一 次非正式部长级高级会议。会议由欧盟国家德国与墨西哥共同举办。有分析认为,欧盟冀望重拾气候变化谈判领导权492010年联合国气候变化首 轮谈判在波恩启动。联合国今年还将组织两次谈判:一次将于531611在波恩举行,另一次将于11291210在墨西哥坎昆举行。但 是,哥本哈根气候变化峰会的破产,使2010年的气候变化谈判压力更大,很难取得新的突破。

 

尽管为了保持谈判的可持续性和东道国的面子,哥本哈根会议形成了并不为所有与会国认可的 《哥本哈根协议》,把谈判中形成的共同目标——发展低碳经济和一些国家提出的资金援助承诺纳了进去,为了应付本国选民的问责,发达国家的政府在协商之后还 把很多国家单方面提出的减排承诺纳入进去,给人一种协议已达成的假象。一些国际组织为了顾全大局,安抚国际社会说,与会各方在发展低碳经济的大方向上 并没有分歧,《哥本哈根协议》为以后达成统一的法律文件奠定了基础。凡此种种,并不能掩盖哥本哈根气候变化峰会破产的事实。

 

为了误导本国选民,开脱自己的政治责任,一些发达国家的政治家及其控制下的媒体,用一贯 的宣传手法,以中国的减排力度不够和中国拒绝承担有国际法约束力的义务为由,把中国作为世界舆论的替罪羊,进行集体指责。在2012年《京都议定书》到期 之前,全球须达成一个继承和发展性的新法律文件。2009年的哥本哈根气候变化峰会破产了,而达成新的协议只剩下不到3年的时间,因此,2010年及其后 的谈判,任务更加艰巨。对于中国来说,来自发达国家的压力将更大。

 

2010年的谈判很难取得新突破,分析哥本哈根气候大会破产原因即可见一斑。哥本哈根会 议之所以破产,主要原因在于:其一,大会忽视了发达国家的历史责任和发展中国家的现实发展诉求。众所周知,不发展,发展中国家就会被世界淘汰,就会永远遭 受发达国家的欺侮。因此,发展还是第一位的。而大多数发达国家在哥本哈根气候大会的谈判中,回避自己的历史排放责任,一味地强调共同的责任;忽视发展中国 家的国情,集体给发展中国家施加具有国际法拘束力的减排义务。这种回避或者忽视发展中国家发展诉求的做法,毫无疑问地遭到广大发展中国家的抵制。如“77 国集团谈判代表卢蒙巴·迪亚平认为,这份最终文件草案并不是通过民主的程序得出的,而仅仅是一些国家达成的协议,并没有考虑广大发展中国家的利益。 他谴责美国及主办国丹麦践踏穷国权利:这是气候变化协商有史以来最糟的,该协议将让发展中国家与穷人陷入永久的贫穷循环。他还指出,发展中国家也很难 接受发达国家提出的资金援助的苛刻前提

 

其二,发达国家长期欺骗、忽悠发展中国家的做法不可持续。众所周知,美国代表在《京都议 定书》谈判时所作出的高调承诺,事后并未得到本国国会的批准,因此,发展中国家的会议代表普遍认为,美国代表的承诺不可信。一些会议代表指出,美国10多 年未承担强制性的减排、资金和技术援助义务,现在却再次来到哥本哈根,高调地给中国等广大的发展中国家施加义务,诚意可疑。一些会议代表还指出,即使哥本 哈根气候变化峰会最后形成了具有法律拘束力的文件,美国的参议院也不会批准该议定书。相比而言,批准该议定书的国家就会蒙受巨大损失。对此,美国本土的组 织都看不过去,如美国著名的环境保护团体塞拉尔俱乐部表示,美国参议院必须承担大部分责任,他们至今尚未批准奥巴马支持的减排法案。另外,发达国家在《京 都议定书》中所承诺的资金和技术援助,大多没有完全兑现。未兑现以前的承诺,却来谈新的承诺,并给发展中国家施加苛刻的义务,显然不会得到谅解与信任。对 于已经达成的一点谈判成果,发展中国家也不买账,卢蒙巴·迪亚平就认为,发展中国家需要更多的资金援助,协议中的数目仍是不够的。在充满怀疑的气氛中,两 大阵营是不可能达成具有突破性的协议的。

 

