气候变化科学概论

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气候变化科学概论范文第1篇

关键词：昆明市;气温变化;离差系数分析;Mann-Kendall检验;Morlet小波分析

中图分类号：S423.34

文献标识码：A文章编号：1674-9944（2015）04-0010-03

1引言

气候变化是当今国际社会重点研究的领域之一， IPCC第五次评估报告指出：全球气候系统变暖的事实是毋庸置疑的，全球地表持续升温，1880～2012年全球平均温度已升高0.85℃[0.65～1.06℃]，人类对气候系统的影响是明确的 [1～3]，同时气候变化对于人类的生存、社会经济的发展带来了极其深远的影响 [4]。气候变化中气温是重要的气候要素之一，而气候变化最明显的特点是气候变暖。目前，对于中国和云南地区的气温变化研究都表明 [5，6]，气温都在不同程度地上升，近100a来中国年平均地表气温升高幅度约为0.5～0.8℃ [7]，云南近46a来年平均气温升高率为0.17℃/10a [8]。而在气候变暖的背景下，极端气温事件随之会进一步增加，热浪发生频率增高，持续时间加长，冰冻雨雪天气频发，对工农业生产带来严重的负面影响。

昆明市位于中国西南云贵高原中部，辖区总面积21473km2，是云南省省会，首批中国历史文化名城，云南省唯一的特大城市和西南地区（仅次于成都、重庆）第三大城市，是云南省政治、经济、文化、科技、交通中心，西部地区重要的中心城市和旅游、商贸城市。昆明素以“春城”而闻名海内外，昆明属低纬度亚热带高原山地季风气候，由于受印度洋西南暖湿气流的影响，日照长、霜期短，气候温和，四季如春，气候宜人，是理想的旅游度假胜地。气温变化对于昆明市有着十分重要的影响，尽管有部分学者对于云南省与昆明市区的气温变化特征有了一定的研究 [8～11]，但是对于昆明市气温多角度、长时间、深入细致的研究还没有，因此，本文运用线性回归、离差系数计算、Mann―Kendall检验、滑动t检验和Morlet小波方法分析昆明市近60a来逐日气温数据，总结气温变化的规律，为城市气候预测、城市防灾减灾等方面提供决策依据。

2数据来源与处理方法

2.1数据来源

文中所用数据源于中国气象科学数据共享服务网（网址：http：///home.do）昆明站（102°41′E、25°01′N，海拔1892.4m）1951～2013年的逐日气温资料进行处理与分析，本文所选的昆明站为国家级基准站，自建站以来从未迁址，数据通过均一性检验和质量控制，准确翔实，能够代表昆明市的气温状况与变化趋势。

2.2处理方法

昆明市近60a平均气温在时间尺度的变化趋势利用一元线性回归方法和多年趋势线 [12]计算各年的直线回归系数，以此来研究多年气温的变化趋势，计算结果的显著性用t检验法检验其置信度，并结合离差系数分析（变异分析） [13，14]来判断昆明市年平均气温波动情况;其次对气温进行突变分析，文中主要采用 Mann―Kendall法 [15，16]，和滑动t检验法 [12]，两种方法相结合目的是互相检验，增加突变点的可信度;最后采用Morlet小波分析 [17，18]对降水变化进行周期分析，以上方法在相关研究中已有详细论述，在此不再赘述。

3气温变化特征处理结果与分析

3.1气温的年际和年代际变化

3.1.1气温的年际变化

通过对昆明市近60a来逐年平均气温进行一元线性回归分析，得到图1，如图所示可得近60a来，昆明市年平均气温呈上升趋势，变化倾向率为0.29 ℃/10a，结果与何云玲和梅媛媛等人的研究结果相似 [10，11]，高于全国平均升温速率0.22℃/10a [19]和云南近46a来年平均气温升高率0.17℃/10a [8]。多年平均气温为15.1℃，从1992a开始气温上升趋势明显，近10a气温均超过平均气温，变暖趋势显著。相关系数检验通过0.001显著性检验，气温升高趋势显著。昆明市近60a来逐年平均气温离差系数为0.0499。

