全球變化及水

全球變化全球變化學(xué)是研究地球系統(tǒng)整體行為的一門科學(xué)。它把地球的各個層圈（如大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈）作為一個整體，研究地球系統(tǒng)過去、現(xiàn)在和未來的變化規(guī)律和控制這些變化的原因和機(jī)制，從而建立全球變化預(yù)測的科學(xué)基礎(chǔ)，并為地球系統(tǒng)的管理提供科學(xué)依據(jù)。全球變化科學(xué)的產(chǎn)生和發(fā)展是人類為解決一系列全球性環(huán)境問題的需要，也是科學(xué)技術(shù)向深度和廣度發(fā)展的必然結(jié)果。什么是全球變化今天，全球環(huán)境問題的嚴(yán)重性主要在于人類本身對環(huán)境的影響已經(jīng)接近并超過自然變化的強(qiáng)度和速率，正在并將繼續(xù)對未來人類的生存環(huán)境產(chǎn)生長遠(yuǎn)的影響。這些重大全球環(huán)境問題已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了單一學(xué)科的范圍，迫切要求從整體上來研究地球環(huán)境和生命系統(tǒng)的變化，從而提出了地球系統(tǒng)的概念，即由大氣圈、水圈、巖石圈和生物圈組成的一個整體。 同時，觀測技術(shù)的發(fā)展，特別是衛(wèi)星遙感技術(shù)，提供了對整個地球系統(tǒng)行為進(jìn)行監(jiān)測的能力；計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展為處理大量的地球系統(tǒng)的信息，建立復(fù)雜的地球系統(tǒng)的數(shù)值模式提供了工具。 全球變化學(xué)的理論基礎(chǔ)是地球系統(tǒng)科學(xué)（Earthsystemscience），它是研究地球系統(tǒng)各組成部分之間的相互作用，以及發(fā)生在地球系統(tǒng)內(nèi)的物理、化學(xué)和生物過程之間的相互作用的一門新興學(xué)科。全球變化學(xué)現(xiàn)階段主要研究內(nèi)容如下（1）全球大氣化學(xué)與生物圈的相互作用。主要研究全球大氣化學(xué)過程是如何調(diào)制的？生物過程在產(chǎn)生和消耗微量氣體中作用，預(yù)報自然和人類活動對大氣化學(xué)成分變化的影響。 （2）全球海洋通量研究。主要研究海洋生物地球化學(xué)過程對氣候的影響，及其對氣候變化的影響。 （3）全球水文循環(huán)過程的生物學(xué)特征。主要研究植被與水循環(huán)物理過程的相互作用。 （4）全球變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)的影響。主要研究氣候、大氣成分變化和土地利用類型變化對陸地生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和功能的影響及其對氣候的反饋。 （5）全球變化史的研究。重建2000年來，以及一個完整冰期一間冰期循環(huán)的全球環(huán)境變化，了解它們與地球內(nèi)部或外部作用力的關(guān)系。主要的研究手段和技術(shù)路線是研究手段（1）發(fā)展全球分析和模擬。借助于全球模式來定量分析地球系統(tǒng)內(nèi)物理、化學(xué)和生物過程的相互作用，估計未來變化的可能影響。 （2）建立全球資料和信息系統(tǒng)。建立全球變化研究需要的全球資料和信息的處理，貯存、交流系統(tǒng)，特別要發(fā)展全球變化的空間遙感觀測能力和資料的處理能力。 （3）建立區(qū)域研究中心。在全球的代表性生態(tài)系統(tǒng)區(qū)域，主要在發(fā)展中國家建立全球變化的區(qū)域研究中心。它們的功能是生態(tài)環(huán)境的長期監(jiān)測、特殊問題的試驗研究、科學(xué)技術(shù)人員的培訓(xùn)以及區(qū)域資料交換等。技術(shù)路線以上三個方面都需要努力發(fā)展計算機(jī)科學(xué)技術(shù)、衛(wèi)星遙感技術(shù)及其他各種先進(jìn)科學(xué)儀器和設(shè)備，在全球變化的監(jiān)測、試驗和模擬等方面的應(yīng)用能力，以及物理學(xué)理論和方法在全球變化研究中的應(yīng)用能力。 從20世紀(jì)90年代開始，全球變化將開始一系列的核心計劃，成為未來10?20年世界科學(xué)最活躍的一個研究領(lǐng)域。將在學(xué)科之間的交叉地帶產(chǎn)生許多新的思想和理論，并在物理、化學(xué)和生物過程相互作用的基本理論方面有新的突破。同時，由于交叉、綜合、相互作用過程研究的需要，可能在科學(xué)研究方法論上產(chǎn)生重要的變革。 另一方面，全球變化的研究又具有十分明確的應(yīng)用目標(biāo)，它的研究成果將直接用于地球自然資源的合理開發(fā)利用，農(nóng)林牧副漁的合理布局，水、土、氣污染的控制以及全球環(huán)境問題上的重大決策，為保護(hù)和改善幾代人的生存環(huán)境作出貢獻(xiàn)，具有全局性的戰(zhàn)略意義。"全球變化"在學(xué)術(shù)文獻(xiàn)中的解釋1、全球變化是指全球性的環(huán)境惡化如溫室效應(yīng)和全球增暖、臭氧層破壞森林銳減和物種滅絕土地退化和淡水資源短缺等等 2、3IGBP陸地樣帶現(xiàn)行或預(yù)測的大氣成分、土地利用和氣候的變化共同稱為全球變化.參照該圖沿入和p軸的風(fēng)分量（分別由帶圓圈字母u、v）定義在稱為速度點的一組格點上而所有其它變量定義在稱為質(zhì)量點（帶方框字母h）的另一組格點上緯度的和經(jīng)度的格距△◎和△入分別是沿p軸和入軸相鄰的質(zhì)量點與速度點的距離 3、全球變化是指由于自然和人為的因素而造成的全球性的環(huán)境變化，主要包括大氣組成變化、氣候變化以及由于人口、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)和社會的壓力而引起的土地利用的變化3個方面 4、全球變化是指整個地球系統(tǒng)及其支持生命的環(huán)境，在生命過程影響下，尤其是在人類活動參與下，所發(fā)生的一系列變化 5、全球變化是指環(huán)境被破壞后對全球帶來的影響.例如溫室氣體的增加可以引起溫度上升會帶來全球氣候的變化地球上生物多樣的減少也是全球性的問題6、不少學(xué)者把這種由于全球平均氣溫升高而導(dǎo)致的各種環(huán)境變異稱為全球變化 .實際上目前很多所謂的全球變化仍未超出歷史的循環(huán)變幅 7、構(gòu)造學(xué)的角度來說，所謂全球變化實質(zhì)上是指由地質(zhì)構(gòu)造事件引起的全球環(huán)境的系列變化 .用全球變化的思維重新評價和研究地質(zhì)構(gòu)造演化和地質(zhì)歷史，是當(dāng)今地球科學(xué)的一項新任務(wù) 8、因此,廣義來說,所謂全球變化，是指人類社會本身及其賴以生存發(fā)展的地球環(huán)境的變化 .這里包含著極其復(fù)雜的多重相互作用過程 9、全球變化是指的必然性，它又是如何在偶然性中展開的.反過來，環(huán)境被破壞后對全球帶來的影響.