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全球气候变化数据_全球气候变化数据分析图表
tamoadmin 2024-06-14 人已围观
简介1.求全球气候变暖的真相?2.全球气候变化的定义3.大数据怎样帮助我们了解气候变化目前,国际上侧重研究第四纪,即约2.5Ma以来地球气候和环境的变化,特别是过去几十万年和2000年以来这两个时段的气候、环境变化的原因和规律。之所以要集中研究最近2000年的地球历史,是因为这段时间是人类对地球影响最大的时期,同时也是人类历史资料与自然记录中对环境信息记载存在着重要重叠的时期。深入了解这段时间的气候和
1.求全球气候变暖的真相?
2.全球气候变化的定义
3.大数据怎样帮助我们了解气候变化
目前,国际上侧重研究第四纪,即约2.5Ma以来地球气候和环境的变化,特别是过去几十万年和2000年以来这两个时段的气候、环境变化的原因和规律。之所以要集中研究最近2000年的地球历史,是因为这段时间是人类对地球影响最大的时期,同时也是人类历史资料与自然记录中对环境信息记载存在着重要重叠的时期。深入了解这段时间的气候和环境变化将为预测未来50~100a地球系统的区域至全球尺度的变化速率提供极有价值的参考资料。而对晚第四纪的最后几十万年,重点是15万年以来的气候和环境进行研究,则能帮助我们弄清引起冰期-间冰期旋回变化的作用机制及其自然反馈,从而深化我们对引起全球气候变化的自然过程的认识。
除这两个重要时间段的研究外,科学家还对更老的地质时期(从全球变化角度气候和环境发生迅速和突然变化)的气候环境变化给予关注,如二叠—三叠纪泛大陆的气候变化、白垩纪的冷暖变化、缺氧事件和末期的大绝灭事件、上新世(5.30~1.60Ma)的地球气候变暖。现已知上新世平均气温比现代高2~3℃,海平面比现今高30~50m等。对这些重要时期的研究有助于加深对最近地质时期全球变化的背景及原因的认识。
古环境和古气候的变迁信息较好地保存在黄土-古土壤、冰心、湖泊沉积、洞穴碳酸钙沉积、风成堆积、火山沉积、红土以及海洋、河流沉积等地质体中,其中尤以深海沉积、黄土-古土壤系列和极地冰心的地质记录成效最佳,被公认为是全球变化研究的重要支柱。
全球环境变化重点研究了地球系统的主要外源气候作用机制、地球系统演化的内部过程、快速和突然的全球变化及古气候与古环境的模拟,以及改进资料信息的获取技术和发展地层年代学等技术支撑系统研究。
90年代全球环境变化研究的进展大致如下:
1)全球环境变化的外源气候作用机制方面
研究主要集中在太阳内部变化产生的辐射调整和轨道作用力周期性变化引发的日射变化如何驱动控制气候发生相应的变化上。这种气候变化是长期的,一般在几千年到几十万年的时间尺度上,通过对深海岩心的δ18O记录和黄土记录等获得高分辨率的数据集试图弄清晚第四纪冰期-间冰期旋回的变化作用机制。结果表明,第四纪气候存在约20~100ka尺度的周期性变化,这一尺度恰好与地球轨道参数变化周期相当。许多学者对深海、陆地的地质记录进行周期分析,证明了气候变化是对轨道参数变化的线性反应,这是古气候研究的一大成就。而且发现第四纪以来气候变化的主导周期有一个转变过程,大体上是从岁差周期主导转变为黄赤交角周期为主导,最后是以偏心率周期为主导。但当前对气候系统变化存在100ka周期的起因及演化机制仍众说纷纭,有待更多的证据来证明这些假说。
2)对地球内部作用过程作为气候变化的驱动力的重要因子的认识在逐步加深
近年来已认识到岩石圈运动,尤其是地球内部作用过程对大气圈、水圈和生物圈的影响不可忽视。它对全球环境变化,如大气成分的变化,地表干旱化、地震、火山的活动、酸雨的形成、土地荒漠化等都起着重要的作用。
(1)板块构造运动对地球气候和环境的影响。大陆的拼合、碰撞和分裂,改变了大陆的分布及位置,极大地影响了大洋和大气循环,从而改变了陆地的气候和生态环境,构造运动还直接引起地形地貌的变化,从而影响气候的变化。
(2)地壳垂直运动(降升)对气候变化的影响比水平运动可能更强,最明显的例子为青藏高原和美国西部山脉的隆升。一些学者通过模拟研究认为,青藏高原隆升可以改变大气环流和大洋环流形式,特别是东亚季风的形成和发展影响了北半球甚至全球的气候和环境。现确认高原隆升是晚新生代气候变化的主要驱动力。美国学者研究认为,内华达山脉的抬升导致大盆区近500年的干燥气候。
(3)巨型地幔和火山活动放气作用对全球变化的影响。火山喷发把大量固、液、气体从地球深部排放到大气圈中,从而改变了大气化学组分和日照率。火山作用产生的气溶胶,特别是硫气溶胶(主要是SO2形成的H2SO4)对地面温度的影响,它能降低对流层下部的气温。火山喷发后的两年内温度可能会下降0.2~10℃。火山作用的气候效应被北美高山冰川波动、格陵兰冰心记录,甚至树木年轮生长的研究所证实。但火山活动引起区域性还是全球范围的温度变化,还有待进一步弄清火山喷发的时间、范围和气候的响应等许多问题。
近年来,巨型地幔柱已引起地学家的广泛兴趣,他们开始注意到这一地球深部过程在全球变化中的重要作用,并认为地幔放气(CO2)会引起温室效应,岩浆活动迅速扩张引起全球海面上升等。有人提出中白垩世气候变暖、温度上升的原因与巨型地幔柱迅速大量排放CO2有关(CO2浓度为现代值285×10-6的3.7~14.7倍),而不仅是因为古地理的变化即大陆重新配置所致。地幔热柱来自核幔边界2900km深处,在地表形成许多热点和火山。陆上火山喷发出的火山灰遮蔽日照而致降温,而大洋中脊山带上的水底火山喷发出大量的CO2。构造地震活动在地质历史时期以及现代从未停止,有些还相当强烈。中国学者通过卫星遥感的红外谱图发现临震前在104km2级的大面积范围内向大气层大量急速释放CO2,不过其定量研究还远远不足。
