江西省气候变化的特征及其对水稻产量的贡献——基于“气候-经济”模型

采用气候倾向率和M-K突变检验,分析1951~2012年江西省气候和温度的变化趋势和突变特征;构建"气候-经济"新模型,研究气候因子对水稻产量的影响,最后借助BP神经网络模型预测未来10a气候因子对水稻产量的贡献。结果表明:过去60多年来气温平均每10a升高0.172℃,而降水的线性倾向不显著;气温突变开始的时间约为1997年,降水的突变趋势不明显;不同阶段气候因素的贡献率及作用方向存在差异,1978~1997年气候因子贡献率为5.97%,其中温度和降水贡献率分别为1.51%、4.46%。1998~2013年气候因子贡献率为8.98%,温度和降水贡献率分别为4.63%、4.35%。物质要素在不同阶段的贡献率均为70%以上,其中播种面积和化肥的影响程度较大;未来10a气温对江西水稻产量的贡献为1.48,降水量对水稻产量的贡献为2.22。     

碳中和目标下负排放策略的综合效应——基于N-DSGE模型的数值模拟分析

全球气候变化已达“气候紧急状态”,包括中国在内的诸多国家和地区先后宣布碳中和目标和净零排放承诺。在气候变化减缓和传统的适应措施之外,自然科学领域和气候经济学领域探讨负排放技术经济可行性的研究越来越多,但从可持续发展经济学视角对负排放技术综合效应的评估还比较少。该研究基于可持续发展经济学的生态价值理论,将气候变化综合评估模型与宏观经济学动态随机一般均衡（DSGE）模型相结合,构建包含自然生态系统部门的N-DSGE模型,对负排放技术的气候效应、生态效应、经济效应以及福利效应进行综合评估。评估结果表明：(1)当可用技术条件下传统减排措施达到最大减排潜力后,可以依靠负排放技术实现净零排放乃至净负排放。(2)低强度、小规模实施负排放技术具有正向的气候、生态和经济效应,然而随着负排放技术实施强度增大,气候效应增强,经济效应削弱,社会综合福利明显降低。(3)敏感性分析证明了评估结果的稳健性,并进一步表明负排放技术的实施效果会受到传统减排水平和自然碳汇能力的影响。基于评估结果,应谨慎扩大负排放技术实施规模和实施强度,加强科学技术研发,降低技术成本;对不同负排放技术采取差异化发展策略;加强负排放技术实施...     

我国水稻生产中不同类型技术要素投入的时空变化及门限效应分析

基于1978～2016年我国大陆30个省(市、自治区)的面板数据,分析了我国水稻生产中的农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入的时空变化,采用面板门限回归模型,实证分析了两类技术对我国水稻生产的影响.结果 表明:农业机械技术要素投入增幅大于农业灌溉技术要素投入,且二者均增加的省份主要位于北方,其中东北增幅最大,减少的省份主要位于南方,其中华南降幅最大;农业机械技术要素投入和农业灌溉技术要素投入对我国水稻生产的影响均具有相同的双门限效应,门限值为1981和1989年,但两类技术影响水稻生产的演进路径不尽相同,农业机械技术要素投入经历了从最初与水稻生产实际不匹配而导致过剩到对水稻增产作用逐渐增强的阶段,而农业灌溉技术要素投入对水稻产量的影响一直是正向且影响程度不断增强.因此,差异化实施农业生产技术要素发展政策,是提高农业技术效用水平、保障国家粮食安全的重要途径.     