但由于人們使用慣了，一直難以更改熱點年份中"全球變化"的相關(guān)高頻被引文章 2005全球變化與人類活動的相互作用一一我國下階段全球變化研究工作的重點 李家洋，陳泮勤，葛全勝，方修琦-被引次數(shù)8次 我國農(nóng)田土壤碳庫演變研究：全球變化和國家糧食安全潘根興趙其國-被引次數(shù)13次 對我國全球變化與地球系統(tǒng)科學(xué)研究的若干思考孫樞-被引次數(shù)10次 區(qū)域尺度作物生產(chǎn)力對全球變化響應(yīng)的研究進(jìn)展及展望 王宗明張柏-被引次數(shù)4次2002全球變化和可持續(xù)發(fā)展科學(xué)劉東生-被引次數(shù)30次 全球變化條件下的土壤呼吸效應(yīng) 彭少麟李躍林任海趙平-被引次數(shù)29次 加強(qiáng)我國土地利用/覆蓋變化及其對生態(tài)環(huán)境安全影響的研究一一從荷蘭“全球變化開放科學(xué)會議”看人地系統(tǒng)動力學(xué)研究的發(fā)展趨勢史培軍宋長青景貴飛-被引次數(shù)63次全球變化科學(xué)進(jìn)展與未來趨勢葉篤正符淙斌董文杰-被引次數(shù)39次1999土地利用和覆蓋變化在全球變化研究中的地位與作用 擺萬奇，柏書琴-被引次數(shù)51次中國全球變化的研究方向陳宜瑜-被引次數(shù)41次全球變化研究十年新進(jìn)展張志強(qiáng)孫成權(quán)-被引次數(shù)77次全球變化與氣候-植被分類研究和展望周廣勝王玉輝-被引次數(shù)24次1997洞穴碳酸鈣微層理在中國的首次發(fā)現(xiàn)及其對全球變化研究的意義劉東生，譚明，秦小光，趙樹森，李鐵英，呂金波，張德二-被引次數(shù)58次現(xiàn)代巖溶學(xué)和全球變化研究 袁道先-被引次數(shù)48次 中國全球變化與陸地生態(tài)系統(tǒng)關(guān)系研究 張新時周廣勝高瓊倪健唐海萍-被引次數(shù)62次全球變化與荒漠化 朱震達(dá)-被引次數(shù)32次研究"全球變化"相關(guān)問題的主要學(xué)者彭少麟劉東生周廣勝倪健張新時符淙斌葛全勝姚檀棟王玉輝張志強(qiáng)出版"全球變化"相關(guān)文獻(xiàn)的期刊 地球科學(xué)進(jìn)展地學(xué)前緣地理科學(xué)進(jìn)展第四紀(jì)研究生態(tài)學(xué)報科學(xué)通報植物生態(tài)學(xué)報 中國科學(xué)基金中國沙漠資源科學(xué)全球變化與人類社會發(fā)展人類有史以來，就逐水草而居。因此，水是人類生存與發(fā)展的命脈和生命線。水決定經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市的規(guī)模，水決定經(jīng)濟(jì)的結(jié)構(gòu)和生產(chǎn)方式，水決定人居的生存環(huán)境和健康水平與生活質(zhì)量，水決定國家的發(fā)展方向，水決定國家的興衰，水是經(jīng)濟(jì)社會可持續(xù)發(fā)展的關(guān)鍵，水是國家實現(xiàn)現(xiàn)代化和城市國家安全的首要保障條件。尤其是在水資源緊缺的地區(qū)，水與地區(qū)經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展命運(yùn)的關(guān)聯(lián)尤為突出。研究意義 水是生命之源，浪費水資源就等同與浪費我們自己的生命。可不愿看到的是，在我們身邊水源正在逐漸地逐漸地減少，有些則是被人類自己愚蠢地污染了，保護(hù)水資源，這不是無聊的口號，不是單純的父母教育孩子的話語，而是真正關(guān)乎我們切身利益的一件事情。在世界，在中國，哪怕是在位于沿海地區(qū)的水源豐富的溫嶺都時常發(fā)生水資源短缺的現(xiàn)象，保護(hù)水資源不能只存在于幻想，而要，而要付諸與行動。