地球科学进展  2018 , 33 (11): 1193-1202 https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2018.11.1193.

国际气候变化科学百年研究态势分析*

曲建升, 肖仙桃, 曾静静

中国科学院兰州文献情报中心全球变化研究信息中心,甘肃 兰州 730000

A Profile of International Climate Change Science in the Past One Hundred Years*

Qu Jiansheng, Xiao Xiantao, Zeng Jingjing

Information Center for Global Change Studies, Lanzhou Information Center of Chinese Academy of Sciences, Lanzhou 730000, China

中图分类号:  P467;Q148

收稿日期: 2018-09-11

修回日期:  2018-10-20

网络出版日期:  2018-11-20

版权声明:  2018 地球科学进展 编辑部 

基金资助:  国家自然科学基金面上项目“气候变化科学成果集成研究范式及其实现平台研究”(编号:41671535)中国科学院A类战略性先导科技专项资助(编号:XDA20020301)资助.

作者简介:

First author:Qu Jiansheng(1973-),male,Laiyang City,Shandong Province,Professor. Research areas include climate change intelligence and climate policy analysis.E-mail: jsqu@lzb.ac.cn

作者简介:曲建升(1973-),男,山东莱阳人,研究员,主要从事气候变化情报与气候政策分析研究.E-mail:jsqu@lzb.ac.cn

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摘要

气候变化是目前备受国际社会广泛关注的研究热点之一。为了更好地了解国际气候变化科学领域的发展态势和研究现状,以SCI和SSCI数据库为数据源,基于气候变化相关关键词,采集1900年以来相关文献150 834篇,通过对100多年来相关科学文献进行数据统计与分析,揭示了气候变化研究的发展历程、研究主题及热点的发展与演变。研究结果显示:①气候变化研究发端始于19世纪末20世纪初,1986年之后相关研究文献数量迅速增长;②一系列国际组织和政府间机构主导的国际计划对推动气候变化研究的快速发展作出了关键性的贡献;③美国和英国一直是气候变化研究的核心国家;④近10年来,中国论文所占比重迅速上升,科研合作强度、合作广度不断扩大;⑤国际气候变化研究热点转换迅速,当前研究热点主要集中在气候模型/模式、气候模拟、气候政策、气候敏感性、气候变化影响、气候变化适应、气候变化速度和气候变化减缓等方面。

关键词: 气候变化 ; 全球变化 ; 发展态势 ; 文献计量

Abstract

Climate change is one of the most active research fields currently, which has attracted extensive attention from the international community. In order to better understand the development situation and research status of international climate change science, in this paper we took the SSCI and SCI databases as data sources, collected the relevant literatures since 1900 based on the key words related to climate change, and made some statistics and analysis of the literatures of the past one hundred years to reveal the development process of climate change research as well as the development and evolution of its research topics and hot spots. The results showed that the climate change research began in the late 18 th century and early 19 th century, and the academic debate about global warming and global cooling started in the early 1970s. The international programs and projects led by a range of international organizations and intergovernmental bodies have contributed significantly to the rapid development of climate change research. The United States and the United Kingdom have long been the core countries of climate change research. The proportion of Chinese papers has risen rapidly in the last decade. The intensity and scope of scientific research cooperation are constantly expanding. Current research focuses on climate model/modeling, climate simulation, climate policy, climate sensitivity, climate change impacts, climate change adaptation, climate change mitigation, and rate of climate change.

Keywords: Climate change ; Global change ; Scientific profile ; Bibliometrics.

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曲建升, 肖仙桃, 曾静静. 国际气候变化科学百年研究态势分析*[J]. 地球科学进展, 2018, 33(11): 1193-1202 https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2018.11.1193.

Qu Jiansheng, Xiao Xiantao, Zeng Jingjing. A Profile of International Climate Change Science in the Past One Hundred Years*[J]. Advances in Earth Science, 2018, 33(11): 1193-1202 https://doi.org/10.11867/j.issn.1001-8166.2018.11.1193.

