世界气候研究计划_世界气候研究是什么时候提出的
1. 全球变化研究
2.当代地理科学的前沿领域和发展趋势是什么?
3.未来不同气候情景的建立
4.当代地理科学研究的前沿领域有哪些？
5.国际: 地球科技项目
6.cmip6的四个升温模式
基于对地球大气更深、更全面了解，世界气象组织于18年提出“全球大气研究”，它主要利用气象卫星做探测手段，其中以五颗静止卫星和两颗极轨卫星组成的全球卫星观测体系起了骨干作用。这使人类第一次能够几乎在同一时刻监测全球的天气情况。这一的实现使卫星气象学有了新的发展，产生了卫星气象学的重要分支，即卫星气候学。20世纪80年代，该已转化为世界气候。其中国际卫星气候学、国际卫星陆表气候学、热带海洋和全球大气试验、世界环流试验都是以卫星气象为主。今后，卫星气象学发展的一个方向是完善卫星观测网，以便国际间相互使用。另一方面，用多光谱方法，将探测波段细分，增加水汽等波段探测能力，提高空间分辨率，以便向云图挖掘更多的信息。在大气参数探测方面，扩张探测波段，重视微波探测，不断改进数据反演方法，提高卫星探测精度，也是今后卫星气象学的努力方向。
全球大气研究对人类探索大气的奥秘，促进世界气象科学的发展起到积极作用，而气象卫星技术的发展和进一步完善将对大气研究的实施提供必要的物质保障。
全球变化研究
事实告诉人们，海洋变化与异常天气状况有着密切的联系。厄尔尼诺和拉尼娜一旦发生，东赤道太平洋和南美洲太平洋沿岸的海洋表面温度明显上升。它导致了赤道太平洋及高纬度地区大气环流的变化，使全世界的天气状况出现异常。海洋还被认为在气候变化中起着重要的作用，例如全球变暖，这是因为海洋覆盖了地球表面 70%的面积，蕴藏着巨大的热容量所致。于是，人们意识到监测全球海洋上、中层的变化对长期大气预报和气候预测有着重大意义。所以，迫切需要建立一个高分辨率的全球海洋监测系统。
无论是长期天气预报还是短期气候预测，对海洋观测资料（尤其是全球海洋温、盐、流的立体剖面资料）都有极大的依赖性。在过去的20年中，热带海洋和全球大气实验（TOGA）以及世界海洋环流实验（WOCE）的成功实施，提示了海洋在海－气耦合系统中的关键作用，极大地促进了长期天气预报和短期气候预测的研究。在未来10～15年中实施的“全球气候变异与观测试验”（CLIVAR）国际气候研究中短期气候预测将是一个研究重点。世界上一些国家已经研制了一些可用于短期气候预测的海－气耦合数值模式；但是，由于受海洋观测技术和资金的限制，海洋观测资料的严重不足使这些模式难以充分发挥作用，气候预报的精度也是始终难以令人满意。
大范围的海洋观测主要以抛弃式温深计（XBT）为主，辅以少量锚锭浮标（如ATLAS）。应用这些观测设备集的资料，无沦是观测要素（XBT仅能测量海温），还是空间分辨率（受志愿船航线和锚碇浮标分布密度限制）和测量精度等方面均远不能满足气候预测的需求。而且对海洋垂直剖面上的温度、盐度和海流资料，也知之甚少。因此，在海－气耦合模式中，对初始场的确定和海洋环流模式（OGCM）中相关参数（尤其是次表层、斜温层和深层）的选取，都是基于有限观测资料的一种物理推断，故存在着很大的随意性和不确定性。ARGO的实施。
WOCE的结果表明，洋流从热带海域携带大量的热能到中纬度区域，据Bryden等（1991）的估计，仅在北半球就有大约2 × 1015W的热能被带往中纬度海域，与大气输送的热量几乎相等。WOCE的资料还进一步揭示，海洋热输送存在显著的年际变化。据Roemmich等（2000）的研究结果，在北太平洋热带/温带区域的热量输送，每年的变化量至少达30%。而有关产生和维持年际和10年际变化过程的许多问题，还有待进一步探讨。人们普遍认为，要进一步认识和预测气候的变化，需要将主要集中在热带太平洋的观测系统扩大到整个全球海洋。在气候观测系统中，测量全球海洋中的热储量和输送量是气候观测系统中的一项重要内容。
随着三大科学技术的发展，使得在全球海洋中建立以ARGO浮标为主的实时剖面观测网成为可能。
（1）20世纪90年代剖面浮标的开发成功，使得人们能够对全球海洋中任何一处的海洋物理性质（如温度、盐度和海流等）进行实时的、常规的观测；
（2）高精度的卫星高度计可以每隔10天对全球海平面高度进行一次测量，但它迫切需要现场数据库来解译和补充真实的海面分布状况；
（3）数据同化技术正处于成熟阶段。Stammer和Chassignet（2000）提出的判断海面状况的方法，为海洋次表层数据库与由遥感观测的海面风力和海洋表面数据库的结合提供了一条有效途径。
因此，借助于现有的卫星观测系统和功能强大的数据同化技术，在全球海洋中建立次表层观测网将有利于加深对气候系统的认识，促进气候预报水平关提高。
当代地理科学的前沿领域和发展趋势是什么?
