冰冻圈化学：解密气候环境和人类活动的指纹

冰冻圈化学是一门新兴学科,是冰冻圈科学的重要分支。自工业革命以来,人类活动排放的污染物深刻影响了冰冻圈的化学成分,而全球变暖导致的冰冻圈快速退缩,也影响到冰冻圈乃至全球的生物地球化学循环,并产生了显著的气候和环境效应。文章介绍了冰冻圈化学在冰冻圈科学体系中的定位,构建了冰冻圈化学的学科框架;通过举例阐明冰冻圈化学与气候和环境变化及人类活动的联系,特别是冰冻圈化学在全球变化研究中的作用;对当今冰冻圈化学相关研究热点进行了回顾和展望。冰冻圈化学研究的不断深入,将为应对人类所面临的气候和环境问题提供重要科技支撑。     

地球冷暖 关乎人类

地球是一个由岩石圈、水圈、大气圈和生物圈相互联系形成的地球圈层,这些层圈构成了地球巨系统。由于人类既是这些圈层长期演化的产物,又对这些圈层产生重要影响,人类社会已成为地球的重要组成部分——人类圈。地球巨系统还与太阳系,甚至宇宙间进行物质和能量的交换和转换,因而它是一个开放的巨系统。全球变化研究就是通过对地球巨系统各个要素变化的研究,对各要素相互关系的研究,以及对这个巨系统与其环境即太阳系、宇     

中国与全球环境变化研究（续）

最近几年．全球环境变化（GEC）研究愈加关注人类活动的作用。人类社会如何应对GEC的挑战如何适应未来可能出现的环境变化并有效地利用这种变化的环境．即人类如何合理地管理“地球生命支撑系统“以满足人类对可持续发展的追求．是GEC研究必须回答的问题。     

人类影响全球环境的后果

现代科学的发展和空间技术的进步已经使人类对地球的认识达到了这样一个高度：地球是一个整体，它的各部分之间的相互作用紧密联系，构成了有机的地球系统。该系统中的任何一部分发生变化，都会对地球系统产生影响；反之整个地球系统的微小变化，也会对局部地区产生不同程度的影响。现在，人类已经占据了地球生物圈的统治地位，那么人类活动究竟会对全球环境变化产生什么样的影响呢。这不仅是现代环境科学的重大前沿问     

关于中国全球环境变化人文因素研究发展方向的思考

人类如何合理管理“地球生命支撑系统”，以满足人类对可持续发 展的追求，是 全球环境变化（Global Environmental Change, 简称GEC）研究必须回答的问题。国际全球\\\\\\r 环境变化人文因素计划（International Human Dimensions Programme on Global Environ mental Change，简称IHDP）侧重于全球环境变化的人文因素（Human Dimensions of Globa l Environmental Change，简称HDGEC）研究方面。本文在对国际HDGEC研究发展大势进行科 学判断的基础上，概述了中国在HDGEC研究方面的进展，分析了我国HDGEC研究面临的挑战和 机遇，探 讨了我国HDGEC研究的未来发展走势。我国HDGEC研究应根据国情，着眼全球，把 握趋势与时机，在重大研究问题、能力建设等方面有所发展、突破。     

冰冻圈生态系统：全球变化的前哨与屏障

冰冻圈与生物圈间密切的互馈作用关系在全球变化下不断加强,深刻影响着全球环境治理和人类社会可持续发展。文章从冰冻圈生态系统基本格局与功能、对变化环境的响应过程及适应性策略等角度,全面阐释了冰冻圈生态系统的分布格局及其在全球生态系统功能与人类福祉中的作用、冰冻圈生态系统对全球变化的高度敏感性与指示性、冰冻圈生态系统在生物多样性维持及生物生产力增效等方面的屏障作用等,提出了变化环境下冰冻圈生态系统健康维持的有效调控路径;从而较为系统地介绍了冰冻圈生态学的基本内涵与学科进展,并指出了冰冻圈生态学未来主要发展趋势。     

中国与全球环境变化研究

21世纪人类正面临着全球环境变化和全球社会可持续发展的巨大挑战，人类不仅受到来自变化中地球的；中击，而且人类活动正以前所未有的幅度和速度影响着地球系统，进而影响到人类的生活质量与可持续发展水平。     

