課程名稱：氣候變化科學概論
課程英文名稱：Introduction toClimate Change Science
課程負責人：牟翠翠
教學團隊成員：秦大河及IPCC中國團隊
授課學期：春季學期
考核方式：考察
學時：32學時
學分：2學分
課程簡介、目標與任務：
本課程按照氣候變化科學發展的路徑，從氣候變化的自然科學基礎開講，闡述氣候變化的影響、脆弱性和適應，介紹減緩氣候變化的對策和中國實踐，向受眾宣講氣候變化科學取得的重大進展和尚需努力的方向。課程目標是厘清概念，發展氣候變化科學；樹立綠水青山就是金山銀山的理念，建立尊崇自然、綠色發展的意識；促進發展低碳經濟、建設生態文明、實現從傳統安全觀向新安全觀轉變。通過課程學習，使學生了解當前氣候變化研究的最新進展及焦點熱點問題，掌握氣候變化科學方面的相關知識，達到啟蒙、澄清概念；開闊視野、拓展思路，為今后在氣候變化領域開展相關研究工作打下堅實基礎；培養青年學生探索求實科學的精神。
教學方法：IPCC中國撰寫專家團隊進行模塊化授課，結合最新的氣候變化研究進展和國家政策進行系統講授，在教學方法上結合多媒體課件、視頻和語音材料等手段，引導學生參與式學習、研究性學習。
基本要求：要求學生在課前按照要求查找相關資料進行氣候變化科學的學習，能夠在課堂上積極進行討論。
課程教材：
《氣候變化科學概論》，秦大河(主編)，科學出版社，2018年。
主要參考書：
《第三次氣候變化國家評估報告》，第三次氣候變化國家評估報告編寫組，科學出版社 2015年；
《中國氣候與環境演變》秦大河(主編)，氣象出版社， 2012年；
《未來地球計劃初步設計》，未來地球計劃過度小組著，科學出版社，2015年。
課程內容與安排：
第一章氣候變化科學的發展（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候變化科學的發展和未來地球計劃；天氣、氣候、氣候系統和氣候 變化。
（2）重點：從氣候變化角度理解國家政策方針及國際碳談判政策，關注未來地球計劃。
（3）難點：IPCC系列評估報告及其意義和作用；IPCC的未來發展；發展中國家在IPCC活動中的作用和貢獻。
第二章觀測到的氣候系統變化（4學時；講授4hr）
（1）教學內容：觀測的冰凍圈變化；觀測的海洋變化。
（2）重點：從氣候變化角度理解國家的戰略需求。
（3）難點：當代氣候觀測系統的發展、氣候系統觀測要素與數據集。
第三章全新世氣候變遷（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：過去氣候變化研究的原理和假設；氣候變化的形式、多時間尺度變化及可能驅動；研究全新世氣候變化的定年方法；代用資料的特征及物理意義；氣候歷史及全新世重大氣候事件。
（2）重點：從歷史氣候變化角度理解人類世界。
（3）難點：重建的不同時間長度過去氣候變化，以及新仙女木事件、全新世大暖期、中世紀氣候異常期、小冰期、現代暖期時的氣候變化。
第四章生物地球化學循環（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：大氣CO2濃度變化觀測事實；陸地生態系統碳循環概念及方法；全球陸地生態系統碳源匯空間分布；生態系統碳循環對氣候變化的響應及未來變化。
（2）重點：關注生態安全屏障，國際碳談判。
（3）難點：臭氧和氣溶膠的源匯、濃度、分布和未來變化，以及其對氣候變化的響應和反饋。
第五章氣溶膠和云（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候為什么會發生變化；氣候變化研究：為什么特別關注氣溶膠和云?；氣溶膠和云的氣候效應研究進展；氣溶膠和云與我國日益嚴重的霧-霾污染。
（2）重點：氣溶膠的種類和來源、形成與變化過程，氣溶膠化學成分的氣候學濃度。
（3）難點：氣溶膠與輻射的相互作用、氣溶膠-云相互作用、碳氣溶膠與氣候變化的關系、以及氣候變化一些重要議題中涉及的氣溶膠和云問題。
第六章溫室氣體和氣溶膠的輻射強迫及其環境氣候效應（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：溫室氣體的溫室效應；輻射能量平衡與氣候變化；人為和自然輻射強迫；氣溶膠的環境與氣候效應。
（2）重點：不同種類物質的輻射強迫以及輻射強迫的歷史變化。
（3）難點：未來變化輻射強迫的概念、計算方法以及溫室氣體的光譜變化和輻射傳輸模式。