這的確是一件迫在眉睫的事啊！生命不能停止流動，我們不能沒有水，就如同不能沒有血液。就讓我們攜起手來一起保護(hù)水資源，使我們稀缺的水資源能夠得到而可持續(xù)的利用。聯(lián)合國一項研究報告指出：全球現(xiàn)有12億人面臨中度到高度缺水的壓力，80個國家水源不足，20億人的飲水得不到保證。預(yù)計到2025年，形勢將會進(jìn)一步惡化，缺水人口將達(dá)到28億?33億。世界銀行的官員預(yù)測，在未來的5年內(nèi)“水將像石油一樣在全世界運(yùn)轉(zhuǎn)”。 我國屬于缺水國之列，人均淡水資源僅為世界人均量的 1/4，居世界第109位。中國已被列入全世界人均水資源13個貧水國家之一。而且分布不均，大量淡水資源集中在南方，北方淡水資源只有南方水資源的 1/4。專家們警告：“20年后中國將找不到可飲用的水資源”。美國民間有影響的智囊機(jī)構(gòu) 世界觀察研究所發(fā)表的一份報告中稱：“由于中國城市地區(qū)和工業(yè)地區(qū)對水需求量迅速增大，中國將長期陷入缺水狀況?！彼款A(yù)測，2030年中國人口將達(dá)到16億，屆時人均水資源量僅有1750立方米。在充分考慮節(jié)水情況下，預(yù)計用水總量為7000億至8000億立方米，要求供水能力比現(xiàn)在增長1300億至2300億立方米，全國實際可利用水資源量接近合理利用水量上限，水資源開發(fā)難度極大我國水資源利用方面存在的諸多問題中國的水資源危機(jī)存在已久，各界專家學(xué)者長期以來也對這問題進(jìn)行了深入的研究： 教育部哲學(xué)社會科學(xué)研究重大課題攻關(guān)項目一一中國水資源利用的經(jīng)濟(jì)學(xué)分析課題組首席專家伍新木教授說（2004年），中國存在水資源危機(jī)，洪澇災(zāi)害、干旱缺水及水環(huán)境質(zhì)量惡化，以及水資源管理效率低下等因素制約著中國社會經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展。 中央常委委員、政協(xié)委員朱培康在全國政協(xié)九屆六次常委會大會上的發(fā)言《中國水資源危機(jī)與出路》中指出，中國的水資源錯在著諸多的危機(jī)，其中重點體現(xiàn)在四個方面：一是水生態(tài)環(huán)境惡化；二是水資源分割管理，難以合理開發(fā)利用；三是水利運(yùn)行機(jī)制不適應(yīng)社會主義市場經(jīng)濟(jì)體制要求； 四是我國境內(nèi)的國際河流沒有得到足夠重視和充分利用。 但是最近幾年來對中國的水資源管理及其利用現(xiàn)狀最完備的分析報告還屬世界銀行在2009年1月12日在北京發(fā)布的題為《解決中國的水稀缺：關(guān)于水資源管理若干問題的建議》研究報告。報告認(rèn)為，中國應(yīng)加強(qiáng)水資源管理應(yīng)對水資源缺乏。這是近三年以來，世行針對中國水資源現(xiàn)狀所發(fā)表的最權(quán)威的報告。結(jié)合各界對中國水資源現(xiàn)狀的分析，筆者以為現(xiàn)在的中國水資源存在著以下幾個方面的問題：1）、中國的水資源稀缺且分布不均。中國的可再生水資源總量為約每年28410億立方米，位居世界第六。但是，其年人均水資源擁有量——2007年估計為2151立方米一一只有世界平均水平的四分之一（每年8549立方米），是世界上人均擁有量最低的國家之一。中國在總體上是一個水緊缺的國家，而水資源在時間和空間上的分布不均。首先在空間地理位置上，南方每年的降雨量平均超過 2000毫米，而北方只有約200-400毫米，因此，中國南方的水資源遠(yuǎn)比北方豐富。