气候变化的主要特征范例6篇

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气候变化的主要特征

气候变化的主要特征范文1

李洋洋(1989—),女,河南省平顶山人,郑州大学水利水电工程09级本科生

刘志杭(1990—),男,河南省信阳人,郑州大学电子信息科学与技术09级本科生

摘 要:气候变化是21世纪全球面临的最严峻挑战之一,亦是各国可持续发展中需要解决的重大课题。应对气候变化影响要认识气候变化的自然规律和人类活动的影响及其不确定性,加强适应方式和适应能力的对策研究,提倡低碳之路和可持续发展方式。

关键词:气候变化 低碳经济 可持续发展

近百年来,全球经历着一场以变暖为主要特征的显著气候变化,导致了生态环境系统的一系列变化,人类社会的生存安全受到了严重威胁。由于目前气温上升和二氧化碳量增加的耦合,人们自然联想到了温室效应。气候变化的原因可能是自然本身的演化进程,也可能是由于人类活动引起的对大气组成和土地利用的持续性改变所致。

1.气候变化的原理

全球气候变化究竟由于自然周期还是人类活动,还有一些争议。目前的主流观点认为全球气候是变暖的,温室气体的过量排放是变暖的主要原因。但是,仍有一些科学家不断向这种主流观点提出挑战,主要争议有以下两个方面:

1.1 气候变暖的机制

一种观点认为,全球气候变暖主要是由于人类各种活动造成的。工业革命以来,人类为发展经济,人为改变大气下垫面,向大气中排放大量温室气体,并释放大量的热量。

另一种观点认为,现代气候变暖是自然规律所起的作用。尽管20世纪全球气候变暖明显,但也不是一年比一年暖,而是气温在波动中上升,说明温室效应增强并不是气候变化的主导因素。

1.2 未来全球气候变化的预测

尽管目前所作的大部分预测表明未来全球气温将持续上升,但这种预测的结果仍值得进一步探讨。

①目前所做的预测只是建立在理论基础上,而且全球气候的变化除与温室气体有关外,还与其他许多因素相关,而预测模型中只考虑了部分因素。

②从全球气候的变化特点来看,虽然近百年来全球气温普遍变暖,但全球气温的升高并非呈直线趋势上升。从上世纪到本世纪90年代,全球气温的变暖并不是持续的。

事实上,气候变化是一个极其复杂的系统过程。限于气候观测资料本身的缺陷、气候模式的不完善性以及影响气候变化因子和机理的复杂性,到目前为止,在气候变化成因方面所获得的结论仍然存在着不确定性,今后还需要做进一步的研究。

2.气候变化的危局

近年来气候变化引起了水资源失衡、农业减产、生态系统受损,对人类可持续发展带来巨大冲击。具体表现在:

2.1 对水资源的影响

气候异常,冰川融化,短期内会引起一些地区洪涝灾害,长期则会导致局部地区出现严重的水资源危机。气候变化通过大气环流、冰雪条件变化等引起降雨、蒸发、入渗、土壤湿度、河川径流、地下水流等一系列的变化,进而改变全球水文循环的现状,引起水资源在时空上的重新分配,改变了降水分布格局和降水量,引起降水的地区、时间以及年际分布更加不平衡,加剧了水资源的不稳定性和供需矛盾。

2.2 对农牧业生产的影响

气候变化对农业的影响是复杂而不确定的,农业生产布局和结构将发生变动,种植制度和作物品种将发生改变;潜在的荒漠化趋势增大。气候变化还将加重农业和林业的病虫害,加上干旱和洪涝频率增加的影响,会造成农业生产风险增大。此外,气候变化对农业生产和农产品价格的影响预计会造成全球粮食供给紧张,乃至引起全球经济收益的波动。

2.3 对生态系统和生物多样性的影响

气候变化会在不同程度上影响和破坏自然生态系统中的生物链、食物链,给地球物种的生存和延续带来严重的后果。气候变化将在几十年里发生,而大多生态系统不可能如此快地响应或迁移,自然生态系统将越来越不能与变化了的环境相适应,许多生物物种的生存环境受到严重影响,加速了灭亡。消失的物种不仅会使人类失去一种自然资源,还会通过食物链引起其他物种的消失。

2.4 对沿海地区的影响

气候变化对海洋的影响包括海面温度上升、平均海平面上升、海冰融化增加等。这些因素将可能使沿海地区洪灾严重,风暴的影响范围扩大,海岸受到更严重的侵蚀,以及由于海水倒灌进淡水蓄水层而引发地区性淡水资源紧缺等。

2.5 其它方面的影响

气候变化可能会增加灾难性天气出现的概率,导致一些特定的生态系统、生态群落和种群发生变化,包括微生物、病毒,可能会加快它们繁殖的速度并引发大量蔓延,这些新型病毒严重影响着人类安全与健康。

