上海霾气候数据序列重建及其时空特征

利用上海11个气象站点1960～2008年日均相对湿度、能见度以及天气现象资料,重建了上海近50a霾气候数据序列,并从时间和空间两个方面分析了上海霾日数的气候特征和变化规律。结果表明,上海霾气候数据序列重建值与报表记录值之间变化形态存在着较好的一致性,重建值较记录值偏高。1960～2008年,上海霾日数以9.7d/10a的线性趋势显著增加,2002年以后霾日数总体上呈减少趋势。上海多年平均霾日数以冬季最多而夏季最少。近50a,上海霾日数呈现出西南部最多-市区较多-东北和东南部最少的空间分布,霾日数的空间变化趋势则表现为西南部增加较多而东部增加较少。1981～2008年,上海霾日数在西部和南部都增加,东部则减少。     

1961~2013年长江三角洲地区霾日季节特征及变化分析

选取长江三角洲146个观测站1961~2013年的地面观测资料,分析了霾日季节性的年际、年代际长期变化及空间分布规律。结果表明,长江三角洲霾多发时段随年际增长逐渐由冬季蔓延至春季,秋季和夏季。长三角平均霾日的季节变率从60~70年代的72.5%~78.5%,80年代跌至61.2%,到90年代跌至55.3%,而在本世纪的13 a低达52.3%,体现了长三角霾日变化季节性的年代际特征,即近53 a季节差异在不断减小,霾趋于常年化发生。霾日季节性的空间分布及年际变化特征还表明:近53 a长三角霾日呈持续上升趋势,1980年以前的2个年代增长缓慢,并维持低霾日水平,尽管1980年以后仍然增长缓慢,但维持多霾日的较高水平。霾日高发区域主要集中在南京-镇江一带、上海西南部地区、湖州-杭州-绍兴-金华一带、宁波西北部地区,高值中心依次为金华西北部兰溪市的70.2 d,江苏南京市的 40.0 d,上海金山的38.0 d以及宁波余姚市的35.5 d。长三角中部的霾日年增长率整体低于南部和北部地区,江苏中部及南部、浙江南部及东部沿海、安徽东南部地区是霾日年际增长高值区。长三角霾日年际变化趋势以夏季增长率最高,其次是秋季、春季,冬季霾日年际变化趋势普遍增长率最低,近53 a来长江三角洲大部分地区出现了霾日季节性差异变小的季节性变异特征。     

安徽省霾时空分布特征分析

利用安徽省78个气象台站1971～2010年能见度和相对湿度资料,统计出历年各站霾发生日数并分析其时空分布特征,通过历年霾日数变化趋势、EOF分析等方法对安徽省近40 a霾的气候变化特征进行分析。结果表明：安徽省霾日数存在显著的增多趋势;霾高发期在秋冬季,1月更是一年中霾发生最多的月份;5～6月是霾发生的次高峰,6月的极重霾为全年中最多;白天出现霾的几率高于夜晚,早上8时是一天中最容易出现霾的时刻。安徽省霾年平均日数的空间分布很不均匀,平原多于山区,主要城市及周边地区的年平均霾日数较多,山区很少;沿淮淮北的极重霾日数最多。2007年前后霾的年平均日数达到40 a来的最高值。霾日数EOF前4个模态累积方差贡献为793％,说明安徽省绝大部分地区霾日数随年代的变化都是呈增长趋势;时间系数表现为明显的年代变化,以3～4 a周期震荡增长为主     

