以1960年以來(lái)西藏境內已有記載的27次冰湖潰決災害事件作為研究對象,基于西藏國家氣象站點(diǎn)長(cháng)時(shí)間序列（有效記錄至今）日氣溫和日降雨數據,計算得到16個(gè)極端氣溫指數和6個(gè)極端降雨指數。通過(guò)主成分變換,提取綜合極端氣溫指數和綜合極端降雨指數,并進(jìn)行歷史（10年內對比）極端氣候特征對比,獲得冰湖潰決災害發(fā)生當年及當月極端氣候狀態(tài),結果表明西藏冰湖潰決災害發(fā)生期（當年及當月）極端氣候特征顯著(zhù),反映極端氣候狀態(tài)對于激發(fā)西藏冰湖潰決災害發(fā)生的重要貢獻,具體表現為：(1) 67%（18次）的冰湖潰決事件發(fā)生當年綜合極端氣溫指數和綜合極端降雨指數均大于前期50%年份的綜合極端氣候指數,其中,13次災害發(fā)生當年極端氣候異常水平超過(guò)前期70%年份;(2)已有災害暴發(fā)月份記載的25次冰湖潰決事件中,19次冰湖潰決事件發(fā)生當月極端氣候指數異常偏高,11次冰湖潰決事件發(fā)生當月極端氣溫和極端降水均大于75%往年同期綜合極端氣候指數;(3)部分災害事件如扎日錯（1981年6月)、龍糾錯潰決（2000年8月）等,災害發(fā)生當年極端氣溫狀態(tài)低于往年,而暴發(fā)當月綜合極端氣溫指數和綜合極端降雨指數均大于歷史同期水平,表現為加劇狀態(tài);(4)所有冰湖潰決災害發(fā)生當月的綜合極端氣溫指數均高于往年同期指數,表明短歷時(shí)極端氣溫事件對高原冰湖潰決災害形成具有重要影響。
開(kāi)展多致災因子耦合作用下的地質(zhì)災害研究對山區綜合風(fēng)險防范和可持續發(fā)展至關(guān)重要。在山區孕災環(huán)境中,極端降水和地震是觸發(fā)滑坡等地質(zhì)災害的主要因素。以往研究多在山地孕災環(huán)境穩定的假設下,研究極端降水或強震單獨導致的地質(zhì)災害過(guò)程,而對孕災環(huán)境變化下的極端天氣和地震致災因子共同誘發(fā)地質(zhì)災害的關(guān)注不足。針對這一問(wèn)題,梳理了國內外發(fā)生在山區的地震和極端降水共同導致滑坡等地質(zhì)災害的研究案例,系統總結了山區強震與極端降水引發(fā)滑坡等地質(zhì)災害的相互作用過(guò)程。現有研究已在地震和極端降水引發(fā)滑坡等地質(zhì)災害的問(wèn)題上取得了以下認識：(1)山區地震可強烈改變孕災環(huán)境,顯著(zhù)提升震后降水引發(fā)地質(zhì)災害的可能性,放大極端降水-滑坡災害鏈;(2)地震對降水引發(fā)滑坡的影響隨著(zhù)震后時(shí)間的推移逐漸減弱,該現象可能受控于氣候因素;(3)在全球氣候變化背景下,極端天氣氣候事件增多,定量研究山區強震和極端天氣氣候二者“遭遇”下的地質(zhì)災害鏈將面臨更多挑戰。由于觀(guān)測案例不足,針對山區地震與極端降水共同導致地質(zhì)災害的研究仍缺少定量分析,觸發(fā)機理也需進(jìn)一步明確。
通過(guò)中國1950—2010年降水日值0.5°×0.5°格點(diǎn)數據和CMIP5的6個(gè)氣候模式數據,以2010年舟曲8·7特大山洪泥石流為例,估算此次災害發(fā)生的降雨重現期,并估算未來(lái)同等重現期下的降雨量,基于HEC-HMS和FLO-2D模型模擬該降雨量下山洪泥石流堆積面積與泥沙沖出量,進(jìn)而得到了氣候變化背景下的泥石流危險性變化。結果表明：2010年舟曲8·7山洪泥石流災害的降雨重現期為1500 a,未來(lái)相同重現期下降雨量為113.7 mm。設防水平不變條件下,舟曲縣城泥石流堆積面積可達2010年災害的173%,總泥沙量增加到148%,且泥石流堆積面積增加的區域主要位于2010年舟曲縣城人口密集區。可見(jiàn),災后重建中舟曲縣城一半以上居民的轉移安置政策有利于弱化未來(lái)氣候變化背景下泥石流危險性增加的不利影響,是一種有效的氣候變化適應性舉措。