第七章氣候變化的檢測與歸因（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候變化檢測與歸因研究的意義；氣候變化檢測歸因的常用方法；IPCC AR5總結的檢測歸因結果； IPCC AR5總結的檢測歸因結果；中國氣候變化的檢測與歸因。
（2）重點：主要關注氣候變化與國家談判。
（3）難點：數值模式在氣候變化歸因研究中的作用、以及檢測歸因研究的不確定性。
第八章全球和區域尺度的氣候系統模式（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候模式簡介；模式比較計劃及結果在IPCC評估報告中的應用；氣候模式的評估；CMIP5全球模式結果的綜合評估；區域氣候模式及降尺度。
（2）重點：關注未來地球計劃。
（3）難點：區域氣候模式及降尺度基本原理、發展歷史以及在氣候科學和氣候變化預估中的應用。
本章節課程思政與專業知識結合點：關注未來地球計劃。
第九章氣候變化的預估（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：什么是氣候變化預估？； IPCC AR5氣候變化預估的主要結論？；氣候變化預估有哪些不確定性？；如何設計和完成一次地球系統模式的預估或者模擬實驗？
（2）重點：主要關注未來地球計劃。
（3）難點：預估大氣和地表、水循環、空氣質量、冰凍圈、海平面、碳循環和其他生物地球化學循環等的長期變化。
第十章氣候現象和相關的區域氣候變化（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：季風系統；熱帶環流；大氣濤動；中國氣候變化預估。
（2）重點：與氣候現象相關的區域氣候變化預估：預估北極地區、南極地區和東亞未來氣候變化及相關氣候現象的影響。
（3）難點：北半球環狀模、南半球環狀模、太平洋-北美遙相關、太平洋-南美遙相關型、太平洋年代際振蕩、大西洋年代際振蕩的變化。
第十一章社會經濟發展路徑和氣候變化情景（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候、氣候變化與氣候情景；排放情景（SA90, IS92, SRES）；典型濃度路徑（RCPs）；共享社會經濟路徑（SSPs）；SSPs的應用。
（2）重點：情景在各類模式比較計劃中的應用、在IPCC評估中的應用、在區域和領域研究中的應用，以及薄弱環節和未來發展。
（3）難點：社會經濟發展路徑的選擇、社會經濟路徑(SSP)的設定和特征、以及RCPs/SSPs矩陣。
第十二章氣候變化的影響、脆弱性和恢復力（2學時；講授2hr）
（1）教學內容： 氣候變化影響的評估方法；氣候變化的影響和脆弱性（全球）；氣候變化的影響和脆弱性（中國）；恢復能力建設。
（2）重點：氣候變化的影響和脆弱性的內涵、氣候變化影響的評估方法、氣候變化影響的檢測與歸因的方法、脆弱性的評估方法。
（3）難點：評估氣候變化對非洲、歐洲、亞洲、大洋洲、北美洲、中美洲和南美洲、極區、小島嶼、公海的影響和脆弱性。
第十三章極端事件和災害風險管理（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：極端事件的定義和分類；中國極端事件的基本特征； 觀測到的極端事件的變化及其原因；極端事件變化的預估；IPCC 評估極端事件變化的進展；災害風險管理基本定義；中國未來氣候變化風險預估；中國氣候變化綜合風險管理。
（2）重點：長期應對策略的目標與原則、災害風險管理與適應氣候變化的協同戰略、提升恢復力的能力建設戰略、綜合風險治理戰略。
（3）難點：管理極端氣候事件和災害風險的國家制度以及綜合災害風險管理的經濟社會重點領域。
第十四章氣候變化適應、減緩與可持續發展（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候變化適應；氣候變化的減緩；可持續發展。
（2）重點：適應的主要做法、通過適應進行氣候變化風險管理、促進適應的政策。
（3）難點：氣候變化的應對框架、適應和減緩的互補性、適應和減緩的特征。
第十五章 氣候變化國際談判與中國的減排行動（2學時；講授2hr）
（1）教學內容：氣候談判科學基礎及其演進；國際應對進程及后巴黎展望；中國的應對行動。
（2）重點：中國在2度溫升控制目標下的排放空間、中國未來低碳發展與碳排放達峰。
（3）難點：全球的排放空間與路徑、碳排放權分配原則與方法。
蘭州大學
English
zyhjxy@lzu.edu.cn