(4)全球碳循环研究的新进展。由于大气CO2浓度上升造成的温室效应对全球变化产生重要影响,因此除了减少人类活动工业化排放到大气中的CO2量以外,查明地球内部成因的CO2的气源,即全球碳循环已逐渐成为重要研究课题。近年来岩溶地质学家通过研究,发现全球碳酸盐岩含碳量为1016t,占地球总碳量99%以上,在全球碳循环中占有重要地位。它不仅通过表层岩溶作用从大气中回收CO2,而且还可随着碳酸盐钙华的沉积而释放CO2,从而直接参与全球的碳循环,对气候变化有重要影响。中国袁道先等人估算了通过岩溶作用回收大气碳的通量(以CO2形式)全国为3.83×106t/a,全球为6.08×108t/a。日本估算全球碳的回收量为2.2×108t/a。估算结果虽因参数不一而有差别,但都在同一数量级上。在中国、土耳其、意大利等岩溶区的测试验证,有浓度高达23%~90%的幔源CO2通过活动断裂向大气释放,并伴随大量钙华快速沉淀。在30届国际地质大会上还报导了在西班牙南部某地,由于对碳酸盐岩含水层的过量开采,引起深部浓度达85%的CO2突然入侵的实例。可见,除人类活动影响外,地球深部CO2正通过地热区、火山活动及活动断裂带不断释放,直接进入大气促进了温室效应或储存于盖层成为气田。
(5)地球系统还有一些内部过程对气候变化有驱动作用,如CO2、CH4及N2O等主要活跃痕量气体的作用;冰盖消长与海平面变化的影响等。目前这些都已被PAGES列为专题研究。
(6)天文事件如彗星或小行星撞击可能诱发的古气候变化,以及地质历史时期中,如认为白垩纪—第三纪间有地外事件发生,重大的地质灾变导致生物大绝灭等,也是全球变化研究中需要考虑的。
3)快速和突然的全球变化原因和作用机制研究的新进展
科学家们普遍认为气候环境的演变主要受米兰科维奇轨道参数(偏心率、地轴倾斜度和岁差)的控制,还有地壳运动、海陆分布等的影响,但对突发事件(突然变冷和突然变热)的原因和机制及其响应却不甚清楚。这种非轨道力的变化机制有可能是大气环流和风场变化引起的。因此探索和重建重要时期的古气候和环境,对于预测未来50~100a可能的变化将提供重要依据。近年来根据海洋沉积物、冰心和黄土等地质记录发现气候系统存在着不稳定性,它表现为气候以很快的速度(十几年到几十年)从一种状态变化到另一种状态。现在对末次冰期-间冰期发生的一些气候事件,包括新仙女木事件(YD),Heinrich(H)事件,Dansaard-Oeschger(D-O)旋回(颤动)等进行重点研究。研究结果表明,YD事件(1.1万年前气候突然变冷)已在不同区域不同记录中,如海洋沉积、格陵兰的冰心记录,阿拉斯加的孢粉记录,北美的冰川记录等都有发现。甚至太平洋地区、亚洲中国和南半球委内瑞拉也有记录。Heinrich事件是指在北大西洋沉积中发现冰漂碎屑周期性增加的过程,又特指末次冰期期间普遍存在的6次大的冰漂碎屑沉积事件。它是由于冰山崩塌、涌出,导致北大西洋海水温度、盐度降低而气候变冷。H事件在北太平洋深海沉积、中国黄土堆积、南美山地冰川等各种记录中都有显示。D-O旋回距今22~37ka,有10次气候突变(突然升温降温)。由上述情况可知,YD事件、H事件、D-O旋回很大程度上都是一个全球性气候事件,其产生原因可以用冰盖融化、北大西洋环流强度的变化来解释。此外,低纬度水文循环也可能引起气候系统的不稳定性。
关于冰期-间冰期的转换和南北半球气候变化耦合(同时发生)的机制,G.H.Denton等提出了“海面变化-冰盖波动锁定”的解释,以后W.S.Broecker(1989)进一步认为是大洋传送带的开-合过程导致的,可能与北大西洋大洋环流有关。但目前还没有一个假说能作出满意的解释。
万年以下时间尺度的气候变化事件也开始在一些地质记录中被检出。如格陵兰冰心化学分析结果显示,自全新世以来存在明显的千年尺度的波动。最近这种波动尺度在中国黄土记录中以及赤道、高纬度地区、极地,从海洋到陆地的许多沉积记录中都有发现。看来这种短时间尺度气候事件也具有时间性。
近年来大范围的气候异常引起了科学家们对厄尔尼诺-拉尼娜现象的关注。所谓“厄尔尼诺”是指热带中、东太平洋表层海水大面积升温,而“拉尼娜”则相反,是指海水大面积降温。20世纪初,人们已开始注意到厄尔尼诺对海洋生态环境的影响。60年代认识到厄尔尼诺给全球气候造成重大影响,主要表现在热带东太平洋地区洪水泛滥和热带西太平洋地区荒芜干旱。研究表明,从50年代至今共发生14次厄尔尼诺。但现在发现厄尔尼诺的发生频率近年来逐渐加快。80年代有2次,而90年代已3次,并以1997/1998年为百年来最强的一次,使全球一些地区出现严重干旱或洪涝。拉尼娜现象自50年代至今发生了9次。专家们已确认厄尔尼诺-拉尼娜现象是热带海洋和大气之间相互作用、相互影响的结果。其发生频率的加快是否与全球升温有什么联系认识尚不一致。但厄尔尼诺-拉尼娜的影响已成为全球短期气候异常的主要因素是毋庸置疑的。
据最新的研究报导,从厄瓜多尔安第斯山脉上拉古纳湖底10m长的沉积物分析显示,厄尔尼诺历史可追溯到15ka前,而在近5ka来出现频率加快,大约每隔2~8年发作一次,而不像在地球气温较高时那样每15~35年发作一次。
4)天然气水合物对全球变化的影响和反馈成为不容忽视的新领域
天然气水合物在本世纪60年代以后陆续发现,但最初仅作为一个重要的潜在能源看待。而80年代后期科学家们才发现它与全球气候变化有着密切的关系。天然气水合物是水的晶格(90%)充填了天然气分子而形成的冰状固体,天然气成分以甲烷为主。天然气水合物的含碳量很高,据粗略估计全球可达1×104Gt,因而认为它是地圈浅部的重要碳库,是全球碳循环中的重要组成部分。天然气水合物在自然界中只能形成于甲烷来源丰富的富有机质沉积物或油气富集区,它在低温高压条件下才能稳定存在。一旦条件变化,如温度增高或压力降低天然气水合物即会分解,向大气释放大量甲烷,产生温室效应,从而对全球气候产生重大影响。反之,在温压条件适宜时,则吸收甲烷形成天然气水合物。目前的研究表明,天然气水合物的蕴藏量极大,因而通过甲烷的释放和吸收对全球变暖产生重大影响。
天然气水合物与地质历史时期产生的海底滑坡可能有联系,这被解释为由于天然气水合物的不稳定性而释放大量的甲烷所形成的充气层,降低了沉积物的强度所致,同时还伴随海平面下降事件。随着对天然气水合物研究的深入,它在全球碳循环中的作用,以及对全球环境、气候变化影响的强度、机制等的认识将进一步提高。
5)对150ka来和最近2ka时间段地球环境与气候的研究
(1)150ka时间段主要是研究晚第四纪的冰期-间冰期旋回,时间分辨率至少要达到1ka。这方面的重要成果是根据格陵兰和南极冰心的连续记录,恢复了160ka以来的气候变化史,特别是大气组分的变化;同时对18ka来的气候变化,进行了每隔3ka时段的气候模拟,模拟结果与地质记录一致;还对晚更新世以来的海面变化机制和规律进行了探讨。