3.气候变化的对策

全球气候变化和自然环境急剧恶化,任何国家和任何人都不可能独善其身,对责任的承担也不能置之度外,在共同的生存环境下,负有共同的责任。在经济社会发展日益受到能源和环境制约的背景下,低碳经济作为应对全球气候变化、保障能源安全的基本途径和战略选择,正在全球范围内得到广泛认同。

低排放、低污染的生产和生活方式,既可减少人类在生产和生活过程中对能源的消耗,缓解能源储藏日益匮乏的压力,又可减少温室气体的排放;既节省了生产和生活消耗能源的成本,同时由于碳排放的减少,今后治理环境的投入也会相应减少;并且能够在很大程度上缓解能源供需矛盾,加快工业化进程和环境改善,对于经济发展方式转型有着举足轻重的作用。

结语:

21世纪全球气候仍将持续变化,极端气候频现,生态环境恶化。气候的非自然变化对自然环境的影响从局部开始,而以灾难性的全局性结果告终。尽管目前我们对全球气候变化的本质、趋势和程度的认识还有相当大的不确定性,但无论怎样都应充分重视全球气候变化问题,加强这方面的科学研究。

在全球携手应对气候变化,减少温室气体排放的同时,通过发展低碳经济来解决气候变暖和经济发展之间的矛盾,日益受到越来越多国家的认同和重视。低碳是实现发展的途径和手段,也是未来可持续发展的主要特征和标志。(作者单位:郑州大学水利与环境学院)

参考文献:

[1] 王绍武,罗勇,赵宗慈等.关于气候变暖的争议.自然科学进展,2005年8月,第15卷,第8期,917~921

气候变化的主要特征范文2

随着气候问题与经济、政治、军事安全、伦理等广泛领域的问题交互融合,有关“气候变化问题”的研究日益盛行,国际气候谈判也逐步升级。当下,气候问题成为各种国际会议,包括20国峰会、达沃斯论坛、亚太经合组织峰会,乃至联合国安理会的讨论范畴。国际气候谈判每个阶段的成果,无疑都是国家及国家集团间的政治权衡和利益妥协的结果。显然,气候变暖问题的讨论已经成为国际关系博弈的重要竞技平台,成为当今世界上主要大国必然要参与和争夺的国际领域。如同所有国际关系领域的发展规律一样,全球气候问题的演进过程既深受不同国家集团,尤其是有实力大国的行为影响,同时又凭借其国际机制的约束力反作用于大国的对外政策行为。

发达国家与发展中国家之间的巨大分歧导致气候谈判会议频频受阻,从各方立场和利益分析,可以总结出背后隐藏着的几大矛盾:第一,经济发展水平不同导致责任不平等;第二,国情不同导致受气候变化影响的脆弱性不平等;第三,历史责任不平等以及对公正含义的理解不同;第四,国际互信的缺失导致追求相对收益。因此可以说,全球变暖问题并不仅仅是一个“是否真实”的科学话题,而且还是“成本多少”的经济话题,也是“如何分配”的政治话题以及“责任在谁”的道德话题。世界各国围绕气候变化问题展开的互动与斗争,不过是在“公平、正义”的口号下包装着的经济成本问题:由于温室气体的减排在目前而言必然会带来巨大的经济成本,而经济成本的分配就成为各个国家争论的核心。可以预见,在解决温室效应的技术革命还没有到来之前,在石油、煤炭等高碳燃料的替代品还没有完全发展成熟之前,各个国家对于如何分派减排指标,必定还会各持己见、争论不休。

在气候变化领域,世界各国围绕自己的国家利益或者集团利益展开了长期的争斗。以2009年的哥本哈根气候大会中的各国分歧为例。哥本哈根气候会议需要解决的几大问题包括:明确发达工业化国家具有法律约束力的中期减排目标;确立主要发展中国家按照自身国情,在现有措施以外,能采取何种程度的缓解措施;确立发达国家援助发展中国家采取减排行动的资金和洁净技术的提供方法;在公约框架下,建立金融资源治理结构,管理用于减排和缓解危机的援助资金,明确发展中国家将如何分配和花费该项资金。在哥本哈根气候会议上,以美国为首的发达国家与以中国为首的发展中国家之间的立场与主张也呈现明显的分化现象。一般观点认为,哥本哈根会议亟待化解的矛盾主要有四个:第一是发达国家2020年减排目标,即中期减排目标,发展中国家要求发达国家履行2007年“巴厘路线图”中作出的“在2020年应比1990年至少减排40%”的承诺,但发达国家的态度各异;第二是中国和印度等发展中大国的减排问题,发达国家要求与发展中国家“共同承担”减排责任,提出应讨论发展中国家是否也要作出“可测量、可报告、可核实”的减排承诺或行动(简称“三可”标准),但发展中国家作为新兴经济体因发展国内生产力的需要而拒绝;第三是发展中国家应对气候变化必需的技术和资金来源,发展中国家认为对气候变化问题负有历史责任的发达国家应予提供,但发达国家不愿意对发展中国家提供资金、技术等实质性的援助;第四是气候变化谈判的框架和原则,发达国家要求实现《联合国气候变化公约》与《京都议定书》基础上的“双轨谈判”合二为一,从而抛弃《京都议定书》中的“共同但有区别的责任”原则,要求发展中国家承担与发达国家相同的减排责任,发展中国家则坚决反对。值得注意的是,国际气候机制所具有的“软法”的形式,招致众多的批评和争议。其中争议较大的是:由于“软法”过分依赖国家的自愿性,参与国际气候机制的国家即使不按期完成减排目标、不制定完善措施,也不会受到国际组织或其他国家的相应惩罚,故许多国家名义上参与和支持国际机制,实际上并没有很好地在本国执行相应的政策。