近53年宜昌市霾的演变特征及气象因子诊断

利用1955～2007年宜昌地面观测站相对湿度、能见度资料,2001～2007年08时高空探测规定层气温资料,在对霾记录进行订正处理的基础上,研究了霾天气的气候特征以及霾与地面风向风速、地面气压场、地面气温、连续不降水日数以及高空逆温层、等温层的关系。结果表明,宜昌霾天气从70年代中后期开始迅速增加,从80年代至今每年的霾日数基本在125 d以上;冬季和初春是宜昌霾天气多发的季节,尤其是1、12月几乎有一半的时间会出现霾;5～9月降水季节由于雨水的冲刷作用,宜昌霾天气出现的较少;气压场的减弱、地面气温的增加等气象因子有利于霾天气的出现;连续无降水日数比较多的月份,对应地该月的霾日一般也比较多。同时,研究也初步揭示了近些年宜昌霾日增多除了与城市工业快速发展、生态环境遭到破坏,从而使滞留在空气中的污染物增多有关外,还与宜昌静风多、风速小,低空常存在逆温层、等温层的气候特点,以及宜昌的盛行风方向多化工企业这些因素有关.     

岷江上游干旱河谷气候特征及成因

干旱河谷是我国民族多样性、文化多样性、环境异质性及生物多样性最为丰富的地区,以其较好的光热等条件成为整个川西地区人口和城镇分布集中的核心地带,但是由于日益增加的人口压力和随之而来的人地矛盾,加之干旱河谷脆弱的生态系统,引发了严重的水土流失、泥石流、山体滑坡等自然灾害.以岷江上游干旱河谷为例,探讨了干旱河谷气候成因的自然因素和人为因素,指出人类活动是叠加于自然因素作用之上的,不是起主导作用,大气环流、局地环流、地理位置和地形地势造就了当今干旱河谷气候形成,是干旱河谷气候形成的主要因素;其气候特征具有:(1)气温年较差小,日较差大,春季气温回升快,秋季下降迅速,≥10℃的积温大,持续时间较长,地温稳定,在冬、夏季均能对地温起调节作用,但在部分地段有极值出现,对作物和林木生长造成不利影响;(2)降水较充沛,干湿季明显,但由于蒸发量大,表现为全年水分亏损,从作物和林木生长而言,雨季的水分亏损更为严重;(3)日照充足,太阳辐射强烈等典型特征.     

从气溶胶微物理属性分析冬季重庆地区霾的垂直分布特征

采用2007~2011年冬季(12月~次年2月)CALIPSO星载激光雷达L1监测数据,通过分析532 nm总后向散射系数、体积退偏比和色比,对重庆地区冬季霾期间气溶胶光学和微物理特性的垂直分布进行了研究。结果表明:重庆地区冬季霾期间,大气散射能力随高度减弱,在0~1 km高度最强;各高度层气溶胶粒子规则性与粒径大小的分布情况与全年总体分布情况基本相同,但变化趋势单调性更强,0~1 km高度层规则的、大颗粒气溶胶所占比例最大,3~4 km高度不规则的、小颗粒气溶胶所占比例最大;年际变化上,气溶胶散射强度逐年增强,其中2008~2010年变化较小,2011年明显增强;各年均以规则的、小颗粒气溶胶为主,2011年不规则气溶胶所占比例最大,而大颗粒气溶胶所占比例逐年增大。     

铜陵市环境气候指数与气候变暖的联系

应用1980~2012年逐日气象观测资料,分析了铜陵市与城市生态环境密切相关的主要气候指数的变化特征及其对区域气候变暖的响应。结果表明:铜陵市近33a来生物生长季指数、人体舒适日数呈上升趋势。HDD(热度日)指数呈现下降趋势,CDD(冷度日)指数呈现上升趋势,HDD的下降速率明显高于CDD的上升速率。铜陵市霾日数的年际差异明显,近33a来霾日数呈下降趋势,平均每10a减少10.7d。年平均气温与生长季指数、CDD及热不舒适日数之间存在显著的正相关,而与HDD、冷不舒适日数及霾日数之间为显著的负相关。从总体上看,区域气候变暖有利于铜陵市生态环境的改善,但其负面影响仍然值得关注。     