在第30届国际地质大会上报导了新的全球变化的记录材料。中国岩溶地质研究所通过对桂林一个长达1.22m的石笋,在研究其内部微层理的沉积学特征基础上,用AMS14C法测年配合U系稳定同位素地球化学综合研究,揭示了中国南方36ka以来古环境变化的3个气候旋回,每个旋回持续3ka左右,在暖湿期分辨率可达0.1ka,在干冷期也可达0.5ka。美国Iowa州冷水洞,英美合作的苏格兰Uamkan Tartair洞,美国人在非洲博茨瓦纳Drotsdy洞通过石笋研究古气候的变化也获得较高的分辨率,但所用石笋较小(高仅16~40cm),时限范围限于全新世。
在海陆对比方面,加拿大科学家将中国黄土-古土壤序列与最新的海洋钻孔ODP Hole810c高分辨记录进行了周期对比。美国与俄罗斯科学家利用先进的活塞式钻具在贝加尔湖打出的岩心,记录了过去350ka北亚的气候变化,与著名的SPECMAP海洋氧同位素曲线进行对比,证明大陆与海洋在晚更新世主要的气候事件是对应的。
对于150ka来南北半球的气候变化及其机制方面,刘嘉麒报导了他们在中国渭南黄土剖面建立的高分辨率的古气候时间序列与深海沉积物氧同位素序列和南极、格陵兰冰心的古气候记录有很好的可比性,据此确定了末次间冰期的起始时间为距今128ka,结束时间为距今74.2ka,末次冰期最冷期在距今20~18ka,从而为全球变化对比提供了重要数据。
由于单一的古气候记录(大陆、海洋或冰心)不能完全代表全球性古气候,因此要正确了解全球气候变化过程,还必须综合区域性的、多学科的证据,深刻理解区域环境系统对气候变化的特殊响应,及不同地区或系统之间的相互关系。为此,IGBP中核心项目之一PAGES组织了一个国际性研究计划——PANASH(南北半球古气候计划),这是研究南北半球的气候机制和耦合关系的一个重要步骤。PANASH组织三条跨越两个半球的极地-赤道-极地断面(图3.1),即PEP-I美洲断面;PEP-Ⅱ澳大利亚-亚洲断面;PEP-Ⅲ欧洲-非洲断面。第30届国际地质大会交流了最新研究成果,不少研究根据植被变化及地质记录恢复了南半球一些地区古气候的长期变化。如T.C.Partridge综述了过去200ka来南非的气候变化,研究结果表明,南北两半球在气候变化中具有很强的耦合性。
通过不同的地质记录,反映了在第四纪时期古大陆环流不同分支的演变特征及其所导致的环境变化、水热、风场格局的变化。刘东生在大会上论述了亚洲不同季风系统与西风环流的相互作用,并提出了东亚古季风气候驱动因素和机制方面的概念模型。对黄土沉积序列,中国学者通过冬、夏季风气候代用指标的研究,分析了东亚古季风的变迁过程和特征。
(2)对最近2ka时间段的研究。由于它对预测未来50~100a全球变化的重要性,对时间的分辨率要求达到1~10a。冰岩心、岩溶沉积物、树轮、湖泊沉积和珊瑚沉积的地质记录甚至能分辨到年和季节,因而越来越受到重视。在第30届国际地质大会上,中法合作研究结果表明,通过对近2ka以来中国、非洲等季风气候区的气候变化记录对比,发现这些地区干、湿变化大致同步;在全新世时期中国和北非现代沙漠的扩张与收缩也是同步的,看来变化受控于同一因子。意大利中部最近几十年来,存在变暖趋势,接近1℃,而水文地质系统对气候变化的响应,通过数学模拟研究,河流径流量将趋减少。
图3.1 PEP断面的位置
中国科学家对青藏高原西昆仑山古里雅冰心(长309m)中δ18O(作为温度指标)、冰川累积量(作为降水量)和Ca(大气尘埃)等指标的研究,高分辨率地恢复了过去近2ka来的气候环境变化。中国学者还通过不同的地质记录重点研究了中世纪温暖期和15~18世纪的小冰期。
6)人类的社会工程活动在近代全球变化中的影响
除了自然作用过程作为影响全球变化的因素之外,还叠加了人类活动的作用和影响。现在已开始把人类活动作为一种重要的地质营力,改变着地球的气候和环境。如大量CO2气体的排放造成温室效应,森林砍伐,土壤侵蚀,沙漠化,工程活动,酸雨,矿产资源、能源的采掘、加工,环境污染等等,使地球生态系统日趋恶化。据统计,当今世界性工业燃耗大量能源,向大气层排放超量的CO2、H2S及其它30多种废气,每年约50×108t。由这些废气形成的“温室效应”越来越影响全球的增温。过去100a中气温最暖的6个年份都在80年代中期以后。据测,1992年平均气温比1951~1980年期间的平均气温高0.19℃,1993年高0.27℃,而最炎热的1990年又高出平均气温0.4℃,可见人类活动的影响程度。
研究人类活动的影响进行起来比较困难,其原因一方面是测量、记录的时限、资料有限;另一方面是如何将自然作用与人为作用从地质记录中区分开来有难度。后者的影响是局部的,还是区域性的?此外有些影响反馈效应和人们对其后果的认识往往是滞后的,需要预测评价和时间的验证。
7)区域地质环境系统对过去各种气候驱动因子的响应
刘东生在第30届国际地质大会主题报告“中国地质环境与全球变化”中,重点探讨了新生代以来中国地质环境与全球变化的联系,提出了大量地质证据,表明亚洲大陆干燥度在逐步增加。施雅风指出,青藏高原自中更新世以来上升3000~3500m,对周围的山地(昆仑)、沙漠(塔里木)以及长江等河流带来一系列影响:气温、地貌的变化、河流动力加强与携载物加多等。水文地质工程地质研究所通过构造、气候、人类活动环境分析三要素建立的空间模型,讨论了中国北方末次冰期环境演变的历史,指出在全新世大暖期的平均温度比现代高1.9℃,降水量比现代多195mm,而18ka前的最冷期,平均温度比现代低11.33℃,降水量比现代少165mm。东非肯尼亚Sonachi湖泊沉积高分辨率记录研究表明,非洲干旱区在最近数千年来总的是向干旱环境演化。而澳大利亚西部地区的干旱化,据研究,大致在0.78Ma以后才出现。
陆地水圈循环对气候变动的响应敏感,且对地球气候和环境变化起着调控作用。中国通过自西向东横切青藏高原、黄土高原至东部平原之间的大剖面,研究了各不同单元自晚更新世以来,古气候的演变及其对水环境的影响。在大陆水文循环中,通过对地下水流量的定量研究,K.M.Hiscock等(1992)再造了英国14×104a的古水文演化,尤其是全新世的水文演化。美国学者根据密西西比河道大小、沉积物特征,再造了该河上游地区高频率洪水的幅度的长期变化史。