与发达国家相比,发展中国家在国际气候谈判中经历了分化与组合。实际上,整个发展中国家中的相对富裕国家都面临着日益攀升的减排呼声。发展中国家内部的意见开始出现分歧。其中,那些受到全球变暖最直接威胁的小岛国家联盟表现最为激进,非洲与亚洲地区那些生态脆弱性特征明显的国家也异常焦虑。而中国、巴西、印度这些相对富裕的发展中国家,以及韩国、新加坡等相对发达的国家,则对被要求承担一定的减排目标意见不一。这种状况在2007年的印尼巴厘岛会议上就初现端倪,而在随后的波兹南会议、哥本哈根大会、坎昆会议上更是表露无遗。

面对国际压力,巴西、墨西哥以及韩国等国家作出了积极的反应。其中,巴西不仅主动提出量化减排的目标,并通过了相关法律《PNMC》。在哥本哈根气候大会上,巴西总统就向世界承诺,推行可持续发展战略,并制定相关的社会、经济、环境政策,试图以巴西的模式向世人证明:经济增长、社会公平和环境保护不仅仅是可兼容的,而且是一种良性发展战略。巴西之所以实施这样的政策有两方面因素:一方面,巴西力图通过国际气候谈判中的积极姿态,在全球层面建立自己的良好声誉,从而实现自己的“大国梦想”;另一方面,巴西政府非常清楚地认识到,对于巴西来讲,即使认真履行承诺,成本也不会非常高。可以说,巴西为了成为具有全球影响力的大国,必须开展积极主动的外交活动,追求良好国际声誉,争夺国际体系的话语主导权,而巴西自身的优势又使得其承诺不会为自己带来巨大的负担。这是其确定气候政策的基点。而墨西哥、阿根廷以及韩国政府的气候政策与外交,也有类似的举动与效果。

基础四国当中,印度的气候外交可谓特别成功:既坚持原则不承诺量化减排,又避免成为发达国家与发展中国家的目标。印度的人均温室气体排放量比较小,从1999年到2007年,一直保持在人均1.9吨,总量约占全球温室气体排放的5%。印度坚决反对在国际气候谈判中设定具体的减排目标,并表示将联合中国共同抵制以美国为首的发达国家的压力。印度政府相应地出台了应对气候变化问题的政策(比如在2008年出台了《印度气候变化国家应对方案》),并采取具体行动来扩大自己的国际影响力。印度在应对气候变化问题上的谈判大体上是成功的,既与发展中国家结成同盟,又与发达国家积极合作,获得了良好的效果。

气候变化的主要特征范文3

春天气候变化无常,忽冷忽热,忽风忽雨,很容易患上“气象病”。专家提醒,春季要特别注意气候变化,及时增减衣服,增强体质。

由于气候原因造成的疾病统称为“气象病”,因为气候变化可引起人体一系列生理反应,影响身体健康,气候变化频繁的春天是“气象病”的高发时期。春天气候的最明显的一个特点是乍暖乍寒,天气多变,早晚温差大。如果我们过早地脱去冬衣,身体容易受到春寒的伤害,所以,民间所说的“春捂”是有一定道理的。

春季最容易受到“风邪”的侵袭。因为“风为万病之始也”,“风为百病之长”。单独的“风邪”致病性还不强,如果它与其他“邪气”相结合,则危害性很大。如与“寒邪”相结合,就容易患上“风寒感冒”;与“湿邪”相结合就容易患上“风湿病”;与“热邪”相结合就容易患上“风热病”等。从广义上讲,“风病”包括很多种疾病,几乎涉及到春季容易发生的各种传染病、多发病和常见病。如流行性感冒、哮喘、气管炎、肺炎等呼吸系统疾病,还有中风、高血压、冠心病、脑梗等心脑血管疾病,还有一些过敏性疾病,如过敏性鼻炎、过敏性皮炎等。所以,春天最常见的“气象病”就是由“风邪”所致的各种疾病。从这个意义上讲,春季防病首先要防“风”。