近50年安徽省气候生产潜力演变及粮食安全气候承载力评估

安徽省是重要的粮食产区,在保障我国粮食安全中发挥着重要作用,研究该省气候生产潜力的演变特征,面向粮食安全分析其气候承载力具有显著的现实意义。本文从粮食生产与光温水等气候因子的关系出发,采用逐级订正的方法计算了安徽省的气候生产潜力及其变化特征,并根据不同生活水平下的粮食需求指标,分析了安徽省的气候承载力和剩余空间。结果表明,安徽省气候生产潜力的地理分异特征显著,其中北部高于南部、平原高于山区,高值区主要集中在沿淮及淮北地区,与耕种条件配合较好,有利于生产潜力的发挥。1961~2013年全省气候生产潜力基本呈一致下降趋势,近50年平均减少了约10%。安徽省目前粮食消费水平和结构属温饱型向小康型过渡阶段,在充分发挥气候生产潜力的前提下,全省气候资源所能承载的粮食产量均显著超过不同生活水平下的总需求量。小康水平下,气候承载力的相对剩余率总体呈东北向西南递减的趋势,除部分城市地区和山区外,全省大部地区气候承载力的剩余空间仍较富裕,能够较好的保障粮食需求。总的来看,由于安徽省光温水以及耕地等条件配合较好,气候承载力较高;虽然受太阳辐射影响,近年来气候生产潜力下降,但在保障未来小康社会的粮食安全方面,安徽省仍具有较好的气候承载力,粮食生产还有较大的提升空间。     

“2+26”城市治霾方案效果评估:以山东省为案例的研究

以京津冀大气污染传输通道“2+26”城市为对象的区域性雾霾专项治理已经开展两年有余。要判断“2+26”城市治霾方案的实施是否取得了显著成效需要通过科学的实证分析加以验证。采集山东省13个内陆城市2016—2018年每日空气质量指数(AQI)、六种单项污染物(PM 2.5、PM 10、SO 2、NO 2、CO、O 3)浓度以及气象条件等数据,以其中属于“2+26”城市的7城市作为实验组,其余6城市作为对照组,基于双重差分法,对“2+26”城市治霾方案在山东省相关城市的实施效果进行评估,试图分离方案实施所带来的环境效应。结果表明:①“2+26”城市治霾方案的实施总体上有效,对污染传输通道7城市空气质量指数(AQI)指标的降低发挥了显著作用。②“2+26”城市治霾方案对污染传输通道城市的PM 2.5、PM 10、CO浓度的降低有显著贡献,但对SO 2、NO 2和O 3指标的改善贡献并不明显。③对方案进行分时段动态效应分析发现,《京津冀及周边地区2017年大气污染防治工作方案》的发布并未对污染传输通道城市空气质量改善产生立竿见影的效果,而《京津冀及周边地区2017—2018年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》《京津冀及周边地区2018—2019年秋冬季大气污染综合治理攻坚行动方案》的落实和执行才是“2+26”城市治霾方案显著见效的保障。该研究在严格遵守双重差分法前提条件的同时,还通过了一系列稳健性检验确保评估结果的可靠性。     

后巴黎时代气候立法的合宪性审查：美国、德国典型气候诉讼比较

气候风险是现代风险的典型代表,其对既有的法律体系提出了新挑战,要求作为根本法的宪法进行回应。对气候立法进行合宪性审查不仅具有必要性,还具有完善权利救济途径和弥补代议制多数民主局限的双重正当性,有利于从整体上推动碳达峰、碳中和目标的实现。作为对气候风险的法制回应,2015年联合国气候变化大会通过了《巴黎协定》,明确了国家应对气候变化的法律义务,触发了针对国家气候立法进行合宪性审查的气候诉讼浪潮。而作为新兴领域立法,气候立法在各国既往的合宪性审查实践中缺乏经验的积累和基准的建立。美国和德国代表着世界上现存的两种合宪性审查模式。对美、德两国相关宪法理论和前沿实践的对比分析,有利于为中国气候立法合宪性审查的开展提供参考,进而提升中国气候立法的科学性。在宏观层面,中国是《巴黎协定》的缔约方和积极践行者,今后在对相关立法进行合宪性审查时总体上应向气候变化问题保持开放,同时对气候立法宜采用一种较为宽松的审查基准。在具体操作层面,以比例原则为框架进行审查,这种技术模式不仅与中国的宪法语境更相洽,也与强调可持续发展的气候立法更为兼容。     

