“中国气候变化国别研究”项目是中国专家对涉及气候变化的主要问题和战略的首次较为全面和系统的研究，本项目由原中国国家科学技术委员会和美国能源部共同支持，于1994年10月启动执行，并于1996年底完成研究工作，最终报告初稿经过中外专家的反复修改、补充和完善，前后历时两年，最终得以完成。

“中国气候变化国别研究”项目汇集了以吴宗鑫、周秀骥、林而达、王明星、周大地、任阵海等教授为核心组的一百余位专家，他们中间既有中国科学院与中国工程院的院士，也有个领域的知名专家和中青年骨干科学家。同时，该项目的研究工作得到了中国涉及气候变化的有关部门的大力支持。

此项研究有效地提高了中国在气候变化领域的研究能力和水平；通过此项研究所形成的研究队伍，已成为中国气候变化科学与政策研究的主要力量；项目的研究成果为政府决策提供了科学依据，也为进一步开展气候变化研究和编制“国家通讯”打下了良好的基础。此项目受到了国际上的广泛关注。需要指出的是，本项目研究报告涉及的观点只代表专家意见，不代表政府的立场与观点。

一、项目背景

当前区域性和全球性的环境恶化，包括大气中温室气体浓度迅速增加导致气候变化的趋向，正在威胁着人类生存的基本条件。这些问题大多是伴随着人类社会和经济发展活动而产生并加剧的，尤其是在近200年来，发达国家在工业化过程中过度地消耗自然资源，对全球环境已造成了严重损害。

中国是一个发展中国家，人口总数居世界各国的首位，国土面积仅次于加拿大与俄罗斯而列于世界第三。虽然中国有多种自然资源的储量在世界上名列前茅，但人均拥有量却相当低。近年来虽然经济保持高速增长，但人均国内生产总值仍处于全球的第100位 以后（按现行汇率折合美元计算，因此受到汇率等因素的影响。）

中国在仅占全球约7％的耕地面积上承载了世界上21％的人口；地理位置处在中纬度生态脆弱的地区，极易受到气候变化不利影响的危害；水资源短缺日趋严重，而且分布不均，已经影响到经济发展；在漫长的海岸线上是人口密集和经济、贸易发达的地带，直接受到海平面上升的危害。因此，中国面临着全球气候变化及其它环境问题的严重威胁。而且，中国发展经济、改善和提高人民生活的任务艰巨，防御自然灾害（包括限控温室气体的排放）的经济能力与技术水平都极为有限，将成为全球和区域环境恶化的主要受害者。

中国政府一向重视环境问题，把环境保护作为一项基本国策。在国家活动中努力贯彻这项国策，近年来积极参与世界上保护环境的重大行动，是其中一个重要方面。1992年中国政府总理出席了"联合国环境与发展大会"，签署并批准加入《联合国气候变化框架公约》，接着又在世界上率先制订了国家可持续发展战略"中国21世纪议程"，提出了各个领域的优先发展项目。中国政府已在国家的第九个五年计划和到2010年的发展规划中开始予以实施。中国政府也积极投入了履行气候变化框架公约的活动，并多方推进有关保护气候的工作。中国国家科委与美国能源部合作进行的"中国气候变化国别研究"，就是这个领域内的重要国际合作项目之一，在已有工作的基础上，进一步研究了涉及中国的气候变化的主要问题。