这是一个极其庞大的，又是非常重要的研究问题。问题提出的直接原因是地球环境的日趋恶化，对人类社会造成严重威胁。但要搞清产生的原因，取有效对策，仅从地球的某一个方面去研究都不能解决问题，必须从地球环境这个整体上来寻求解决的方法，从而产生了地球系统科学的概念，也就是把大气圈、水圈、生物圈、岩石圈联系起来，作为一个整体来进行全球变化的研究。研究这些层圈和人类活动相互作用，相互影响的全过程，以解决人类面临重大环境和生态问题的实际需要。对地球科学来说从此要突破“固体地球”这个研究领地，参与各层圈间的作用研究，从而体现了地球科学本身发展的需要。
全球变化的研究已成为国际性的重大研究问题，是国际科学的前沿研究领域，已经实施了三个彼此独立又相互联系的重大国际研究：世界气候（WCRP），主要研究与全球气候有关的物理过程；国际地圈-生物圈（IGBP），主要研究全球环境变化有关的生物地球化学过程及其与物理过程的相互作用；全球环境变化的人类因素研究（HDP），主要研究人与环境的关系。
全球变化研究的发展趋势是：在地球系统基本概念的基础上，开展多学科的地球环境的集成研究，发展较为完整的包括地球系统各组成部分（气、水、土［石］、生）之间相互作用和物理、化学和生物过程相互作用的地球系统的模式；建成完整的全球监测系统；建立起具有预测能力的全球和区域的环境模式；对重大环境变化问题提出科学对策。
中国的全球变化研究已经在古环境、古气候研究，灾害的预测与防治，全球变化适应研究，驱动力研究，痕量气体监测和机理研究，极地研究等方面进行了大量工作。对于今后的研究方向，国际地圈-生物圈中国全国委员会陈宜瑜在最近召开的工作会议上提出了以下主要内容：全球变化与可持续发展适应研究；全球变化与国家安全研究；地球系统演化关键过程和机理研究，主要包括：过去1万年、2000年时间尺度上人与环境变化作用过程及关键成因研究，过去300年土地利用和土地覆盖变化过程和驱动力问题，大气中痕量气体的温室效应问题，气溶胶的“阳伞效应”，海洋中的物理过程和生物地球化学过程，生物在全球水循环中的作用；自然系统和社会系统相互作用研究；预测研究；数据收集和共享。
虽然在全球变化研究中优先研究的是现代几十年到几百年时间尺度内的主要相互作用和重要全球环境变化，但当代环境是过去环境演化的结果，有一个演变的客观规律及趋势，这正是可以被人类掌握并用以预测未来的钥匙。因此，对地学界来说，一方面与气象、生物、海洋等学科结合研究当前和近期发生在地表的环境问题，并对于表生的地质作用研究给以必要的加强外，同时要通过对冰心、深海沉积、湖泊沉积、岩溶沉积、黄土、古生物、典型地层剖面成分、同位素、古地磁等的研究，追溯1万年、10万年、20万年、200万年以及更古老的地质年代环境的地质记录，研究其演变的规律，并在此基础上预测未来，为决策提供科学依据。
未来不同气候情景的建立
1当代地理科学的前沿领域与发展趋势 一、当代地理科学研究的前沿领域
1．全球变化及其区域响应研究
全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的、环境和发展问题而设计和实施的研究,是人类历史上最为庞大的超级科学.研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科,研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及和企业界的管理人员,研究方法强调学科的交叉和理论的集成,并将地球系统科学作为其研究的新方法.全球变化研究目前由世界气候研究(WCRP)、国际地圈生物圈(IGBP)、全球环境变化人文因素(IHDP)、生物多样性(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究组成,每个包含有一系列核心和交叉.为保障各项的顺利进行,相应地设计了一系列数据观测与集系统作为技术支撑,主要有：地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等.