冰冻圈人文社会学的重要视角：功能与服务

冰冻圈与人类社会(人类圈)息息相关,随着全球变暖和冰冻圈普遍退缩,冰冻圈对人类社会的致利和致灾效应均在发生深刻的变化:一方面,冰冻圈灾害以频发的极端事件加剧呈现;另一方面,冰冻圈服务能力整体将不断减弱乃至丧失。文章在介绍冰冻圈核心区及其主要影响区域的人文社会特征基础上,对冰冻圈功能与服务及其价值理论进行论述,并以全球高山"水塔"的重要性和极地系统变化为例阐述冰冻圈功能和服务变化及其影响,最后进一步讨论了提升冰冻圈影响区社会生态-系统恢复力的路径。     

开展地球系统科学基础研究的建议

一、重大意义地球系统科学是80年代以来国际地学界提出的一项重大的地球科学基础研究学科。这一学科的中心学术思想是:要真正理解发生于地球表层的环境和生态系统的全球性重大变化并把握和预测今后几十年、几百年以致更长时间尺度上的全球重大变化发展趋势,必须将地球作为一个整体来进行研究,即把地球表层环境和生态系统看作由陆地圈、水圈、冰雪圈、大气圈和     

冰冻圈科学发展的基础研究问题刍议

发展与资源环境的矛盾,是人类面临的全球性挑战,地球上由两极冰帽、大陆冰川、冻土、积雪、海冰等构成的冰冻圈影响和控制着全球气候、自然景观及人类的生活、生产。我国是冰川冻土大国,随着我国寒区经济的发展,要抓紧冰冻圈科学基础研究的规划和实施,本世纪末内应从七个方面展开。     

方兴未艾的冰冻圈科学分支学科——冰冻圈气候学

20世纪80年代以来,现代气候系统理论的建立和发展推动了冰冻圈科学和气候学的交叉融合,进而催生了冰冻圈气候学。冰冻圈的形成演化和地球气候有着密切关系。冰冻圈不仅是一定条件下气候的产物,其变化也影响到天气和气候,影响人类社会经济和可持续发展。冰冻圈气候学就是研究冰冻圈变化与大气圈的互馈作用及其物理机制的科学。文章从介绍冰冻圈气候学的发展历史入手,系统阐释冰冻圈气候学的基本概念和学科特点。冰冻圈气候学重点研究冰冻圈在天气气候及大气环流形成与变异中的作用、冰冻圈-大气圈相互作用的过程与机理、气候系统和冰冻圈模式的发展、气候变化与冰冻圈变化的预估,以及冰冻圈气候学对经济社会的服务功能。继续深化对冰冻圈和大气圈相互作用过程与机理的认识,推动陆地冰冻圈、海洋冰冻圈和大气冰冻圈过程参数化方案向精细化、定量化、复杂性方向发展,特别是重点考虑冰冻圈不同分量和要素非线性作用的时空尺度,发展耦合冰冻圈过程的全球与区域气候系统模式是冰冻圈气候学的未来发展趋势。     

给未来地球安“空调”

地球不能再热了 全球的气温正在上升，科学家们通过计算机模拟全球气温变暖速度，结果发现，在植物圈的碳沉降能力不变的情况下，假设人类每年向大气排放的二氧化碳保持目前的水平，那么到2100年，全球气温将比1860年高出4摄氏度，陆地气温上升5．5摄氏度。但如果考虑植物圈的碳沉降能力下降的话，那么全球的气温将比1860年高出5．5摄氏度，而陆地气温将上升8摄氏度。     

青藏高原国际合作研究呈新格局

受全球变化影响,近年来．第三极地区环境发生了显著变化：而周边地区的人类活动,也越来越明显地影响第三极地区环境。首先,第三极地区以其独特的冰冻圈过程．对全球变化表现出敏感的响应;其次．该地区地表生态系统分布格局与功能．对全球变化的适应与平衡十分脆弱;再次．该地区在长时间尺度和大空间范围上的变化．对整个北半球乃至全球气候环境系统均具重要影响。而且,以青藏高原为中心的第三极地区．是影响亚洲季风及我国气候异常和变化的关键区域。在青藏高原研究中,我国拥有地缘优势。     

