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第1章 绪论 1

1.1 气候变化问题的由来和国际社会应对气候变化的历程 1

1.1.1 第一次世界气候大会和政府间气候变化专门委员会 1

1.1.2 IPCC第一次评估报告和《联合国气候变化框架公约》 1

1.1.3 IPCC第二次评估报告和《京都议定书》 2

1.1.4 IPCC第三次评估报告 3

1.1.5 IPCC第四次评估报告和“巴厘路线图” 3

1.2 我国应对气候变化的积极行动 4

1.3 气象部门开展气候变化业务的重要性和基础 8

1.3.1 加强组织领导和机构建设 9

1.3.2 积极推进科研和业务能力建设，为国家及地方经济可持续发展服务 9

1.3.3 加强适应气候变化能力建设，提高应对极端气象灾害能力，努力开展气候变化综合影响评估 10

1.3.4 加强气候变化决策服务工作 11

1.3.5 承担IPCC和UNFCCC各项工作 11

1.3.6 积极开展气候变化学术交流、培训及科普宣传教育工作 12

1.4 存在的问题与不足 12

参考文献 14

第2章 气候变化的基础科学知识 15

2.1 气候系统 15

2.1.1 地球的气候系统及其构成 15

2.1.2 气候系统五大圈层 16

2.1.3 气候系统各圈层的相互作用 19

2.2 气候系统中的辐射平衡与反馈过程 21

2.2.1 辐射强迫的基本概念 21

2.2.2 辐射平衡 21

2.2.3 反馈过程 23

2.3 气候变化 24

2.3.1 什么是气候变化？ 24

2.3.2 气候与气候变化的区别 24

2.3.3 全球变暖与气候变化 25

2.3.4 气候变化工作与气候业务的区别和联系 25

2.4 气候变化的自然原因 26

2.4.1 板块漂移 26

2.4.2 地球轨道参数的变化 26

2.4.3 太阳辐射的变化 26

2.4.4 火山活动 27

2.4.5 气候系统内部相互作用 27

2.5 人类活动对气候变化的影响 29

2.5.1 温室气体种类、特征和气候效应 29

2.5.2 气溶胶及其气候效应 32

2.5.3 土地利用对气候变化的影响 33

2.6 对近50年气候变化成因的认识 34

2.6.1 关于气候变化成因的不同观点及解释 34

2.6.2 IPCC历次评估报告的主要结论 36

参考文献 38

第3章 气候变化及其影响 39

3.1 全球和中国近百年观测的气候变化 39

3.1.1 全球近100年气候变化 39

3.1.2 中国近100年温度、降水变化 44

3.1.3 中国近50年冰冻圈变化 48

3.1.4 中国近50年极端天气、气候事件变化 52

3.1.5 中国近50年其他气候要素的变化 55

3.2 21世纪全球和中国气候变化趋势 64

3.2.1 21世纪全球气候变化预估 64

3.2.2 21世纪全球冰冻圈预估 69

3.2.3 全球模式21世纪中国气候变化预估 71

3.2.4 区域气候模式21世纪中国气候变化预估 80

3.3 气候变化的影响 86

3.3.1 气候变化对水资源的影响 86

3.3.2 气候变化对农业的影响 89

3.3.3 气候变化对海平面的影响 92

3.3.4 气候变化对生态系统的影响 95

3.3.5 气候变化对人类健康的影响 97

3.3.6 气候变化对重大工程影响 100

参考文献 105

第4章 应对气候变化业务系统 110

4.1 气象部门应对气候变化业务的指导思想、基本原则和发展目标 110

4.1.1 指导思想 110

4.1.2 基本原则 110

4.1.3 发展目标 111

4.2 气候变化业务系统总体结构和流程 111

4.2.1 总体结构 111

4.2.2 系统功能 113

4.2.3 业务流程 113

4.3 气候变化业务各子系统 115

4.3.1 气候变化监测 115

4.3.2 气候变化检测与归因 116

4.3.3 气候变化趋势预估 118

4.3.4 气候变化影响评估 119

4.3.5 风能、太阳能资源开发利用 119

4.4 气候变化业务分工 121

4.5 气候变化业务产品 123

4.6 应对气候变化服务 125

4.6.1 注重有针对性地开展气候变化服务工作 125

4.6.2 注重采用多种方式开展气候变化服务工作 126

第5章 气候变化的监测技术方法和规范 128