其三,发达国家采取的双重标准导致国际气候变化的权利义务不相称。虽然发达国家的单位 GDP排放比发展中国家低得多,但其居民生活条件优越,人均排放量是发展中国家居民的几倍甚至几十倍。而很多发展中大国,如中国、印度、巴西、南非等,虽 然其居民的生活条件低劣,人均排放量少,但是由于人口众多,工业仍然处于粗放式发展阶段,因此,国家的排放总量计算起来,也比较多。基于此,发达国家为了 保持本土的优美环境,不顾自己吃着大餐的事实和发展中国家的正常生存与发展需求,抛出严以律人、宽以待己的双重标准,对发展中大国提出过高的义务 要求。该要求只考虑国家的排放总量,具有以下四个方面的逻辑缺陷:一是未对比各国的人均排放量。二是未考虑各国的版图大小。欧洲小国的版图加起来与中国差 不了多少,但是他们的排放量加起来,却比中国大得多。版图大,领空才大,容纳的温室气体也多。为什么要疆域辽阔的中国等发展中大国承担更大的义务,而让版 图狭小、经济和技术发达的发达国家承担更小的责任呢?三是中国等发展中大国承担更大的人均或者版图减排义务,那么,受益的肯定包括版图狭小的发达国家。基 于权利义务的相称原则,受益方应当给付出方以补偿。但现有的国际环境规则体系没有体现这一点,而是让版图狭小的发达国家廉价或者免费享受发展中大国以发展 为代价带来的成果。四是美国游离《京都议定书》12年之久,扭曲了国际减排的公平性。现在国际社会却承认这一不公平的事实,以此为基础建立新的谈判机制 ——双轨制,谈判结果将会更加不公平。正因为具有上述逻辑缺陷,决定了以丹麦为首的发达国家抛出的建议草案,得不到发展中国家的普遍认可。

 

其四,小国运动不符合大国决策的国际政治规则。在本次会议上,可以看出,大声疾呼的大多 数是版图狭小的国家,如欧洲的大多数国家。这些国家版图狭小,处于海洋的包围之中,适应气候变化的能力有限,把减排机制纳入国内立法符合自身利益。为了维 护自己的利益,它们团结起来,加入到施压大军中,集体对中国等发展中大国施加减排压力,一味地要中国等发展中大国承担巨大的温室气体削减责任。仔细观 察,疆域广阔的大国,如中国、印度、巴西、美国、俄罗斯、澳大利亚等国家,适应气候变化的能力强,过分减排的经济和社会成本很大,因此,呼吁减排的迫切性 不如那些沿海小国。而且,这些大国在国际政治舞台上有很大的发言权,因此,小国的串联式运动不可能改变国际政治决策的规则。即使南太平洋岛国图瓦卢的居民 带着哭腔向全球呐喊:图瓦卢50年后沉入海底,全球60亿人应该道歉!但在大国利益面前,也不会得到多少重视。

 

其五,发达国家的商业阴谋在谈判中暴露无遗。仔细观察会发现,在谈判中相当活跃的与会 国,除了那些可能被海水淹没等遭受严重气候变化危害的小国外,都是那些经济和技术发达的国家,如德国、日本、英国、法国等。另外,一些NGO也表现活跃, 但是仔细分析就会发现,它们背后的政治和财政支持力量大都是发达国家的政府和经济、技术实力雄厚的企业家。这些国家和NGO一方面对发展中国家提出苛刻的 减排要求和低碳发展目标,另一方面却在资金和技术援助问题上寸步不让。之所以这样,是因为这些国家的政府和企业想凭借自己的技术优势,通过发展低碳经济和 社会的途径来高价转让技术和设备,以保持自己的经济优势地位。也就是说,如果发展中国家继续违心地同意发达国家设定的减排规则,最后的结果仍然是穷者愈 穷、富者愈富。

 

从表面看,哥本哈根气候变化峰会的分歧仅关乎具体减排目标、资金和技术支持等一系列技术 问题,但谈判背后,却牵涉各国生态安全、粮食安全、低碳技术开发甚至国家安全和发展权等深层次的矛盾。这些深层次的矛盾,如果缺乏公平规则的支撑,是难以 调和的。如果这些矛盾得到很大的调和,将导致世界政治经济格局的大调整。但哥本哈根气候变化峰会缺乏公平规则的支持,导致这种调和的预期最终落空。这意味 着,2010年及以后的谈判和博弈将变得更加艰难。

 

众所周知,地球气候变暖是科学家总结20多年来的地球气温普遍升高的现象作出的结论。为 了控制地球气候继续变暖,全球各国在1992年的联合国环境与发展大会上确认了风险预防的原则,要求各国不得因存在科学不确定因素而延缓对温室气体的排放 采取控制举措。但是,前段时间却出现了两个可能推翻上述逻辑链条的事件,一是2009年冬季,寒流肆虐全球,各国普遍认为,地球变冷了而不是变暖了。一些 国家便对全球变暖的结论产生了怀疑。二是哥本哈根会议前,发达国家科学家的电子邮件泄露丑闻,加大了发展中国家对全球气候变暖结论及其提出动因的猜忌。这 意味着,全球气候变化的科学基础和信任基础遭受重创,2010年全球达成有突破意义的具有法律拘束力的协议的可能性更小。

 