1 引 言

气候变化是当前最重要的全球环境问题之一,备受国际社会关注。长期以来,几代科学家投身于这一庞大、复杂的科学领域,使得人类对气候变化的科学认知不断深入。特别是过去30年,由于多学科科学家的介入、系列国际科学计划的推出、国际社会的重视,气候变化逐渐发展成为一个横跨自然科学与社会科学的“大”科学,气候变化的概念也不仅仅局限在科学主题范畴内,而是成为政治、外交及国际行动领域的热点问题。基于文献计量学方法,本文对过去100多年来气候变化研究的科学文献进行数据统计与分析,从中揭示国际气候变化研究的发展历程、研究主题与热点的发展和演变。

2 数据采集与分析方法

因气候变化研究文献数据量庞大,本报告以Web of Knowledge平台的SCI和SSCI数据库为数据源,以TS=("global change" or "climate change" or "global environmental change" or "global-change" or "climate-change" or "global-environmental-change" or "global warming" or "global climate warming" or "global climate cooling" or "global cooling") 为检索式并限定在Article、Review、Letter、Editorial Material、Note和Discussion等文献类型,数据库更新时间为2017年8月29日,共获得150 834篇文献。虽然所采集数据量不足以涵盖气候变化所有相关文献,但庞大的数据集已具有代表性和典型性。

基于上述数据集,提取ESI Top 1%高被引论文(2007年以来发表的论文)。利用TDA对所采集数据部分字段的主要数据做了必要的清洗,进而开展数据统计分析,制作聚类分析图谱,并利用UCINET进行合作网络分析。

3 结果与分析

3.1 气候变化研究的发端

通过对相关领域文献的调研,早在19世纪末20世纪初就已经零星出现对气候变化相关问题的科学研究[1,2,3],但在科学内涵上与目前的气候变化概念还有所差异。具有现代意义的气候变化科学研究始于20世纪40年代。1942年,Georgi[4]发表了“Research on global warming of the Earth's surface in various climate areas”一文,这是SCI数据库记录的研究全球变暖的最早文献。同年,Schwinner[5]发表题为“Is eustacy, sea level-fluctuation caused by climate-change?”的文章对气候变化与海平面升降的关系进行了研究分析。

20世纪70年代初,全球气候变化相关文献开始集中涌现。1971年,北卡洛莱纳大学的Kopec[6]发表了“Global climate change and impact of a Maximum Sea Level on coastal settlement”,同年,Kent等[7]以浮冰碎屑为气候指标研究北太平洋的气候变化。20世纪70年代中后期出现了数十篇关于全球变化、全球气候变化、全球变暖和全球变冷的文章[6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17],其中,1975年,Gribbin[14]发表了“Cause and effects of global cooling”,这是SCI数据库记录的第一篇关于全球变冷的研究。这一时期,有关全球变暖和全球变冷的科学辩论开始不断升温。

20世纪70年代末至80年代初,国际上相继成立多个聚焦全球变化、全球环境变化和气候变化等主题的科学组织和科学计划,这些科学组织和科学计划显著加强了对包括气候变化在内的自然—人为作用的跨学科科学研究[18]。1986年之后,有关全球变化和气候变化等的研究文献进入快速增长期,相关研究快速深入,研究范围和国际合作也显著扩大。

3.2 气候变化研究科研产出发展态势

3.2.1 论文增长趋势

图1统计了气候变化研究论文数量及占全球论文比例的年度变化。统计显示,百年来气候变化研究文献呈现增长趋势,特别是在《京都议定书》生效的2005年以来增长显著加快。虽然19世纪初就已有气候变化研究的文献报道,但1975年以前相关研究文献报道非常少。1975年以后,气候变化研究相关文献开始连年出现,但文献数量低于10篇/年,1982—1985年,文献量基本在每年15篇左右,1986年相关研究文献超过20篇,之后数量快速增长,这与气候变化相关国际科学计划的推动有着密切的关系。从气候变化研究论文的全球占比的百年变化来看,2016年,气候变化研究相关文献产出全球占比近1%,而这个比值在1995年为0.1%,1989年为0.01%,1988年以前相关研究占全球比重低于五万分之一。

图1   气候变化研究论文占全球论文比重的年度变化

Fig.1   Annual variations in the proportion of papers in the field of climate change research

图2统计了气候变化相关研究各年论文篇均被引频次的变化情况。综合考虑年度论文数量和篇均被引频次,论文引用高峰出现在10~16年前(即2000—2005年)。

图2   气候变化研究各年度论文数量及其篇均被引频次

Fig.2   Annual variations in the number and citation frequency of papers in climate change research

