全球變化

今天，全球環境問題的嚴重性主要在於人類本身對環境的影響已經接近並超過自然變化的強度和速率，正在並將繼續對未來人類的生存環境產生長遠的影響。這些重大全球環境問題已經遠遠超過了單一學科的範圍，迫切要求從整體上來研究地球環境和生命系統的變化，從而提出了地球系統的概念，即由大氣圈、水圈、岩石圈和生物圈組成的一個整體。

同時，觀測技術的發展，特別是衛星遙感技術，提供了對整個地球系統行為進行監測的能力；計算機技術的發展為處理大量的地球系統的信息，建立複雜的地球系統的數值模式提供了工具。

全球變化學的理論基礎是地球系統科學（Earth system science），它是研究地球系統各組成部分之間的相互作用，以及發生在地球系統內的物理、化學和生物過程之間的相互作用的一門新興學科。

全球變化學現階段主要研究內容如下

（1）全球大氣化學與生物圈的相互作用。主要研究全球大氣化學過程是如何調製的？生物過程在產生和消耗微量氣體中作用，預報自然和人類活動對大氣化學成分變化的影響。

（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）全球水文循環過程的生物學特徵。主要研究植被與水循環物理過程的相互作用。

（4）全球變化對陸地生態系統的影響。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系統的結構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的全球環境變化，了解它們與地球內部或外部作用力的關係。

(6)全球變化的因素，1：汽車每年不斷增加導致汽車的排放尾氣二氧化碳導致的其中之一，2：人口不斷的增長，呼吸，生存過程中，破壞生物導致全球變化的因素。

（1）發展全球分析和模擬。藉助於全球模式來定量分析地球系統內物理、化學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。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，特別要發展全球變化的空間遙感觀測能力和資料的處理能力。

（3）建立區域研究中心。在全球的代表性生態系統區域，主要在發展中國家建立全球變化的區域研究中心。它們的功能是生態環境的長期監測、特殊問題的試驗研究、科學技術人員的培訓以及區域資料交換等。

以上三個方面都需要努力發展計算機科學技術、衛星遙感技術及其他各種先進科學儀器和設備，在全球變化的監測、試驗和模擬等方面的應用能力，以及物理學理論和方法在全球變化研究中的應用能力。

從20世紀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年世界科學最活躍的一個研究領域。將在學科之間的交叉地帶產生許多新的思想和理論，並在物理、化學和生物過程相互作用的基本理論方面有新的突破。同時，由於交叉、綜合、相互作用過程研究的需要，可能在科學研究方法論上產生重要的變革。

另一方面，全球變化的研究又具有十分明確的應用目標，它的研究成果將直接用於地球自然資源的合理開發利用，農林牧副漁的合理布局，水、土、氣污染的控制以及全球環境問題上的重大決策，為保護和改善幾代人的生存環境作出貢獻，具有全局性的戰略意義。

1、全球變化是指全球性的環境惡化如溫室效應和全球增暖、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陸地樣帶現行或預測的大氣成分、土地利用和氣候的變化共同稱為全球變化。參照該圖沿λ和φ軸的風分量（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數定義在稱為質量點（帶方框字母h）的另一組格點上緯度的和經度的格距Δφ和Δλ分別是沿φ軸和λ軸相鄰的質量點與速度點的距離

3、全球變化是指由於自然和人為的因素而造成的全球性的環境變化，主要包括大氣組成變化、氣候變化以及由於人口、經濟、技術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及其支持生命的環境，在生命過程影響下，尤其是在人類活動參與下，所發生的一系列變化

5、全球變化是指環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、不少學者把這種由於全球平均氣溫升高而導致的各種環境變異稱為全球變化。實際上很多所謂的全球變化仍未超出歷史的循環變幅

7、構造學的角度來說，所謂全球變化實質上是指由地質構造事件引起的全球環境的系列變化。用全球變化的思維重新評價和研究地質構造演化和地質歷史，是當今地球科學的一項新任務

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展的地球環境的變化。這裡包含著極其複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，環境被破壞后對全球帶來的影響。但由於人們使用慣了，一直難以更改

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張志強

出版 "全球變化" 相關文獻的期刊

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中國科學基金中國沙漠資源科學

全球變化與人類社會發展

人類有史以來，就逐水草而居。因此，水是人類生存與發展的命脈和生命線。水決定經濟發展和城市的規模，水決定經濟的結構和生產方式，水決定人居的生存環境和健康水平與生活質量，水決定國家的發展方向，水決定國家的興衰，水是經濟社會可持續發展的關鍵，水是國家實現現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，水與地區經濟社會發展命運的關聯尤為突出。

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。可不願看到的是，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，而是真正關乎我們切身利益的一件事情。在世界，在中國，哪怕是在位於沿海地區的水源豐富的溫嶺都時常發生水資源短缺的現象，保護水資源不能只存在於幻想，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水資源，使我們稀缺的水資源能夠得到而可持續的利用。

據中國可持續發展信息網2004年的水資源調查公報稱，2004年全國水資源總量為24129.6億m3，比常年值減少12.9%。地下水與地表水資源不重複量1003.2億m3，佔地下水資源量的13.5%，即地下水資源量的86.5%與地表水重複。全國產水總量占降水總量的42.4%，平均產水量為25.57萬m3/km2。

表一2004年各水資源一級區水資源量

單位：億m

資料來源：《中國水資源公報》 2004中華人民共和國水利部。

聯合國一項研究報告指出：全球現有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。預計到2025年，形勢將會進一步惡化，缺水人口將達到28億～33億。世界銀行的官員預測，在未來的5年內“水將像石油一樣在全世界運轉”。

我國屬於缺水國之列，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。而且分佈不均，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年後中國將找不到可飲用的水資源”。美國民間有影響的智囊機構———世界觀察研究所發表的一份報告中稱：“由於中國城市地區和工業地區對水需求量迅速增大，中國將長期陷入缺水狀況。”水利部預測，2030年中國人口將達到16億，屆時人均水資源量僅有1750立方米。在充分考慮節水情況下，預計用水總量為7000億至8000億立方米，要求供水能力增長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

中國的水資源危機存在已久，各界專家學者長期以來也對這問題進行了深入的研究：

教育部哲學社會科學研究重大課題攻關項目－－中國水資源利用的經濟學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，洪澇災害、乾旱缺水及水環境質量惡化，以及水資源管理效率低下等因素制約著中國社會經濟的可持續發展。

中央常委委員、政協委員朱培康在全國政協九屆六次常委會大會上的發言《中國水資源危機與出路》中指出，中國的水資源錯在著諸多的危機，其中重點體現在四個方面：一是水生態環境惡化；二是水資源分割管理，難以合理開發利用；三是水利運行機制不適應社會主義市場經濟體制要求；四是我國境內的國際河流沒有得到足夠重視和充分利用。

但是以往對中國的水資源管理及其利用現狀最完備的分析報告還屬世界銀行在2009年1月12日在北京發布的題為《解決中國的水稀缺：關於水資源管理若干問題的建議》研究報告。報告認為，中國應加強水資源管理應對水資源缺乏。這是2006年以來，世行針對中國水資源現狀所發表的最權威的報告。

結合各界對中國水資源現狀的分析，筆者以為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佈不均。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——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佈不均。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，低於通常界定為“水稀缺”的閾值水平1000立方米。其次在時間季節上，秋冬時節中國大地普遍降雨量少，春初農耕時也經常出現春旱現象，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。中國的水資源生產力為3.60美元/立方米，低於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業結構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在兩個方面：首先，中國農業用水量佔總用水量的65%。由於灌溉系統廣泛存在的浪費現象，以及不同作物之間、同一流域的不同地區之間水資源分配欠佳，在所有產業中，農業的水資源生產力是最低的。農業用水中，大約只有45%真正被農民用於灌溉莊稼。中國工業用水量佔總用水量的24%，工業的循環用水比率平均為40%，而發達國家為75-85%。其次，是中國水資源配置系統的效率不高。世界銀行在其報告中（2009）對海河流域進行的一項研究發現，在不同的產業、行業之間，以水的經濟價值（EVW）來衡量的水資源生產力差異巨大——水稻灌溉為1.0元/立方米，蔬菜生產為12.3元/立方米，製造業為21.3元/立方米，而服務業為33.7元/立方米。在極度缺水的地區存在如此巨大的差距，表明在水資源的配置中市場意識嚴重不足。

3）、大面積的水污染加劇了中國水資源的稀缺。在過去三十年裡，儘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，從沿海向內陸地區、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下降的跡象。不過，水污染的形勢依然嚴峻。一個主要原因在於城市污水只有56%得到某種形式的處理，雖然工業污水的處理率達到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3億農村居民沒有安全的飲用水。根據2003年的數據，中國農村地區居民因發生腹瀉和癌症導致的疾病和過早死亡的經濟損失估計為662億元，約佔GDP的0.49%。根據世界銀行的一份研究報告《中國污染損失》估計，水危機導致的損失已經佔到中國GDP的約2.3%。這樣的估算所反映的只是一個局部，並沒有包括尚未作出估計的損失，如水體富營養化，湖泊、濕地和河流乾涸等的生態影響，以及大多數水體因污染造成的舒適性喪失，這些損失還沒有進行估算。因此，中國水危機造成的總損失無疑會更高。

對中國水資源可持續發展利用的幾點建議

如上所述，要解決潛在的水危機要求中國改革和加強其水資源管理體制。與建立和完善市場經濟體制的總體戰略相適應，改革的重點需要關註明確政府、社會和市場的角色和相互關係，提高水資源管理機構的效率和效能，儘可能採用基於市場的管理手段。

基於此，本研究從對以下幾個方面給予關註：：

（1）改善水治理。

中國在七大流域都建立了流域管理機構，隸屬於水利部。但是，這些機構的權力有限，其成員中也沒有流域內有關地方政府的代表。因此，在流域管理中，它們很難協調相關省市和其他利益相關者。為此，本研究認為，可以設立國家級的水綜合管理機構。一個方案是設立國家水資源委員會，作為政府最高層對全國性涉水事務進行指導和協調的機構。該委員會是負責水政策制定的高層次機構，在很大程度上類似於新近設立的由總理領導的國家能源委員會。另一個可以考慮的方案是將分散在不同部門（即水利部、環保部、農業部、住房與城鄉建設部等）的與水管理相關的主要職能加以整合，組建一個新的大部，以對水量和水質、地表水和地下水、水資源保護利用和水環境保護實行統一管理。

（2）加強水權管理，建立水市場。

分配水權、建立水市場可提高中國用水的經濟效率，有助於解決其水短缺問題。自2000以來，中國一直在建立水權管理制度，並在一些試點地區取得了明顯的進展。中國已在國家層面初步建立起了水權管理的法律法規和體制框架。但還需要採取進一步的措施以加強水權管理，完善水市場。水權不明，難以落實，是建立水市場的第一障礙，誰擁有水權、水權所有人有哪些權利等並不總是很明確。保護水權的規則很少，對於水權一旦受到侵害應如何處理，也沒有明確的規定。對此明確說明並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，並與水資源規劃中的初始水分配相聯繫。許可取水總量應限於根據可持續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境用水和新增用途。需要加強水權管理，明確規定取水、用水和回水的條件、程序、權利和義務。

（3）提高供水定價的效率和公平性。

傳統上，中國的政策過於強調通過增加供給滿足用水需求，而對需求管理重視不夠。導致水稀缺危機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，低水價會產生不當的收入分配效果。對居民家庭的調查結果顯示，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質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支付更高的成本。另一方面，通過適當的設計，水價改革至少能夠使貧困人群在一定程度上免受水價提高帶來的影響。如果將因水價提高新增的收入用於擴建服務設施、改善服務質量，最終可能產生一種雙贏的結果。在中國以及其他國家，在設計水價改革方案時採用了三種辦法來保護貧困人群的利益：1採用累進階梯費率，中國有關法規已經認可了這種做法；2提供收入支持；3對最貧困家庭實行價格減免。

（4）提高突發污染事件的應對能力，預防環境災難的發生。

儘管中國政府成功地應對了一些突發環境事件，但是，嚴重污染事件頻發並造成一定的損失，說明中國需要繼續改革和完善其現有的突發環境污染事件預防和應對體制。突發事件管理實踐表明，地方政府主要關注的是事件發生后如何減輕其影響。但是，通過嚴格實施適當的政策法規來預防污染往往是更加經濟有效的方法，因而應該加以強調。對中國突發污染事件預防與應對體系的現狀分析表明，該體系存在的問題源於多種因素，包括法律和體制安排不當、激勵機制缺乏、化學品管理薄弱以及事件現場協調不力、監測和信息報告制度不完善等。

根據國際經驗，有效地預防和應對突發污染事件的系統包括的基本要素有：1從注重減輕事件影響向注重風險評估、管理和規劃轉變；2改善第一響應人的準備狀況；3嚴格執行污染者付費原則，讓污染者對潛在災難事故造成的損失承擔經濟責任；4建立化學品信息管理系統，以跟蹤有毒化學品的流向，並在事故發生時為快速、有效的應對提供必要的信息；5建立有效的公共信息系統，以在突發事件發生時及時提供信息。

參考資料：

1、《中國水資源公報》 2004 中華人民共和國水利部。

2、《中國水資源危機 主要表現在三個方面》 2004 央視國際

3、《解決中國水稀缺：關於水資源管理若干問題的建議》 2009 世界銀行

4、《“十一五”時期全國節水型社會建設的目標》 2007 水利部