3.1.2气温的年代际变化

尽管昆明市近60a来气温变化总趋势是上升的，但是在不同年代，气温变化又各有差异。由表1可得，20世纪50年代到80年代，距平均气温变化不大，略低于平均气温范围内波动，年际距平气温均为负数;但在气温变化倾向率方面（表2）1950s和1960s为负数，表明这两个年代气温有略微下降趋势;1970s和1980s气温变化倾向率为正值，表明这两个年代有增温的趋势。自从进入90年代开始，平均气温已大于多年平均气温（15.1℃），且距平均气温在逐渐增大，增温趋势明显（表1）;气温变化倾向率（表2）1990s至今均为正值，表明近23a来气温持续上升，1990s的升温速率最大，表明这一时期为近60a来昆明市增温最快的10年。通过计算得到的各年代际离差系数（表2），表明1990s离差系数最大，为0.0428，为气温波动最大的10年，其次为2010～2013年，离差系数为0.0313。

4气温突变分析

利用Mann―Kendall突变检验法对昆明市近60a逐年平均气温进行分析得到图2，图2为昆明站平均气温的Mann - Kendall曲线图，观察UF曲线表明：平均气温正序列UF曲线在与反向序列UB曲线相交之前大部分处于0.05显著性水平信度线以内，但1954～1956、1971、1972、1974～1980年超出了置信水平线，1956～1978年UF曲线呈下降趋势，表明昆明市在此时段年平均气温逐渐降低;自1978年以来UF曲线呈上升趋势，表明昆明市年平均气温逐渐升高，UF曲线在1996年超出信度线，表明气温突变趋势显著。UF与UB曲线交于1993年，根据Mann―Kendall突变检验法可得突变时间点为1993年，再结合滑动t检验法（图3）对该序列进行突变检验，1993年通过了0.05的显著性水平检验，两者结合说明昆明市气温突变年为1993年，是气温上升的开始，1971～1980和1996～2013是两段突变时间区域，分别是昆明市近60a来冷期和暖期时段，此结论与何云玲等人 [10]做出的结论部分类似有所差异，但早于云南省气温突变年份1995年 [8]。

5气温的周期分析

通过Morlet小波分析法得到图4昆明市近60a来平均气温序列的图，结果表明：昆明市平均气温变化存在3～12a，13～22a，23～32a的周期，其中3～12a周期在20世纪70年代之前不连续不明显，70年代至今连续出现;13～22a周期20世纪60～70年代出现冷-暖交替准一次振荡，70～90年代之间周期不明显，2000a之间又出现了冷-暖交替准一次振荡;23～32a周期明显且贯穿始终，出现冷-暖交替准三次振荡。近年来，昆明市处在平均气温增加的暖期，是气温升高的周期。有研究表明[20]，35a左右的周期为南方涛动或沃克环流周期，因此结合昆明市气温周期分析可知，昆明市气温周期多受南方涛动或沃克环流活动影响。

6结论

（1）近60a来昆明市年平均气温呈上升趋势，多年平均气温为15.1℃，变化倾向率为0.29mm/10a，高于全国平均升温速率0.22℃/10a和云南近46年来年平均气温升高率0.17℃/10a。

（2）近60a来昆明市年平均气温在年代际变化上有所差别但趋势明显，20世纪50年代到80年代，平均气温变化不大，略低于平均气温范围内波动;自从进入90年代开始，平均气温均大于多年平均气温，且距平均气温在逐渐增大，平均温度逐年增大，增温趋势明显。各年代际离差系数中1990s离差系数最大，为气温波动最大的10年。

（3）通过Mann―Kendall法与滑动t检验法相结合得到昆明市平均气温突变年为1993年，是气温上升的开始，1971～1980年和1996～2013年是两段突变时间区域，分别是昆明市近60a来冷期和暖气时段。

（4）分析昆明市近60a来平均气温序列的Morlet小波分析图，得到昆明市平均气温变化存在3～12a，13～22a，23～32a的周期，期中23～32a的周期贯穿整个历史时期，此周期多受南方涛动或沃克环流活动影响。

参考文献：

[1]IPCCClimatechange2013：thephysicalsciencebasis[EB/OL].2013-09-30.http：//ipcc.ch/report/ar5/wgl/#.UqtD7KBRRl

[2]秦大河，StockerT，259名作者和TSU（驻伯尼尔和北京）.IPCC第五次评估报告第一工作组报告的亮点结论[J].气候变化研究进展，2004，10（1）：1～6.

[3]沈永平，王国亚.IPCC第一工作组第五次评估报告对全球气候变化认知的最新科学要点[J].冰川冻土，2013，35（5）：1068～1076.