科学、语言和读写能力
互联网专集http://www.sciencemag.org/special/education2010/

科 学是有关产生和解读数据的工作,但它也是有关沟通真相、理念和假说的工作。对不熟悉科学语言或文体的学生来说,那些令人迷惑的简单沟通行为会成为一种了解 或参与科学活动的障碍。在2010423《科学》杂志的一个专版中,有一系列的ReviewPerspective文章讲述了从理解学术性语言到 学习科学的辩论技巧的价值等等有关获得科学读写能力的不同方面。一则相关的Editorial重点介绍了在读写能力和科学教学之间锻造一种联系的裨益;一 则Education Forum讨论了读写技巧是如何演进并能够在国际间进行比较的,而一篇Report则探索了遗传学与可得到的教师是如何影响一个孩子的读写技能的。在4 20日和27日刊的《科学信号》中介绍了一组Teaching Resouces,它们阐释了信号转导通路以及由学生担任作者的Journal Clubs,其主题涵盖了从免疫系统细胞中的信号转导到植物中的信号转导等。一篇Science Careers章解释了教授非主修科学学生的教师是如何提高学生的整体的科学读写能力的。

亚洲季风图

亚洲季风系统对全世界超过一半的人口都有影响,但人们对造成其变化的动态过程并不十分了解。在2010423日刊《科学》杂志的的一篇Report中,Cook 等人 http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/328/5977/486  以一种Monsoon Asia Drought Atlas (MADA)而大大丰富了我们对过去季风行为的有关知识,MADA是一个根据在整个亚洲的300多个地点的树木年轮所作的为期700年的有关季风变化性的 记录。这些新的数据证实,季风地区的干旱和潮湿在空间上是异质性的,即使该地区受到了一个常常被称作为是季风的大规模的气流循环模式的影响。在一篇附随的 Perspective中,E.R Wahl C. Morrill http://www.sciencemag.org/cgi/content/short/328/5977/437  解释道,这一发现对预测该地区的水文学变化特别重要。此外,该记录揭示了已知的历史上未发生的季风的时空细节,它还揭示了过去未知的季风大型干旱的发生、严重程度及特征,以及它们与大范围的热带太平洋海域表面温度之间的关系。在一则播客采访中http://www.sciencemag.org/cgi/content/full/328/5977/486/DC2,主要作者Ed Cook对这一研究的细节以及其对目前和未来气候模型的适用性作了进一步的讨论。

基金委重点项目探究沙尘暴起动与发展动因

 

 

4 24日,甘肃省民勤县出现黑风天气

 

土壤风蚀和沙尘暴是人类面临的重大自然环境灾害之一,它直接关系着人类的生存环境和生活 质量。对肆虐的沙尘暴,人们更多地将关注的目光投向环境保护和植被覆盖。但从物理学的角度看,沙粒受气流作用在地表和空中的运动是土壤风蚀、沙尘暴起动与 发展的主要动因。

 

风沙运动机理研究是认识风沙灾害本质进而实现有效防治的基础,2005年,为弄清风沙运 动中的一些基本力学问题,国家自然科学基金委员会设立两个重点项目对此展开研究。不久前,两个重点项目顺利结题并取得一系列成果。

 

促进基金项目竞争的尝试

 

对风沙运动的力学机理研究是沙漠科学和防沙治沙工程关注的主要课题之一。自风沙物理学奠 基人拜格诺(R. A. Bagnold)的《风沙和荒漠沙丘物理学》出版以来,风沙物理学在运动沙粒与地表互馈机制、风沙流结构、能量与沙粒粒度分布、风沙流对各种材料的打磨作 用等方面取得不少进展。

 

实践表明,只有在风沙运动的力学机理研究方面获得突破,才可能从本质上弄清风与地表的互 馈(地表风蚀和沙漠化过程)机制、沙尘物质搬运和分选沉积过程,建立风沙防治工程设计原理。

 

2005年,国家自然科学基金委员会开始支持风沙运动的力学机理研究,国家自然科学基金 委员会数理科学部力学科学处将风沙运动研究中的若干基本力学问题列为重点支持方向。在当年的重点项目立项中,数理科学部首次将竞争的理念贯穿于重点项 目的各个环节,包括重点项目立项的遴选、项目评审、中期检查和结题验收,鼓励重点项目领域之间和领域内的竞争。在项目评审阶段,除了对相同领域的重点项目 申请进行打包评议和会议答辩外,还鼓励相同领域内不同技术路线和方法的重点项目之间的竞争。其中一个典型的例子,就是数理科学部力学科学处在风沙运动研 究中的若干基本力学问题领域内,同时资助了两个重点项目。

 

这两个同名的重点项目,一项由北京师范大学教授邹学勇主持,另一项由兰州大学教授郑晓静 负责。前者对沙尘运动过程中关键的力进行了深入研究,后者通过研究层风沙流中沙粒带电和风沙电场变化的一般规律以及沙粒起跃初速度(含角速度)概率分布密 度函数和击溅函数的研究,达到掌握风沙运动力学机理的目标。在两个重点项目的会议评审过程中,专家评审组认为两个项目研究的方法各有侧重,可以做到优势互 补,因此都给予了资助。