气候变化条件下的气候工程移民问题及对策分析

气候变化及其不利影响所导致的大量气候移民,已成为21世纪人类社会所面临的严峻挑战。气候变化条件下人类实施了宏、微观气候工程以应对逐渐恶化的自然生存条件,并促生了大量气候工程移民。通过对气候工程移民的概念界定和类型划分,剖析气候工程实施给移民造成的次生贫困化、社会适应度降低等影响;对气候工程移民实施中存在的调地困难安置难度大、补偿标准低、生计模式骤然转变、社会资本流失等问题进行了透视。为此提出提高补偿标准增加土地熟化投资、持主导产业加大后扶力度、培育移民可持续发展能力、更新移民观念完善社会保障制度、关注移民社会结构特殊性促动移民社会适应等对策建议。     

气候风险视域下气候移民的迁移机理、现状与对策

在全球气候变化的总体背景下,全球变暖、冰川融化等渐变缓发性气候风险与干旱、洪涝等极端突变灾害性气候风险发生的概率进一步增大,其不利影响所导致的现实或潜在的大量气候移民已成为21世纪人类社会面临的严峻挑战。结合已有的研究文献对历史时期、工业革命以来,气候变化导致气候风险加剧、气候灾害频发突发与环境变迁相互作用,导致的人口迁移、人口分布变化和政治、文化、经济中心变更的机理逻辑展开分析。以把握现阶段气候移民数量不断攀升、波及区域持续扩大、临时性迁移向永久性移民持续演变、多种因素叠加交织下气候移民问题日趋复杂化的演变发展态势。并针对气候移民现状及其发展趋势,提出了需制定国际气候移民法、加强国际合作、致力减缓与主动适应并举、在国际社会建立应对政策与治理机制和管理机构、降低气候移民的社会脆弱性等对策建议。以期为有效破解气候移民难题,化解气候移民面临的各种社会风险,促进社会的良性运行与协调发展做出初步探索。     

区域一体化的减霾效应——基于断点回归的经验证据

大气污染的流动性以及治理过程中存在的搭便车现象决定了大气污染治理需要在更大的区域范围内实施联防联控政策。随着中国经济发展由高速增长转向高质量发展,经济发展的空间结构正在发生深刻变化,以城市群、都市圈为单位的区域一体化在推动经济发展以及环境治理过程中扮演着越来越重要的角色。文章采用2005—2019年中国区县面板数据,基于地理断点回归方法,研究以城市群为单位的区域一体化是否有利于更好地减霾。实证结果发现：(1)整体而言,以城市群为单位的区域一体化发挥了减霾效应,城市群边界内区县的PM_2.5年平均浓度相较城市群边界外区县低11.204μg/m³。(2)机制研究表明,结构性减霾和技术性减霾是区域一体化发挥减霾效应的重要途径。前者主要通过中心区域与外围区域的产业分工和转移实现,后者主要通过中心-外围结构下技术转移和知识溢出实现。(3)区域一体化产生的减霾效应存在较大区域差异,发育较为成熟的三大城市群减霾效应最为显著。进一步地,以城市群为单位的大气污染联防联控政策起到了更好的减霾效果。(4)文章研究结论表明,区域一体化产生了显著的正环境影响,在城市群范...     