对2016年相关论文的参考文献所做的统计分析表明,气候变化研究相关论文篇均引用文献63.6次,参考文献的一半以上来自2009以来发表的文献,引文半衰期为8年以内。通过与JCR各学科领域期刊的引文半衰期比较,气候变化领域研究文献的老化速度较快。

3.2.2 主要研究国家

图3图4统计了1986—2016年气候变化研究论文最多的10个国家(地区)的论文数量年度变化,可以看到,美国和英国一直是气候变化研究的核心国家,但美国论文数量占全球比重逐步下降:1986—1996年,美国论文数占全球48%,1997—2006年下降至41%,2007—2016年,更下降至33%。主要研究国家(地区)中,大部分国家的论文占全球份额在增加,中国论文所占比重在2007—2016年迅速上升:1986—1996年,中国论文占全球1%,1997—2006年上升至4%,2007—2016年更上升至10%以上,2016年,中国在气候变化领域的研究论文产出已跃居全球第二位,仅次于美国。图5统计了百年来气候变化研究论文产出最多的15个国家及其论文篇均被引频次和高被引论文数量,论文产出总量排名依横坐标从左到右由高到低排序。可以看到,虽然中国论文产出位居前3,高被引论文数量排名第5,但论文篇均被引频次还比较低,一方面说明近年来中国在气候变化领域的高影响力论文占国际比重较大,另一方面也说明中国论文的总体影响力还有待进一步提高。

图3   主要国家气候变化研究论文数量的年度变化

Fig.3   Interannual variations in the number of papers in climate change research published by major countries

图4   主要国家气候变化论文所占比重的阶段变化

Fig.4   Phasic changes in the proportion of papers in climate change published by major countries

图5   15个主要论文产出国的论文篇均被引频次与高被引论文数比较

Fig.5   Comparison of the paper citation frequency and the number of highly cited papers between fifteen main countries

3.2.3 主要研究机构

表1统计了1975—2016年气候变化研究发表论文最多的15个科研机构。中国科学院论文数位居首位,但从论文总体影响力(篇均被引频次、H指数)来看,美国国家大气科学研究中心(National Center for Atmospheric Research,NCAR)、美国国家大气和海洋管理局(National Oceanic and Atmospheric Administration,NOAA)、加州大学伯克利分校、哥伦比亚大学和华盛顿大学等影响力较高。

表1   1975—2016年气候变化研究发表论文最多的15个科研机构

Table 1   The top fifteen research institutions ranking according to the numbers of papers in climate change

机构论文数/篇被引频次/次篇均被引频次/次H指数
中国科学院6 02983 83513.91103
澳大利亚联邦科学与工业研究组织2 20875 73334.30118
美国地质调查局2 05975 47836.66120
科罗拉多大学1 71670 81141.27122
加州大学伯克利分校1 71185 54850.00130
法国科研中心1 70961 01535.70108
美国国家大气海洋管理局1 69889 67452.81141
华盛顿大学1 69173 60143.53128
牛津大学1 57468 60243.58120
苏黎世联邦理工学院1 53054 92335.90104
哥伦比亚大学1 50174 15949.41127
加拿大不列颠哥伦比亚大学1 38642 06630.3595
美国国家大气科学研究中心1 36397 43371.48149
威斯康辛大学1 34960 09744.55116
佛罗里达大学1 33641 61631.1592

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3.2.4 最具全球影响力的研究人员

表2统计了气候变化研究论文论文总被引频次最高的20位作者,表中作者以美国居多(7个),其次是法国(4个)、英国(3个)、澳大利亚(2个)、西班牙(2个)、瑞典(1个)和瑞士(1个)。华人学者骆亦其、朴世龙的相关科研产出排名全球前10名。

表2   论文被引频次最高的前20位著者

Table 2   Major researchers according the citation frequency of papers related to climate change