二、春季谨防情绪“感冒”

万物复苏,春天带给人们的总是希望。但对精神科医生来说,春天是让人头痛的一个季节。因为春季气候多变,日照和气温变化大,特别容易引起人体内环境和内分泌活动发生变化,诱发多种精神科方面的疾病。最常见心理障碍有下列几种情况。

1.心境障碍――像孩儿脸变化无常。

主要表现为抑郁和躁狂两种截然相反的极端的反应,或者两种状态交替出现。抑郁发作时,患者情绪消沉,对日常活动丧失兴趣,整日愁眉苦脸,感到持续性疲乏。患者常常感到思维变慢了,能力下降了,自疚自责,将生活中的一些小失误无限放大等。抑郁常表现有晨重夜轻的规律。躁狂发作时,以激惹为主,有时为小事会发生冲动,有时也表现自负,感到自己聪明异常,能力无比。由于活动增多、兴奋,可表现睡眠减少,体力消耗过多,可出明显的消瘦现象。

2.焦虑――像春雷不期而至。

焦虑症是以紧张、担忧、恐惧等焦虑症候群为主要特征的神经症,可分为惊恐障碍和广泛性焦虑两种形式。

广泛性焦虑包括心理障碍、躯体症状、运动和肌肉紧张等表现。主要表现为客观上并不存在的某种危险使自己总是担心、害怕、紧张。临床上可出现口干、吞咽困难、胀气心悸、头痛,甚至于肌肉强直等表现。

惊恐障碍发作时常有明显的头痛、心悸、剧烈心跳、呼吸困难、四肢麻木甚至四肢不能控制地发抖、出汗。

3.失眠――像春雨缠绵不断。

失眠是最常见的一种睡眠障碍,患者常有精神疲乏、头昏眼花、头痛耳鸣、记忆力不集中等表现。长期失眠易导致免疫力下降,使人早衰、早老,缩短寿命。

防治情绪“感冒”的最好方法是要注意精神调养。调养的关键在于排除杂念,保持心地淳朴专一,顺乎天理。正如庄子所说的那样“弃事则形不劳,遗生则精不亏,夫形全精复,与天地为一”。

三、春季谨防螨虫病

气候变化的主要特征范文4

[关键词] 低碳经济 低碳发展 经济发展路径

“低碳经济”概念首先由英国提出,其实质是能源效率和清洁能源结构问题,核心是能源技术创新和制度创新,目标是减缓气候变化和促进人类的可持续发展。即依靠技术创新和政策措施,实施一场能源革命,建立一种较少排放温室气体的经济发展模式,减缓气候变化。

“低碳经济”的理想形态是充分发展“阳光经济”、“风能经济”、“氢能经济”、“生物质能经济”。但现阶段太阳能发电的成本是煤电水电的5-10倍,一些地区风能发电价格高于煤电水电;作为二次能源的氢能,目前离利用风能、太阳能等清洁能源提取的商业化目标还很远;以大量消耗粮食和油料作物为代价的生物燃料开发,一定程度上引发了粮食、肉类、食用油价格的上涨。从世界范围看,预计到2030年太阳能发电也只达到世界电力供应的10%,而全球已探明的石油、天然气和煤炭储量将分别在今后40、60和100年左右耗尽。因此,在“碳素燃料文明时代”向“太阳能文明时代”过渡的未来几十年里,“低碳经济”、“低碳生活”的重要含义之一,就是节约化石能源的消耗,为新能源的普及利用提供时间保障。特别从中国能源结构看,低碳意味节能,低碳经济就是以低能耗低污染为基础的经济。

中国经济发展的主要驱动力有两个:一个是来自国际社会施加的巨大压力,要求中国承诺温室气体减少排放的义务;二是在中国的工业化进程中,起主导作用的重化工产业不可避免的要大量消耗能源和资源。

一、能源的供给和安全成为制约中国工业化的主要

因素

1.中国工业化进程的主导是重化工产业

中国正处于工业化进程的中期阶段。工业化的主要特征是快速的城市化、基础实施建设以及产业结构由劳动密集型向资本密集型的转化。从发展速度上来看,中国经济增长速度一直超过世界平均水平,并将继续保持快速增长的趋势。2003年,中国人均GDP首次突破1000美元。用这一指标来衡量,中国已经从一个农业国进入了快速工业化阶段。国内外专家学者普遍认为未来20年中国经济年均增长率达到7~8%是比较客观和实际的。中国国民经济增长具有内在的高增长的动力和压力。从发展规模上看,巨大而继续增长的人口意味着,中国在实现工业化过程中所需要的材料生产和消费比其他经济体都要大。