 

两颗小球的沙尘暴

 

由于大气和地表条件的多样性以及地表沙粒运动与风场作用的相互耦合,导致风沙运动问题研 究的情况比较复杂。基础研究有时要假定一些理想的实验条件,我们就以单球和双球影响下的气流场特征和球体阻力等方面展开研究。邹学勇说,国家自然科 学基金本身就以支持基础研究为主,我们所进行的研究更是基础中的基础,除了一些公式和理论模型外没有什么通俗的东西可说。虽说这项研究和沙尘暴相关,这一 项目也取得了不错的研究结果,但对今年的强沙尘天气我们并不能给出适合公众口味的专业意见。

 

据了解,邹学勇带领的研究团队首先采用数值模拟方法对单个小球的阻力及其流动特性进行计 算,并进一步探讨了单球与双球影响下的气流场特征和球体阻力。

 

邹学勇告诉记者,在风沙运动中,各个沙粒之间必定存在一定的干扰,如果用小球模拟沙粒进 行研究可以发现,随着球间距的增加,两球的阻力系数都得到了显著的增大,不过增加的幅度却递减。同时,随着转速的增加,两球旋转对流场非对称性的影响进一 步加剧,双球干扰的效果逐渐加强。

 

邹学勇团队进行了单球和双球排列并旋转时受力的计算,不同方位双球与多球系统中的小球受 力计算,不同方位双球的干扰阻力计算和多球系统中的小球受力研究,并探讨了非球型颗粒在不同来流方向时的阻力,进行了不同粗糙表面大气边界层对风沙边界层 流动特性的影响实验研究。研究人员计算了均匀气流条件下立方体、四面体、圆柱体颗粒的三维绕流流场,得到了三种非球型颗粒在不同来流方向下的阻力系数、速 度分布、压力分布。研究发现,绕流阻力受来流方向的影响明显,与传统经验公式比较表明,传统的非球型颗粒阻力经验公式计算值近似于单一角度下的值,而非平 均值。在以上三种非球形颗粒多角度绕流计算的基础上,给出了阻力系数经验公式。

 

沙粒电场影响沙尘运动

 

随着风沙运动机理研究和对沙尘暴观测的深入,人们发现在风沙跃移运动和沙尘暴中的沙粒带 有电荷并形成风沙电场。沙粒的运动不仅导致沙粒带电和风沙电场形成,而且也直接受到沙粒带电和风沙电场的影响。

 

郑晓静认为,研究风沙电场的分布和变化规律,建立更接近实际风沙流运动的理论模型,研究 粒径、风场、地表和环境对输沙量、风沙流结构、沙粒浓度等宏观量的影响,对于促进风沙运动理论研究和防沙治沙实践都有十分重要的意义。

 

为了弄清风沙电的起因以及揭示其影响规律,兰州大学风沙环境力学研究组从力学和地学的交 叉角度,通过野外观测、风洞实验、理论建模和计算机模拟研究,探讨了风沙运动中沙粒带电的机理、风沙电场分布规律、沙粒带电对风沙运动的微宏观物理量以及 沙尘暴中沙粒带电对电磁波散射的影响等内容。揭示了风沙流中沙粒带电量和风沙电场的基本规律及其对风沙流和无线电通讯的影响,实现了对多物理场耦合作用风 沙流发展过程的理论预测以及对风成沙波纹主要特征的计算机模拟,取得一些原创性的成果。

 

研究人员还从单颗沙粒这一基本尺度出发,对风沙运动研究中重大问题纳入同一散体模型,并 对风沙运动过程中沙粒所表现出的各种运动方式,视为风沙系统的动力学同一问题进行整体描述。在此基础上,可建立相应的实验模型,对散体动力学模型的理论模 拟结果和实验结果进行对比,为风沙运动的分析研究提供新的思路。

北大教授质疑IPCC报告:气候变化需科学 理性分析

 

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/231922.shtm

一份题为《关于全球气候变化问题的争论——IPCC报告的科学性质疑》的研究报告,近 日正式完成。且看如下观点:近百年来,气温的上升和全球气候的变化属于正常波动范围。与其说气候变暖,不如用气候变化来得客观温室气体、温室 效应和气温的关系复杂,它们与气候变化存在多大相关性,还尚待研究……”

 

全球气候是否正在变暖、温室气体排放是否罪魁祸首等问题,眼下正成为世界各国政治家与科 学家关注的焦点。气候变暖派与反对派各执己见,争得不可开交;而这份由北京大学遥感与地理信息系统研究所教授、博士生导师承继成领 衔完成的报告,以系统详尽的科学数据与论证,对联合国政府间气候变化委员会(IPCC)研究结果提出了异议。

 