[4]丁一汇，任国玉.中国气候变化科学概论[M].北京：气象出版社，2008.

[5]韩翠华，郝志新，郑景云.1951～2010年中国气温变化分区及其区域特征[J].地理科学进展，2013，32（6）：887～896.

[6]郑建萌，任菊章，张万诚.云南近百年来温度雨量的变化特征分析[J].灾害学，2010，25（3）：24～31.

[7]丁一汇.气候变化国家评估报告（1）：中国气候变化的历史和未来趋势[J].气候变化研究进展，2006，2（1）：3～8.

[8]刘瑜.云南近46年降水与气温变化趋势的特征分析[J].灾害学，2010，25（1）：39～44.

[9]姚愚.近44年云南年平均气温的时空变化特征[J].气象，2006，32（10）：81～87.

[10]何云玲，鲁枝海.近60年昆明市气候变化特征分析[J].地理科学，2012，32（9）：1119～1124.

[11]梅媛媛，李毅，龙荣华.昆明地区近40a气温变化特征及其突变检验[J].贵州气象，2013，37（2）：1～5.

[12]魏凤英.现代气候统计诊断与预测技术[M].2版.北京：气象出版社，2007.

[13]伍光和.自然地理学[M].4版.北京：高等教育出版社，2008.

[14]成鹏.乌鲁木齐地区近50a降水特征分析[J].干旱区地理，2010，33（4）：580～587.

[15]符淙斌，王强.气候突变的定义和检测方法[J].大气科学，1992，16（4）：482～493.

[16]张晓.近45年青海省降水时空变化特征及突变分析[J].干旱区资源与环境，2012，26（5）：6～12.

[17]王文圣，丁晶，向红莲.小波分析在水文学中的应用研究及展望[J].水科学进展，2002，13（4）：515～520.

[18]陈仁升，康尔泗，张济世.小波变换在河西地区水文和气候周期变化分析中的应用[J].地球科学进展，2001，16（3）：339～345.

气候变化科学概论范文第2篇

关键词：碳排放；外部性；CO2

中图分类号：F74文献标志码：A文章编号：1673-291X（2011）01-0182-03

一、 研究背景

1.全球气候变化与温室气体排放。自从18世纪60年代工业革命以来，人类分工有了新的形态，社会生产力也开始狂飙突进式地发展，与此同时，人类活动对环境的影响也前所未有地扩大了。20世纪80年代以来，越来越多的证据表明人类活动所造成的温室气体排放成为全球气候变化的主要因素[1]。统计学意义上的气候变化是指气候平均值和气候离差值出现了显著变化，如平均气温、平均降水量、最高气温、最低气温，以及极端天气事件等的变化。《联合国气候变化框架公约》将 “气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”这个定义旨在将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来，本文所涉及“气候变化”的含义都依据此定义。

在全球变暖的大背景下，中国的气候也发生了明显变化。近百年来，中国年平均气温升高了0.5℃～0.8℃，略高于同期全球增温平均值，年均降水量变化趋势虽然不显著，但区域降水变化波动较大；近五十年来，中国主要极端天气与气候事件的频率和强度出现了明显变化，沿海海平面年平均上升速率为2.5毫米，略高于全球平均水平；山地冰川快速退缩，并有加速趋势[2]。

政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告（2007）指出，近五十年的全球气候变暖主要是由人类活动大量排放的二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等温室气体的增温效应造成的。自从1750年以来，人类活动导致全球大气中CO2及CH4氮氧化物浓度显著增加，目前已经远超过了工业革命之前的值。全球浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年的379ppm。温室气体，是指大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气态成分，《京都议定书》明确针对六种温室气体进行削减，包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。其中以后三类气体造成温室效应的能力最强，但对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为55%。在现行的国际碳排放交易活动中，交易的对象也都是CO2，因此本文所说之温室气体即指CO2而言。

针对全球气候变化的严峻形势，联合国环境与发展大会于1992年达成联合国气候变化框架公约（UNFCCC），1994年正式生效。为完成《公约》的目标，1997年签订了《京都议定书》，其中规定工业化国家确保二氧化碳、甲烷等六种受控的温室气体排放总量，在2008―2012年的第一个承诺期内比1990年的排放水平减少5.2％，2001年的COP7上通过了《马拉喀什协议》，为《议定书》的执行制定了细则，铺平了道路，2005年2月16日《京都议定书》正式生效。