2.中国的环境压力

我国正处于工业化中期阶段,重化工工业化特征相当明显。近年来,我国工业占GDP的比重出现了比较大幅度的增长,2000年超过了50%。2000年共工业占工业总产值的比重超过了60%,2003年达到63.5%,增长势头迅猛。电力、钢铁、机械设备、汽车、造船、化工、电子、建材等工业成为国民经济增长的主要动力。重化工产业具有资源消耗高、污染排放强度大的基本特征。与发达国家的工业化过程不同,发达国家工业化百年来分阶段出现、分阶段来解决的环境问题,在我国改革开放以为短短30年的发展中集中体现和爆发出来,呈现明显的“复合型”、“压缩型”特征。中国生态环境问题的严重性已经不仅仅在于排污总量的增加、生态破坏范围的扩大和资源供需矛盾的严峻,而是资源、环境问题之间以及同社会经济发展之间互相影响,已经危及国家可持续发展的基础。现有的研究足以表明:中国的环境污染和生态破坏带来的经济损失是相当巨大的,按不完全的保守估计,就相当于GDP的7%~20%。由于中国面临着必须以经济建设为中心的艰巨发展任务,未来的发展必然面临巨大的环境压力,而且这种压力将会越来越大。

二、低碳发展是低碳经济的发展方向

所谓低碳发展是指在保证经济社会健康、快速和可持续发展的条件下最大限度减少温室气体的排放。低碳发展,重点是低碳,目的是发展,是一种更具有竞争力、更可持续的发展。低碳约束将制约经济发展方向的选择,决定经济社会向低温室气体排放的方向演化发展。在保持现有技术水平和经济发展模式不变的情况下,碳排放的总量约束会限制经济发展的速度;而在保持现有经济发展速度和质量不变甚至更优的条件下,通过调整产业结构,提高能源效率,改善能源结构,增强技术创新能力等措施可以实现碳排放总量和单位排放量的减少。由此而知,为了实现温室气体排放降低和经济规模持续增长的双重目标,我国需要重新审视现有发展模式,重新选择更持续的经济发展模式,而低碳经济是实现这一目标的首选,低碳发展是低碳经济的发展方向。当然,要实现低碳发展,关键是技术创新。

中国的低碳经济之路任重而道远,但我们有理由相信中国一定可以走出一条适合自己的低碳发展之路。实现经济与环境,人与社会的和谐发展,为构建和谐世界贡献力量。

参考文献:

[1]中国科学院能源战略研究组.中国能源可持续发展战略专题研究

[2]中国科学院可持续发展战略研究组.2004年中国可持续发展战略报告

[3]齐建国: 中国经济长期发展趋势与环境分析

气候变化的主要特征范文5

关键词:气候变化;能源系统;能源供给侧;能源需求侧

中图分类号:F206 文献标识码:A 文章编号:1671-0169(2014)01-0041-06

气候变化是当前国际社会普遍关注的全球化重大问题。许多观测资料表明,地球正在经历以全球气候变暖和极端气候事件频率/强度增加为主要特征的气候变化问题。气候变化正成为~种缓慢发生的灾害,给人类社会带来严重影响,其潜在损失给世界各国提出了适应气候变化的要求。

有关气候变化影响的研究,主要集中在由气候变化带来的一般性物理影响,包括作物生长和虫害、径流量及水资源短缺、疾病与健康、生态系统、动物迁移等。对能源系统与气候变化之间的关系,更多的研究关注“能源消费对GHG排放及气候变化问题”,而对能源部门的气候变化易损性研究并不多,且大多仅着眼于能源系统一个方面。从能源供应链不同层次的视角,Schaeffer等对目前能源系统的气候变化易损性问题进行了总结和归纳;Mideksa等综述了气候变化对电力市场的影响;从区域的视角,Wil-banks研究了气候变化对美国能源生产和使用的影响;Ebinger归纳了能源部门适应气候变化影响的若干关键问题;Yau等则综述了气候变化对热带地区商业建筑和技术服务的影响。

本文以气候变化对能源系统的影响为主题,对近十几年来的最新国际文献进行全面的综述及展望。在阐述主流研究问题的同时,归纳比较了其中的关键研究方法及各自优缺点。最后根据目前研究的特点,提出了可能的发展方向。

一、气候变化对能源需求侧的影响研究

气候变化对能源需求端影响的研究广泛关注气温变化对建筑/居民部门能源需求,尤其是电力需求。这是因为,气温升高趋势导致冬季更为舒适而夏季更为不适,进而使取暖需求降低,制冷需求增加,取暖制冷又大多由电力支撑。McGilligan等指出建筑部门是容易受到气候变化尤其是全球变暖挑战的部门。IPCC第三次评估报告将气候变化对建筑部门的影响总结为“电力需求增加,而能源供给可靠性降低”。