二、项目研究目标与范围

●研究目标

主要研究目标包括以下4方面：

(1) 中国主要温室气体源和汇的确定及排放清单的编制；

(2) 气候变化的影响与脆弱性评价和适应性技术对策的评价；

(3) 减排温室气体的技术选择及技术经济分析；

(4) 中国未来温室气体排放的构想和对策的社会经济分析。

●研究范围

(1) 主要温室气体源和汇的确定及排放清单的编制

1) 确定中国主要温室气体（co2，ch4）的源和汇，确定主要排放源的活动水平及其主要特征；

2) 修改oecd/ipcc的清单编制方法，提出适合中国国情的清单编制方法学与分析假设；

3) 编制中国主要温室气体排放清单。

(2)气候变化及其影响和适应对策研究

1) 初步提出中国现代和未来气候情景及其脆弱性评价的构想；

2) 采用国际通用评价方法，选择典型地区，进行海平面上升、农业和水资源等脆弱性评价；

3) 中国气候变化生态环境脆弱性的初步评估；

4) 气候变化可能的适应性技术对策。

(3) 减排温室气体的技术选择与技术经济分析

1) 收集中国现有的减排温室气体技术的数据信息；

2) 提出适合中国的技术、经济与环境条件的减排技术方案评价指标体系；

3) 评价与选择适合中国国情的减排温室气体技术；

4) 确定推行优先减排技术的障碍和提出推广技术的政策建议；

5) 建立部分领域的减排温室气体技术清单。

(4) 中国气候变化对策的社会经济分析

1) 选择与评价宏观社会经济评价理论方法，并根据中国国情进行改进；

2) 为气候变化国别研究的其它课题建立社会经济评价方法指南；

3) 研究中国温室气体排放bau想定方案；

4) 建立中国的技术经济模型，进行减排温室气体方案的初步评价。

三、项目的实施

本项目于1994年11月正式开始实施,执行期限为2a。

●组织与参加人员

本项目由中国国家科学技术委员会主持，参加项目的政府部门与有关机构有：国家计划委员会、中国气象局、国家环保局、国家海洋局、电力部、中国科学院等。国家科委社会发展科技司司长甘师俊担任项目负责人。执行项目的主要技术协调人为：王明星（中国科学院大气物理研究所副所长、研究员）、周大地（国家计委能源研究所副所长、研究员）、周秀骥（中国气象科学院名誉院长、院士）、任阵海（中国环境科学研究院总工程师、院士）、吴宗鑫（清华大学核能技术设计研究院院长、研究员）。直接参加项目研究的有来自20多个部门与单位的人员100余人，包括中国科学院、大学和政府部门的研究所的研究人员。

●项目的主要活动

1、研究工作

研究工作分课题及专题进行，各承担单位与专家组成研究组，按计划完成研究任务。每个季度各研究组提交了季度进展报告。根据协议上规定的时间，提交了分项成果报告。按照美国气候变化国别研究工作组的要求，向其提交了课题进展报告。

2、工作研讨会

项目组织了3次中国与美国专家的工作研讨会，分析讨论项目建议，工作计划与进行中期工作评估，不同范围的国内专家与咨询顾问研讨会先后举行多次。

3、国外培训

中国研究人员赴美参加了3个课题培训，分别学习和研讨排放清单编制、气候变化影响与脆弱性评价研究和减排技术评价方法。

4、国际研讨会

中国研究人员参加了美国能源部气候变化国别研究工作组支持组织的3次国际与地区性研讨会：①气候变化适应性评价国际会议（1995年5月，圣彼得堡）；②亚太国家温室气体排放与减缓排放地区研讨会（1995年9月，汉城）；③亚太地区气候变化脆弱性与适应对 策研讨会（1996年1月，马尼拉）。

在中国国家科委、美国能源部、德国研技部及荷兰发展合作部支持下，项目于1996年11月在北京组织了减排温室气体技术评价国际研讨会，来自30个国家和地区以及一些国际组织的140余名代表和专家参加了会议。

5、国外考察与参加国际会议

项目研究人员按计划多次出国考察访问和参加国际会议。

四、成果概要

中国是一个发展中国家，人口居世界首位，土地面积为世界第三。虽然中国有多种丰富的自然资源，但人均拥有量不高。近年来中国经济增长迅速，但人均国内生产总值仍在全球第100位之后（按人民币与美元的汇率现值折算，因此受汇率影响很大。）

中国的土地面积为960万km2。据1995年统计（不包括台湾省的数字），耕地面积为0.95亿hm2，还有可耕荒地0.35亿hm2。现有森林面积1.286亿hm2。（1988-1992年第三次全国森林普查数字）。海岸线长度在3.2万km以上 ，其中大陆的海岸线长约1.8万km。中国的耕地面积仅占全球的7%，承载了全球21%的人口。森林面积及生物蓄积量分别只占全球的4%和3%，却要满足全球1/5人口的需求，并保护全球7%土地的生态环境。中国的地理位置处于中纬度生态脆弱地区，极易受气候变化不利影响的危害。中国的水资源短缺日趋严重，而且分布不均，现已成为制约社会经济发展的一个因素。中国的沿海地区人口密集，经济发达，却直接受到海平面上升的威胁。因此，中国将是全球气候变暖的主要受害者之一。