《京都议定书》是人类历史上第一次以国际法的形式对污染物排放量做出定量限制。也是继联合国和世界贸易组织之后第三个影响世界发展格局的国际新规则。为了帮助发达国家各缔约方减轻其承担的减排义务负担，在《京都议定书》别规定了三种减排机制以确保减排目标的实现，其中包括：清洁发展机制（Clean Development Mechanism，CDM）、联合履行（Joint Implementation，JI）和排放交易（Emissions Trade，ET） [3]。这些机制的共同指向在于通过按照规定程序核证的减排单位可以在国际市场上进行交易，即构建国际上有效的碳交易形式。

2.理论与实践。各国的工业和经济活动在推动世界经济发展的同时，带来了一个严重的外部性，就是温室气体的大量排放。而国际碳排放交易旨在建立一种以市场为基础的制度安排，在确定总的环境容量和各经济体排放限额的前提下，各排放单位之间可以通过货币的方式互相调剂排放量，从而达到减少排放的目的。它对企业的激励在于，超量减排的企业可以在市场上出售他的排放权剩余，以获得保护环境的经济补偿，而增加排放的企业必须付出经济代价。通过市场交易的机制使CO2这种无色无味的气体资本化。

1960年，英裔美国经济学家科斯[Coase，Ronald （Harry）]提出排污权交易理论概论；美国经济学家戴尔斯（Dales）于1968年首次提出排污权交易制度安排[4]。并于20世纪70年代首先被美国环境保护局（EPA）用于大气污染源及河流污染管理，而后德国、澳大利亚、英国等国相继进行了排污权交易的实践。2000年以来，中国在部分两控区省市也开展了排污权交易试点，并取得了一定的效果。2008年，北京环境交易所、上海环境能源交易所以及天津排放权交易所纷纷成立。2009年8月16日，昆明环境能源交易所挂牌成立。

温室气体的排放本身是一个环境问题，但排放交易机制确实一种经济安排，而排放限额的设定又涉及国际政治格局博弈，因而需要跨学科的综合视野。同时，国际排放贸易区别于传统的国际货物贸易和服务贸易，成为一种新型的国际贸易形态，因而引起经济学者的极大兴趣，以这一课题为主体的环境经济学也于近年来成为经济学研究最为活跃的领域。本文即从经济学的视角出发，对经济学家针对CO2排放交易这一新贸易形态所作出的经济学解释作一系统梳理。

二、目前的理论研究现状

（一）新古典经济学的缺陷

新古典经济学认为，资源稀缺和有效配置是经济学研究的核心，因而用边际效用理论和一般均衡理论解决了这一问题，即在自由市场机制下，可以自动实现资源的有效配置和个人利益的最大化。但新古典主义在解释全球气候变暖的碳排放交易问题上遇到了困难（沈小波，2008）[5]。其一，新古典经济学假设市场是完备的和信息是完全的，而在温室气体排放问题上，这两个假设都不存在，各国的环境容量与减排能力等相关信息并不是完全的，目前也并无完备的市场机制来安排这一交易活动，更为重要的是，当我们考察排放对环境造成的污染时，遇到的是跨期选择下的不确定性问题。其二，新古典主义认为市场上交易的都是私有物品，而非公共物品，但CO2这种气体本身即具有典型的非竞争性与非排他性。其三，新古典经济学认为不存在外部性，而温室气体排放本身却是全球最大的市场失灵，一国生产的发展带来的是全球温度的升高。基于以上原因，新古典经济学在解释国际碳排放贸易的形成机制时遇到了很大的困难。而这一全新的交易领域的魅力又的确吸引着众多经济学家的注意力，因而，不同的经济学从不同的视角出发，企图对此作出新的解释。