氣候變化導致全球熱浪災害事件頻發(fā)。濕球黑球溫度綜合考慮了溫度和濕度協(xié)同作用,相較于單獨的溫度指標更能表征熱浪對人類(lèi)社會(huì )的影響。基于該指數定義熱浪,利用CMIP5多模式溫度和相對濕度模擬數據以及SSP3人口數據,量化并分析了未來(lái)全球及區域尺度熱浪的人口暴露度變化以及造成暴露度變化的各因素的貢獻率。結果表明：(1)過(guò)去(1986—2005年)暴露度的分布主要受人口分布的影響,印度次大陸以及中國東部、東南沿海地區是暴露度高值區,未來(lái)(2081—2100年)熱帶地區暴露度的增加尤為明顯;(2)全球區域間暴露度變化差異顯著(zhù),未來(lái)南亞地區平均暴露度的增幅最大,接近3×104萬(wàn)人·d,而澳大利亞北部、亞洲北部、加拿大地區平均暴露度的增幅不足100萬(wàn)人·d;(3)氣候和人口因素共同作用是造成絕大多數熱帶地區暴露度變化的最主要原因,而對于中高緯度地區來(lái)說(shuō),氣候要素的貢獻率最大;(4)氣候和人口因素共同作用對全球暴露度變化的貢獻占據主導地位。
為強調跨區域經(jīng)濟波及損失的重要程度,在已構建的災害動(dòng)態(tài)間接經(jīng)濟損失評估模型的基礎上,本研究進(jìn)一步融入多區域模塊改進(jìn)模型,定量評估武漢市“2016.07.06”暴雨洪澇災害對湖北省、全國造成的波及損失。結果表明：(1)災區外遭受的跨區域經(jīng)濟波及損失（24.30億元）為武漢遭受直接經(jīng)濟損失（87.40億元）的28%,是災區武漢市遭受間接經(jīng)濟損失（5.55億元）的4.4倍,其中湖北省（除武漢市外）受到的經(jīng)濟波及損失為15.57億元,全國（除湖北省外）為8.73億元;(2)災區外制造業(yè)受到的波及損失最大,其中湖北省（除武漢外）受損6.52億元,全國（除湖北省外）受損2.94億元,分別占各自總波及損失的42%與34%。其他受損行業(yè)依次為農業(yè)、其他服務(wù)業(yè)、建筑業(yè)等。建議政府決策者保持對跨區域經(jīng)濟波及損失的關(guān)注,通過(guò)認清損失產(chǎn)生機理制定有針對性的減小損失措施,開(kāi)展更科學(xué)、全面的風(fēng)險防范與災后恢復重建。
基于CESM模式對1.5℃和2℃兩種增暖情景的模擬結果,對比分析了太平洋年代際振蕩（PDO）和北太平洋渦旋振蕩（NPGO）在全球穩定增暖1.5℃和2℃時(shí)期與工業(yè)革命前、歷史時(shí)期在強度和周期上的差異。結果表明：全球穩定增暖1.5℃和2℃時(shí)期,PDO和NPGO的強度均比歷史時(shí)期弱,且主周期縮短,這可能與全球增暖情景下海洋層結增強導致的Rossby波變快有關(guān)。PDO的強度和周期在全球增暖1.5℃和2℃這兩種情景下沒(méi)有明顯差異;而NPGO的強度在全球穩定增暖2℃時(shí)期比1.5℃時(shí)有明顯減弱,且周期縮短1 a左右。因此,0.5℃升溫差異對PDO的強度和周期影響較小,而對NPGO的強度和周期影響較大。
濕地是人類(lèi)生存和發(fā)展的重要環(huán)境之一,然而城鎮化在帶動(dòng)經(jīng)濟發(fā)展的同時(shí)也嚴重影響了濕地生態(tài)系統。本文利用城鄉梯度研究方法結合濕地分布特征,設置從沈陽(yáng)城市中心到城市邊緣的研究樣帶,沿著(zhù)城鎮密集區（渾河）—郊區（蒲河）—鄉村（臥龍湖,仙子湖）梯度帶選取典型湖泊和河流濕地樣地為研究對象,系統分析城鎮化對濕地水體碳氮磷含量的影響。研究發(fā)現濕地水體碳氮磷含量與城鄉梯度具有相關(guān)性,總碳（TC）和可溶性有機碳（DOC）含量及SUVA280值沿城鎮密集區—郊區—鄉村梯度帶逐漸增加,即遠離市中心的鄉村臥龍湖濕地最高,分別為（120.68±2.34）mg/L,（41.56±6.27）mg/L和（0.35±0.10）L/(mg·m),顯著(zhù)高于位于四環(huán)以外鄉村仙子湖濕地、流經(jīng)沈陽(yáng)市四環(huán)蒲河和穿越三環(huán)渾河濕地水體。