全球变化也直接影响到海平面的变化。因此海平面在地质历史时期的变化及发展趋势是全球变化重要研究内容之一。尤其在人类历史时期海面变化直接影响海岸带的经济发展和人类生存环境,因此海面变化更引起人类的关注。王颍总结了中国海平面自盛冰期至全新世的变化情况:在近2ka晚全新世内,由于8~10世纪为暖期,11世纪时海面上升1.5m,以后气候较冷,海岸平原堆积,海岸阶地形成。本世纪海面上升速率为2~3mm/a,平均为1.4mm/a,并有持续上升趋势。
但是海面变化是否与气候变化成正相关关系,即气候变暖,海面升高,反之则下降,对此学者还有不同看法。尤其在区域范围内海平面的升降还可能受到构造作用和人为作用的影响。如由于地下水和油气的开采,建造大坝使三角洲系统缺少沉积物而海岸沉降。目前早已摒弃“全球统一海平面曲线”的提法。甚至认为,海平面并不平。科学的提法是海面变化。但气候变化仍是驱动海面变化的主要因子。1993年10月世界海岸会议95个国家的科学家认为,到2025年,由于极地冰川的消融和海水增温使水体膨胀等因素影响,全球海面将升高30~50cm,并预测到2100年可能会升高1m。
求全球气候变暖的真相?
气体 大气中浓度(ppm) 年增长(%) 生存期(年) 温室效应(CO2=1) 现有贡献率(%) 主要来源
CO2 355 0.4 50-200 1 55 煤、石油、天然气、森林砍伐
CFC 0.00085 2.2 50-102 3400-15000 24 发泡剂、气溶胶、制冷剂、清冼剂
甲烷 1.714 0.8 12-17 11 15 湿地、稻田、化石、燃料、牲畜
NOX 0.31 0.25 120 270 6 化石燃料、化肥、森林砍伐
引自全球环境基金(GEF):Valuing the Global Environment,1998
本世纪以来所进行的一些科学观测表明,大气中各种温室气体的浓度都在增加。1750年之前,大气中二氧化碳含量基本维持在280ppm。工业革命后,随着人类活动,特别是消耗的化石燃料(煤炭、石油等)的不断增长和森林植被的大量破坏,人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长,大气中二氧化碳含量逐渐上升,每年大约上升1.8ppm(约0.4%),到目前已上升到近360ppm。从测量结果来看,大气中二氧化碳的增加部分约等于人为排放量的一半。按照政府间气候变化小组(IPCC)的评估,在过去一个世纪里,全球表面平均温度已经上升了0.3℃到0.6℃,全球海平面上升了10到25厘米。许多学者的预测表明,到下世纪中叶,世界能源消费的格局若不发生根本性变化,大气中二氧化碳的浓度将达到560ppm,地球平均温度将有较大幅度的增加。政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告,再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。依据各种计算机模型的预测,如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm,全球平均温度可能上升1.5℃到4℃。
图 1 大气二氧化碳浓度和气温变化
二、影响气候变化的因素
自然界本身排放着各种温室气体,也在吸收或分解它们。在地球的长期演化过程中,大气中温室气体的变化是很缓慢的,处于一种循环过程。碳循环就是一个非常重要的化学元素的自然循环过程,大气和陆生植被,大气和海洋表层植物及浮游生物每年都发生大量的碳交换。从天然森林来看,二氧化碳的吸收和排放基本是平衡的。人类活动极大地改变了土地利用形态,特别是工业革命后,大量森林植被迅速砍伐一空,化石燃料使用量也以惊人的速度增长,人为的温室气体排放量相应不断增加。从全球来看,从1975年到1995年,能源生产就增长了50%,二氧化碳排放量相应有了巨大增长(见图2-2)。迄今为止,发达国家消 耗了全世界所生产的大部分化石燃料,其二氧化碳累积排放量达到了惊人的水平,如到90年代初,美国累积排放量达到近1700亿吨,欧盟达到近1200亿吨,前苏联达到近1100亿吨。目前,发达国家仍然是二氧化碳等温室气体的主要排放国,美国是世界上头号排放大国,包括中国在内的一些发展中国家的排放总量也在迅速增长,前苏联解体后,中国的排放量位居世界第二,成为发达国家关注的一个国家。但从人均排放量和累计排放量而言,发展中国家还远远低于发达国家(见表 3)。
图 2 1950-1995年全世界化石燃料燃烧产生的碳排放量
表 3 15个排放二氧化碳最多的 序号 国家 二氧化碳排放量(百万吨) 人均排放量(吨)
1 美国 4881 19.13
2 中国 2668 2.27
3 俄罗斯 2103 14.11
4 日本 1093 8.79
5 德国 878 10.96
6 印度 769 0.88
7 乌克兰 611 11.72
8 英国 566 9.78
9 加拿大 410 14.99
10 意大利 408 7.03
11 法国 362 6.34
12 波兰 342 8.21
13 墨西哥 333 3.77
14 哈萨克斯坦 298 17.48
15 南非 290 7.29
世界资源所有:世界资源(World Resources)1996-97
人为的温室气体排放的未来趋势,主要取决于人口增长、经济增长、技术进步、能效提高、节能、各种能源相对价格等众多因素的变化趋势。几个国际著名能源机构--国际能源局、美国能源部和世界能源理事会,根据经济增长和能源需求的不同情景,提出了人为二氧化碳排放的各种可能趋势。从这些情景和趋势来看,在经济增长平缓,对化石燃料使用没有采取强有力的限制措施的情况下,到2010年化石燃料仍将占世界商品能源的3/4左右,其消费量可能超过目前水平的35%,同能源使用相关的二氧化碳排放量可能增长30-40%。发展中国家的能源消费和二氧化碳排放量增长相对较快,到2010年,可能要从90年代初的不足世界二氧化碳排放量的1/3增加到近1/2,其中中国和印度要占发展中国家排放量的一半左右。即便如此,发展中国家人均排放量和累积排放量仍低于发达国家。到下一世纪中叶,发达国家仍将是大气中累积排放的二氧化碳的主要责任者。当然,如果世界各国采取更加适合环境要求的经济和能源发展战略,二氧化碳排放可能出现不同的前景(见表2-4)。
表 4 世界能源理事会预计的能源消费和 二氧化碳排放情况(1990-2020)
高增长(1990-2020) 修改的参考方案(1990-2020) 参考方案(1990-2020) 强化生态保护(1990-2020)
经济年增长(%)