（二）外部性理论和公地悲剧

1.庇古税。从经济学的视角看，温室气体的排放问题是一个外部性的问题。在经济中，每一个经济行为人都关注于自己的利益最大化，就带来了全球气候变暖这个外部效应，当外部性出现时，市场机制不一定会是帕累托有效率的[6]。Sandler和Hartley（2001）认为，此时一个国家的行为使其他国家获利或受损，且无法通过市场来进行弥补[7]。福利经济学认为，当私人成本小于经济活动所造成的社会成本时，政府应该发挥作用，以使外部不经济内部化。美国经济学家庇古（Pigou，Arthur Cecil，1877―1959）提出应通过税收或者补贴的办法将外部性内部化，这就是著名的庇古税（Pigouivaintax）。庇古税属于直接环境税，它按照污染物的排放量来确定纳税义务，因而是一种从量税，单位税额的确定按照一项经济活动的边际社会成本与边际收益的均衡点来决定。其实质是，通过政府的作用来矫正私人成本，以使其等于社会成本。庇古税实施的难点在于怎样准确计量温室气体的排放，另一个重要的问题是，温室气体不仅是一种厌恶品，而且是一种公共厌恶品，换言之，我们必须注意到，这并非是外部性的一个简单推广，因为温室气体的排放所造成的影响已经超越了国境，而不再局限于那些产生这些问题的国家。还有，外部性理论的讨论目前只是集中于消费的外部性，而没有涉及生产的外部性。

2.公地悲剧。科斯（Ronald Coase）[8]认为，如果产权得到明确界定的话，外部性就不会带来什么问题。但如果产权界定不明确的话，经济相互作用的结果将毫无疑问是无效率的。在产权明确界定的前提下，通过各种机制给人们提供谈判的机会，那么人们就可以交换他们产生的外部性，前提是交易成本为零。因而在科斯看来，真正的问题不是如何阻止污染，而是对公共厌恶品产权的界定。

在科斯条件下，政府是没有必要对市场失灵进行干预的。科斯定理强调明晰的、可实施的产权对资源配置效率的重要性。设想一下，在一个法律不健全、腐败盛行、偷盗成风的国度，当有人随时可能以非法方式抢劫属于他人的合法财产时，谁还会愿意进行投资并付出劳动努力呢?因此，得到法律保护的明晰产权，是保证资源被用于最有价值的用途，进而实现资源有效配置的制度基础。

新制度经济学认为，排放权是一种特殊的财产权，因而从产权理论的角度来看，气候问题之所以会产生，原因是排放的产权没有得到明确界定，或者虽然有明确规定但无法有效实施。

大气是一种全球公共物品（Global PublicGoods，简称“GPG”），具有非排他性和非竞争性，无法进行转让。结果是各经济体必然大肆排放。

3.排放权交易。假定当前环境资源的配置是帕累托无效率的，现在存在着某种帕累托改进的方法，此时所有成员都应该能够接受这种改进，更重要的是，更好结果的出现与谁拥有排放的权利没有关系。如果A国有权利排放温室气体，但B国愿意向其支付的金额比A国减少排放的成本更高，那么A国会削减污染，全球的福利都改善了。反过来，如果B国拥有享受清洁空气的权利，而A国愿意向其支付，以换取有权利排放一定量的CO2，只要这种支付在边际上超过了A国排放对B国造成的损失，那么B国会允许A国排放，全球的福利也同样改善了。所以不论谁拥有排放的产权，他们都会讨价还价，直到在某一点上，额外排放对排放者的边际收益正好补偿了对被受害者的边际损害。

基于科斯定理的上述证明，1968年美国经济学家戴尔斯（Dales）首先提出“排放权交易”的设想。这一设想试图从生产的外部效应的角度来解决排放的问题，但这种机制实现排放总成本最小化的必要条件是各厂商之间控制排放的边际成本必须相等。但所有厂商的排放成本信息是很难得到的。因而政府很难估计出各厂商适合的排放限额。还有一点值得注意，科斯定理要成立，交易成本必须为零，而在现行京都体系之下，各交易方都面临着巨大的时间成本与谈判成本。

另外的问题是，由于前面论述过，温室气体的排放是一种全球的公共物品，因而在所有国家都加入《京都议定书》体系之前，就很难避免“搭便车”的行为发生。“搭便车”的行为阻碍了防止气候变化所作出的巨大努力，如果这种行为得不到有效矫正，那么就很难在全球变暖问题上达成任何实质性的结果，这也是对《京都议定书》达成后的后续减排目标谈判如此艰难的一个经济学解释。在此方面，西方经济学者Maler（1990）、 Cline（1992）、Carraro和Siniscalco（1993）以及Barrett（1994）相继从博弈论的角度对此给出了解释，其中Barrett（2008）还提出一种“地球工程”（geo-engineering）的方法，这种方法只需要少数几个甚至单个国家就可进行，避免了“搭便车”的问题，但关于技术的管辖权仍需妥善解决[9]。