濕地水體氮磷含量總體上沿著(zhù)城鄉梯度帶呈降低趨勢,但蒲河濕地水體總氮（TN）和總磷（TP）含量最高,分別為（5.35±0.19）mg/L和（1.45±0.07）mg/L,顯著(zhù)高于位于城鎮密集區的渾河濕地水體。城鎮化作用總體上增加了濕地水體銨態(tài)氮（NH4+-N）和硝態(tài)氮（NO3--N）含量,其中,橫穿城鎮密集區的渾河濕地水體NH4+-N含量最高,為（1.28±0.14）mg/L;NO3--N含量則是位于郊區的蒲河濕地水體最高,為(1.42±0.15) mg/L。研究結果表明城鎮化改變了濕地生態(tài)系統水體碳氮磷含量,使水體DOC含量降低,小分子化合物增多,不利于DOC在水體中的累積;同時(shí)由于人類(lèi)活動(dòng)的加劇也使氮磷排放增加,使水體氮磷超標,導致流經(jīng)城鎮密集區部分的渾河和蒲河濕地NH4+-N和NO3--N含量高于鄉村。未來(lái)隨著(zhù)城鎮化的不斷發(fā)展,應嚴加控制和合理規劃,防止城鎮化導致的濕地水體污染和生態(tài)系統的破壞。
瀾滄江是我國為數不多的跨境河流,流域內多發(fā)暴雨、洪水災害,因此定量、科學(xué)地評估瀾滄江流域未來(lái)全球升溫情景下極端降水的變化特征,能夠為瀾滄江-湄公河沿線(xiàn)國家共同管理流域水資源和抵御自然災害提供一定的科學(xué)指導。文中基于部門(mén)間影響模式比較計劃（ISI-MIP）下5個(gè)全球氣候模式降水數據,通過(guò)偏差校正增強其在瀾滄江流域極端降水的模擬能力,使用降水強度、日最大降水量和強降水量等9個(gè)指標評價(jià)未來(lái)全球升溫1.5℃和2.0℃下瀾滄江流域極端降水的變化情況,并對結果的不確定性和可信度進(jìn)行研究,得出以下主要結論：隨著(zhù)全球溫度的升高,瀾滄江流域年降水和極端降水均呈現增大趨勢,其中極強降水量（R99p）升幅最大,升溫1.5℃和2.0℃下升幅分別為37%和75%;相對于基準期,全球升溫2.0℃下各極端降水指數增幅明顯大于升溫1.5℃,前者升幅甚至超出后者一倍;未來(lái)全球升溫情景下,瀾滄江流域濕季會(huì )變得更濕潤,而干季則會(huì )更干燥;瀾滄江流域降水集中程度會(huì )增大,使得流域內洪澇災害發(fā)生的風(fēng)險增大;ISI-MIP氣候模式對瀾滄江流域未來(lái)極端降水模擬存在較大不確定性,升溫2.0℃較升溫1.5℃情景下不確定性更大,但相對于基準期,前者極端降水增大的可信度更高。
氣候變化是21世紀人類(lèi)面臨的重大挑戰之一,并對自然系統和社會(huì )經(jīng)濟系統造成了各種負面影響。對氣候變化的影響進(jìn)行經(jīng)濟評估是氣候變化研究中的重要問(wèn)題。而可計算一般均衡框架下的綜合評估模型（CGE_IAMs）是評估氣候變化經(jīng)濟影響的有效手段之一,文中對氣候變化影響經(jīng)濟評估的主要CGE_IAMs進(jìn)行了文獻調研,并對這些模型進(jìn)行了比較分析。研究表明不同模型在溫室氣體排放、氣候參數的處理方式以及氣候影響的引入機制等方面有著(zhù)較大區別,因而各模型對氣候變化影響的經(jīng)濟評估結果也有一定的差異。此外,當前CGE_IAMs在評估氣候變化經(jīng)濟影響時(shí)存在支撐數據未及時(shí)更新、方法不細致以及評估不全面等問(wèn)題。未來(lái)該領(lǐng)域的相關(guān)研究應該更加關(guān)注于模型與支撐數據的精細化和開(kāi)源化,此外還應加強CGE_IAMs中經(jīng)濟模塊與復雜氣候模式的耦合。