全球变化研究在过去、现在和未来,都是地理学的重要研究领域,在国际地圈生物圈和国际全球变化人文因素的推动下,不断开拓新的研究领域.全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域.我国的青藏高原、黄土高原等区域和全球环境变化关系密切,正是地理学研究可以发挥特长、显示才干的领域.
2．陆地表层过程和格局的综合研究
地理学的传统研究领域是发生在陆地表层各种自然和人文现象的空间分异和空间组织.认识这种分异和组织的规律,对于合理布局经济活动,开发利用和保护自然,避免和减轻自然灾害有着重要的价值.然而,停留在经验性、描述性范围的空间格局研究,所能达到的视野有很大的局限性,不能提供为认识和预测地理环境变化所必须的资料.因此20世纪60年代以来,国内地理学界发展了地表热量与水分平衡、地理环境中化学元素的迁移转化以及生物群落与其环境之间的物质、能量的交换等三个过程研究的方向,国内外地理学界也发展了用社会科学理论解释空间格局的人文地理方向.在这些方向上,自然地理学研究注重野外定点观测和室内的实验研究,人文地理注重地理空间人流和物流的调查分析.近年来,国内外许多地理学者认识到,要推动地理学的发展,必须在格局与过程的相互作用方面加强研究,地理学家必须强调格局和过程及其间的关系.发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局,而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程.这就产生了不同尺度区域之间的相互依赖性.陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、和社会经济在时空上的结构、演化、发展及其相互作用,是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统.因此,对它的研究是地理科学未来发展的重要趋势.当前,人们日益关注与人类生存密切相关的陆地表层环境的状况和变化趋势.从本质上看,陆地表层的环境变化是特定地域上地表过程的方式和强度在人为或自然因素作用下发生改变的结果.陆地过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展,关键在于地理系统中界面过程的综合研究.其主要意义在于：能有效地研究开放系统间物质、能量和信息的交换,从而促进地理学向理论方面深入；界面过程研究实际上是系统间接口的研究,将促进发展地理学的综合方法,导致跨学科、跨部门的相互渗透和相邻学科成就的引进.
当代地理科学研究的前沿领域有哪些？
根据我国《第三次全国气候变化评估报告》预测，到21世纪末全国气温可能升高1.3～5℃，北方地区降水量可能增加5%～15%。一方面气温升高可能引起农作物需水量增大，地下水开量随之增大；另一方面，降水量的增减会引起地下水量增减，两者叠加将加剧驱动地下水流场发生异变(Eckhardt，et al.，2013；Scibek，et al.，2006；Aguilera，et al.，2009；王利书等，2014)。
有关未来气候情景变化对水量及农作物需水量影响的研究方法主要有两种，一种是通过大气环流模式(GCM)模型来研究，另一种是通过定气候因子按一定比例增加或减少来研究，例如定降水量减少10%，气温升高1.0℃等。
本文用世界气候研究组织第五阶段耦合模式(CMIP5，IPCC，2012)中的MPI-ESM-MR模型进行模拟研究。该模型由德国马克斯普朗克气象研究所创建，给出了RCP2.6、RCP4.5和 RCP8.5 三种典型浓度路径(representative concentration pathway，RCP)的1950～2100年的逐日气象模拟资料。典型浓度路径(RCP)以2100年前全球可能达到的辐射强度来命名。
RCP2.6气候情景是指未来辐射强度先处于升高趋势，最高达到3.0 W/m2，然后逐渐降低趋于稳定，至2100年降低到2.6 W/m2，相当于490mL/m3CO2排放量。对于石家庄地区来说，至2100年，年平均气温以0.04℃/10 a的速率升高，相对于近50年(1961～2010年)平均气温升高1.0℃。
RCP4.5气候情景是指辐射强度持续上升，至2100年后辐射强度稳定在4.5 W/m2，相当于650mL/m3CO2排放量。对于石家庄地区来说，至2100年，年平均气温以0.15℃/10 a年的速率升高，相对于近50年平均气温(1961～2010年)升高1.7℃。
