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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