基于RCP4.5（中等溫室氣體排放）情景下5個(gè)全球模式模擬結果的降尺度數據,及SSP2社會(huì )經(jīng)濟路徑下的GDP和人口密度數據,對21世紀京津冀地區（北京、天津和河北的統稱(chēng)）未來(lái)2021—2040年（近期)、2046—2065年（中期)、2080—2099年（末期）的高溫GDP和人口暴露度進(jìn)行多模式集合預估。結果表明：未來(lái)京津冀地區熱事件將增加,21世紀末期京津冀東南部平原和沿海地區的悶熱事件、中部平原地區的高溫事件出現頻率明顯增加。GDP和人口暴露度大值區主要分布在北京、天津、保定、石家莊和邯鄲等經(jīng)濟發(fā)達、交通便利、人口聚集的城市及其周邊地區。21世紀京津冀地區的GDP暴露度區域平均值持續增加,21世紀末期多年平均值約為參照時(shí)段的58.9倍;各城市的區域平均值也表現出一致增加。京津冀地區人口暴露度區域平均值在21世紀中期達到最大,為參照時(shí)段的2.3倍;北京、秦皇島、張家口、承德和唐山人口暴露度區域平均值將持續增長(cháng),其他城市人口暴露度區域平均值在21世紀中期達到最大。GDP暴露度的變化主要取決于非線(xiàn)性因子,且其貢獻率隨時(shí)間逐漸增加,到21世紀末期可達70.9%。21世紀近期和中期人口暴露度的變化主要取決于非線(xiàn)性因子,氣候因子在末期占主導地位。
通過(guò)系統梳理日本適應氣候變化法律政策的發(fā)展歷程,分析日本多主體適應氣候變化的框架機制,結合其目前具體的適應實(shí)踐進(jìn)展,總結出可供中國借鑒的經(jīng)驗啟示。研究發(fā)現,日本適應氣候變化法律政策的發(fā)展經(jīng)歷了由重減緩、輕適應,到上升至國家戰略,再到立法這3個(gè)階段,形成了以國家、國立環(huán)境研究所、地方公共團體、地區氣候變化適應中心、企業(yè)和居民為主體的多主體適應框架,從科研成果與決策應用轉化、適應信息“共享—反饋—更新”有效循環(huán)、建立跨地區合作平臺、適應資金支持、實(shí)施進(jìn)度監測管理等5個(gè)方面構建了多主體適應氣候變化機制。目前日本各適應主體逐步開(kāi)展適應氣候變化實(shí)踐,但適應工作仍處于初期階段,適應信息共享體系、跨地區合作細則以及適應政策實(shí)施效果評價(jià)體系有待進(jìn)一步完善。結合日本的法律政策經(jīng)驗和中國具體情況,提出了中國應科學(xué)定位適應氣候變化法律地位、加快立法進(jìn)程,完善“監測評估—信息共享—適應行動(dòng)—效果評價(jià)”多主體適應框架的機制體制,引導企業(yè)采取氣候風(fēng)險管理和適應性商業(yè)活動(dòng),提高居民的適應認知和適應能力的政策建議。
科學(xué)設置碳稅政策是控制二氧化碳排放量和推動(dòng)能源結構優(yōu)化的重要基礎,文中以廣東省為例,利用2012年的廣東省投入產(chǎn)出表、廣東統計年鑒、廣東財政年鑒、中國統計年鑒等數據構建社會(huì )核算矩陣,通過(guò)構建靜態(tài)的可計算一般均衡模型（CGE),進(jìn)行區域的碳稅政策模擬,分析不同程度的碳稅稅率對化石能源消費量及各宏觀(guān)經(jīng)濟變量的影響。結果表明：征收碳稅對減排效果有明顯的正向作用,當碳稅水平為60元/t時(shí),廣東省減排效果為3.90%;在碳稅定價(jià)上,60元/t較為合適;減排貢獻率最高的化石能源為煤炭,其次為石油,最低為天然氣;碳稅沖擊下能源消費量下降,最明顯的為煤炭,其次是火電;碳稅沖擊也能顯著(zhù)減少各部門(mén)對煤炭的消費量;碳稅政策對廣東省GDP和社會(huì )福利有負向作用,但對總體碳排放強度有正向作用。未來(lái)廣東省應嚴格控制煤炭消費量,同時(shí)對火電部門(mén)進(jìn)行低碳改造。
國外應對氣候變化立法進(jìn)程與國際社會(huì )對氣候變化問(wèn)題的關(guān)注度呈正相關(guān)性。目前,歐盟、英國、德國、法國、芬蘭、丹麥、瑞士、韓國、日本、菲律賓、新西蘭、墨西哥和南非均正式頒布或完成起草了應對氣候變化或低碳發(fā)展相關(guān)法律。文中通過(guò)系統研究發(fā)現,國外已開(kāi)展應對氣候變化立法的國家和地區均通過(guò)立法明確了其應對氣候變化管理機構的法律地位和職責,將溫室氣體減排目標和配套制度納入法律,確定了應對氣候變化的宗旨和原則,成為其高水平履行國際氣候條約的重要保障。中國啟動(dòng)國家應對氣候變化立法工作已有10年,可借鑒國外立法在減排目標、管理體制、減排措施、應對氣候變化的法律原則等方面的立法經(jīng)驗,盡快推進(jìn)國內立法進(jìn)程。