气候容量:适应气候变化的测度指标

本文提出将"气候容量"概念作为适应气候变化的核心测度,并论述了与此相关的气候资源承载力、生态承载力、水资源承载力、土地承载力、人口承载力等概念。气候容量是针对全球气候和环境变化背景下提出的概念,从根本上讲,中国适应气候变化是气候容量问题,即一个地区特定气候资源所能够承载的自然生态系统和人类社会经济活动的数量、强度和规模。气候容量包括天然容量和衍生容量,天然容量包括温度、光照、降水、极端气候事件等因子,衍生容量包括水资源、土地资源、生态资源、气候灾害风险等要素。气候容量可以借助工程、技术、制度等适应措施进行改善和转移,但是必须遵循经济理性、生态完整性、风险防护、公平分配等原则。对气候容量及其阈值的评估能够与气候变化风险评估相结合,测算出不同气候变化情景下的最优人口容量和社会经济发展规模,为社会经济发展战略和适应规划提供决策支持。在气候容量充裕的地区,适应气候变化是与人口和经济发展相伴生的问题;而在气候容量严重受限地区,不合理的发展可能进一步恶化气候环境。作者以气候容量充裕的长三角地区和气候容量严重短缺的西部地区为例,分析了气候容量的政策含义,并针对容量限制型的适应问题与发展驱动型的适应问题提出了具体建议。气候容量不仅可以作为气候变化经济学的概念分析工具,而且可以结合气候变化影响和风险评估,为制定地区适应与发展规划提供研究支持。     

气候变化对中国主要粮食作物单产影响的文献计量Meta分析

气候变化对粮食安全的影响越来越受到各级政府和学界的关注。然而,已有研究在评估气候变化对粮食单产的影响时,因情景设定、模型方法、参数设定或作物种类等不同,得出的结果存在差异,甚至出现正负截然相反的评估结果,给气候变化经济学者在评估气候变化对粮食供需、价格和贸易的影响时选用哪篇文献的结果作为依据进一步评估造成困扰。本文研究目的是以已有文献中有关气候变化对中国未来粮食单产影响的评估结果为统计样本,构建气候变化对粮食单产影响的损失函数,给出统一情景下气温、降水变化对中国主要粮食作物单产的影响。本文从1 366篇文献中通过层层筛选,找到34篇高度相关的文献,基于此获得了288个研究样本,采用统计描述分析和文献计量Meta分析方法估计气候变化关键变量对主要粮食作物单产的影响。研究结果表明,气候变化对主要粮食作物单产的影响大小与气候变化情景、作物种类、种植地区、是否考虑CO_2肥效等有关。综合不同气候变化情景的结果,发现:气温每提高1℃,中国三大粮食作物的单产整体下降约2. 6%;降水每增加1%,中国三大粮食作物的单产整体约增加0. 4%; CO_2肥效的影响存在较大争议。综合气温和降水对粮食单产的影响,本研究表明气候变化将对中国粮食安全造成一定的冲击,可能部分抵消技术进步等带来的正面效应。本研究综合相关文献结果,提供了统一情景下气温、降水变化对中国主要粮食作物单产的影响,将为气候变化的农产品供需市场模型或者气候变化综合评估模型(IAM)研究提供可靠的数据基础。     

气候变化和适应对中国粮食产量的影响——基于省级面板模型的实证研究

通过构建全国三种主要粮食作物的省级面板模型,检验了气候变化对中国粮食产量的影响。研究结果表明,气候变化对粮食产量的影响既有线性的,也有非线性的。就全国平均而言,水稻亩产产量对积温和降水都呈较显著的倒U型曲线关系,降水对于小麦和玉米也呈显著的倒U型关系。2000年代相对于1980年代,气候变化导致水稻增产1.7~4.1个百分点,但其对小麦和玉米亩产的综合影响很小。分析表明全国七个区域三种作物对气温和降水的弹性差异十分明显。分析了两种适应(自然适应和人为适应)在气候变化对农作物影响中的作用,从而区分开不同的适应机制及其对产量的影响方向与程度。     

LUCC及气候变化对李仙江流域径流的影响

为揭示李仙江流域LUCC和气候变化对径流变化的影响，基于SWAT模型，通过设置不同情景，定量分析了不同土地利用类型和气候要素对流域内径流的影响，并结合RCP4.5、RCP8.5两种气候情景对流域未来径流的变化进行了预估。结果显示：(1) SWAT模型在李仙江流域径流模拟中具有很好的适用性，可以用SWAT模型进行流域的径流模拟，率定期的模型参数R2、Ens分别达到0.74、0.73，验证期的模型参数R2、Ens分别达到0.63、0.63；(2) 单一土地利用情景显示，将农业用地转化为林地或草地，均会导致流域径流量的减少，而将林地转化为草地则会引起流域径流量的增加，农业用地、林地、草地三者对径流增加贡献顺序为农业用地＞草地＞林地。(3) 2006~2015年间李仙江流域的LUCC引起的月均径流增加幅度小于气候变化引起的月均径流减少幅度，李仙江径流的变化由气候变化主导。(4) 在RCP4.5和RCP8.5两种气候情景下，2021~2050年间李仙江流域径流均呈减少趋势，减少的速率分别为3.6和2.15亿m³/10 a，这与1971~2015年间，流域实测径流减速为6.7亿m³/10 a的变化趋势一致，但这两种情景下，径流的减少趋势有所降低，分别为1971~2015年减速的53.7%、32.1%。     

