气候变化研究方法的原理_气候变化研究方向

1.中国应对气候变化科技专项行动的重点任务

2.大气科学的就业方向

3.地理好的人适合学什么专业

4.气候变化趋势与影响

在大学科研领域中，有许多热门的研究方向和主题。以下是一些当前受到广泛关注的领域：

1.人工智能（AI）和机器学习：研究如何使计算机系统具备智能行为和学习能力，包括深度学习、自然语言处理、计算机视觉等。

2.生物医学工程：结合生物学和工程学原理，开发新的医疗设备和技术，如生物传感器、组织工程、生物成像等。

3.可再生能源和能源储存：研究太阳能、风能等可再生能源的开发利用，以及能源储存技术，如锂离子电池、超级电容器等。

4.材料科学和纳米技术：研究新型材料的合成和应用，以及纳米尺度下的材料特性和器件设计。

5.环境科学和可持续发展：关注环境保护、气候变化、管理等问题，研究可持续发展的解决方案。

6.基因组学和生物技术：研究基因组的结构和功能，以及基因编辑、基因治疗等生物技术的应用。

7.数据科学和大数据分析：研究如何处理和分析大规模数据集，以提取有价值的信息和模式。

8.网络安全和密码学：研究保护网络和信息安全的技术和方法，包括加密算法、入侵检测等。

9.人机交互和虚拟现实：研究人与计算机系统之间的交互方式，以及虚拟现实技术的发展和应用。

10.社会科学和认知科学：研究人类行为、思维和社会互动的规律，包括心理学、社会学、人类学等。

中国应对气候变化科技专项行动的重点任务

环境专业考研方向：环境科学与工程、大气环境科学与工程、水环境科学与工程、土壤与地下水污染控制、生态学与环境保护。

1、环境科学与工程：这是一个综合性的方向，涉及环境保护、环境修复、环境监测、环境评价等多个领域。在这个方向可以深入学习环境管理、废水处理、大气污染控制、土壤修复等内容。

2、大气环境科学与工程：专注于大气污染、气候变化等大气环境问题的研究。该方向包括大气污染物的来源与传输、大气化学、气候模拟与预测等内容，可以帮助理解和解决大气环境问题。

3、水环境科学与工程：专注于水污染与水管理的研究。在这个方向可以深入学习水质评估与治理、水利用与保护、水环境模型等内容，为水环境治理和管理提供科学支持。

4、土壤与地下水污染控制：专注于土壤污染和地下水污染问题的研究。在这个方向可以学习土壤污染评价与治理、地下水修复技术、污染物迁移与转化机理等内容，为土壤与地下水环境的保护与修复提供技术支持。

5、生态学与环境保护：关注自然与人类活动之间的相互作用和生态系统的保护。该方向包括生态系统结构与功能、生态风险评估与管理、生态系统修复与保护等内容，为生态环境保护提供理论和方法支持。

环境专业的就业前景

1、环境监测与评估：环境专业毕业生可以在环境保护机构、环境监测公司、环境评估机构等单位从事环境监测、环境评估和环境影响评价等工作。他们负责监测和评估环境质量，提供环境保护和管理建议。

2、环境规划与管理：环境专业毕业生可以参与环境规划和管理工作，包括土地使用规划、环境保护政策制定、环境管理系统的实施和监督等。他们与、企事业单位合作，推动可持续发展和环境保护的实施。

3、环境工程与治理：环境专业毕业生可以从事环境工程与治理领域的工作，如大气污染控制、水污染防治、土壤修复等。他们参与工程项目的设计、施工和管理，致力于改善环境质量和生态保护。

4、生态保护与自然管理：环境专业毕业生可以参与国家公园管理、自然保护区的管理、生态修复等工作。他们致力于保护和管理自然，维护生物多样性和生态平衡。

5、可持续发展与能源管理：环境专业毕业生可以从事可持续发展和能源管理领域的工作，包括研究可再生能源、推广节能减排技术、参与低碳项目等。他们致力于推动可持续能源的发展，减少环境影响。