经合组织国家/前苏联和中欧国家 2.4 2.4 2.4 2.4
发展中国家 5.6 4.6 4.6 4.6
世界能源需求的增加比例(%) 98 84 54 30
二氧化碳年排放量超过1990年的比(%) 93 73 42 5
世界资源所等:世界资源(World Resources)1996-97
三、气候变化的影响和危害
近年来,世界各国出现了几百年来历史上最热的天气,厄尔尼诺现象也频繁发生,给各国造成了巨大经济损失。发展中国家抗灾能力弱,受害最为严重,发达国家也未能幸免于难,1995年芝加哥的热浪引起500多人死亡,1993年美国一场飓风就造成400亿美元的损失。80年代,保险业同气候有关的索赔是140亿美元,1990到1995年间就几乎达500亿美元。这些情况显示出人类对气候变化,特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力是相当弱的,需要采取行动防范。按现在的一些发展趋势,科学家预测有可能出现的影响和危害有:
1.海平面上升
全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60公里的范围内,经济发达,城市密集。全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化,可能在2100年使海平面上升50厘米,危及全球沿海地区,特别是那些人口稠密、经济发达的河口和沿海低地。这些地区可能会遭受淹没或海水人侵,海滩和海岸遭受侵蚀,土地恶化,海水倒灌和洪水加剧,港口受损,并影响沿海养殖业,破坏供排水系统。
2.影响农业和自然生态系统
随着二氧化碳浓度增加和气候变暖,可能会增加植物的光合作用,延长生长季节,使世界一些地区更加适合农业耕作。但全球气温和降雨形态的迅速变化,也可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化,使其遭受很大的破坏性影响,造成大范围的森林植被破坏和农业灾害。
3.加剧洪涝、干旱及其他气象灾害
气候变暖导致的气候灾害增多可能是一个更为突出的问题。全球平均气温略有上升,就可能带来频繁的气候灾害--过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温,造成大规模的灾害损失。有的科学家根据气候变化的历史数据,推测气候变暖可能破坏海洋环流,引发新的冰河期,给高纬度地区造成可怕的气候灾难。
4.影响人类健康
气候变暖有可能加大疾病危险和死亡率,增加传染病。高温会给人类的循环系统增加负担,热浪会引起死亡率的增加。由昆虫传播的疟疾及其他传染病与温度有很大的关系,随着温度升高,可能使许多国家疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、黑热病、登革热、脑炎增加或再次发生。在高纬度地区,这些疾病传播的危险性可能会更大。
5.气候变化及其对我国的影响
从中外专家的一些研究结果来看,总体上我国的变暖趋势冬季将强于夏季;在北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量将会增加,长江、黄河等流域的洪水爆发频率会更高;东南沿海地区台风和暴雨也将更为频繁;春季和初夏许多地区干旱加剧,干热风频繁,土壤蒸发量上升。农业是受影响最严重的部门。温度升高将延长生长期,减少霜冻,二氧化碳的"肥料效应"会增强光合作用,对农业产生有利影响;但土壤蒸发量上升,洪涝灾害增多和海水侵蚀等也将造成农业减产。对草原畜牧业和渔业的影响总体上是不利的。海平面上升最严重的影响是增加了风暴潮和台风发生的频率和强度,海水入侵和沿海侵蚀也将引起经济和社会的巨大损失。
全球气候系统非常复杂,影响气候变化因素非常多,涉及太阳辐射、大气构成、海洋、陆地和人类活动等诸多方面,对气候变化趋势,在科学认识上还存在不确定性,特别是对不同区域气候的变化趋势及其具体影响和危害,还无法作出比较准确的判断。但从风险评价角度而言,大多数科学家断言气候变化是人类面临的一种巨大环境风险。
四、控制气候变化的国际行动和对策
为了控制温室气体排放和气候变化危害,1992年联合国环发大会通过《气候变化框架公约》,提出到90年代未使发达国家温室气体的年排放量控制在1990年的水平。1997年,在日本京都召开了缔约国第二次大会,通过了《京都议定书》,规定了6种受控温室气体,明确了各发达国家削减温室气体排放量的比例,并且允许发达国家之间采取联合履约的行动。发展中国家温室气体的排放尚不受限制。
从当前温室气体产生的原因和人类掌握的科学技术手段来看,控制气候变化及其影响的主要途径是制定适当的能源发展战略,逐步稳定和削减排放量,增加吸收量,并采取必要的适应气候变化的措施。
控制温室气体排放的途径主要是改变能源结构,控制化石燃料使用量,增加核能和可再生能源使用比例;提高发电和其他能源转换部门的效率;提高工业生产部门的能源使用效率,降低单位产品能耗;提高建筑采暖等民用能源效率;提高交通部门的能源效率;减少森林植被的破坏,控制水田和垃圾填埋场排放甲烷等,由此来控制和减少二氧化碳等温室气体的排放量。
增加温室气体吸收的途径主要有植树造林和采用固碳技术,其中固碳技术指把燃烧气体中的二氧化碳分离、回收,然后深海弃置和地下弃置,或者通过化学、物理以及生物方法固定。固碳技术的技术原理是清楚的,但能否成为实用技术还是未知数,
适应气候变化的措施主要是培养新的农作物品种,调整农业生产结构,规划和建设防止海岸侵蚀的工程等。
从各国政府可能采取的政策手段来看,一是实行直接控制,包括限制化石燃料的使用和温室气体的排放,限制砍伐森林;二是应用经济手段,包括征收污染税费,实施排污权交易(包括各国之间的联合履约),提供补助资金和开发援助;三是鼓励公众参与,包括向公众提供信息,进行教育、培训等。
从今后可供选择的技术来看,主要有节能技术、生物能技术、二氧化碳固定技术等。面对全球气候变化问题,发达国家己把开发节能和新型能源技术列为能源战略的重点。到90年代,美国能源部已把开发高效能源技术和减排温室气体列为中心任务,致力于开发各种先进发电技术及其他面向21世纪的远景能源技术。
全球气候变化的定义
不过如果你不嫌看的累,我可以给你彻底解析下气候问题。
首先我明确一下,气候并没有任何问题,基本上这就是真实情况!!