节能减排、发展低碳经济等理念,对于节约能源、保护资源,实现可持续发展具有重要的战 略意义。但要说这都和气温升高、全球变暖有关,恐怕并不那么简单。在我国科学家看来,目前诸多问题都有待进一步深入研究。

 

气候变化或属正常波动

 

最近100年来全球年平均气温上升0.74℃,而近100年来的全球平均地面气温曲线 表明,气温呈急剧上升趋势。”IPCC认为,气温上升,主要是由于工业化引起的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)等温室气体排放 造成,同时也与森林砍伐、城市化与农业生产过程排放的上述温室气体有关,与太阳辐射变化无关,气温上升99%是人为原因所致。

 

对此,承继教授分析,全球气候变化是气体地球子系统的更次一级子系统,具有不同时间尺 度的波动性、周期性和不确定性特征,同时又有时间与空间、整体与局部的复杂关系——若进行10年、50年或100年气候变化趋势研究,必须有赖于较长时间 尺度的数据。从6亿年的时间尺度看,地球气候具有三次较大的冰期与暖期的气温波动。以5000年的时间尺度来看:近代气候正经历着小冰期之后的“20世纪 暖期”——IPCC所指的上升0.74℃(小冰期之前依次为罗马暖期、中世纪冷期、中世纪暖期)。即便如IPCC所预测,至2100年时,全球气温在现 有水平14℃基础上,可能再上升2℃,达16℃水平,也未超过历史上罗马暖期、中世纪暖期或我国仰韶文化时期的气温水平——其时约16℃17℃

 

判断气候变化应综合评价

 

温室气体排放与气温关系,存在不确定性。承继成教授说,CO2引起的增温效应,当超 过一定临界值之后就呈递减关系。比如,现在CO2浓度是280ppm,气温14℃,而在寒武纪时,CO2浓度高达6000ppm,但气温却仅为30℃左 右。承继成教授还举例,1850年工业革命前,大气中CO2浓度为270ppm,至2008年为387ppm——160年间,CO2浓度增加了 117ppm;同期CH4N2O浓度也在增加,转换成CO2当量,至少增加160ppm。两者相加,温室气体累计增加量应为277ppm,而对应的,温 度只上升了0.74℃……“越来越多证据表明,CO2浓度与地表温度并非线性关系,判断气候变化应用更多指标综合评价,如海洋运动、太阳活动等。

 

承继教授表示,姑且不论温室气体排放与气温关系,近百年来导致CO2浓度增加的主要原 因究竟是什么,亦尚待研究。据了解,与IPCC认定气温上升99%由人为原因所致相反,美国国家航空航天局的Miller研究小组认为,来源于自然排放的 CO23000亿吨/年,占97%,来源于人类活动的约80亿吨/年,占3%比如,汶川地震释放的CO2,约为人为排放的CO2一年总量的2%,而 每年全球7级以上大地震平均为18次,中小地震加无感地震每年数量平均为2万多次。这些地震或断层活动,都会释放一定数量的温室气体。

 

太阳活动与气温变化密切相关,而且影响很大。研究报告提出,近百年来的大量实测资料 证明,太阳活动哪怕只有一点微小变化,也能通过臭氧作为放大器间接影响到气温的显著变化。

 

极端气候与气温关系尚待论证

 

目前尚无充分证据论证气温上升导致极端气候,并由此对地球带来不可逆转影响。承继成 教授表示。

 

IPCC预测,气温上升的结果将导致海平面上升,一些沿海经济发达、人口密集地区将被 淹没,并导致极端气候如暴雨、干旱、飓风、大雪频发,并将造成病虫害、瘟疫及有害人类健康的事件发生。因此,IPCC认为,必须保证2100年时,平均 气温上升幅度不能超过2℃。若超过则将使人类经济受到严重损失,若超过4℃,人类将遭到毁灭性打击。

 

但在承继教授看来,即使100年后气温果真增加至16℃左右,也仍未超出罗马暖期、中 世纪暖期水平——那时未出现极端天气频发和严重灾害现象。实际上,暴雨、干旱、酷热、严寒等天气现象自罗马暖期以来就一直存在过,并不构成危及人类生存的 重大灾害。

 

 

PNAS:气候变化致地表升温 地球300年内或不宜居

 

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232041.shtm

据新加坡《联合早报》援引外电报道,在300年内,气候变化可能导致地球大部分地区异常 酷热,不适合人类居住。

 

澳洲新南威尔士大学和美国普渡(Purdue)大学的研究小组,511在美国《国家 科学院院刊》(PNAS)发表的研究报告,警告一些地区地表气温日益上升,可能导致人类无法适应或生存。

 

他们在报告中说:如果地球平均温升高大约摄氏7度,这种局面将开始出现,造成一些地区 不再适合人类居住。

 

他们指出:要是气温攀升到摄氏10度到12度,灼热区将扩大,包围现今世界人口稠密的 地区。

 