冰冻圈微生物演变与生物安全

冰冻圈独特而极端的生态环境蕴藏着丰富的微生物资源,保存了关于古微生物多样性和进化历史的珍贵记录。气候变化和人类活动正在对全球生态系统造成显著影响,冰冻圈加速消融缩减使原本冻存其中的微生物被“解封”,一些微生物适应新的环境条件从而复苏存活,随之构成对生态环境和人类健康的未知威胁。为此,亟待联合多学科研究力量,调查研究冰冻圈微生物资源,解析其中病原微生物的致病和传播机制,充分评估休眠微生物复苏释放带来的生物安全风险。     

瞄准国家战略目标 培养特殊学科人才——冰川冻土特殊学科人才培养项目介绍

1冰川冻土学科研究的意义、面临的问题 1.1冰川冻土学科研究的意义 冰川冻土学科属于社会公益型基础研究,主要研究冰川、积雪、冻土的分布特征、性质和形成机理,冰冻圈的特征和动态变化预测及其对全球变化的反馈作用和对社会经济效益的影响;冰雪水资源的形成及其变化预测;冰芯和冰盖内全球变化研究,青藏高原形成、演化、环境变迁和生态系统研究.应用研究重点立足国家经济建设发展计划,解决寒区自然资源开发利用中的环境、灾害和工程问题,研究寒区自然资源的赋存规律和开发,寒区灾害的特点和形成机制,寒区环境对人类活动的影响及相互关系.     

为二氧化碳寻归宿

自从人类社会诞生以来,人类的活动,尤其是生产活动,便开始影响地球环境。西方工业革命以来,大机器工业的发展带来生产力的高速增长和对环境的严重破坏,二氧化碳等一系列温室气体的排放,对气候的影响日益加剧,导致温室效应愈演愈烈,地球气候正经历着以全球变暖为主要特征的变化。     

全球变化对生态系统生物地球化学循环的解耦联作用探析 ——中国科学院水利部水土保持研究所袁志友研究员

自然形成或人类活动引起的全球变化,正在深刻影响着地球系统,给人类社会提出了挑战.过去的全球变化研究更多关注其对生态系统中单个养分元素的影响,而忽视了全球变化对各元素的协同及其生物地球化学循环的耦联关系,特别是对生物地球化学循环的解耦联关系还缺乏认识及实验依据支持.     

论生物资源开发与生态建设的“双健康模型”

该文从世界生态系统退化和中国生态系统功能下降、环境污染严重等角度,阐述了人类及其赖以生存的地球所面临的生态健康、环境健康等健康问题的风险逐渐加大,并提出了解决生态问题、环境危机、以及控制其风险加剧等问题的途径,即生物资源开发与生态建设的"双健康模型",它是以生物地球物理与化学过程为主的"地球健康"系统和以生命地球物理与化学过程为主的"人类健康"系统的有机结合."地球健康"是可持续发展的基础,"人类健康"是社会进步的标志.生物资源的开发必须服从地球健康与人类健康的要求,生态建设是维护地球健康与人类健康的必要手段.探求生态资产开发市场化途径,即实现"地球健康"与"人类健康"双营的国际政治经济学体制,对实现生态建设产业化有着极为重要的价值.建立融自然资本与社会资本为一体的"新资本论"理论体系,对中华民族的复兴以及世界可持续发展都具有划时代的意义.     

2007-2008国际极地年(IPY)

今天，人们已科学地认识到，地球的南极与北极，是人类认知地球系统科学以及探索宇宙奥秘的科学圣地，更是人类可持续发展的资源宝库，她正以不可忽视的白色力量顽强地制约和平衡着绿隹世界、在全球环境与气候变化中起着不可替代的重要作用，直接关系着人类的生存与发展：在政治、经济、科学和军事上具有特殊重要而深远的意义。     

冰冻圈科学与可持续发展

正编者按冰冻圈是地球系统中水体处于冻结状态的负温圈层,主要分布在地球两极和高山地区。在人类演化与进步的漫长过程中,冰冻圈起到了重要作用。一方面,冰冻圈服务为人类社会提供了各种惠益和福祉,如淡水资源供给、水文调节、生态调节等;另一方面,冰冻圈灾害,如雪崩、冰川泥石流等,也给人类经济社会带来了严峻挑战。自18世纪工业化时代以来,人类活动造成全球气候变暖、海平面上升、