中国在1949年人口为5.4亿，其后20年间以大约3%的年出生率和2%的年自然增长率增加，到1970年达到8.4亿人。自20世纪70年代以来，中国推行了计划生育政策，现已将其作为一项基本国策。近年来，出生率得到了有效控制，1995年，人口出生率和自然增长率分别降低到1.71%和1.055%。中国将继续执行计划生育政策，预期在21世纪中叶可将人口控制 在15亿左右。中国目前的人均工农业产品占有量尚远低于发达国家水平，到21世纪中叶，经济发展水平如果赶上中等发达国家，则人均产品拥有量和资源消耗量将大大提高，温室气体的排放量也将相应增加。

中国的经济已经长期保持高速发展，1980-1995年间，国内生产总值的平均年增长率为10.15%，人均国内生产总值的年增长率也达到8.66%。在国内生产总值的构成中，工业仍居首位，占40%以上。能源消费强度高的行业，如化工、建材、冶金等，消耗了大量能源，也是温室气体的主要排放部门。总体来看，中国的技术水平落后于世界先进水平，管理水平不高，能源利用效率还比较低，而且，中国的能源构成以煤炭为主。这样，通过推行节约能源措施，采用先进技术，进行能源替代等方面的举措，减缓温室气体排放量增长的潜力很大。完全有可能实现未来温室气体排放量增长的速度低于国民经济发展的速度。

●温室气体排放清单的编制

根据中国的国情，考虑到温室气体排放的实际情况和数据的可获得性，本项研究首先对1995年版的《ipcc国家温室气体清单编制指南》提出的排放清单编制方法进行了修改和完善。然后，进行了对排放源活动水平数据的调查和分析，研究了现有的各种文献和资料，并开展了较大工作量的现场测试。计算结果得到1990年中国能源及工业源co2排放量为569～582mt碳，ch4排放量为32.43万t，森林的年co2吸收量为316mt，折合碳量为86mt。然而，由于现有数据的缺乏，以及时间和资金上的限制，本项研究的结果还是初步的，所采用的方法以及数据都还有待于在今后的研究中继续完善。

能源活动是人类活动中的主要温室气体排放源。本项研究以详细的燃料分类和技术分类为基础的两种计算方法，利用研究组推荐的能源消费量、燃料换算系数、潜在排放系数和碳氧化率等数据，计算得到1990年中国能源活动引起的co2排放量为547～560mt碳， 占co2排放总量的96.3%。从分燃料构成看，固体燃料占84.56%，液体燃料占13.85%，气体燃料占1.59%；从分部门构成看，工业部门占41.62%，能源转换和能源工业占31.82%，交通运输所占比例仅为5.66%。1990年中国能源活动引起的ch4排放量为 11.75mt，占ch4总排放量的36．27%，其中煤炭开采和矿后活动ch4排放量占73.85%，生物质能燃烧占25.25%，油气系统泄漏排放占0.90%，化石燃料燃烧过程只排放了很少量的甲烷。

工业生产过程也是重要的温室气体排放源，水泥生产工艺过程是工业生产中co2的最大排放源。1990年中国水泥产量约为2.1亿t，根据对中国水泥产量构成及排放系数的调查和分析，计算得到1990年中国水泥生产工艺过程的co2排放量为21.5mt碳，占co2总排放量的3.7%。

农业部门是中国排放ch4的一个主要部门，1990年ch4排放量为18.23mt，占全国ch4排放总量的56.18%。中国是世界水稻生产大国，1990年水稻种植面积为4.83亿亩。 通过深入研究水稻ch4产生、氧化和传输机理，分析稻田ch4排放与区域性气候和土壤类型的关系，并以实验为基础，初步建立了一个描述稻田生态系统ch4产生、氧化和排放过程的模式。应用此模式计算得到了1990年中国稻田ch4排放量为11.17mt(9.67～12.66mt) ，占ch4排放总量的34.42%。反刍动物，包括牛、羊和骆驼，在食物消化过程中释放甲烷，由于中国的反刍动物绝大部分采食粗饲料，饲料消化率低，ch4排放率相应也低于发达国家。研究中采用ipcc推荐的方法，并结合中国的实际情况进行了适当的修正，计算得到1990年中国反刍动物的ch4排放量为5.81mt。另外，在1990年还有1.25mt的ch4 是由动物粪便排放的，这两部分合计的家畜ch4排放量占ch4排放总量的21.76%。

