气候均态与极端态变化对中国农业经济影响定量评估——基于CMIP6新一代情景（SSP-RCP）
文献类型：学位论文
| 作者 | 陈洁 |
| 答辩日期 | 2022-06 |
| 文献子类 | 学术型学位 |
| 授予单位 | 中国科学院大学 |
| 授予地点 | 中国科学院地理科学与资源研究所 |
| 导师 | 刘燕华 ; 刘玉洁 |
| 关键词 | 气候变化 农业 经济影响 CMIP6 SSP-RCP情景 |
| 学位名称 | 博士 |
| 学位专业 | 自然地理学 |
| 英文摘要 | 气候均态与极端态变化对自然系统和人类系统造成了重要影响。气候变化相关的经济学问题已成为学术界和各国政府关注的重要议题之一。作为气候变化的间接影响体，经济影响在概念上认识模糊，缺乏经济系统响应气候变化的机理研究，对间接经济影响的定量研究也有待加强。亟待明晰气候变化物理影响过程并完善经济影响评估方法。农业是对气候变化最为敏感的部门，也是我国国民经济中最基本的物质生产部门。从农作物视角出发，构建气候变化农业经济影响评估框架，量化气候均态和极端态变化与社会经济系统变化叠加时，所引发的农作物产量变化及其产生的经济影响至关重要。 本文采用CMIP6新一代情景（SSP-RCP）下多模式集成的气候预估数据以及农业与社会经济预估数据，结合历史时期气象、农业、社会经济、投入产出等观测与统计数据，以气候变化-农作物产量变化-经济影响为主线，构建气候变化农业经济影响评估框架。从气候均态和极端态变化出发，解析不同SSP-RCP情景下气候均态与极端态变化特征和规律；基于Meta分析以及历史灾情数据构建并遴选气候均态与极端态变化对农作物单产影响定量评估模型；结合未来社会经济条件变化，采用多区域投入产出模型（MRIO）定量评估农作物单产变化造成的直接和间接经济影响，识别未来中国气候变化农业经济影响时空分异规律。研究主要成果与结论如下： （1）量化了不同辐射强迫对未来中国气候均态与极端态变化的影响，明晰了未来情景下不同气候关键要素均态变化差异性以及气候极端态变化地域分异规律。在气候变化影响下，未来我国将呈现平均气温上升趋势增强、平均风速下降趋势减弱、年降水变化年际波动明显的非线性时间变化特征。极端高温和极端低温的空间分布分别呈现由北向南递增和递减的纬度地带性规律。气候均态变化幅度及极端高温，极端降水，极端风等事件的空间异质性在高辐射强迫情景下将进一步扩大。 （2）揭示了气候均态变化对农作物单产的影响机制，阐明了不同作物、不同区域对其响应的异质性，预估了气候均态变化影响下未来农作物单产时空分异特征。升温对农作物单产的影响主要呈现负效应，其中水稻单产变化对温度的响应最为敏感。降水对不同农作物单产变化的影响存在较大差异，对小麦单产呈现正面影响，对水稻单产则呈现负面影响。CO2的施肥作用对所有作物单产均呈现正向影响。在气候要素均态变化影响下，未来我国各区域主要作物单产变化整体呈现下降趋势增强的时间变化特征，其中，东北、中南和华东地区单产降幅高于全国平均水平。 （3）构建了气候极端态变化对农作物单产影响定量评估模型，精细刻画了不同极端事件对不同地区农作物单产影响的差异性，量化了未来情景下极端事件对农作物单产的影响。北方地区（东北，华北和西北）农作物单产对干旱响应较为敏感，中南地区农作物单产对极端降水响应较为敏感。单产响应的区域分异加之极端事件发生的空间异质性共同导致了极端事件影响下单产变化空间分布规律，如干旱影响下作物单产变化由南向北递增的纬度地带性以及极端降水影响下由沿海向内陆递减的经度地带性规律。在高辐射强迫情景SSP5-8.5下，东北、西北和西南地区单产变化呈下降趋势增强的时间变化特征。 （4）将社会经济系统变化纳入经济影响评估，完善了气候变化农业经济影响评估方法，明晰了未来情景下气候均态和极端态变化对农作物影响造成的直接、间接以及总经济影响时空分异特征。SSP3-7.0情景下人口快速增长与耕地大幅增加大大降低了该情景下气候变化导致的农业经济影响。未来农业GDP占比不断下降也减少了产量降低带来的负面经济影响，但在高排放情景SSP5-8.5下，最高的产量损失加之快速增长的GDP仍将导致经济影响急剧扩大，经济发达的华东和中南地区所受间接经济影响与总经济影响金额最高。 （5）量化区分了直接经济影响与间接经济影响程度，明晰了不同部门、不同产业的经济影响分异，识别了气候变化影响下最优发展路径。气候变化影响农作物产量产生的间接经济影响程度与直接经济影响大致相当，在某些区域如华东地区甚至超过直接经济影响，在所有部门中对第二产业中的制造业产生的间接经济影响最大，其次是第一产业农业。因此，在农业经济影响评估中若忽略间接经济影响或将研究视角限制在第一产业，将在大大低估农业产量变化实际产生的经济影响。综合考虑不同情景下全国和区域所受的总经济影响和对潜在的适应气候变化成本的负担能力，低排放情景SSP1-2.6是最优发展选择。 |
| 学科主题 | 自然地理学 |
| 语种 | 中文 |
| 页码 | 164 |
| 源URL | [http://ir.igsnrr.ac.cn/handle/311030/186923]  |
| 专题 | 地理科学与资源研究所_研究生部 |
| 推荐引用方式 GB/T 7714 | 陈洁. 气候均态与极端态变化对中国农业经济影响定量评估——基于CMIP6新一代情景（SSP-RCP）[D]. 中国科学院地理科学与资源研究所. 中国科学院大学. 2022. |
入库方式： OAI收割
来源：地理科学与资源研究所
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