研究员舍伍德教授表示,地表平均温在本世纪猛涨7度的概率不大,可是人类如果沿用化石燃 料,在2300年之前导致不宜定居的风险极大。他强调:长期而言,概率大约一半。

 

这份报告研究气候变化的时期,比大多数其他报告的研究期更长久,还考虑了不停升温的冲击 与湿度增加造成的热应力heat stress)。

 

舍伍德指出,气候变化研究没有证明温室效应气体引起冲击的长期后果,是短视的做法。 科学家把环球升温归咎于温室效应气气体。

 

他说:必须探讨这个因素。在今后20年内,对于纾缓气候变化方面,我们能做的并不多, 但对比较长远的变化,我们仍有可为之处。

 

澳洲国立大学多位学者联名在同份学报发表的评论说,气候变化将在2100年持续下去。

 

 

法国60余位科学家发表联名信呼吁保护生物 多样性

 

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232162.shtm

 

法国60余位科学家513向总统萨科齐发出联名信,要求政府加大资金投入,保护日益 受到威胁的生物多样性。

 

13日出版的《法兰西晚报》刊载了这封联名信,科学家们在信中说,我们的地球以及下一 代正面临着严峻的挑战,因此需要立即采取行动。作为生物等多个学科的研究人员,我们无不忧虑地看到,在挑战与行动之间存在着严重的脱节

 

为了引起政府和民众对生物多样性的关注,科学家们在法国自然遗产与生物多样性科学委员会 主席伊冯·勒马霍等学者的倡导下向萨科齐发起了呼吁。他们对法国国民议会(议会下院)日前通过的新环境法表示欢迎,但认为其中的措施还不足以消除笼罩在自 然界的威胁。生物多样性迅速遭到破坏,新一轮的灭绝危机正在形成,但人们对此视而不见,他们关注的焦点总是气候变化。尤其值得忧虑的是,生物多样性的研 究遭遇了经费不足的问题。勒马霍等人认为,要对生物多样性进行全面研究,需要投入30亿到50亿欧元的资金。

 

科学家们还认为,各界虽然为保护生物多样性做出了努力,但是仍然不够,尤其在社会层面, 人们往往缺乏对这一问题的认识。

 

中 国现今气候格局至少在2400万年前即已形成

http://www.cas.cn/ky/kyjz/201005/t20100512_2843913.shtml

 

在中国的黄土高原,有世界上保存最好、研究程度最高的晚新生代风成沉积序列(黄土-红粘土),成为探讨地质历史时期粉尘物质来源及风力输送路径的最 佳材料。在以往的研究中,国内外科学家对黄土高原的第三纪风成红粘土开展了大量研究,而对此以外的地区研究很少。

中科院地质与地球物理研究所新生代地质与环境研究室孙继敏研究员与中科院古脊椎动物与古人类研究所的叶捷、吴文裕研究员以及美国自然历史博物馆孟津 研究员等人在新疆的准噶尔盆地开展了第三纪沉积的综合研究,他们在系统的磁性地层学和生物地层学基础上建立了晚渐新世以来的时间序列;在沉积学、微量元素 地球化学、同位素地球化学研究基础上,论证了准噶尔盆地最早的风成沉积起始于2400万年前(图1);同时认为该地风成沉积的物源区为中亚哈萨克斯坦境内 的干旱区,由西风气流携带而来,这不同于由北西向冬季风携带而来沉积在黄土高原的第三纪红粘土(图2)。他们进一步指出,类似中国现今东部为季风区、西北 内陆盆地为西风气候控制区的气候格局至少在距今2400万年前的晚渐新世即已形成,也由此将早第三纪行星风系向季风风系转变的时间至少上推到2400万年 前。

此项研究成果刊印在20106月出版的国际著名地学期刊《地质学》(Geology)第38卷第6期(Sun et al. Late Oligocene–Miocene mid-latitude aridification and wind patterns in the Asian interior. Geology, 2010, 38(6): 515–518)。作者认为青藏高原隆升及其新生代以来的新特提斯海的阶段性向西退却可能是亚洲腹地干旱化加剧的重要动力因素。

 

生物多样性诺言的背弃

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232264.shtm

早在2002年的时候,世界各国领袖聚会于生物多样性保护大会,他们承诺,到2010年 的时候,全球各地的生物多样性丧失的速度将会放慢。然而,应用该大会自己制定的框架结构所作的一项新的分析显示,这一目标并没有达到,而地球生物多样性所 面临的压力在继续增加。Stuart Butchart及其同事编撰了31个特异性的指标,其中包括在世界各地的生物种系数目、群体大小、森林砍伐速度以及正在进行的保护性措施等。研究人员用 从1970年~2005年期间所收集的全球数据对这些指标进行了评估。他们发现,表示生物多样性健全的指标多年来一直在衰减,而全球生物多样性所受到的压 力指标则在增加。Butchart及其同事发现,尽管在世界上某些地区取得了一些局部性的成功(尤其是在那些受到保护的土地上),但没有迹象显示最近几年 生物多样性丧失的速度已经放慢。他们说,全球生物物种所受到的压力日益增加,加上人们对此所作出的不充分的反应,都使得生物多样性保护大会所定的2010 年目标注定无法实现。