江苏省旅游气候舒适性分析及旅游区划

通过对江苏省气候特点和旅游资源分布特点的分析,选用温度、湿度和风速为主要评价指标,对江苏省1979~1998年气象数据进行系统分析,并利用聚类分析和GIS技术进行旅游舒适度区划,将江苏省划分为3个旅游区:初春初夏旅游区Ⅰ、夏季旅游区Ⅱ和春秋季旅游区Ⅲ,并参考区位、旅游资源等相关指标,将3大区域又分为6个二级旅游区。通过区划发现,苏北苏中适宜开展初春和夏初旅游,而沿海城市可以开展夏季海滨避暑旅游,在长江沿岸,苏南自然景观和人文景观旅游资源丰富,有利于在春秋季旅游。针对各类地区的气候特点和主要旅游资源,初步提出了开发旅游资源的建议,对于辅助江苏省相关部门制订旅游规划和指导游客确定旅游时间和路线等均具有一定实际意义。     

气候变化条件下的气候移民问题及对策分析

气候变化及其不利影响所导致的现实或潜在的大量气候移民,成为了21世纪人类社会面临的严峻挑战,正日益受到各国政府和国际社会的高度重视和广泛关注。通过对人类社会现实和历史发展进程中,诸种气候变化形式导致的气候移民现象及其概念的剖析;对气候移民数量规模不断攀升、波及区域持续扩大、临时性迁移向永久性移民持续演变、多种因素叠加交织下气候移民问题日趋复杂化等亟需关注与解决的问题进行了透视。针对气候移民问题,提出了加强国际合作、致力减缓与主动适应并举、在国际社会建立应对政策与治理机制和管理机构、降低气候移民的社会脆弱性等对策建议。以期为有效破解气候移民难题,化解气候移民面临的各种社会风险,促进社会的良性运行与协调发展做出初步探索     

长江上游陇南山区连阴雨时空演变气候特征与灾害风险区划

从陇南市1971~2010年连阴雨资料入手,分析得出:陇南市连阴雨主要集中出现在5~10月,其中,5~7月夏收夏种期和9~10月秋收秋播期连阴雨危害最大,出现频率最高,造成的灾损最为严重。结合人口、GDP、耕地比等资料,利用ArcGIS软件,得到连阴雨灾害危险性图层,再与承灾体易损性评价、灾害的孕灾背景进行叠加、合并以及等级划分操作,最后得到连阴雨灾害的风险评估及其区划。结果表明:康县、两当南部与武都、文县高寒阴湿区连阴雨危险性等级最高,为连阴雨高风险区,礼县、宕昌及白龙江、白水江、西汉水流域低海拔区连阴雨危险性等级最低,为连阴雨低风险区。研究结果对指导长江上游科学规划抗洪防涝工作,预防地质灾害和水土流失发生,保护生态环境,特别是合理作物布局,巧用天时,周密安排3夏和3秋农业生产工作,预防和减轻连阴雨灾害损失提供了科学依据。     

近16年金沙江流域植被覆盖时空特征及其对气候的响应

植被覆盖度是生态系统变化的主要指标之一.改善植被观测的时空尺度和植被动态变化及其驱动因素的方法,能够为我们提供更多植被变化的信息,有利于更好地了解该地区生态环境的特征和变化.基于MODIS-EVI数据,使用Sen和Mann-Kendall模型,结合偏相关分析和灰色关联分析(GRA)等方法,探索了金沙江流域近16年植被覆盖的时空演变特征及其气候驱动力.结果表明:(1)在近16年中,金沙江流域的植被覆盖总体上呈增加的趋势,EVI增速为0.011/10a;(2)植被覆盖改善区和退化区面积分别占总面积的55.53％和28.95％;(3)植被覆盖受气温和降水驱动的区域分别占总面积的32.627％和28.265％.在半干旱区,植被覆盖变化主要受降水的影响,而在半湿润和湿润区主要受温度的影响,但地形和植被类型会改变气候与植被覆盖之间的相关性;(4)半干旱区植被覆盖对气候的响应不明显,在半湿润和湿润区植被覆盖对温度的响应要慢于降水,响应时间也随海拔和植被类型的不同而变化.高海拔地区的植被对气候因素的响应要快于低海拔地区,农作物和草地对气候的响应更快,针叶林和混交林对温度的响应要快于降水.     