从历史真实的数据来看,从二战结束,到75年,这段时间,全球气候是逐渐变冷,然后从75年,到2000年这段时间,气候是在变暖的,从2000年到2010年,气候没有继续变暖的驱使,有专家认为,气候已经逐渐开始变冷。
我们来解析下上面的数据,你可以发现,二战结束后,工业高速发展,排出了大量的二氧化碳,但是气候并没有变暖,反而在75年后到2000年,气温提高了,然后到目前为止,气温又没变化了,可见,气候是有一个曲线上下浮动的过程,这个过程,大概是25年左右。而这与二氧化碳,没有直接关系。因为如果二氧化碳增加会导致气温升高,那么二战结束后就不可能会有气温变冷的过程。
然后我们在来说说二氧化碳,从理论上来看,二氧化碳的确是个“保温气体”,但是我想说的是,人类排放出来的二氧化碳,事实上是很微不足道的,二氧化碳占据大气的含量是0.054%,每年,细菌和落叶腐化过程中产证的二氧化碳大约是1500亿吨,与人类有关的活动,包括呼吸,以及汽车尾气,每年产生的二氧化碳是65亿吨,这个数字,连每年火山喷发所产生的二氧化碳都要少很多。
而且,从研究冰层样本中表面,地球上存在多次冰河期和高温期,但是这和二氧化碳含量的高低有明显的区别。历史上的气温,总是在到达巅峰之后数个世纪后,二氧化碳含量才会到达巅峰,但是二氧化碳到达巅峰后,气温已经逐渐趋于变冷的过程了。
研究者得出的结论是,高气温时期,由于气温逐渐变高,所以海洋里大量的二氧化碳被释放,所以才引起了高二氧化碳含量,等到气温逐渐降低,二氧化碳的释放才逐渐停止,直到不释放,最后开始“回收”二氧化碳,所以,气温的高低才会和二氧化碳的含量不同调。
通过这个结论,我们可以发现,我们以往理解的,二氧化碳引发高气温,是没有科学依据的。最终答案,是气温影响二氧化碳的含量。
另外再补充一点,说道保温气体,二氧化碳的保温效果其实相对是比较差的,比谁差呢?比水气差,而且是差很多~~
综合上面的说法,可以得出最终结论,气候变暖的过程,事实上是地球气候一个正常的变迁,从历史上看,地球上有比现在更温暖的时期,就是中世纪,那个时候的世界社会相当的富庶,欧洲大部分的知名教堂都是建造在那个时代,而在中国,正在经历封建社会的巅峰——开元盛世!(所以高温期代表着富庶)另外在工业革命时期,是历史上有名的冰河期,当时泰晤士河都结冰的,冬天经常有小贩在冰面上开店。所以气候并没有什么问题,气温的高低变化,就如同一年有四季一般正常
那么你可能会想了,为什么明明气候没有问题,现在“低碳”口号却喊的那么响呢?
那我来告诉你,哥本哈根会议,说是拯救地球的会议,其实,是经济发达的大国为了限制发展中国家发展,而搞的政治阴谋,环境,只是被利用而已。
全球气候问题,起源于英国,倡导者是著名的英国首位女性首相撒切尔夫人,因为她在竞选的时候,英国有酸雨的现象,由此她提出了全球环境恶化,保护全球环境的竞选口号,这个口号正好迎合了民众的两个心理,一是二战后,因为的存在,人类对自身拥有巨大力量的盲目认识,自以为可以摧毁地球;二是对“自己拥有巨大力量”的恐惧,害怕被自身的力反过来毁灭。所以撒切尔利用了这个口号,成为了第一任英国女首相。而此法固然会被各国政客广为利用在各个政治、经济领域,尤其是经济。
世界经济好比一盘水,世界各国就好比托着水的盘子。如果你端平盘子,那么盘子里的各个部分的水含量就是一样的,如果你端不平,那么势必盘子里有一部分得到的水多,一部分地方得到的水少,而以美国为首的大国,就希望,这个盘子能倾斜,自己得到的水多一点。
所以,大国就丢出了“节能减排,低碳,环保”的正义旗帜,并且把这个口号喊的响亮,喊的正义,把环保列为道德的制高点,自己就可以"挟环境这个天子而令不臣”,谁要是不听他的,他就可以利用这个来制裁你,而且是师出有名手段还可以非常残忍,就如同中世纪教徒处罚异教徒一样,是可以动用火刑的。你要明白,减少二氧化碳的排放对于发展中国家来说,就意味着产量下降,经济发展减缓,你发展的慢了,美国等发达国家的优势就更明显,经济这盘“水”,就会倒向美国这边,美国的“水”自然就会增加了。
美国作为二次世界大战的最大战胜国,成功的划分了二战后的经济,其内容是,非洲,亚洲,南美出口原材料,廉价的粗加工商品,由美国为首的第一、第二世界国家(北美、西欧)负责物流、广告营销、设计、包装、零售。最终的产品,由本国消化,或者再出口到发展中国家,这当中,原材料的出口已经产品粗加工利润最为微薄,而物流、广告营销、设计、包装、零售利润最为丰厚,所以西方列强国家富庶,我们穷。这是美国为首的西方发达国家所精心规划的。
但是发展中国家也不见得满足现状,都想办法发展,但是如果发展中国家发展到会破坏西方发达规划的世界经济格局的时候,那西方就不会再容忍了。他们精心炮制出了“保护世界环境”这个可以载入史册的惊天大!!