中國北方人均水資源擁有量只有每年757立方米，不到南方的四分之一，約為世界平均水平的十一分之一，低于通常界定為“水稀缺”的閾值水平1000立方米。其次在時間季節(jié)上，秋冬時節(jié)中國大地普遍降雨量少，春初農(nóng)耕時也經(jīng)常出現(xiàn)春旱現(xiàn)象，而在夏季隨著東南暖濕氣流的影響，中國的降水量普遍瘋長，這就造成了夏澇冬旱的尷尬局面。 2）、中國的水資源使用效率較低。中國的水資源生產(chǎn)力為3.60美元/立方米，低于中等收入國家的平均水平（4.80美元/立方米）和高收入國家的平均水平（35.80美元/立方米）。中國和世界在這方面存在的差距在很大程度上是因為產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)以及水利用效率不同造成的。 中國的水資源利用率低主要體現(xiàn)在兩個方面：首先，中國農(nóng)業(yè)用水量占總用水量的65%。由于灌溉系統(tǒng)廣泛存在的浪費現(xiàn)象，以及不同作物之間、同一流域的不同地區(qū)之間水資源分配欠佳，在所有產(chǎn)業(yè)中，農(nóng)業(yè)的水資源生產(chǎn)力是最低的。農(nóng)業(yè)用水中，大約只有45%真正被農(nóng)民用于灌溉莊稼。中國工業(yè)用水量占總用水量的24%，工業(yè)的循環(huán)用水比率平均為40%，而發(fā)達(dá)國家為75-85%。其次，是中國水資源配置系統(tǒng)的效率不高。世界銀行在其報告中（2009）對海河流域進(jìn)行的一項研究發(fā)現(xiàn)，在不同的產(chǎn)業(yè)、行業(yè)之間，以水的經(jīng)濟(jì)價值（EVW）來衡量的水資源生產(chǎn)力差異巨大一一水稻灌溉為1.0元/立方米，蔬菜生產(chǎn)為12.3元/立方米，制造業(yè)為21.3元/立方米，而服務(wù)業(yè)為33.7元/立方米。在極度缺水的地區(qū)存在如此巨大的差距，表明在水資源的配置中市場意識嚴(yán)重不足。 3）、大面積的水污染加劇了中國水資源的稀缺。在過去三十年里，盡管中國為控制污染作出了很大努力，但水污染依然日益加劇，從沿海向內(nèi)陸地區(qū)、從地表水向地下水蔓延。2006年，中國污水排放總量上升到了537億噸。從2000年開始，生活污水排放超過工業(yè)污水排放，成為最大的污染源。直到2007年，水污染排放上升的勢頭才開始顯現(xiàn)下降的跡象。不過，水污染的形勢依然嚴(yán)峻。一個主要原因在于城市污水只有56%得到某種形式的處理，雖然工業(yè)污水的處理率達(dá)到92%。世界銀行也在其報告中指出，中國每年有約250億立方米的水因受污染而不能使用，成為用水需求得不到滿足和地下水耗竭的部分原因，中國有超過 3億農(nóng)村居民沒有安全的飲用水。根據(jù)2003年的數(shù)據(jù)，中國農(nóng)村地區(qū)居民因發(fā)生腹瀉和癌癥導(dǎo)致的疾病和過早死亡的經(jīng)濟(jì)損失估計為662億元，約占GDP的0.49%。根據(jù)世界銀行的一份研究報告《中國污染損失》估計，水危機(jī)導(dǎo)致的損失已經(jīng)占到中國 GDP的約2.3%。這樣的估算所反映的只是一個局部，并沒有包括尚未作出估計的損失，如水體富營養(yǎng)化，湖泊、濕地和河流干涸等的生態(tài)影響，以及大多數(shù)水體因污染造成的舒適性喪失，這些損失還沒有進(jìn)行估算。因此，中國水危機(jī)造成的總損失無疑會更高。對中國水資源可持續(xù)發(fā)展利用的幾點建議如上所述，要解決潛在的水危機(jī)要求中國改革和加強(qiáng)其水資源管理體制。