 

海洋的确存在变暖趋势

 http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232408.shtm

海洋上层起一个巨大的热汇(吸热装置)作用,吸收了人类活动所排放的温室气体产生的绝大 部分过剩能量。这使得海洋热含量潜在成为气候变化的一个关键指标。但要使其能够用于评估全球能量平衡及作为气候模型的一个限制条件,我们就需要对这样一个 关键指标在测量上的不确定性有很好的了解。目前,海洋热吸收的幅度具有高度不确定性,关于年际变化模式的估计值尤其相差较大。在一项重大国际合作研究 中,Lyman等人对能够获得的上层海洋热含量异常曲线进行了比较,同时分析了与它们相关的不确定性的来源,包括在校正一次性深海温度测量器的数据所存在 的偏差时面临的困难。他们发现,尽管存在不确定性,但有明确而可靠的证据证明,在1993年和2008年间存在一个每平方米0.64瓦特的变暖趋势。

 

欧洲土壤湿度和海洋盐度卫星正式运行

 

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232465.shtm

 

欧洲航天局521宣布,该机构去年11月发射的土壤湿度和海洋盐度研究卫星日前结束 了6个月的试运行,开始进入正式运行阶段。

 

欧航局当天发表公报说,该机构的项目专家本周在西班牙阿维拉举行会议,回顾卫星6个月来 的运行情况。他们认为,卫星的各项表现都令人满意,已经可以正式投入使用。

 

据欧航局介绍,土壤湿度和海洋盐度研究卫星上装备了一台先进的综合孔径微波成像辐射计, 它能够为地球拍摄亮度温度的快照。在这些数据的基础上,专家们每隔3天就能绘制出一幅土壤湿度的地图,每隔30天完成一幅海洋盐度的示意图。通过对比 不同时期的图像,研究人员将可以更好地了解土壤湿度和海洋盐度的变化过程及对地球天气的影响,进一步改善此前建立的气候模型;此外,这些数据还可用于农业 和水资源管理。

 

土壤湿度和海洋盐度研究卫星的项目负责人说,欧航局将于今年6月公布亮度温度的有关 数据,而土壤湿度和海洋盐度的数据将于9月份公布。

 

土壤湿度和海洋盐度研究卫星重658千克,在轨寿命3年,它是第一颗用于测定全球土壤和 海洋参数的卫星。卫星发射是在欧洲航天局生命星球项目框架内进行的,该项目旨在研究地球大气层、生物圈、水圈、地球内部结构以及人类活动的相关影响。

 

史培军:为快速城市化地区提供水害解决方案

 

http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2010/5/232495.shtm

近期我国南方水患频繁,暴雨成灾。新华社供图

在快速城市化过程中,水害发生的频率和强度在加大。这对城市的可持续发展造成很大的影 响,有些损失甚至是无法修复的。

 

快速城市化带来的灾害风险

 

现在南方水患频繁,暴雨成灾,动不动在城市产生泡水、积涝,包括出现淹没地下车库等建 筑和设施的险情。其实不只在广州,在全国很多快速城市化地区,都不得不面对这样的问题。

 

日前,国家减灾委专家委副主任、北京师范大学常务副校长史培军在接受《科学时报》记者采 访时作上述表示。

 

由史培军主持的国家自然科学基金重点项目——“快速城市化地区自然灾害综合风险评价及减 灾范式研究的目标之一,正是为应对和解决这样的城市水害问题提供思路。

 

该项目于2005年立项,经过20061月至200912月为期4年的执行期,在今 年1月的验收评审会中,获得优秀评级。

 

该项目作为基金委区域可持续发展科学计划中的一项课题,意在揭示快速城市化后,在自 然降水量可能并没有增加的情况下,以水害为主的自然灾情到底为什么会相对加重,以及我们应该如何去解决和应对的问题。

 

史培军表示,快速城市化地区有两个基本特征:其一,土地利用由原来的农业用地,或自然土 地,逐渐转变为城镇建筑、道路等不透水面的土地利用方式,导致区域的透水层大幅减少。

 

其二,区域的自然结构被改变,像深圳等很多城市,原本有水系通过,在城市建设后,改变了 流域的水系,但流域还存在,却没有汇水的地方。在城市排水能力不高的情况下,降水后不入渗而形成的径流量增多,相应的城市水灾就会增加。

 

对此,项目组主要选择了两个点进行研究,即深圳市,以及洞庭湖区和湘江流域。

 