除此之外,还有更现实的问题,美国金融危机之后,产生了大量的失业人员,如何处理好就业率,是摆在办公桌上的大难题,本人是蓝领阶层的代表,所以自然是要增加工人的工作岗位,为此,美国打出了两计重拳。
第一击重拳,打向了日本,就是日本丰田事件,美国通过打击丰田及其他日本高档商品,减少了进口高档的销量,降低了美国商品的成本,增加了美国商品的销量和利润,这个不在这里多说,你可以自己去了解下。
第二击重拳,直击中国。由于增加了以汽车业为首的工业不足以满足美国的就业率,也达不到许诺的增加300万就业岗位的承诺,所以有必要增加新的经济增长点,美国就把目标定为了节能环保新能源行业。但是美国也要确生产出的节能环保新能源产品有地方可卖,美国就把目标定在了中国。
首先,美国打了一计虚拳,要求人民币升值。
那么人民币升值,对美国有什么好处呢,从表面上看,这是美国为了限制中国的出口,让美国的采购商买中国的廉价商品成本提高,从而把采购目光转回到国内,这样,美国自己的工厂就会开工。
然而,这对中国企业来说,是致命的,人民币只要再提高5~7%,中国工厂就要倒闭,而美国是希望人民币升值30%,这根本就是要中国企业去死。
之后,美国就威胁把中国列为“汇率操纵国”并且成功的说服了欧盟共同给中国施压。
但是,美国所做的这一切,并不是要把中国马上置于死地,他的真实目的,是为了把中国拖到谈判桌上来谈判,并且增加了谈判筹码。
果不其然,中国就真的回到了谈判桌上,并且完全照着美国人的思路走。中美达成了以下共识
1、美国不再提人民币升值;2、美国考虑承认中国为市场经济体制(看清楚,是考虑,而且没说考虑多久);3、有中国出资,美国“帮助”中国制造三座第三代技术核电厂(中国目前已经拥有了更安全更经济的第四代核能产品)。
说道这里,你应该明白了吧,美国的这计重拳,其实是要为美国的节能新能源产品,找个买家,而且是强迫别人买,这个当年英国为了取得在中国的经商特权而打的鸦片战争,本质上没有任何差别。
所以,我的观点就是,所谓的气候危机根本不存在,存在的是国与国之间的对抗,政治家永远是黑暗的,这依然是个弱肉强食的世界。如果说真的有气候危机,那是指美国为首的经济发达国家,制造气候恶化的假象,来剥削我们发展中国家。事实上,现在社会名义上是要保护环境,而实际上做的是破坏环境,太阳能电板所用材料是多晶硅,这东西在制造过程中是非常破坏环境的,我们的环境危机,真正来源正是这类东西,垃圾围城,水资源污染才是真正威胁我们和自然界的元凶!而不是二氧化碳。
为了保卫我们的经济(而不是环境),我建议大家,作为一个普通老百姓,我们要做的、我们能帮助国家的地方在于:在同等条件下,我们尽可能去购买国产货,去国内企业、商家消费,让人民的财富留在国内,而不是被外国人赚走。让我们国内企业多赚钱,他们才有条件给员工更多工资,有了更多的工资,才能更加促进消费,振兴中国的零售业,使得中国经济走入一个良性循环,这样我们的经济才会更发达,我们每个中国人才能受惠,我们的国家在对外谈判上,才有更多的底气!! 至于环境,我只是希望政府能尽快解决水资源污染和垃圾围城!
知识和观点是学习的,文章是自己写的,是非对错,我们心中自有答案
补充,千万不要听回答者: 376787109胡说八道啊,
1、他说人类自己呼吸产生的二氧化碳是原因之一,那么他的意思是让人类自己去死,还是去把其他动物杀死我在上面就说了,人类呼吸开车所有加起来才65亿吨二氧化碳,落叶腐化产生的二氧化碳就有1500亿吨了,海洋里储存的二氧化碳更是庞大,况且二氧化碳不会让气候产生变化,他这不是扯蛋么,看着都来气。
2、大气污染,我拜托,你当人类是神吗,要是污染区域性的大气,人类活动是能做到的,比如酸雨。大面积的人类恐怕还做不到吧!人又不是傻瓜,特意的去放几颗去污染大面积的土地和大气?而目前被认为有可能与人类活动有关的“沙尘暴”这是大面积的灾害,但是也不是人类单方面能够造成的吧!?不要夜郎自大。
3、海平面提高。我拜托,中世纪的气温比现在高啊,有你说的那些灾难吗?
4、这一点稍加认同,负面效应会在我们子孙后代那体现,不过与大体气候无关!
5、同上
6、区域性酸雨确实存在,不过与大体气候无关。
7、物种消失,这点我要重点来说,人类也是种生物,绝对不是神!如果有一天人类能够冲出地球,在宇宙中自己创造家园,那还好说去拯救其他物种,现在,我们吃其他的生物,穿其他的生物,我们就是这个生物圈的一部分,任何一种生物都必须找到自己在这个生物圈中存在的理由和位置,适者生存,不适淘汰,依然是我们这个生物圈中的法则。当然我们的智慧和道德可以引领我们减少不必要的杀戮,但是主题是不会改变的。
8、你算是有说对的部分了,我们的真正的环境危机,不是什么气候变暖,而是垃圾围城和水资源污染。
9、有毒废料,那也是区域性的,比如稀土矿周围的污染就比较严重,但是不值得拿出来评价大体气候。
2-1,就专家计算,高温期已过,地球进入小冰河期,以后10多年里,气候逐渐变冷。
2-2,请参阅我的文章
大数据怎样帮助我们了解气候变化
全球气候变化是指在全球范围内,气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。
拓展:
气候变化对生态的影响有:气候变化、大气污染、酸雨、海洋酸化。
1、气候变化:
气态变化是导致全球气候变化的主要原因之一。随着温室气体的排放不断增加,地面温度和海平面都在上升,气候模式不稳定,极端气候事件也越来越频繁。
2、大气污染:
气态变化会导致大气中的污染物浓度增加,例如臭氧、硫化物和氮氧化物等。大气污染不仅对人类健康造成危害,也对植被生长和生态系统的平衡产生负面影响。
3、酸雨:
气态变化所导致的酸性气体排放会形成酸性沉降,随着降水对地面和水域环境的侵蚀,可以破坏生态系统的平衡。
4、海洋酸化:
大气中的二氧化碳会溶入海洋中,形成碳酸化反应,导致海洋酸化。这种现象会对海洋生态系统产生深远的影响,例如会导致珊瑚礁退化。
气候变化定义及观测研究:
气候变化定义:
气候变化是指长时期内气候状态的变化。通常用不同时期的温度和降水等气候要素的统计量的差异来反映。变化的时间长度从最长的几十亿年至最短的年际变化。
气候变化(Climatechange)是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为30年或更长)的气候变动。
气候变化不但包括平均值的变化,也包括变率的变化。气候变化一词在政府间气候变化专门委员会(IPCC)的使用中,是指气候随时间的任何变化,无论其原因是自然变率,还是人类活动的结果。
观测研究:
当地时间2023年7月4日,《国会山报》报道,根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,7月3日是地球上有记录以来最热的一天。报道称,根据缅因大学的分析数据,地球表面以上2米的全球平均气温在7月3日达到62.62华氏度或17.01摄氏度。
大数据怎样帮助我们了解气候变化
气候变化确实威胁着我们的星球,全球都应感受到它的毁灭性后果。美国航空航天局(NASA)气候模拟中心(NCCS)高性能计算负责人Daniel Duffy博士,介绍了大数据对气候变化研究工作的至关重要性。
NCCS为大规模的NASA科学项目提供高性能计算、存储和网络资源。其中许多项目涉及全地球性天气和气候模拟。这些模拟生成的海量数据是科学家永远读取不完的。因此,益发有必要提供分析和观察这些模拟产生的大数据集的方法,更深入了解气候变化等重大科学问题。
大数据和气候变化:它们是怎样运作的?