RCP8.5气候情景是指辐射强度一直呈增大趋势，至2100年达到8.5 W/m2，相当于1370mL/m3CO2排放量。对于石家庄地区来说，至2100年，年平均气温以0.5℃/10 a的速率升高，相对于近50年平均气温升高2.6℃。
本文用RCP4.5气候情景，作为典型气候情景进行分析计算。根据各气候情景未来气温升高幅度的差别，由RCP4.5情景可以大致推断其他气候情景的情况。
国际: 地球科技项目
1当代地理科学的前沿领域与发展趋势 一、当代地理科学研究的前沿领域
1．全球变化及其区域响应研究
全球变化研究是20世纪80年代国际学术界为迎接人类所面临的、环境和发展问题而设计和实施的研究，是人类历史上最为庞大的超级科学。研究学科涵盖大气、海洋、地理、地质、地球物理、环境、生物、生态、能源、人口、经济等诸多学科，研究人员涉及自然科学界和社会科学界的科学家以及和企业界的管理人员，研究方法强调学科的交叉和理论的集成，并将地球系统科学作为其研究的新方法。全球变化研究目前由世界气候研究(WCRP)、国际地圈生物圈(IGBP)、全球环境变化人文因素(IHDP)、生物多样性(DIVER SITAS)等4个正在执行的研究组成，每个包含有一系列核心和交叉。为保障各项的顺利进行，相应地设计了一系列数据观测与集系统作为技术支撑，主要有：地球观测系统(EOS)、全球气候观测系统(GCOS)、全球海洋观测系统(GOOS)、全球陆地观测系统(GTOS)、全球环境监测系统(GEMS)、全球环境调查系统(GOES)等。
全球变化研究在过去、现在和未来，都是地理学的重要研究领域，在国际地圈生物圈和国际全球变化人文因素的推动下，不断开拓新的研究领域。全球变化及其区域响应涉及古地理环境演变、土地利用和土地覆被变化、减轻自然灾害、典型区域环境定位研究以及全球环境变化的对策等众多领域。我国的青藏高原、黄土高原等区域和全球环境变化关系密切，正是地理学研究可以发挥特长、显示才干的领域。
2．陆地表层过程和格局的综合研究
地理学的传统研究领域是发生在陆地表层各种自然和人文现象的空间分异和空间组织。认识这种分异和组织的规律，对于合理布局经济活动，开发利用和保护自然，避免和减轻自然灾害有着重要的价值。然而，停留在经验性、描述性范围的空间格局研究，所能达到的视野有很大的局限性，不能提供为认识和预测地理环境变化所必须的资料。因此20世纪60年代以来，国内地理学界发展了地表热量与水分平衡、地理环境中化学元素的迁移转化以及生物群落与其环境之间的物质、能量的交换等三个过程研究的方向，国内外地理学界也发展了用社会科学理论解释空间格局的人文地理方向。在这些方向上，自然地理学研究注重野外定点观测和室内的实验研究，人文地理注重地理空间人流和物流的调查分析。近年来，国内外许多地理学者认识到，要推动地理学的发展，必须在格局与过程的相互作用方面加强研究，地理学家必须强调格局和过程及其间的关系。发生在各种类型和各种尺度的区域中的过程必然产生一定的格局，而格局的变化又会影响到自然、生态、社会发展的进程。这就产生了不同尺度区域之间的相互依赖性。陆地表层系统包括与人类密切相关的环境、和社会经济在时空上的结构、演化、发展及其相互作用，是地球表层最复杂、最重要、受人类活动影响最大的一个子系统。因此，对它的研究是地理科学未来发展的重要趋势。当前，人们日益关注与人类生存密切相关的陆地表层环境的状况和变化趋势。从本质上看，陆地表层的环境变化是特定地域上地表过程的方式和强度在人为或自然因素作用下发生改变的结果。陆地过程的研究将朝微观深化和宏观综合两个方向发展，关键在于地理系统中界面过程的综合研究。其主要意义在于：能有效地研究开放系统间物质、能量和信息的交换，从而促进地理学向理论方面深入；界面过程研究实际上是系统间接口的研究，将促进发展地理学的综合方法，导致跨学科、跨部门的相互渗透和相邻学科成就的引进。
陆地表层系统具有空间分布不均匀的显著特点，对全球问题的认识水平在很大程度上取决于对地域分异的了解和研究的深度，将陆地表层划分为不同的地域类型，研究不同地域类型的过程、结构和演化，比较其间的异同，是陆地表层格局研究的重要内容。在研究陆地表层过程中，也要关注海陆相互作用，特别是海洋对陆地过程的影响和作用。从全球环境变化领域、地球系统科学和全球经济一体化的形势看，也需要一个比较好的、便于应用的、兼顾自然和人文两方面的区域框架，并根据客观实际变化及时更新。我国幅员广袤，东临太平洋，西靠欧亚腹地，南北跨越热带、亚热带和温带，山地高原众多，季风发达，既有湿润的森林又有极端干旱的荒漠，形成三大自然区并列的独特格局。复杂多样的自然环境为不同区域、类型和自然过程的比较研究提供了舞台。对地表过程和格局相互关系的综合研究，将促进全球环境变化区域响应的研究，成为发展陆地表层系统科学的基础理论。