三、结论

国际碳排放贸易，是一种新的贸易形式，对于其产生的经济学解释，目前国内外有许多研究。综合起来看，这些研究着眼的大多集中于对贸易形式本身的解释，且关注点多在需求侧。从目前现有的资料看来，还没有从供给观点出发来解释这一现象的。CO2的排放本身源于生产环节，其与供给活动息息相关。因而从供给侧对其发生机理作出恰当的经济学解释，并由此提出一种系统的分析框架，或许将开启这一领域新的研究空间。

参考文献：

[1]联合国气候变化框架公约[Z].

[2]中国应对气候变化国家方案[Z].

[3]京都议定书[Z].

[4]戴尔斯.污染、财富和价格[Z]，1968.

[5]沈小波.环境经济学的理论基础、政策工具及前景[J].厦门大学学报:哲学社会科学版，2008，(8).

[6]哈尔・R.范里安.微观经济学:现代观点[M].上海:上海三联书店，2007.

[7]Sandler，T.and Hartley，K.“Economies of Alliances:The Legson8 for Collective Action.”Journal of Economic Literature.

气候变化科学概论范文第3篇

我们怎样才能满足不断增长的能源需求？不论你是一位学习能源知识的学生还是刚刚进入这个领域的新手，本书将会帮助你理解环境、能源可持续性与材料之间的关系。本书全面地覆盖了有关的每一个论题。通过理论与洞察力相融合，将各个不同的学科的内容汇聚在一起。

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气候变化科学概论范文第4篇

中图分类号： C913 文献标识码： A 文章编号：

1建设寒地高校绿色交通体系的出发点

“以人为本”的规划设计方法是建设寒地高校校园绿色交通体系的重要原则。以往传统的校园交通体系的规划只关注交通功能，缺乏对人行为的尊重与分析，比如在教学区内部出现车行交通，比如横平竖直的路网体系缺乏的人文关怀，注意的是动态路网的组织，缺少了静态节点的设计。在我们新时代低碳经济的大背景下，在校师生等人群的行为，或多或少的、主动被动的被“低碳”所引导所约束。

2寒地校园行为与绿色交通的关系特征

动态交通在高校校园中人群的主体是学生、教师以及职工，其行为模式对绿色交通体系作用的特征：首先是人流产生的间歇性，在课间及放学下班的时间人流往往会集中出现，易造成各种交通模式交叉混乱。其次是步行交通系统的扩大性，校园交通不同与城市交通的一个主要特点就是校园道路的形式形态主要是为了师生的步行所使用的，当出现大量人流时，这种步行的方式也是交通疏导的最好方式。第三是交通方式的多样性，在一些大中型的校园中，师生们往往需要步行，自行车，机动车等多种交通方式相结合。第四是我们静态交通的文化性，这里设定的静态交通主要是指一些交通的节点，及一些漫步、休憩的广场等。第五是寒地校园师生冬季的活动多以室内为主，由于气候环境比较特殊，在严寒的冬季人们往往聚集与室内。

3建立寒地高校绿色交通体系

在寒地校园中建设绿色交通目的就是要降低能耗、减少污染，提高土地空间利用率，直接方法是减少校园内私家车的使用，加强步行系统的建设，增设自行车自动换乘点等。

（1） 步行系统的建设

步行系统一般根据空中、地面、地下位置不同需要区别设置。其中以地面步行系统应用最为广泛，包括广场，步行带，人行道等等。在高校校园中步行系统不仅是学生日常生活的必经之路，更是一种交流的空间。在设置这些步行系统的时候要关注使用者的感受，方便瞬时产生的学生流的集散。在一些交叉口需要空间尺度上适当的扩大，学生们便于在这些场所集中聚会，同时不妨碍其他师生的行进。另外在步行系统的建设过程中，为了改变人行道单调乏味的状态两侧的乔木、灌木等植物要穿插设置，形成多变的曲线。在寒地气候这种特殊条件的影响下，冬季气候恶劣，为了师生通行设置一些过渡性连廊可以缓解气候的影响和一些教职工使用机动车躲避恶劣气候的潜在想法，如沈阳建筑大学的长廊设计（图1）。