大数据和气候研究息息相关;没有海量数据就无法进行气候研究。
NCCS拥有名曰“探索号超级计算机”的计算机集群,主要目标是提供必要的高性能计算和存储环境,以满足NASA科学项目的需求。探索号计算机正在开展一系列不同的科学项目,其中的大部分计算和存储资源被用于天气与气候研究。
探索号计算机是一种高性能计算机,专门为极大规模紧密耦合的应用而设计,是硬软件紧密结合和相互依存的系统。虽然该计算机没有被用于从卫星等遥感平台采集数据,但该计算机运行的许多大气、陆地和海洋模拟都需要观测数据的输入。使用探索号计算机的科学家不断收集输入其模型的全球性观测数据。
然而,如果科学无法以有效手段观测和比对数据,即使向它们提供海量数据也毫无意义。NASA全球建模和模拟办公室(GMAO)增强性动画就是这方面的范例,该办公室利用多方来源的观测信息驱动天气预报。
GMAO的GEOS-5数据模拟系统(DAS)将观测信息与建模信息融合,以生成任何时间内都最为精确和质地统一的大气图像。每6小时的累计观测超过500万次,并对气温、水、风、地表压力和臭氧层的变量进行比对。模拟观测分八大类型,每类对不同来源的变量进行测量。
数据处理
气候变化模型需要具有大量存储和数据快速接入且数据不断增加的计算资源。为满足这一要求,探索号计算机由多个不同类型的处理器组成:79200个英特尔Xeon核心、28800个英特尔Phi核心和103680个NVIDIA图像处理器(GPU)CUDA核心。
探索号计算机的总计算能力为3.36万亿次,或每秒3,694,359,069,327,360次浮点运算。为使大家更好地理解这一规模的计算能力,该计算机可在一秒钟内完成活在世上的每个人以每秒将两个数字相乘的速度连续运算近140个小时的运算量。
除了计算能力外,探索号计算机还具有约33拍字节(petabyte)的磁盘存储空间。典型的家庭硬盘容量为一兆兆(terabyte)字节,因此,该计算机的存储能力相当于33000个这类磁盘。如果用它存储音乐,你可以编排一个长度超过67000年而不重复的演奏清单。
NCCS每年都对探索号计算机进行升级。随着其服务器和存储的老化,在四或五年后替换而不是继续运行部分设备实际上能够提高效率。例如2014年年底至2015年年初利用升级的计算机群取代了探索号计算机2010年升级的设备。在地面空间、功率和冷却包络相同的情况下,升级后的NCCS可将计算能力提高约7倍。退役设备通常会转变用途,用于内部支持和其他业务或大学等外部站点,包括马里兰大学巴尔的摩分校(UMBC)和乔治梅森大学(GMU)。
数据映射:气候变化与预测
NCCS生成的数据推动了不同重要研究和政策文件的起草工作。
这一数据使人们能够就我们星球的气候变化影响进行更知情的对话,并有助于决策机构针对气候预测制定出适用战略与行动。例如,该数据已被用于气候变化专门委员会(IPCC)推出的评估报告。NCCS从事和NASA科学可视化工作室观测的数据模拟,介绍了IPCC第五次评估报告提出的气候模型,对气候和降雨预计在整个21世纪的变化方式做了说明。
于2005年袭击了美国墨西哥湾沿岸的卡特里娜飓风突显了准确预报的重要性。虽然它造成了巨大损失,但要不是预警预报给人们留出了适当准备时间,损失就会严重得多。如今,NCCS的超级计算机主要负责GMAO全球环流建模,其分辨率比卡特里娜飓风时提高了10倍,因而能够更准确地观察飓风内部,并有助于对其强度和规模做出更精确的估计。这意味着气象学家能够更深入地了解飓风的走向及其内部活动,这对于就卡特里娜飓风这类极端天气做出成功规划和准备至关重要。
此外,观测系统模拟试验(OSSE)还利用全球气候模型的输出成果模拟NASA提出的下一代遥感平台,从而向科学家和工程师提供了虚拟地球,以便在制作新的感应器或卫星之前研究大气遥测的新优势。
未来的气候变化数据
数据是NASA的主要产品。卫星、仪表、计算机甚至人员都可能频繁进出NASA,但数据尤其是地球观测数据具有永驻价值。因此,NASA必须不仅让其他NASA的站点和科学家,而且要让全球都用上它生成的数据。
仅时时生成的数据量就构成了一大挑战。在研究系统的科学家都难以使用数据集的今天,NASA以外的人们获得可用数据更是难上加难。因此,我们开始研究创建一项气候分析服务(CAaaS),将高性能计算、数据和应用编程接口(API)相结合,以便为在现场与数据共同运行的分析程序提供接口。换句话说,用户可就他们关心的问题提问,并利用NASA系统的运行进行分析,随后将分析结果返回用户。由于分析结果的规模小于生成它的原始数据,这一系统将减少经不同网络传送的数据量,而更重要的是,API可以大大减少用户和数据间的摩擦。
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