不同气候保护政策的模拟对比研究

气候变化问题已经成为制约经济发展、影响社会福利的重要因素。如何在经济稳定发展的前提下实行有效的气候保护政策是一个重要的研究课题。以State-Contingent模型和Demeter模型为基础建立一个宏观动态模型。该模型主要包括三个模块：宏观经济模块．气候变化模块．人地关系协调的决策选择模块．以此分析不同气候保护政策对经济的影响。模型在考虑了增汇、技术进步等因素的基础上．针对生产型、增汇型、能源替代型三种气候保护政策作了模拟情景分析。通过模拟计算得到在不实施任何气候保护政策下中国历年的CO2排放和GDP、效用等结果，然后与实施不同气候保护政策所得结果进行比较。研究发现在实行单一气候保护政策时。增汇型政策和能源替代型政策远优于生产型替代政策；而混合型政策要优于任何单一政策。     

中国气候变化的科学新认知

了解和认识百年来中国气候发生的变化、引起其变化的驱动因素以及未来的可能变化,可以更好地适应和减缓气候变化。本文综合评估了观测到的中国气候变化事实、中国气候变化的驱动力、中国未来气候变化预估三大方面,分析了气候变暖的趋势、水循环以及降水和冰川变化、极端天气气候事件变化、生物化学循环、海洋和土地覆盖变化及其气候效应以及未来气候变化的特点和趋势等最新科学进展。在中国百年温度趋势、气候系统多气候指标变化特征、极端天气气候事件中的人类活动作用以及气候系统模拟能力等方面的研究有了新的进展。可以看到中国气候变暖趋势持续、大气二氧化碳等长寿命温室气体浓度继续增长、人为强迫影响了多种气候要素在强度和频率的变化,中国陆地生态系统的固碳量增加。本文最后提出未来中国气候变化研究需要进一步加强的问题,包括:中国气候变化中的城市化效应、气候系统内部变率在年代际变化中的作用、气溶胶-云-降雨相互作用的机理、大范围土地利用变化(如大规模生态恢复工程)的气候效应,以及云辐射反馈、海洋环流对气候变化的响应与反馈、气候-碳循环反馈等过程对气候模拟不确定的影响等。     

CMIP6全球气候模式对长江流域气候变化的模拟评估与未来预估

以全球变暖为主要特征的全球气候变化对自然环境和社会经济发展产生了巨大影响。长江流域作为中国最大的流域，对气候变化的影响非常敏感，对未来气候变化的预测可以为应对未来的不确定性提供重要的科学依据。为了更准确地预测长江流域未来的温度和降水，针对第六次国际耦合模式比较计划(CMIP6)对长江流域26个气候模式进行评估，选择并校正性能更好的模式，讨论了长江流域未来的气温和降水。主要结论如下：(1)气候模式在温度上的模拟效果优于降水，在时间尺度上表现为月尺度>日尺度>年尺度。温度模拟存在一定程度的低估，降水模拟存在一定程度的高估。(2)区域尺度利用气候模式进行研究工作前的评估和校正是必要的，经过评估优化和季节校正后，数据的精度得到了显著提高，分位数映射法可以应用于气候模型数据的校正，但对于极端降水和温度的校正仍存在一些不足。(3)在SSP1-2.6情景中，未来温度和降水变化将在一段时间内持续不稳定增加，然后随着时间趋于稳定。在其他3种情景下，变化的速度随着时间的推移而加快。未来长江流域的降水和气温在所有情景下都将高于历史时期，表现为SSP5-8.5>SSP3-7.0>SSP...