作者所属机构论文数/篇被引频次/次
Stuart III Chapin F.阿拉斯加大学费尔班克斯分校13423 778
Wilfried T法国科研中心15819 850
Prentice Colin I澳大利亚麦考垂大学11519 571
Guisan Antoine洛桑大学10117 665
Meehl Gerald A美国国家大气科学研究中心9817 288
Hoegh-Guldberg Ove昆士兰大学10516 884
Araujo Miguel B西班牙国家研究委员会10816 208
Stouffer R J美国国家海洋与大气管理局5515 056
Peterson Townsend A堪萨斯大学8814 470
Mooney Harold A哈佛大学3514 314
Lavorel Sandra法国科研中心6113 838
Ciais Philippe巴黎—萨克雷大学20213 741
Field Christopher B卡内基科学研究院8512 499
Sykes Martin T隆德大学6312 368
Thomas Chris D约克大学9111 996
Penuelas Josep西班牙生态研究与林业应用中心20511 915
Sitch, Stephen埃克塞特大学7811 826
Jones Philip D英国东安格利亚大学9411 178
Friedlingstein Pierre巴黎—萨克雷大学8311 136
Melillo Jerry M伍兹霍尔海洋生物学实验室7110 805

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3.3 科研合作发展态势

为了解气候变化研究科研合作的发展,本文对历年来气候变化论文的作者合作和国家合作情况进行了分析。将论文分为独著论文、2~4个著者合著论文、4个以上著者合著论文,并分别统计这些类型的文献数量随发文年代的变化情况(图6),可以看到,随着发文年代向后推移,论文合著人数不断增多,5人及以上著者合著论文所占比例逐步上升,显示科研合作的不断加强。图7绘制了不同合著人数的论文数及篇均被引频次。从论文影响力来看,合著者人数越多的论文,篇均被引频次也相应提高。

图6   合著论文数量所占比例的年度变化

Fig.6   Annual changes in the proportion of co-authored papers

图7   不同合著人数的论文数量及其篇均被引频次对比

Fig.7   Comparison between the number of papers and their citation frequency with different amounts of co-authors

将论文分为非国际合作论文、两国合作论文、三国及多国合作论文3种类型,并统计了各类型论文数量随时间变化情况(图8),统计显示,国际合作论文所占比例不断上升,表明气候变化领域的国际合作不断加强。2016年,将近40%的论文为国际合作论文。

图8   两国间合著、多国间合著论文及非国际和著论文所占比重的年度变化

Fig.8   Interannual changes in the proportion of co-authorship papers with two countries, multicountriesand non international co-authorship

本文统计了2011—2016年气候变化研究20个主要发文国家及其科研合作论文数量,用余弦系数绘制相关矩阵,并绘制合作关系网络(图9),并与1986—1996年气候变化主要研究国家间的合作网络图进行比较(图10),图中线条粗细表示合作强度大小,2011—2016年合作关系网络图仅显示相关系数大于0.1的连线,低于此相关系数的国家列于图左边,1986—1996年合作关系网络图显示相关系数大于0.05的连线。对比显示,2011—2016年国家间合作关系要密切得多,这反映出1996年以后国家间科研合作显著增强。

图9   2011—2016年主要国家科研合作关系网络

Fig.9   Important research cooperation networks between major countries in 2011-2016

图10   1986—1996年主要国家科研合作关系网络

Fig.10   Important research cooperation networks between major countries in 1986-1996

3.4 研究主题的发展与演化

根据气候变化研究论文产出趋势,结合气候变化研究的重要节点事件,将气候变化研究划分为3个时期:酝酿期(1986年以前)、起步期(1986—2005年)和快速发展期(2006年以来)。

为了解气候变化研究不同时期研究热点及研究热点的变迁,本文对相关文献的题目关键词、摘要关键词和著者关键词进行清洗,合并同义词,分别取各时期词频最高的前100个关键词。1986年以来,气候变化研究领域Top100高频主题关键词有:effects,temperature,modeling,response,global warming,monitor,predict,precipitation,organ carbon,variability,simulation,assessment,data,vegetation,greenhouse gas,species,sediment,uncertainty,CO2,policy,agriculture,climate models,biomass,habitat,evolution,global climate change,carbon emission,evidence,soil,arctic,energy,reconstruct,holocene,adaptation,magnitude,nutrients,diversity,ecosystem,hypothesis,drought,glaciers,emission,climate variability,biodiversity,feedback,land use,plants,populations,potential,carbon,methane,antarctic,sensitivity,mitigation,reduction,historical documents,runoff,hydrology,carbon cycle,grassland,carbon sequestration,debate,sea surface,mean temperature,extinction,carbon capture/storage,mechanisms,elevated CO2,survial,succession,fossil fuel,aerosols,mitigation,photosynthesis,ocean,intergovernmental panel,environmental change,nitrogen,El Niño,phenology,pollen,water resources,ozone,paleoclimate,dynamics,forests,alpine,sustainability,organisms,resilience,trees,soil moisture,sea level,vulnerability,carbonate salt,sea ice,primary production,wetlands,evapotranspiration,nitrous oxide等。

各时期的高频关键词有一定的变化和转移,如在 2007年以后ozone不再出现在Top100高频词中,El Niño和pollen仅在1997—2006年处于Top100高频词,carbon capture/storage和carbon sequestration自1997年以来一直处于Top100高频词中;resilience,vulnerability和water resources自2007年以来一直处于Top100高频词中;algae,floods,groundwater和irrigation等在2015—2016年进入Top100高频词中。

3.4.1 酝酿期(1986年以前)

早在1970年,Benton[19]就研究了二氧化碳在气候变化中的作用,Frisken[20]分析了工业革命与气候变化的关系。这一时期有关气候变化的研究文章是零星、分散的,研究作者和研究机构还没有开展系统性的研究。有关研究主要涉及太平洋气候变化指标、全球气温变化的分析与估算;海平面上升与气候变化、全球变化对海岸沉积物的影响、遥感在全球变化研究中应用的可能性等,相关研究已经注意到二氧化碳排放增加导致的气候变化对社会、对农业生产的影响。1981年,美国犹他州立大学的Hargreaves[21]发文提出了人为因素引起的气候变化导致对水的需求增加,该文引发了科学界的一些讨论。

3.4.2 起步期(1986—2005年)

1986年,国际地圈生物圈计划(International Geosphere-Biosphere Program,IGBP)正式宣布成立,气候变化等相关研究持续深入,研究方向逐步拓展,跨学科交叉研究日益受到重视。此后一系列相关国际计划应运而生,推动了基于多学科交叉的气候变化研究。鉴于气候变化的严峻形势,国际社会和科学界日趋关注气候变化领域的相关进展,世界气象组织(World Meteorological Organization,WMO)和联合国环境规划署(United Nations Environment Programme,UNEP)于1988年联合建立的政府间机构联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC),旨在对气候变化科学知识的现状、气候变化对社会、经济的潜在影响以及如何适应和减缓气候变化的可能对策进行评估,进一步推动了国际气候变化研究[22]

这一时期最重要的研究主题包括:植物的光合作用、呼吸与二氧化碳、气候变化的关系(包括响应、影响等);气候变化的适应性研究;气候变化监测、气候模型与气候变化模拟。另外,气候政策和气候变化因素不确定性评估;能源使用、甲烷与二氧化碳排放;碳捕获/封存与碳循环;生物多样性及物种灭绝;孢粉等古气候变化证据与全新世气候变化;气候变化与水、径流、海平面、生物种群等的关系等研究主题也受到很高的关注。

3.4.3 快速发展期(2006年以来)

2005年《京都议定书》生效后,气候变化研究迎来了快速发展期。2006—2012年最主要的2个研究领域是:气候变化与适应、气候模型与气候变化模拟;而2015—2016年高频关键词聚类则显示,除了关于全球升温潜势的研究备受关注外,气候评估也是研究重点之一。

2017年9月,全球著名信息公司科睿唯安发布了基本科学指标(Essential Science Indicators,ESI),通过对其发布的全球研究前沿的分布进行统计发现:2012—2017年,地球科学、环境生态学领域共包含841个研究前沿,其中与气候研究有关的研究前沿90个,占比超过10%;地球科学、环境/生态学领域研究前沿核心论文共4 261篇,其中与气候有关的核心论文369篇,占近9%。气候变化相关研究前沿中,出现频率最高的5个关键词依次为:climate model,climate simulations,climate policies,climate sensitivity和climate change impacts。显而易见,气候变化研究已成为地球科学/生态环境领域的重要研究热点。

3.5 基金资助论文情况

2008年SCI数据库增加了论文受基金资助的信息。本文基于SCI数据库对2009年以来气候变化研究论文中的基金论文进行了统计(表3图11),结果显示,基金论文所占比例从2009年的52.3%增加到2016年的76.3%,从资助类型来看,美国科学基金会资助的论文数最多,其次是中国国家自然科学基金委员会,其他主要基金还有美国国家航空航天局(National Aeronautics and Space Administration,NASA)、欧盟框架计划、美国能源部、英国自然环境研究理事会等。

表3   基金资助论文最多的基金机构

Table 3   Funding organization with the largest number of funded papers

序号基金名称论文数/篇序号基金名称论文数/篇
1National Science Foundation10 04715Brazilian National Council for Scientific and Technological Development (CNPq)780
2National Natural Science foundation of China6 27116European Research Council745
3NASA3 56817Academy of Finland742
4EU Framework Programme2 55518CSIRO634
5U.S. Department of Energy2 42019Japan Society for the Promotion of Science573
6Australian Research Council2 28120CNRS536
7UK Natural Environment Research Council (NERC)2 26621Norwegian Research Council467
8National Basic Research Program of China2 09722Royal Society (UK)456
9NOAA1 98223Strategic Priority Research Program of the Chinese Academy of Sciences456
10German Research Foundation1 72124CONACyT426
11European Commission1 63425European Social Fund412
12Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada1 40826Fundamental Research Funds for the Central Universities408
13Chinese Academy of Sciences90627Research Council of Norway405
14Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT)80828Spanish Ministry of Science and Innovation357

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图11   气候变化领域总论文数与基金论文数对比

Fig.11   Comparison of the total number of papers in the field of climate change with funded papers

4 结论与讨论

对百年来气候变化科研产出态势的分析,反映出以下特征:

(1) 19世纪末20世纪初,有关气候变化的研究开始萌芽。全球气候变化的提法在20世纪40年代已经发端,70年代初,全球变暖和全球变冷的学术争论已经开始,1986年以来之后相关研究文献数量迅速增长。

(2) 美国和英国一直是气候变化研究的核心国家,近10年来,中国论文所占比重迅速上升;全球气候变化科研合作不断加强,合作强度、合作广度不断扩大;跨国和多国科技合作势头强劲。

(3) 气候变化研究的热点转换速度较快,当前研究热点主要集中在气候模型/模式、气候模拟、气候政策、气候敏感性、气候变化的影响、气候变化适应、气候变化速度、气候变化减缓等方面。

(4) 全球气候变化研究中,国际科学计划组织长期发挥着重要的引领作用,一系列聚焦气候变化及其交叉学科问题的专门科学计划在推进国际热点研究方面具有贡献,并推动了基于多学科交叉的气候变化研究。

(5) 结合对《联合国气候变化框架公约》(United Nations Framework Convention on Climate Change,UNFCCC)相关活动的比较分析,可以发现气候变化研究与政治、经济以及其他相关环境问题有着密切的联系,并受到国际气候变化谈判、气候变化观点辩论等的直接影响,但毋庸置疑的是,气候变化科学研究在不同时期的波动中持续发展,并形成全球性科学体系,全球性的科学共识不断加强,进而支持了相关气候变化应对政策的制定和行动部署。

The authors have declared that no competing interests exist.


参考文献

[1] Dachnowski A P.

The correlation of time units and climatic changes in peat deposits of the United States and Europe

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America,1922,8(7): 225-231.

DOI      URL      PMID      [本文引用: 1]      摘要

Not Available
[2] Penck A.

The shifting of the climate belts

[J]. Scottish Geographical Magazine, 1914, 30:281-293.

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[3] Qu Jiansheng, Ge Quansheng, Zhang Xueqin.

Development and comparison of the significations of global change and its correlated concepts

[J]. Advances in Earth Science, 2008, 23(12): 1 277-1 284.

[本文引用: 1]     

[曲建升,葛全胜,张雪芹.

全球变化及其相关科学概念的发展与比较

[J].地球科学进展,2008,23(12):1 277-1 284.]

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

在回顾全球变化科学产生和发展历史的基础上,针对当前全球变化、全球气候变化、全球环境变 化、地球系统科学在概念和内涵上存在混淆的情况,就全球变化等概念的内涵、产生的过程及其联系进行了综述、分析和比较。提出全球变化是指对人类现在和未来 生存与发展有重要的直接或潜在影响、由自然因素或人类因素驱动在全球范围内所发生的地球环境的变化,或与全球环境有重要关联的区域环境的变化。气候变化和 全球环境变化的研究范畴包含在全球变化之中,但又各有其关注领域和交叉部分;而地球系统科学是解决全球变化问题的科学理念、思维方式和解决方案。
[4] Georgi J.

Research on global warming of the earth's surface in various climate areas

[J]. Petermanns Geographische Mitteilungen, 1942, 88(2): 60.

[本文引用: 1]     

[5] Schwinner R.

Is eustacy, sea level-fluctuation caused by climate-change?

[J]. Petermanns Geographische Mitteilungen, 1942, 88(2): 52-53.

[本文引用: 1]     

[6] Kopec R J.

Global climate change and impact of a maximum sea level on coastal settlement

[J]. Journal of Geography, 1971, 70(9): 541-550.

DOI      URL      [本文引用: 2]      摘要

In the past decade, scientists have become increasingly concerned with man's pollution of the atmosphere and his inadvertent ability to effect change in climate at macro scales. The nature of such change is not yet known, but in this article, the premise that continued atmospheric pollution will promote higher air temperatures and ultimately coastal flooding through melting of all solid water forms, is accepted as inevitable. The author speculates on the probability of such an event and cartographically analyzes the possible extent of change in continental shapes and sizes, as well as the impact of world inundation on population densities and distributions. Projecting to 2050 A.D. as the earliest possible date for the maximization of this occurrence, it is expected that the expanding oceans will have reduced continental surfaces by approximately 17%, and roughly 19% of the population of the mid-21st century will have been relocated.
[7] Kent D, Opdyke N D, Ewing M.

Climate change in the North Pacific using ice-rafted detritus as a climatic indicator

[J]. Geological Society of America Bulletin, 1971, 82(10): 2 741-2 754.

DOI      URL      [本文引用: 2]     

[8] Lowry W P.

Atmospheric pollution and global climatic change

[J]. Ecology, 1972, 53(5): 908-914.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

See full-text article at JSTOR
[9] Angell J K, Korshover J.

Estimate of global change in tropospheric temperature between 1958 and 1973

[J]. Monthly Weather Review, 1975, 103(11): 1 007-1 012.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

The tropospheric temperature change during the period 1958–1973 has been estimated from the change in thickness between 700 and 300 mb at radiosonde stations fairly evenly distributed about the world. As anticipated, the relatively large (about 0.5°C) decrease in Northern Hemisphere tropospheric temperature found by Starr and Oort between 1958 and 1963 did not persist, and between 1963 and 1973 the estimated 0.2°C temperature decrease in the Northern Hemisphere was compensated by a similar increase in the Southern Hemisphere, implying little change in global temperature. Examined is the seasonal and longitudinal variation in tropospheric temperature change as well as the temperature change in 700–500 and 500–300 mb layers. A nearly 3-year periodicity in tropospheric temperature is apparent in most regions of the world after 1963, and, particularly in the Southern Hemisphere, the rather pronounced minimum in 1963–65 associated with this periodicity could be partly due to the eruption of Mt. Agung in the spring of 1963.
[10] Cess R D.

Global climate change-investigation of atmospheric feedback mechanisms

[J]. Tellus, 1975, 27(3): 193-198.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

ABSTRACT A global energy balance for the earth-atmosphere system requires knowledge of a number of quantities, two of which are tropospheric lapse rate and cloud altitude. Since both of these quantities could be dependent upon surface temperature, they are potential candidates for feedback mechanisms in surface-temperature sensitivity studies. The present investigation illustrates that the global energy balance is quite insensitive to lapse rate, thus eliminating this as a possible feedback mechanism. Cloud altitude, on the other hand, can be quite important. Employing a three-layer cloud model, and comparing calculated and empirical outgoing flux results, it is suggested that cloud temperatures should be held constant when considering variations in surface temperature, as opposed to the conventional assumption of fixed cloud altitudes. This is consistent with earlier single-cloud modeling (Cess, 1974), and based upon this conclusion it is found that the resulting dependence of cloud altitude upon surface temperature produces a strong positive feedback.
[11] Angell J K, Korshover J.

Estimate of global change in temperature, surface to 100 mb, between 1958 and 1975—Reply

[J]. Monthly Weather Review, 1977, 105(9): 1 201.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[12] Fairbridge R W.

Global climate change during 13,500-BP gothenburg geomagnetic excursion

[J]. Nature, 1977, 265(5 593): 430-431.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[13] Kellogg W W, Schneider S H.

Global air-pollution and climate change

[J]. IEEE Transactions on Geoscience and Remote Sensing, 1978, 16(1): 44-50.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

Mankind has now demonstrated that it can change the composition of the atmosphere on a global scale. Those consequences of global air pollution which may have the greatest impact on society in the decades ahead are the associated changes in the radiation balance of the earth and atmosphere and the resulting change of climate. Carbon dioxide increase from the burning of fossil fuels at a continuingly increasing rate can cause a 1 rise in mean surface temperatures by 2000 A.D., and 2-3 rise by the middle of the next century. There are uncertainties in this projection of mean temperature rise of perhaps a factor of two; and the polar regions are expected to experience an increase several times larger. Other anthropogenic influences, such as the addition to the atmosphere of chlorofluoromethanes, nitrous oxide, and possibly aerosols, may contribute still further to this global warming. The mean surface temperature of the earth by 2000 A. D., if our projection is correct, will be warmer than at any time in the past 1000 years or more. Accompanying such a climate change there will be shifts in the large scale atmospheric circulation patterns and significant alterations of regional temperature and precipitation distributions-favorable for some regions, unfavorable for others, although we cannot predict the details of these changes.
[14] Gribbin J.

Cause and effects of global cooling

[J]. Nature, 1975, 254(5 495): 14.

DOI      URL      [本文引用: 2]      摘要

No Abstract available for this article.
[15] Damon P E, Kunen S M.

Global cooling

[J]. Science, 1976, 193(4 252): 447-453.

DOI      URL      [本文引用: 1]     

[16] Carter J R.

Global cooling-comment

[J]. Climatic Change, 1978, 1(4):383-385.

[本文引用: 1]     

[17] Damon P E, Kunen S M.

Global cooling-replu

[J]. Climatic Change, 1978, 1(4): 387-389.

[本文引用: 1]     

[18] Qu Jiansheng, Zhang Zhiqiang, Zeng Jingjing.

The current characters and future challenges for climate change studies

[J]. Science Focus, 2008, 3(4): 24-31.

[本文引用: 1]     

[曲建升, 张志强, 曾静静.

气候变化科学研究的国际发展态势分析

[J].科学观察, 2008, 3(4): 24-31.]

[本文引用: 1]     

[19] Benton G S.

Carbon dioxide and its role in climate change

[J]. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America, 1970, 67(2): 898-899.

DOI      URL      PMID      [本文引用: 1]      摘要

An informal seminar on the crystal chemistry, natural occurrence, and conditions of formation of amphiboles, Forty minute talks by twelve invited speakers were each followed by fifteen minutes of discussion. The topics and speakers are given below. Where the substance of the talk has been published subsequently elsewhere, reference to the published work is given in lieu of an abstract.
[20] Frisken W R.

Extended industrial revolution and climate change

[J]. Transactions-American Geophysical Union, 1971, 52(7): 500-508.

DOI      URL      [本文引用: 1]      摘要

The earth's climate has changed noticeably within man's recorded history and much more dramatically during that longer period whose record we must examine in the geology of earth's crustal rock. To plan an intelligent use of our resources, we must frame our plans in a total environment; and the earth's climate is perhaps the determinant factor in this environment. We must understand how the climate is going to change and whether man's activities can influence climate. It is clear that if our activities are of sufficient scale to cause the climate to deteriorate, then they might also be made to improve it, at least for some minority of the earth's population. Understanding is also important on the part of those whose interest might be restraining such experiments.
[21] Hargreaves G H.

Water requirements and man-induced climate change

[J]. Journal of the Irrigation and Drainage Division, 1981, 107(3): 247-255.

[本文引用: 1]     

[22] Li Ning, Liu Li, Zhang Zhengtao, et al.

Visualization of climate change and economic research hotspots: Integrating cited references and burst keywords

[J]. Advances in Earth Science, 2018, 33(8): 865-873.

[本文引用: 1]     

[李宁, 刘丽, 张正涛, .

气候变化经济影响研究热点的足迹可视化: 整合被引文献和突现词

[J]. 地球科学进展, 2018, 33(8): 865-873.]

[本文引用: 1]     

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