6、环境专业毕业生还可以选择进入研究和教育领域，从事环境科学和环境工程的研究与教学工作。他们可以在高校、研究机构或环保组织担任教师、研究员或顾问等职位。

大气科学的就业方向

（一）气候变化的科学问题

新一代气候系统模式。开发新一代具有自主知识产权的，包含碳循环过程、地球生物化学过程、陆面、冰盖和生态模式以及高分辨率的海洋和大气环流数值模式的气候系统模式。

气候变化的检测与归因。重建过去两千年以来中国高分辨率气候变化序列，利用气候模式进行气候变化自然和人为因子影响的敏感性试验，确定不同历史时期气候变化的主要影响因子。

气候变化监测预测预警。开发气候变化监测预测预警技术，监测气候变化的过程和要素，模拟预测各种温室气体排放情景下未来全球气候变化情景，预测人类活动影响下全球主要地区未来气候变化，预警极端天气/气候和灾害及其风险评估。

亚洲季风系统与气候变化。研究亚洲季风系统的变化规律及其在全球气候变化中的地位，分析人类活动对亚洲季风系统及气候变化的影响，研究海－陆－气相互作用及其在全球气候异常产生中的作用。

中国极端天气/气候与灾害的形成机理。研究全球变暖背景下中国极端天气/气候与灾害发生频率、强度和空间分布特征的变化规律和趋势，认识气候变暖背景下亚洲和中国区域能量和水循环的变化特征及其与旱涝的关系，研究气候变暖背景下中国沿海海平面变化规律。

冰冻圈变化过程与趋势。研究冰冻圈的气候、水文、生态、环境效应，青藏高原积雪变化对长江中、下游气候影响的机理及其对全球气候变化的响应，研究南北两极、欧亚大陆积雪对中国气候变化的影响。

生态系统能量转化、物质循环对气候变化的响应。研究气候变化背景下生态系统的碳、氮和水循环过程及其耦合机制，以及生态系统结构和过程对气候变化的响应。

（二）控制温室气体排放和减缓气候变化的技术开发

节能和提高能效技术。重点研究开发电力、冶金、石化、化工、建材、交通运输、建筑等各主要高耗能领域的节能和提高能效技术与装备，机电产品节能和提高能效技术，商业和民用节能技术和设备，能源梯级综合利用技术等。

可再生能源和新能源技术。重点研究低成本规模化可再生能源开发利用技术，开发大型风力发电设备，高性价比太阳光伏电池及利用技术、太阳能发电技术和太阳能建筑一体化技术，燃料电池技术，水电、生物质能、氢能、地热能、海洋能和沼气等的开发利用技术。

煤的清洁高效开发利用技术。重点研究开发煤炭高效开技术及配套设备、重型燃气轮机、整体煤气化联合循环、高参数超（超）临界机组、超临界大型循环流化床等高效发电技术与装备，开发和应用液化及多联产技术，开发煤液化以及煤气化、煤化工等转化技术、以煤气化为基础的多联产系统技术等。

油气和煤层气勘探和清洁高效开发利用技术。重点开发复杂断块与岩性地层以及深海油气藏勘探技术，深层油气勘探技术，稠油油藏和低品位油气提高收率综合技术，油气和煤层气清洁高效开发利用技术。

先进核能技术。研究并掌握快堆设计及核心技术，相关核燃料和结构材料技术，突破钠循环等关键技术，积极参与国际热核聚变实验反应堆的建设与研究。

二氧化碳捕集、利用与封存技术。研发二氧化碳捕集、利用与封存关键技术和措施；制订二氧化碳捕集、利用与封存技术路线图，开展二氧化碳捕集、利用与封存能力建设、工程技术示范。

生物固碳技术和固碳工程技术。研究林业等生物固碳技术和各类固碳工程技术。

农业和土地利用方式控制温室气体排放技术。研究通过调控农业生产方式减少温室气体排放的技术；研究土地利用方式改变减少温室气体排放的技术。

（三）适应气候变化的技术和措施

气候变化影响评估模型。在现有气候变化影响评估模型的基础上，根据中国区域影响评估的特点和需求，开发具有自主知识产权的影响评估工具和综合评估模型。

气候变化对中国主要脆弱领域的影响及适应技术和措施。研究气候变化对中国农牧业、水、海岸带、森林、草原、湿地和其他自然生态系统以及人类健康和公共卫生、特有生态系统和濒危物种等方面的影响，开发相应的适应技术并提出应对措施。

极端天气/气候与灾害的影响及适应技术和措施。研究极端天气/气候与灾害对人类社会和生态系统的影响、减灾的技术措施，建立相应的预测预警和适应技术、对策与响应机制。

气候变化影响的敏感脆弱区及风险管理体系的建立。通过影响评估划分中国气候变化的敏感区和脆弱区，评估气候变化对各类敏感脆弱区影响的风险水平，研究建立中国气候变化影响的风险管理体系。

气候变化对重大工程的影响及应对措施。评估气候变化对中国重大工程建设和运行的影响及相互作用，提出应对措施。

气候变化与其他全球环境问题的交互作用及应对措施。研究气候变化与生物多样性、荒漠化、环境污染等其他全球环境问题的交互作用、响应机制及其适应技术和措施。

气候变化影响的危险水平及适应能力。研究气候变化影响的危险水平，科学地评估不同部门和地区的适应气候变化危险水平的能力。

适应气候变化案例研究。选择典型部门/区域进行适应气候变化案例研究，提出具可操作性的适应政策和措施，分析适应措施的成本有效性。

（四）应对气候变化的重大战略与政策

应对气候变化与中国能源安全战略。分析中国中长期能源需求趋势，研究控制温室气体排放与中国能源供给和需求的关系，科学评估能源供给多元化和节能减排政策的经济技术潜力。

未来气候变化国际制度。研究不同时期国际气候变化制度的发展态势，分析其各种可能方案对中国的潜在影响，研究提出中国自己的未来气候变化国际制度方案。

中国未来能源发展与温室气体排放情景。研究中国未来能源需求情景和温室气体排放情景，研究全球温室气体排放、稳定温室气体浓度水平和气候变化的关系，研究中国各行业、各地方节能减排潜力及其宏观经济成本。

清洁发展机制与碳交易制度。研究气候变化国际制度对全球碳市场的影响，研究与清洁发展机制相适应的国内政策与机制，研究以清洁发展机制为核心的中国碳交易制度的发展方向及其内容。

应对气候变化与低碳经济发展。研究发达国家发展低碳经济的政策和制度体系，分析中国低碳经济发展的可能途径与潜力，研究促进中国低碳经济发展的体制、机制和管理模式。

国际产品贸易与温室气体排放。研究隐含能源进出口与温室气体排放的关系，综合评价全球应对气候变化行动对制造业国际转移和分工的影响。

应对气候变化的科学技术战略。研究气候变化科技发展态势，建立自主创新、引进吸收与知识产权保护相互关系的新机制，形成中国自主创新与国际合作相结合的气候变化科技发展战略。

地理好的人适合学什么专业

大气科学的就业方向有象预报与气象服务、环境监测与评估、气候变化研究等。

1、气象预报与气象服务。

大气科学毕业生可以从事气象预报与预警、天气服务、气象咨询等工作。他们可以进入气象局、气象公司或媒体等单位，参与天气预报、灾害防控、气候研究等工作。

2、环境监测与评估。

大气科学毕业生可以从事环境监测、空气质量评估和环境影响评价等工作。他们可以在环保部门、环境科研机构、环境咨询公司等单位从事大气污染监测、气象影响评价等工作。

3、气候变化研究。

大气科学毕业生可以从事气候变化研究、气候模拟与预测等工作。他们可以在气象研究机构、大学或气候变化科研院所从事气候变化的研究和政策分析等工作。

大气科学专业推荐院校：

1、南京信息工程大学。

南京信息工程大学的大气科学专业是该校地球科学与技术学院的本科专业之一。该专业培养具备扎实的大气科学理论与实践能力，熟悉气象、气候学基本原理和方法，具备开展气象预报、气候变化研究和环境气象工作的应用和创新能力的高级专门人才。

2、北京大学。

北京大学大气科学专业位于北京大学环境科学与工程学院，是一个综合性的大气科学本科专业。该专业培养具有扎实的大气科学理论基础、较强实践能力和创新能力的高级专业人才。该专业注重培养学生的实践能力，包括实验课程、气象观测和数据分析、模型模拟与预测等实践环节。

3、南京大学

南京大学大气科学专业位于南京大学大气科学与地息科学学院，是该学院的主要本科专业之一。该专业致力于培养具备扎实的大气科学理论基础、系统的实验技能和较强的创新能力的优秀专业人才。

气候变化趋势与影响

地理好的人适合学以下专业：

1、中学教师，大部分要求地理专业学士学位及以上，初中、高中地理教师，所有专业。

2、大学教师，大部分要求地理专业硕士学位及以上，专业主要为城乡规划、旅游方向。

3、城乡规划研究院，大部分要求地理专业硕士学位及以上，专业主要为城市规划、地理信息系统等。

4、测绘系统，大部分要求地理专业硕士学位及以上，专业主要为城市规划、地理信息系统等。

5、减灾系统。大部分要求地理专业硕士学位及以上，专业主要为自然地理学、地理信息系统等。

6、国土厅大部分要求地理专业硕士学位及以上，专业主要为自然地理学、城市规划等。

7、水文水利厅。大部分要求地理专业学士学位及以上，专业主要为自然地理学等。

8、气象局，大部分要求地理专业硕士学位及以上，专业主要为自然地理学之气候变化研究方向等。

9、人文地理与城乡规划专业，在我国，如何解决人口、、环境的问题，已经被作为基本国策提出，三者成为各级施政纲领中必不可少的部分。人文地理与城乡规划研究的内容就是通过城?乡规划和管理，合理利用和环境，促进城乡人口和经济的可持续发展，该专业的社会需求将在很长一段时间内保持旺盛势头。

基于过去近百年来仪器观测数据，国际科学界认识到地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化过程。间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告表明，1861年以来全球平均表面温度不断上升，20世纪上升幅度为0.6℃±0.2℃;随着全球平均表面温度的上升，雪盖和冰川退缩，海平面上升，大气和海洋环流发生变化，气候变率增大，极端天气气候增多;北半球陆地中高纬度地区20世纪降水量极可能增加了5%～10%，20世纪下半叶严重降水发生频率可能增加了2%～4%［6］。近百年来的气候变化已经给全球自然生态系统和社会经济系统带来了重要影响。现有研究结果预测，未来50～100年全球气候将继续向变暖的方向发展。这种变化可能会对全球地质环境造成深远的影响，其影响可能是负面的或不利的。

(一)未来中国气候变化趋势

中国科学家对近100年和近50年中国的气候变化历史进行了系统研究，研究发现:中国的气候变化与全球变化有相当的一致性，但也存在明显差别。在全球气候变暖背景下，近100年来中国年地表平均气温明显增加，升温幅度约为0.5～0.8℃，比全球同期平均值略强;从全国平均来看，近100年和近50年的降水量趋势不明显，但1956年以来出现了微弱增加趋势;近50年来中国主要极端天气气候的频率和强度出现了明显变化，寒潮频数显著下降，华北和东北地区干旱趋重，长江中下游地区和东南地区洪涝加重［7］。

2007年1月，中华人民共和国科学技术部、中国气象局和中国科学院等部委联合发布了《气候变化国家评估报告》，系统总结了我国在气候变化方面的科研成果，评估了在全球气候变化背景下中国近百年来的气候变化观测事实及其影响，预测了21世纪的气候变化趋势。该报告预测，21世纪我国气候变化将呈现以下趋势［7］:

(1)气候变暖趋势不可避免。21世纪中国地表气温将继续上升，其中北方增温大于南方，冬春季增温大于夏秋季。气候模式模拟结果表明:与2000年比较，2020年中国年平均气温将增加1.1～2.1℃，2030年增加1.5～2.8℃，2050年增加2.3～3.3℃;降水量也呈增加趋势，预计到2020年，全国平均年降水量将增加2%～3%，到2050年可能增加5%～7%。降水日数在北方显著增加，南方变化大。

(2)气候变率增大。HadCM2模式模拟结果表明，在CO21%增长率情景下，2020年、2050年和2080年增温最大的月份与最小月份之差分别可达到0.8℃、1.0℃和1.3℃;在CO20.5%增长率情景下，虽然极端值的差别没有1%情景下的差别那样明显，但是也可以明显看出季节之间增温的幅度增大。随着温室气体浓度的增加，地面气温增量的年较差也不断增大。与地面气温增量的季节变化类似，降水量变化的年较差也随着温室气体浓度的增加而不断增大。

(3)极端天气气候增加。未来中国的极端天气气候发生频率可能出现变化。区域气候模式的预估结果表明，中国地区的日最高和最低气温都将升高，但最低气温的升高更为明显，气温日较差将进一步减小。未来南方的大雨日数将显著增加，暴雨天气可能会增多。

(二)气候变化对地质环境的影响

过去半个多世纪中国地质环境变化是在自然驱动因素和人为驱动因素共同作用下的结果。由于人类活动变化的剧烈性和持续性，地质环境变化更多地表现为人为驱动因素作用下的结果。气候变化所造成的地质环境变化，往往为人类活动干扰所掩盖，为研究工作带来了极大困难。目前，关于气候变化对环境影响的研究刚刚起步，定量评估方法和结果还存在很大的不确定性［7］。根据未来中国气候变化趋势，可以推断出对地质环境的可能影响，主要包括以下几个方面:

(1)大雨日数与强降水的增加，可能会诱发更多的突发性地质灾害。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害主要是由暴雨所诱发的。据全国县、市地质灾害调查统计，暴雨所诱发的滑坡占所调查滑坡总数的90%，暴雨所诱发的崩塌占所调查崩塌总数的81%［8］。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害发生频次与强降水呈正相关关系。区域气候模式模拟结果表明，在2070年前后，中国南方地区在温室效应作用下，大雨日数将显著增加，特别是在东南地区的福建和江西西部，以及西南地区的贵州和四川、云南部分地区，未来暴雨发生的天气会增多(表5-1)。强降水增多的地区，多是突发性地质灾害中、高易发区。所以，未来暴雨诱发的突发性地质灾害在一些地区可能呈现出增加的趋势。

表5-1 区域气候模式模拟的2070年中国各大区平均降水变化表单位:%

资料来源:据《气候变化国家评估报告》

(2)极端天气气候的增多，可能会导致对地下水的依赖程度增加。模拟结果表明，未来50～100年，北方部分省份(宁夏、甘肃、陕西、山西、河北等)多年平均径流深减少2%～4%，南方部分省份(湖北、湖南、江西、福建、广西、广东、云南等)增加24%，北方水短缺现状还将继续。对未来气候变化趋势的预估，未来20年中国夏季降水存在着由南涝北旱型向南旱北涝型转变的可能性。未来气候变率的增大和干旱、洪涝等极端天气气候的增加，可能对现有的水供给格局形成挑战，经济社会的水保障程度相应地受到影响。由于地下水时空分布具有相对广泛、均衡的特点，在降水与地表水变数增加的情况下，经济社会对地下水的依赖程度可能会有所增加，开地下水所诱发的地质环境问题亦随之增加。2009年秋至2010年春西南地区长达5个多月的干旱灾害，证实了这种可能性的存在。旱灾波及云南、贵州、广西、四川、重庆西南5个省(区)，旱情持续时间之长、受灾面积之大、影响范围之广，为百年一遇。以云南省为例，2009年7月1日至2010年1月20日，平均降水量比多年同期偏少了29%，为气象观测记录以来同期最少降水量［9］。为解决旱灾造成的人畜饮水困难，各地启动了抗旱找水打井工作。据国土部统计，截至2010年6月，国土系统在云南、贵州、广西3省(区)的26个市(州)156个县(区)，共完成2703眼，成井2348眼，累计日出水量36×104m3，解决了520万人饮水问题［10］。入汛以后，南方连续出现了8次大范围强降雨过程，广西大部、湖南南部、广东、福建、江西等地局部出现雨，降水量比往年多5成以上。受长时间干旱和短时间多次强降雨的作用，广西、四川、江西等地出现了多个“天坑”［11］。中国地质调查局经过调查认为:这些“天坑”实际上是地面塌陷，主要发生在岩溶区，因长期干旱、强降雨等气候因素和工程建设、地下水抽等人为活动引发形成。

(3)受海平面上升和极端气候影响，海岸带地质环境恶化风险加大。中国沿海海平面近50年来总体呈上升趋势，平均上升速率约为2.5mm/a［12］。据预测，未来气候变暖，入海河流水量的减少，将加重河口盐水入侵，海平原上升和入海河流泥沙量的减少，将加剧海岸侵蚀，黄河三角洲增长减缓，甚至衰退，海岸低地被淹的范围将可能增加［13］。海岸带是中国人口密集、经济发达的地区，应对全球变化对地质环境造成的负效应，应及早未雨绸缪。