许多学者针对不同国家、地区,探讨了气候变化/CO2浓度增加对能源需求/消费的影响,其中大多数研究针对取暖制冷能源需求。如Bhartendu等用回归方法估算了在大气中CO2浓度增加一倍情景下,美国安大略省的冬季取暖和夏季制冷带来的能源需求变化。Baxter等采用能源终端利用模型估计了到2010年全球变暖的两种情景下,美国加利福尼亚州的能源消费和用能峰值变动情况。Ruth等综合气候因素和社会经济因素,研究了气候变化对美国马里兰州能源需求的影响,并依据HadCM2提供的温度情景进行预测,指出经济因素的影响要大于气候因素。Mirasgedis等利用PRECIS(Providing RegionalClimates for Impacts Studies)模型得到气候参数情景,进一步建立了希腊气候变化对电力需求的影响模型,并用模型预测未来气候情景下电力需求的变化口妇(如表1所示)。

从表1中可以看出,气候变化对能源需求影响的研究结果差异较大,主要是因为:(1)研究对象的不同;(2)研究方法的区别;(3)预测情景的选取不同。这说明,为了解气候变化对一个国家或地区能源需求的影响,不能直接挪用其他国家或地区的研究结论,而应该采用合适的研究方法并根据预设的气候变化情景开展特定国家或地区的研究。

二、气候变化对能源供给侧的影响研究

气候变化对能源供给端的影响研究中,大多是围绕可再生能源的开发利用,主要研究由气候因子变化所造成的能源资源禀赋以及生产能力的改变。可再生能源生产受气候条件影响比化石能源更大,因为这种“能源”与全球能量守恒及所导致的大气流动柏关心。因此,未来全球气候变化将对可再生能源供给产生较大影响。

Pasicko等研究了气候变化对克罗地亚太阳能、风能和水能的影响,其气候情景数据来自全球气候模型ECHAM5-MPIOM和区域动态降尺度气候模型RegCM,在IPCC未来气候情景A2(2011-2040和2041-2070)基础上得比结论:气候变化对克罗地亚沿海及濒临区域可再生能源的影响最大,其巾第一阶段风速预计增加20%,将使风力发电增产一倍,对光伏发电的影响为中性,2050年以后水电生产预计将减产10%。Pryor等综述了气候变化对风能的影响,并得出结论:有时气候变迁可能会使风能产业受益,有时则对风能发展有负面影响,具体地,(1)对风力资源(风力强度和风力资源变化)的影响;(2)对风力农场运营维护及涡轮设计的影响,包括极端风速/狂风、冰冻、海面结冰/永动等因素的影响。

巴西的能源供给很大程度上依赖于可再生能源资源,2007年可再生能源占总能源生产的47%,所以巴西可再生能源的气候变化易损性问题引起较多关注。De Lucena等分析了在一系列长期气候预测排放情景下(IPCC的A2和H2),巴西水电生产和液态生物燃料生产的易损性,结果表明最贫穷地区的能源易损性逐渐增大,生物燃料(尤其是生物柴油)和电力生产(尤其是水电)将受到负面影响。他们还通过模拟IPCC的A2和B2情景下的风力条件,分析了全球气候变化对巴西风力发电潜力的可能影响。其中,巴西的降尺度风力预测数据源自由Hadley中心开发的PRECIS模型。

三、现有研究方法

很大比例的研究均涉及以不同气候情景来分析能源供需的变化。因此,下面分别就气候情景预测方法和供需影响评估研究方法来论述现有的关键研究方法。

(一)气候情景预测方法

目前IPCC气候情景是应用最为广泛也较为权威的温室气体排放及气候变化情景。IPCC致力于开发大气海洋一般循环模型(General Circulation Model,GCM),可以预测较高精度的5*5经纬度格点气候模式,主要包括英国的HadCM3、美国的PCM、加拿大的CGCM2。IPCC根据不同的社会、人口、环境、技术和经济发展轨迹,开发了四组全球范围内的排放预测情景(如表2所示)。

由于气候变化对能源的影响研究基本上集中于局部区域或城市尺度,非全球尺度,而IPCC提供的预测情景难以直接应用手微观区域范围,因此,需要得到降尺度的气候情景。从现在文献来看,降尺度气候变化情景预测方法大致可以分为两类;动态降尺度方法和统计降尺度方法。其中,动态降尺度方法主要指的是应用区域气候模型(Regional Climate Model,RCM)来分解气候情景,如美国的NARCCAP项目,欧洲的PRUDENCE和ENSEMBLES模型。统计降尺度方法则主要是通过运用大尺度气候资料和局部区域气候变量间的实证关系函数,推测区域未来气候情景。动态降尺度在理论上优于统计降尺度,并且即使无法获取区域地表观测变量,也可以应用于任何区域地点,但缺点是计算量大且对计算机的要求很高。统计(实证)降尺度方法不需要诸如地标山川、粗略地图等额外数据,但需要气候原地数据,相对RCM来讲,计算成本小。