之所以选择深圳市,史培军解释说,深圳市在30年间就建设成为一座现代化大城市,是全国 城市化速度最快的地方,而国际上通常需要300年才能建立一个现代化大城市,在这个情况下,研究这样的地区,意义就非常重大。

 

当然,项目组不只是研究城市灾害问题,他们还选择了洞庭湖区和湘江流域,也关注快速城市 化地区的农业灾害问题。

 

三项最重要成果

 

史培军表示,通过这一项目研究,他们主要取得了三项最重要的成果。

 

其一,由于城市化改变了一些地形,在暴雨和洪水的驱动下诱发了不稳定的崩塌、滑坡、泥石 流,构成灾害链。通过在典型区的研究,他们揭示了暴雨洪水灾害链之间的相互作用关系和形成机理;揭示了快速城市化导致的一系列灾害相对增加的机理、强度 增加的机制;对这种快速城市化区域多灾种灾害损失和灾害链风险进行了评价,建立了一套完整的评价方法和模型体系。

 

这是国内外都没有人做的,这是我们最大的创新。史培军说。

 

研究人员发现,在快速城市化过程中,水害发生的频率和强度在加大;确实对城市的可持续发 展造成很大的影响,有的损失甚至无法修复。

 

史培军表示,这套针对多灾种和灾害链的综合灾害风险评价方法,很适合在制定现代城镇化过 程中的防灾减灾规划时使用,为快速城市化地区的可持续发展提供科学依据。

 

第二,在此项目支持下,史培军在快速城市化地区开展多灾种和灾害链评价取得的进展引起国 际同行的高度关注,为此,史培军也在多个国际大会上,就此课题的成果作过报告。并且,这一课题推动了一项国际科学计划的诞生。这是中国参加全球变化研究的 20多年以来,由我国科学家提出并得到国际认可的唯一一项全球性的科学计划。

 

该国际科学计划始于20095月,目的是研究在全球变化背景下,如何防范这些灾害风 险。该科学计划由中国牵头引领,将持续10年,史培军与德国波茨坦气候变化影响研究所(PIK)专家Carlo Jaeger教授一起被聘为这项科学计划的共同主席。

 

第三,很重要的价值还在于,在此项目成果的支持下,有力地推动了我国自然灾害风险转移制 度的建立。

 

农业自然灾害的保险方案,目前在湖南已经试点3年,湖南80%的农业地区,已经投保了农 业自然灾害保险。

 

他们在项目中对综合自然灾害风险防范提出四种措施,即:提高安全设防水平;加强救灾救济 工作;完善应急管理工作;建立风险转移(保险)机制,并把备灾、应急、恢复与重建整合形成完整的区域灾害风险防范体系。

 

史培军举例说:发生于2005年的美国卡特里娜飓风,当时保险公司赔付了这场灾害损失 的45%左右,这就是风险转移(保险)机制所起的作用。

 

农业保险,现在已经在全国600多个粮食生产基地县进行推广。

 

我们认为,小灾主要依托社区,中灾主要依托地方政府,大灾主要依靠国家,巨灾则要靠全 球力量来应对。史培军表示。

 

所有快速城市化地区都可以利用该成果

 

史培军表示,该项目在科学上取得重要进展,在应用上也取得重大突破。

 

除倡导农业自然灾害保险制度的设立和具体推广,在项目执行期间,他们也参加了这一区域发 生的大灾和巨灾的应对。

 

这个大灾就是2008年初发生的特大低温雨雪冰冻灾害。而湖南郴州等重灾区都属于湘 江流域,正是他们的研究范围。项目组很快成为国家应对这场低温雨雪冰冻灾害的智囊,他们在湘江流域取得的一套完整的数据和图件,为应对此次灾害奠定了重要 的基础。

 

同时,此项目的经验,也指导了国家对汶川地震的应急响应。

 

另外,项目成果为深圳市制定生态城市科学规划提供了翔实的数据和图件。当时深圳环境资源 核算与生态城市布局的相当一部分工作就是邀请他们来承担的。

 

史培军表示,在今天大家都埋怨城市一遭雨涝就遭灾的情况下,城市总体规划必须要以灾害风 险评价为基础,而不仅仅只是基于环保的评价。

 

这样,在城市发展中,面对区域灾害评价地图,就能把居民点布置在相对安全的地方,或加强 城市安全设防的水平。

 

现在我们发现,越是大都市,它排洪能力越不够,越容易泡汤。史培军表示,这都说明 城市防洪设防水平达不到要求。防洪与排涝对城市同等重要。

 

史培军表示,该项目从基础科学上建立了完整区域灾害系统理论和综合灾害风险评价模型,对 所有城市化地区灾害风险的评价,都可以利用该项目成果,只是需要获取评价区域的相关数据。

 

我们在项目区所做的一些灾害风险地图的分辨率是1,很清楚,对地图上每个格子的风险 都计算到了,使用起来很方便。史培军说。