（2）非机动车的交通组织

低碳绿色交通中自行车的使用是必不可缺的。它即可以比步行交通更高的效率，同时也是减少校园内机动车使用切实可行的措施，有着不直接消耗能源、不造成环境污染的特性。可以设置几个主要道路的自行车使用点提供免费的使用存放功能，基本要设置在机动车停放附近，方便教职工远距离交通使用。自行车交通也有很大弊病就是容易受到气候影响，在我国寒地校园冬季使用，需要地下交通的配合可以达到很好的效果。

（3） 机动车的交通组织

我们要如何建设这种新型寒地高校的绿色低碳交通体系，首先我们需要将这种绿色交通体系的建设理念与整个校区的规划发展之中，可以将碳排放作为约束性量化考核指标分配给校园中大量能源消耗者。

对于机动车辆交通的组织应设置好校车，通勤车的停靠点，方便同学师生的使用。通勤车的使用可以分为两种设置，一种为快速通勤直达各个分校区，或是各个乘降点；另一种为慢行通勤车可以模仿公车在路上多设置停靠点，方便教职工上下班使用。减少了教职工机动车使用的频率减少了碳污染。可以采用如上海大学新校区的内外环分开规划设计，将一些对外机构、后勤区、实验区、运动场地等用地布置在外环车行线以外，使内环形成怡人的步行空间（图2）。

（4）静态交通的建设

所谓的静态交通主要是指校园停车场地的设置。以往的大学停车考虑的是停车场服务半径，停车场的位置分布以半径内覆盖校园为目标，如美国康乃尔大学停车场布置（图3）。绿色低碳校园交通体系要减少机动车在校园的使用，我们就需要在各个主要校园出入口设置机动车停车位，同时需要同时设置自行车停车位，和提供自行车租用服务，方便师生使用。从长远来说地下停车可以节约土地的使用，同时可以同地下步行系统相结合设置，有利于寒地校园的冬季的节能降碳。解决自行车停车问题不仅要建设地下、半地下停车场以保证供应数量的增长，更重要的是要对地面停车进行合理规划布局，引导改变停车观念。对校园现有空间进行评估，选择适当的消极空间作为集中停车场，是迅速改善校园景观、优化和提高停车效率的良好办法。

4结语

新时代的寒地高校的绿色交通体系建设，是大学生活紧密联系的重要环节，其具有很强的实践意义，为整个低碳社会建设做出贡献。由师生不同的低碳行为模式出发，我们确立了扩大了学校步行系统的建设；以非机动车系统为纽带严格控制机动车的数量；合理调整构建静态交通等方法措施。通过以上一系列的建设策略，对寒地高校绿色交通体系提出了一些自己的思考，希望可以为那些正在从事高校校园规划建设的建筑师提供一定的启发，为寒地高校绿色交通体系的建设贡献自己的一份微薄之力。

参考文献:

[1] 孙靓.城市空间步行化研究初探.华中科技大学学报（城市科学版），2005,22(03):78

[2] 龚岳.大学校园道路系统的研究：[华南理工大学硕士学位论文].广州：华南理工大学建筑学院，2002，17-18

[3] 宋泽方，周逸湖.大学校园规划与建筑设计.第一版.北京：中国建筑工业出版社,2006-9,126

[4] 李增道.环境行为学概论.第一版.北京：清华大学出版社,1999,1-2

[5] 王玉栋.大学校园交通系统设计研究：[哈尔滨工业大学硕士学位论文].哈尔滨：哈尔滨工业大学：建筑学院，2001,30

作者简介：

1、何晓斌 男 助理工程师 中国航天建设集团有限公司 哈尔滨工业大学建筑学硕士

气候变化科学概论范文第5篇

摘要：对口镇—关山断裂带各种地质现象的观察，包括断裂构造，断层，阶地，河流地貌，褶皱地貌。研究探索这些现象的成因和第四纪的特征。

关键词：口镇—关山断裂带 阶地 褶皱

口镇——关山断裂带观测点描述

口镇—关山大断裂是分割渭北山地与渭河地堑山前断裂的一段，自泾阳口镇向东经临潼关山、大荔县西寨一线，呈北东东向延伸，为一由数条类似平行的断层组成的断裂带。

1、口镇关山断裂带

1.1现象：

口镇关山断裂带西高东低，断层分割积岩山盆地，山体表面主要为石英岩，在山体较低的部分有石块，山体上有垂直节理。

1.2成因：

岩石受力作用超过岩石的强度极限时，岩石就要破裂，形成断裂构造。断层是岩石受力发生断裂，断裂面两侧岩石存在明显位移的断裂构造。它也是地壳中常见的一种构造形态。山体较低的部分石块是因为早期山上洪水冲下，带来石块，后期地势抬高，黄土堆积造成。山体上所见的垂直节理为原生节理，是指岩石在形成过程中所产生的节理。