(二)供需影响评估研究方法

从目前文献来看,评估气候变化对能源供需影响的研究方法大致包括三类:热平衡模拟法、度日回归的计量方法和能源生产仿真模型。

1.热平衡模拟法。热平衡模拟法以能量平衡和热传导为基础,建筑物参数(窗体材料等)、住户参数以及气候参数为主要指标,用仿真软件来模拟天气变化对建筑物热量收支及能耗的影响。如Roetzel等用建筑模拟软件EnergyPlus,模拟了希腊雅典不同的建筑设计方案和居住人数情景下,IPCC气候变化A2情景(2020,2050,2080)对单元办公室舒适度和能源消费的影响。Xu等利用降尺度的GCM气候数据预测了2040、2070、2100年加利福尼亚建筑能源消费,研究发现:制冷技术条件若保持不变,在IPCC最差的碳排放情景(A1F1)下,加利福尼亚一些地区未来100年制冷用电将增加50%;在IPCC最可能情景(A2)下,制冷电耗将增加25%。仿真软件是EnergyPlus和DOE-2.1E,模拟方案包括16种不同的商业建筑原型。热平衡模拟法的优点在于不需要详尽的能源消费或能源需求的实地数据,减轻了数据收集负担。但其缺点是软件内部参数较多,模拟较为复杂,系统性差,仿真结果与实际建筑能效结果可能出现不一致。

2.度日回归的计量方法。基于度日(冷度日和暖度日)指标的计量经济学回归方法是气候对能源需求侧的影响评价研究中最常采用的研究方法类型,这方面的研究始于1980年代后期。度日是研究气温与能源消费之间关系时最常用到的一种时间温度指标,是指日平均温度与规定的基准温度间的实际离差。为了研究方便,度日又分为:采暖供热度日(Heating Degree Day,HDD,简称热度日)和制冷降温度日(Cooling Degree Day,CDD,简称冷度日)。凡是平均温度低于基础温度的均计入热度日数,而高于基准温度的均计入冷度日数。基准温度由人为设定,一般取18℃作为人体最舒适温度。将冷度日和暖度日作为回归元引入能源供需回归模型中,即为最常见的度日回归的计量方法。度日计量回归模型由于方法简单、适用性强、结果稳健等得到广泛应用,但其缺点在于需要收集大量的时间序列数据作为变量条件。

3.能源生产仿真模型。能源生产仿真模型主要用于气候变化对可再生能源生产影响的研究中,一般将气候因子变量作为原始输入变量,进而利用降尺度方法得到对机组运行起作用的有效气候因子,最后由产量仿真模型进行模拟。如De Lucena等胡在分析巴西水电生产和液态生物燃料生产的气候变化易损性时运用了能源生产仿真模型。首先,由大尺度GCM模型预测得到目标年的天然降雨量,然后用统计降尺度方法ARMAl2季节调整模型预测得到局部盆地详细的水流量信息,两者结合预测水电机组注入水流量,最后以此作为输入变量输入到能源生产仿真模型来预测水电产量。

四、当前研究特点及未来发展方向

(一)供需预测研究中存在较多的不确定性问题

由于气候变化是较长期的影响和反应过程,考虑气候变化影响的能源供需预测研究的预测范围大多是几十年甚至上百年。不同的气候情景直接影响预测结果,而未来温室气体排放总量、大气温室气体浓度和全球气候变化均存在较高的不确定性,这直接导致能源供需的长期预测结果同样存在不确定性。例如,水电生产取决于水流量和全年不同时间的变化,长期趋势预测不会捕捉到这样详细的信息。此外,能源生产与使用除受气候变化的影响外,还会受众多其他因素的影响,如经济增长模式、土地利用、人口增长、技术水平、社会和文化差异等。因此,目前气候变化对能源系统影响的预测研究还仅仅是方向性和趋势性的情景分析,而非准确的预测结果,更加确定性的预测是未来研究中的重要问题。

(二)气候变化影响研究较多,适应性研究较少

在已有文献中,有关气候变化对能源系统影响的研究探讨较多,而专门针对能源系统适应气候变化的研究较少。如果包括气温升高和极端气候事件增多的气候变化事实无法避免或快速减少,而通过适应措施能够有效降低其潜在的负面成本,那么,提高能源系统的气候变化适应性问题就显得尤为重要和紧迫。例如,改进建筑防护标准以适应可能出现的暴雨现象,提高风机的耐狂风、耐永冻性能,开发设计智能电网以适应气温变化带来的用电峰谷等重要措施均可提高能源系统的适应性。因此,为有效适应气候变化,实现可持续发展,在脆弱性研究基础上的适应性研究尤为重要。有关能源系统对气候变化的适应性是未来的重要研究方向。

气候变化的主要特征范文6

关键词:四代港口;第五代港口;世界意义:中国港口发展方向

从港口的功能来看。根据联合国贸易与发展会议的分析,经过了第一代港口到第四代港口的变化。

第一代港口是指1950年以前的港口,其功能为海运货物的转运、临时存储以及货物的收发等,港口只是海洋运输同内陆运输之间的一个接口,其特征是:同运输活动、贸易活动相分离,只是货物转移的一个场所,功能是船岸之间的货物转移:它把自己作为一个独立地方,同当地政府,甚至是货运客户的合作关系都很少:港口中不同的业务彼此孤立;第一代港口主要是转运杂货、散货。