與建立和完善市場經(jīng)濟(jì)體制的總體戰(zhàn)略相適應(yīng)，改革的重點需要關(guān)注明確政府、社會和市場的角色和相互關(guān)系，提高水資源管理機(jī)構(gòu)的效率和效能，盡可能采用基于市場的管理手段。 基于此，本研究從對以下幾個方面給予關(guān)注：： （1）改善水治理。中國在七大流域都建立了流域管理機(jī)構(gòu)，隸屬于水利部。但是，這些機(jī)構(gòu)的權(quán)力有限，其成員中也沒有流域內(nèi)有關(guān)地方政府的代表。因此，在流域管理中，它們很難協(xié)調(diào)相關(guān)省市和其他利益相關(guān)者。為此，本研究認(rèn)為，可以設(shè)立國家級的水綜合管理機(jī)構(gòu)。一個方案是設(shè)立國家水資源委員會，作為政府最高層對全國性涉水事務(wù)進(jìn)行指導(dǎo)和協(xié)調(diào)的機(jī)構(gòu)。該委員會是負(fù)責(zé)水政策制定的高層次機(jī)構(gòu)，在很大程度上類似于新近設(shè)立的由總理領(lǐng)導(dǎo)的國家能源委員會。另一個可以考慮的方案是將目前分散在不同部門（即水利部、環(huán)保部、農(nóng)業(yè)部、住房與城鄉(xiāng)建設(shè)部等）的與水管理相關(guān)的主要職能加以整合，組建一個新的大部，以對水量和水質(zhì)、地表水和地下水、水資源保護(hù)利用和水環(huán)境保護(hù)實行統(tǒng)一管理。 （2）加強(qiáng)水權(quán)管理，建立水市場。 分配水權(quán)、建立水市場可提高中國用水的經(jīng)濟(jì)效率，有助于解決其水短缺問題。自 2000以來，中國一直在建立水權(quán)管理制度，并在一些試點地區(qū)取得了明顯的進(jìn)展。中國已在國家層面初步建立起了水權(quán)管理的法律法規(guī)和體制框架。但還需要采取進(jìn)一步的措施以加強(qiáng)水權(quán)管理，完善水市場。分配水權(quán)、建立水市場可提高中國用水的經(jīng)濟(jì)效率，有助于解決其水短缺問題。水權(quán)不明，難以落實，是建立水市場的第一障礙，目前，誰擁有水權(quán)、水權(quán)所有人有哪些權(quán)利等并不總是很明確。保護(hù)水權(quán)的規(guī)則很少，對于水權(quán)一旦受到侵害應(yīng)如何處理，也沒有明確的規(guī)定。對此明確說明并實行取水許可就顯得尤為必要。必須以容積界定許可取水量，并與水資源規(guī)劃中的初始水分配相聯(lián)系。許可取水總量應(yīng)限于根據(jù)可持續(xù)利用原則確定的可允許的最大用水量， 在確定可允許的最大用水量時要充分考慮到環(huán)境用水和新增用途。需要加強(qiáng)水權(quán)管理，明確規(guī)定取水、用水和回水的條件、程序、權(quán)利和義務(wù)。 （3）提高供水定價的效率和公平性。傳統(tǒng)上，中國的政策過于強(qiáng)調(diào)通過增加供給滿足用水需求，而對需求管理重視不夠。導(dǎo)致目前水稀缺危機(jī)的一個重要原因是缺少重視需求管理、 鼓勵高效用水的有效的水資源政策。 公平高效的價格改革是可行的。人們常常因擔(dān)心貧困家庭的福祉受影響而確定較低的水價，但實際上，低水價會產(chǎn)生不當(dāng)?shù)氖杖敕峙湫Ч用窦彝サ恼{(diào)查結(jié)果顯示，低水價對貧困家庭的社會影響是消極的，他們從水價補(bǔ)貼中獲得的利益很少，甚至毫無收益，而他們因為獲得的供水服務(wù)質(zhì)量差反而需要支付更高的代價，包括健康受到影響以及為獲得更好的供水服務(wù)支付更高的成本。另一方面，通過