1.3类型：断裂构造

2、阶地

2.1现象：

在断裂的另一边，有较为明显的阶梯状地貌

2.2成因：

阶地指沿河流、湖泊和海滨伸展，超出河、湖、海面以上的阶梯状地貌，由侵蚀剥蚀、堆积过程和地壳构造运动合力塑造而成。由于地壳上升，河流下切形成阶梯状地貌。河流下切，原先宽广的谷底突出在新河床上，形成的阶梯状地形。宽广的河谷底，大部是河漫滩，河床只占小部分。当地面因构造运动大面积上升：或气候变化使河水水量增加，水中泥沙减少；或海平面降低，都会引起河流强烈侵蚀河床底部，造成下切现象，河床大幅度地降低，原先谷底的河漫滩就超出一般洪水期水面，成为阶地。河流如果发生多次侵蚀下切，就可能产生多级阶地。阶地表面平坦，通常向河流下游方向倾斜，与新河床间有很明显的陡坎。河谷阶地主要是河流的下切作用和沉积作用共同形成的，主要是由于河流的水位不断的变化（也可能是地壳的抬升与降低），由于河流的水位长时间的保持在一定范围内，不停的冲刷和沉积，就形成了一级一级的河谷阶地，同一级的河谷阶地有相似的沉积特点。可作为古河流和地壳升降的证据。一级阶地主要由沙构成（例如我们学校就是明显的一级阶地，挖开之后都是沙子），二级阶地在沙层上还有黄土和红岩，三级阶地在沙层上有2～3层黄土和红岩。

2.3类型：阶地

3、河流地貌

3.1现象：

在泥泞的道路左边，有流水侵蚀形成的河谷，河流的下游有洪积物，但还没有形成洪积扇。河流几乎已经干涸，河床两侧有河漫滩。而道路的右边是一条人工修建的水渠，水渠里的水非常浑浊，颜色偏黄。

3.2成因：

河流水道破坏地表，并冲走地表物质称为河流的侵蚀。水流除自身冲蚀作用外，并通过所带碎屑物作为工具对河床进行冲击和磨蚀。当河流能量降低，不在有足够的能力来搬运其原来所搬运的泥沙时，就要发生泥沙的沉积。而河流的干涸主要是因为上游水库的修建，截断了上游的河流。因为这条河是渭河的某个支流，所以河水较为浑浊。

3.3类型：流水侵蚀

4、褶皱地貌

4.1现象：

道路两侧是一个断层的两壁。两壁上有大小不一的褶皱构造。其中左边的向斜和背斜明显，而右边的向斜开口较大，不是很明显。

4.2成因：

褶皱构造是岩层因在构造运动的作用下而变形，形成的一系列连续弯曲。岩层的连续完整性未遭到破坏，是岩石塑性变形的表现。褶皱构造山地常呈弧形分布，延伸数百千米以上。山地的形成和排列都与受力作用方式关系密切。某一方向的水平挤压作用，使弧形顶部向前进方向突出。有些弧形山地不仅地层弯曲，而且常有层间滑动或剪切断层错动，使外弧层背着弧顶方向移动，内弧层向方向移动，因而在褶皱构造山的外侧形成剪切断层，一端是左旋运动，一端是右旋运动。

4.3类型：褶皱构造

4.4特点：它在层状岩层中表现的最为明显；是地壳上最常见的一种地质构造形式；规模差别很大。

结束语：对口镇——关山断裂带的研究，有利于我们断裂、褶皱等现象的行程，对地震等地质灾害做好一定的准备和防治措施。对河流地貌和阶地的探索，帮助我们了解关山断裂带附近的地质现象变迁。

参考文献：

[1]李四光.地质力学概论[M].北京：科学出版社，1979.

[2]乔秀夫，等.中国末前寒武纪古地理格局[J].地质学报，1988，62（4）：290-300.