第二代港口是指20世纪50―80年代的港口。这一代港口除具有第一代港口的功能以外。增加了运输装卸和为工商业服务的场所的功能,其特征是:除了直接为客户提供货运、装卸服务以外,同时还提供工商业方面的相关服务;能以比较广阔的视野来考虑港口政策与发展战略,并采用比较先进的管理理念与管理方法;在港区范围内增加工业及服务设施;在运输和贸易之间形成伙伴关系,让货方尤其是大的货主在港区内建立货物处理设施;同当地有关方面建立比较密切的联系。

第三代港口是20世纪80―90年代成为物流中心的港口。这一代港口除具有第一代、第二代港口的功能以外,更加强与所在城市以及用户之间的联系,使港口的服务超出以往的界限。增添运输、贸易的信息服务与货物的配送等综合服务,港口成为物流中心,其特征是:港口逐步形成为国际生产与流通网络的枢纽。经营管理更富于主动性:港口业务在原有基础上不断专业化、集成化,更富于可变性;在规划建设港口基础设施时同步考虑了信息处理设施的规划和建设:重视了对于产品的增值服务。

第四代港口是20世纪90年代到2010年左右,为港航之间联盟与港际之间合作联盟的信息化、柔性化港口。这一代港口在包括前三代港口功能,并且其主要是建立在港航之间的联盟与港际之间合作联盟基础上的,处理的货物主要是大型化、高度信息化、网络化的,同时还应满足市场柔性需求,还具有生产精细化、敏捷化,其特征是:港航之间联盟与港际之间的联盟,一些港口运营商经营的码头正在形成网络;港口与航运及其相关的物流活动之间的互动在构建无缝供应链时非常重要;港口的信息化、网络化、敏捷化使得港口能够对市场需求作出敏捷的快速反应,满足客户提出的各种差异化、个性化的需求。

前四代港口基本上都忽视了可持续发展及气候变化。气候变暖现在主要取决于减排的控制。2009年12月哥本哈根会议很可能达成全球减排协议。如果能达成全球协议,预测减排目标将定为在2020年前温室气体排放比1990年水平降低20%左右,2050年的排放比1990年水平降低50%左右。

目前,据联合国的数据,海运活动每年的温室气体排放已经超过了全球排放总量的3%,已经超过了英国各经济部门的排放总量。由于从1990年至今全球海运船只的温室气体排放已经增长了85%,因此当前迫切需要将港口和海运纳入到2009年12月哥本哈根联合国气候峰会上将达成的全球气候变化条约中来。但是,港口、海运普遍还没有对自身的温室气体排放进行任何有效控制。

基于此,在这里提出建立第五代港口。所谓第五代港口是指绿色港口或低碳港口。其时间初步定为从2010年左右到未来的10年左右,根据情况这个时间的长度还可以适当调整。从时间上来看,之所以选择2010年开始,一是考虑到第三代时间是10年左右,第四代时间也初步可以定为10年。这里10年的考虑也是根据世界港口变化在近50年快速变化而作出的:二是第四代港口的初始时间与第四代港口的提出时间1992年以及世界一些先进的港口的第四代港的实施是密切相关的,而现在第五代港口在此提出,并且悉尼港和长滩港在绿色港口方面已经有些相近措施实施;三是考虑到2009年12月哥本哈根联合国气候峰会上达成全球气候变化协议的有较大可能性,并且近些年世界主要国家着眼的温室气体排放的未来时间目标点初步定为2020年。第五代港口的主要功能在包括前面四代港口的功能的同时,它还着眼于港城、港镇的结合,其主要特征就是效率、绿色、低碳。从港口的功能来看,第五代港口在前面四代港口功能的基础上侧重于港口的生态功能和港口的可持续发展。

第五代港口的提出对世界港口的发展是具有一定重要意义的。这主要表现在:一是从世界港口发展阶段来看,这标志着宣布世界港口的发展进入了一个新的阶段,进入了第五代。二是从理论上,要求港口理论基于第五代港口的新发展。三是从实践意义来看,第五代港口的提出意味着世界港口的战略规划、设计、运营都将发生深刻变化。对于中国港口而言,中国的港口,特别是宁波一舟山港、上海港、深圳港等在港口吞吐量、集装箱吞吐量上已经进入了世界港口的前列,但是,由于中国港口在污染方面相对美国、欧洲、日本、澳洲一些发达国家港口更严重,所以第五代港口作为中国港口的发展方向更具有紧迫性和现实性。我们希望进入第五代港口的世界港口建设能够为世界的发展做出更多的贡献。

参考文献: