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全球变化研究的主要内容及意义
全球变化研究的主要内容
全球变化研究的主要内容包括:全球变化的过程和驱动力、全球变化在时间和空间上的表现、全球变化对人类社会的影响,以及全球变化信息获取和分析等方面。
全球变化的过程和驱动力
全球变化是由控制地球系统的某些因素变化所引起,如驱动地球系统运行的地球外力、地球内力、人类活动、以及地球系统内部各子系统的相互作用。根据全球变化驱动力的不同,可把全球变化区分为自然变化和人为变化两种类型。
① 自然变化:自地球诞生之日起,地球系统在各个时间尺度上均存在这种变化,导致这种变化的营力来自于地球系统之外或产生于地球系统的自组织过程之中。
② 人为变化:指人为因素作用于地球系统而引起的变化,如土地利用导致的土地覆盖变化(如农田、牧场等人化自然替代纯自然景观,城市、交通线等人工自然替代人化自然或纯自然) ,以及由于人类活动所引起的地球系统状态和功能的改变。
人类活动所引起的全球变化随着人类的发展进步而变得日益显著,如今人类活动所导致的全球变化在某些方面,在一定程度上已达到与自然变化相同量级的规模。
全球变化是两部分变化的叠加。
全球环境变化在时间和空间上的表现形式
全球变化意味着地球系统状态随时间的整体改变或部分调整,并最终表现为全球环境特征的改变。
① 在时间上:全球环境变化表现为一个时期的环境状态或其特征值较另一时期有明显不同。全球变化的时间过程可由均值、周期、趋势、相对变率等许多参数来表征,其基本方式有两种,即围绕一个平衡状态的起伏波动;以及在短时间内由一种环境取代另一种环境的突变。
② 在空间上:区域分异是地球系统在空间上的表现,地球系统的各组成要素在不同的地球表层空间上有不同的组合,从而形成具有不同环境属性特征的地理区域,每个区域内部有较高的一致性,相邻区域之间有明显或逐渐过渡的分界线。
在时间坐标上环境演变的基本表现形式(据Hare, 1979年修改)
全球变化在不同地区均会有所反映,但不同地区响应全球变化的方式可以各不相同,可以存在彼此不同的过程。
全球环境状态随时间的变化在空间上的表现就是区域分异格局的调整。一种区域分异格局对应于一种环境状态,当全球环境状态发生变化时,区域分异的格局也相应地发生变化。
全球变化的区域表现形式各不相同,以及区域分异的格局随全球环境状态的变化而发生调整,构成了环境演变区域分异的两个方面。
全球变化的影响与人类响应
对人类社会而言,全球变化意味着人类生存条件的改变,这必将对人类产生有利或不利的影响。正确认识全球变化的影响是人类制定减缓或适应全球变化对策的基础。
全球变化的影响和后果包括环境和社会两方面。
① 全球变化的环境影响:主要研究全球变化对自然生态系统的稳定性、农业、林业、渔业生产潜力等人类生存环境和人类生命支持系统的影响,以及这些系统适应和减缓全球变化影响的潜力和机理。
② 全球变化的社会影响:主要研究全球变化造成的或可能造成的社会和经济后果,如全球变化对人的生理与健康的影响,全球变化对社会经济各个部门的生产和发展的影响,以及研究人类社会适应和减缓全球变化影响的能力。
全球变化信息的获取、处理与分析技术
全球环境变化及其相联系的过程和驱动力、全球变化对人类的影响与人类的响应构成了全球变化研究的主要内容。
全球变化研究,需要大量的、多种类型的数据和信息,包括反映过去全球变化的各种信息、正在监测全球变化过程所获得的信息,以及由各种分析、模拟所产生的信息等,利用这些数据和信息,证实、掌握、模拟和评估全球变化及其影响。
全球变化研究是跨学科的多领域研究,涵盖地球系统的各个方面,全球各种尺度数据的获取、接收、分析处理、汇编存档和使用,决定着全球变化研究的成败。
全球变化研究的意义
全球变化研究是人类社会实现可持续发展的科学基础
20世纪中期以来,在世界经济发展的同时,出现了日益严重的环境污染和一系列公害事件,由全球气候异常而造成的全球粮食问题以及资源危机,人口、资源、环境与发展的问题尖锐地提到全人类面前。当今人类正面临着有史以来最为严重的危机,这种危机是全球性的,这种危机不仅是人口爆炸、资源短缺、环境污染,更为严重的是地球整体功能的失调、紊乱,导致人类赖以生存的全球环境变化。可持续发展必须以适应全球变化为基础,人类对全球变化的适应必须最大限度地符合可持续发展的原则。因此开展全球变化研究是人类社会所面临的挑战,是实现可持续发展的科学基础。
深化对地球系统的认识,促进地球科学发展
全球变化研究从整体上认识动态变化的地球系统,表现出学科交叉的特点,不同于以地球单个圈层为研究对象的传统地球科学的分支学科体系。随着全球变化研究的深入,人们将对地球系统有更深刻、更全面的认识。全球变化研究所强调的过程研究,正是地理学所一直关注的、但同时也是十分薄弱的环节。当前全球变化研究的一个明显特点是重视人类活动所导致的全球变化及其对人类生存与发展的影响,这正是作为地理学核心的人地关系研究的具体体现。全球变化研究必将强化地理学的综合研究、景观研究、生态研究,强化地理学的时间维研究、过程研究,推动地理学观念的改变和研究方法的更新
促进应用基础科学和社会科学的结合
全球变化研究提高了人类对资源、自然灾害等概念的认识。从全球变化的观点来看,对资源的掠夺性开采和过度消耗,必然引起环境的恶化,产生灾难性的后果。
人类依赖于自然地理环境而生存,地理环境对人类的发展进程产生深远的影响,大哲学家康德说:“地理是历史的基础”。
全球变化研究关注其对环境和社会的影响,以及对策和政策评估研究,提高人类应对全球变化的能力。
全球变化意味着人类赖以生存的资源的变化,构成了文化变化的驱动力,世界文明古国的兴亡、历史上中国的兴衰等有些难以从社会因素来解释的现象,可能从环境演变的角度找到答案。