森林是陆地生态系统的主体，是陆地上最大的碳的储存库，通过光合作用能吸收大量的co2，但目前有关土地利用变化和森林的温室气体源与汇的估算还存在着许多不确定性。根据对中国现有森林资源的清查资料和利用水平的分析，计算结果表明，中国森林在目前的经营和利用水平条件下，全年可以从大气中净吸收并贮存316mtco2，折算成碳为86mt，大约相当于1990年人为co2排放量的15%左右。

城市废弃物分解和污水发酵也能引起ch4排放，计算得到的1990年中国城市垃圾堆和污水发酵引起的ch4排放量约为2.45mt，约占ch4总排放量的7.62%，详见表0.1。

●中国现代气候变化规律及未来情景的分析

在这项任务中，研究了中国现代气候变化规律，综合了dkrz，ncar，gfdl和ukmo4个气候模式模拟的2020和2050年中国年气温和降水温室效应气候变化情景，并作了综合预测，用中国区域气候模式作了co2倍增时中国区域气候变化情景预测。

1、20世纪以来的中国气候变化规律

整理并分析研究了中国20世纪初直到1995年可能得到的月平均气温和降水观测资料以及1961-1990年最高和最低气温、云量、相对湿度、日照时间和各层地温资料，结果表明：

(1) 中国地区20世纪以来以40年代最暖，随后气温有几次波动，但自70年代开始气温又开始变暖，1990年和1994年达到50年代以来的最暖年份，但还未达到40年代的最暖期气温。中国降水以50年代最多，随后逐渐减少。这些特征和全球的气温和降水变化有某些不同。

(2) 中国变暖区主要在35°n以北的东北、华北、内蒙和西北部分地区。变暖的中心地区近40年内升温达1℃以上。与变暖相反，中国的100°e以东和35°n以南地区存在一个广阔的气温变冷区，变冷中心位于四川和贵州地区，变冷区还向北伸展到陕西直到山西西部地区，40年内变冷中心地变冷可达0.8℃。这个变冷区在1991-1995年还存在，但范围已变小，变冷程度已减弱。

(3) 1951-1990年间，华北和长江以南地区降水减少，但江淮流域降水增加。到1991-1995年间，正负距平分布已有很多变化。从总的来说，1951年以来全国降水量明显减少，水资源缺乏成为突出问题。

(4) 中国变暖区的其它要素变化特征主要是最低气温增加，年平均地温和最低地温增加，降水和相对湿度减少，总云量和低云量减少。变冷区的主要气象变化要素特征是，最高气温减小，低云量减少，相对湿度和蒸发减小，日照增加。特别是地温变冷区内，0～160 cm的地温都在变冷，形成地温变冷中心，中心变冷值远大于气温的变冷，10 cm地温线性变冷率大于-1.5 ℃/30t。因而，中国现代气候变化主要特征是北方变暖和在南方存在一个范围宽广的变冷区。变暖的机制有可能是温室效应的结果。南方的气温和地温变冷区形成原因目前还难于用自然变化和天文原因来解释，最大可能是人类活动造成的大气污染(如so2等酸性气溶胶)的阳伞效应造成的。因为中国的酸雨发生频率分布与气温变冷区及中心十分相合。降水的减少与近40年来，冬季风和夏季风减弱有关。实际观测资料表明，近40年来35°n以北冬季大陆气温变暖而西太平洋海温变冷，夏季35°n以南大陆气温变冷而西 太平洋海温变暖，表明冬夏海陆热力差在减少，造成冬夏季风减弱，影响中国大陆变旱。

2、国外气候模式模拟结果比较

分析发现dkrz，ncar(ccmoa)，gfdl和ukmo 4个模式对2020年和2050年中国地区温室效应气候变化情景模拟结果相互差异很大。4个模式中，对2020年的中国温室效应气温变化值最小为0.578 ℃(ncar)，最大为2.462 ℃(gfdl)，降水变化最小为0.25 mm/d( ncar)，而最大为0.324 mm/d(gfdl)。到2050年，模式间的气温变化和降水变化值相差更大。Δt最小为0.746 ℃，最大为3.021 ℃，Δr最小为0.049 mm/d，最大为0.658 mm/d。各模式间Δt相差5倍，而Δr相差可达15倍。若以2050年Δt为3.021℃推算， 到2×co2(co2加倍)时Δt将在5℃以上。此外，四个模式的气温和降水变化分布也 大不相同。这表明用一个模式结果来分析气候变化情景并以此来研究气候变化脆弱性与对社会发展影响是不合理的。需要利用各模式的结果作出一个合理的综合场。我们利用加权综合法，以各模式控制试验的中国地区平均值和中国气候平均值的差值大小计算出加权系数，上述差值越小则加权系数越大，该模式在综合场中越受重视。4个模式的综合气温变化值为在2020年1.68 ℃，而2050年为2.22 ℃，预计到2×co2时气温变化值将为2.94 ℃。此值比4个模式中的最大值(>5℃)小得多。Δt综合场分布基本是东南沿海最小(2020年为0.8℃)向西北增加，到新疆内蒙边境达到2.0～2.2℃。在2020年Δr综合场分布以东部沿海最大，中心为0.9mm/d。

由于目前温室效应的全球模拟水平分辨率较低，一般为5°经纬度左右，不能细致的考虑对温室效应起重要作用的地理分布。为此设计了一中国区域的水平分辨率为100km×100km ，垂直为14层的细网格区域气候模式，该模式充分考虑了中国复杂的地形和植被分布以及相应的物理过程。这个区域模式并与ncar ccm1全球模式(水平分辨率为5°×7°垂直12层)单向嵌套作长达几年的气候模拟。此模式成功地模拟出1991年夏季涝灾降水分布，然后在此基础上作温室效应气候模拟。用ccm1作20年1×co2和2×co2积分，发现17t后已接近平衡，以全球模式第19模式年7月2日模拟场作区域气候模式的初值，每隔24h提供一次全球模式积分值作区域模式边值，连续积分15个月。分析区域模式控制试验的结果表明，它比全球模式模拟的结果更接受中国的气温和降水气候分布，表明区域气候模式可以调整全球模式模拟结果使之更近于中国实况。结果表明，在co2倍增时，就中国地区平均而言，夏季增温和降水量变化增加均为最大，增温最少为冬季，降水量变化增加最少为春季。中国北方地区增温比南方高，其中东北地区增温最高，西北和华北地区增温次之，西南增温最小。

对于降水的变化，西藏地区和西南降水增加较多，东北地区降水增加次之，中南和华东地区降水减少变旱。中国地区增温3.45 ℃，降水增加0.7 mm/d(20%)。用ipcc is92a情景，预测因co2增加，在2020年和2050年中国将分别增温0.8 ℃和1.79 ℃，降水增加0.1 7 mm/d(4.87%)和0.36 mm/d(10.56%)，西南、青藏高原、华南、东北、西北和华北地区既增温又增加降水。

●全球气候变化对中国的影响及适应性对策

在引进美国专家推荐的模拟模型的基础上，开发研制了适合中国情况的气候变化影响评价模拟模型，并就气候变化对中国农业(小麦、玉米为主的农作物)、畜牧业(温带草原放牧动物为主)、森林(东北、云南林区为主)、水资源(主要江河流域)和沿海地区海平面(珠江三角洲为主)的影响及适应对策进行了预测和评价。初步的研究表明，未来(2020-2050年) 的 气候变化虽不会对中国重要的基础产业和自然资源产生灾难性的影响，但主要农作物及放牧畜牧业的生产、主要江河流域的水资源供需、森林的分布及生产力、沿海经济开发区的发展都可能受到程度不同的不利影响；特别是在半干旱半温润地区、沿海低洼地区以及西南部分山区，都可能发现各种对气候变化反应敏感的脆弱区；为适应气候变化，很多部门与行业都将付出额外的代价。

1、气候变化对中国农业的可能影响

为了预测2030年和2050年气候变化的影响，研究分别选择了ipcc推荐的gfdl，ukmoh，mpi等gcm预测情景和中国研制的区域气候模型(rcm)的预测情景，上述gcm预测中国各地2030年各季温度将上升0.56～1.95℃，降水将变化-18.5%～+24.6%，随地点及模型的不同而不同；rcm预测中国各地2050年温度将平均上升1.79℃，降水将平均增加10.56%。在此基础上，用经中国各地试验数据调试过的农作物模拟模型，就气候变化对中国农业的影响进行了模拟、评价，其高产年份结果如下：

2030年： 小麦最高产量变化：-21.4%～+54.7%

玉米最高产量变化：-18.6%～+5.8%

2050年: 〖dw〗小麦最高产量变化：-40.0%～-19.0%

玉米最高产量变化：-26.0%～+4.0%

其变化与所用气候模型及模拟地点有关。

对草原与放牧动物的模拟