武汉市一次污染过程的局地流场和边界层结构的数值模拟

利用2013年11月武汉市逐日空气质量资料、地面气象观测资料、NCEP/NCAR再分析资料和L波段雷达探空资料,通过WRF模式模拟空气污染生消过程中的局地气象条件变化,探讨特殊地形条件下边界层结构变化和局地环流在污染物生消过程中的作用和影响。结果表明：（1）武汉地区当背景环流场强的时候,由地形引起的局地流场对污染物扩散的影响就弱,反之当背景环流场弱的时候, 地形对流场影响明显:夜间为山风,白天为谷风。夜间山风与偏西北气流及偏东气流在武汉及周边地区辐合,形成气流汇聚带,在武汉地区形成一个反复污染带,即由地形引起的局地流场对污染物扩散的贡献就大;（2）武汉地区发生空气污染时,地面湿度较高,边界层呈上干下湿状态,其特征为暖而干且有偏东小风,这导致污染物不断堆积和重污染过程的形成。     

基于连续无有效降雨日数指标的江西省干旱时空分布特征

全球气候变化的背景下,由于降雨不均发生的干旱问题已严重威胁作物生长和粮食安全,探究江西省干旱特征为防灾抗旱和农作物生长提供理论参考。利用江西省15个气象台站1957～2015年的逐日降水资料,以连续无有效降水日数为指标,分别计算了不同季节的干旱频率、干旱站次比和干旱持续天数,得到干旱频率的空间分布特征,并分析干旱站次比和干旱持续天数的年际变化趋势;同时引入逐日干旱频率,研究江西省不同站点的逐日干旱动态变化。结果表明：(1)江西省各地区夏旱和秋旱频发,以7～11月伏秋旱最为严重;(2)春旱主要发生在赣南,夏旱高发地区主要在鄱阳湖平原和赣州南部,全省只有较少地区秋旱轻微,其他大部分地区秋旱较为严重,冬旱呈现由北向南逐渐增大的趋势,一年中赣州都是干旱发生较为严重的区域,为江西省干旱重灾区;(3)江西省与各子区域的变化趋势基本一致。春旱和秋旱年际变化呈增加趋势,仅赣南地区干旱强度略有减小;夏旱呈降低趋势;冬季干旱范围虽有增加趋势,但干旱强度有减轻的趋势;赣南地区干旱情况总体呈减弱的趋势,仅冬季干旱强度有增强的趋势。     

气候移民的概念与类型探析

气候变化问题、气候变化及其不利影响所导致的现实或潜在的大量气候移民已成为21世纪人类社会面临的严峻挑战,是现阶段人类社会普遍关注的核心问题之一。通过对社会发展进程中各种主客观因素叠加作用导致的渐变缓发性气候风险、极端突变灾害性气候风险等诸种气候变化现象所导致的气候移民问题的剖析,结合已有的研究文献对历史、现实条件下气候变化导致的气候移民产生的机理与逻辑展开分析,以把握其演变发展趋势。从而对气候移民进行概念上的辨析、梳理和界定,以揭示气候移民的实体内涵、本质特点与根本属性;并依据移民的迁移意愿、迁移时限长短、迁移的空间区域和距离远近、导致气候移民的不同致因对其进行类型上的划分与归类,以期加深我们对气候移民问题的深入理解与认知,更好把握气候移民问题产生的本质与演变发展规律。从而为有效破解各种气候变化现象导致的气候移民难题,化解气候移民面临的各种社会风险,促进社会的良性运行与协调发展做出初步探索。