5.1 气象变化观测和资料需求 128

5.1.1 当前我国气候观测需求 128

5.1.2 我国代用气候资料 130

5.2 气候资料质量控制 132

5.2.1 气候资料质量控制 132

5.2.2 观测资料均一化处理 134

5.2.3 气候序列均一性研究方法 135

5.3 城市化和土地利用变化影响 140

5.3.1 城市化影响的分离技术 141

5.3.2 土地利用变化影响的分离技术 143

5.4 极端气候指数定义与计算方法 144

5.4.1 全球与中国极端气候事件变化 144

5.4.2 气候要素的极值统计 145

5.4.3 气候指数定义和计算方法 146

5.5 区域气候变化序列及不确定性估计 147

5.5.1 格点场数据集研制 147

5.5.2 网格化和不确定性水平估计 148

5.5.3 标准化气候序列建立的方法 150

5.6 常用气候统计分析技术 154

5.6.1 气候要素趋势及显著性水平检验技术 154

5.6.2 气候变化周期性信号检验及显著性判定技术 157

5.6.3 气候突变信号及显著性判定技术 164

参考文献 168

第6章 气候变化的影响评估方法 176

6.1 气候变化对农业影响评估方法 176

6.1.1 引言 176

6.1.2 评估框架 176

6.1.3 评估方法 176

6.2 气候变化对水资源及相关领域影响评估方法 181

6.2.1 引言 181

6.2.2 评估框架 182

6.2.3 评估方法 183

6.3 气候变化对生物及生态系统影响的评估方法 192

6.3.1 引言 192

6.3.2 评估框架 193

6.3.3 评估方法 194

6.4 气候变化对海平面与海岸带影响评估方法 194

6.4.1 引言 194

6.4.2 评估框架 195

6.4.3 评估方法 195

6.5 气候变化对人体健康、交通、能源和社会经济影响评估方法 197

6.5.1 气候变化对人体健康影响评估方法 197

6.5.2 气候变化对交通影响评估方法 198

6.5.3 气候变化对能源影响评估方法 199

6.5.4 气候变化对社会经济影响评估方法 200

6.6 气候变化综合影响评估方法 202

6.6.1 引言 202

6.6.2 评估框架 202

6.6.3 评估方法 203

6.6.4 气候变化与适应性措施的综合评估 204

参考文献 206

第7章 气候变化未来趋势预估方法及应用 209

7.1 气候变化预估方法 209

7.2 气候模式和统计降尺度方法的发展 210

7.2.1 全球气候系统模式的发展 210

7.2.2 区域气候模式 214

7.2.3 统计降尺度方法 216

7.3 气候变化预估数据集及其研制 217

7.3.1 全球模式 217

7.3.2 区域气候模式 221

7.3.3 统计降尺度技术 222

7.3.4 数据集的使用及需注意的问题 224

7.4 气候模式结果及预估数据集的应用 224

7.4.1 全球模式模拟结果的应用 224

7.4.2 区域气候模式的应用 230

7.4.3 气候变化未来趋势在冰冻圈变化预估中的应用 232

7.4.4 统计降尺度方法的应用 236

参考文献 236

第8章 风能太阳能资源开发利用 238

8.1 风能太阳能资源的测量与监测 238

8.1.1 风能资源测量 238

8.1.2 风能资源监测 240

8.1.3 太阳能资源测量 242

8.1.4 太阳能资源监测 244

8.2 风能资源评估 246

8.2.1 风能资源评估基本量 246

8.2.2 风能资源普查 248

8.2.3 区域风能资源评估 250

8.2.4 风电场风能资源评估 252

8.3 风能预报与预测 256

8.3.1 风电场临近风电功率预报 257

8.3.2 风电场短期风电功率预报 257

8.3.3 长期风速预测 258

8.4 太阳能资源评估 260

8.4.1 太阳能资源评估基本量 260

8.4.2 太阳能资源区划标准 260

8.4.3 太阳能资源评估方法 261

8.4.4 太阳能资源评估中的问题与难点 268

参考文献 269

第9章 气候变化业务与科研的热点领域及未来展望 271

9.1 气候变化基本观测事实 271

9.2 气候变化检测与归因 275

9.3 气候变化的预估 276

9.4 气候变化影响和适应 278

9.5 气候变化减缓对策研究 280