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回复此发言 2当代地理科学的前沿领域与发展趋势
3．自然保障和生态环境建设研究
水、土地和生物是地球人类家园支撑系统的重要组成部分。我国上述自然的人均占有量少、空间分布不均衡，经济高速发展对自然的压力加大。长期以来掠夺式的开发和不合理的经营管理，导致自然枯竭、环境退化和生物多样性丧失等一系列问题，这些问题成为制约我国社会经济可持续发展的严重障碍。可持续发展要求在不同尺度的区域内，社会经济发展与人口、、环境保持协调的关系。
因此，应综合研究我国各类自然的格局、过程和动态，从整体出发，研究各类自然之间的相互关系，揭示其组合特征和演变规律。研究自然和生态环境之间，不同区域的与环境之间，特别是人类活动与、环境之间的相互关系，揭示自然的时空变化规律并评估自然开发利用的环境效应，阐明人类经营活动对自然和生态环境的影响，提出其调控机制和对策。土地退化生态环境恶化具有明显的区域差异，要划分不同的生态类型，对其成因机制、动态过程和发展趋势进行全面系统的研究，提出宏观整治战略及生态环境建设的途径和措施。
4．区域可持续发展及人地系统的机理和调控研究
1992年6月在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上通过了全球可持续发展的总体战略纲领《21世纪议程》。随着《21世纪议程》在全球范围内的贯彻实施，中国于1994年制定了《中国21世纪议程——中国21世纪人口、环境与发展白皮书》，可持续发展被纳入全国、各省区和一些大城市的国民经济之中。随着可持续发展实践工作的开展，地理学者也展开了对可持续发展理论与实践相结合的研究。
可持续发展是整个人类社会发展的目标，协调人与自然的关系是实现这一目标的基本手段，而人地关系的协调需要从全球、国家和地区等不同尺度和层次上进行。人口、经济发展、、环境和生态等可持续发展的核心问题以及它们之间的相互关系，无不表现出明显的区域差异。不同的地域，其人口、、环境和发展的内涵也不同。区域尺度的可持续发展研究是地理学更能发挥优势的领域。
地球上凡是有人类居住的地区，以人类和人类的经济社会活动为一方，以地球表层包括岩石、大气、水、土壤、生物为主体的，人类赖以生存的地理环境为另一方，组成相互联系、相互作用的综合体，即人地系统。人地系统包括人对地的依赖性和人的能动作用，它随着人类社会的发展而变化。历史经验表明，人和地之间应保持和谐、协调的关系，人类应当自觉地按照客观规律去利用和改造“地”，妥善处理好两者的关系，才能达到可持续发展的目标。人地系统研究具有跨学科的特点，人地系统是一个动态的、开放的、复杂的巨系统，为此要从空间结构、时间过程、组织序变、整体效应、协同互补等方面去认识和寻求全球的、全国的或区域的人地关系的整体优化、协调发展及系统调控的机理，为区域可持续发展和区域决策与管理提供理论依据，其中心目标是协调人地关系，重点研究人地系统的优化，并落实到区域可持续发展上。在人地关系协调中，人口与经济社会发展同自然和环境之间，存在着直接和间接的反馈作用并相互交织在一起。自然与自然环境对人类活动有促进与抑控作用；人类对自然系统投入可控、治理自然灾害、改善环境质量、开发各种，从而实现产出并予以优化。任何区域开发、区域规划和区域管理都必须以改善区域人地相互作用结构、开发人地相互作用潜力和加快人地相互作用在地域系统中的良性循环为目标。
5．地息科学、技术和“数字地球”研究
地息科学是地球系统科学、空间技术和信息科学等交叉、融合的产物。它以信息流为手段研究地球系统的物质流、能量流和人流的运动状态和方式。由于地息科学的多学科性，它能够为地球系统中许多研究领域的综合、大型地学问题的解决和研究提供强有力的支持，以至于全新的研究和解决方案。地息科学的形成和发展，标志着信息时代地球科学的研究方向，有着广泛的社会需求。
作者：159.226.115.* 2006-10-28 22:37 回复此发言 3当代地理科学的前沿领域与发展趋势
地球空间信息技术的发展，使得人类有能力对全球性问题进行系统研究，促进了地球系统科学研究的现代化和信息化。“数字地球”的核心思想是用数字化手段，整体性地研究解决地球问题和最大限度地利用信息。它不仅为地球可视化提供平台，而且为地球科学实验提供一个基本模型框架。利用这个框架，可以重演地球整体各圈层的演变与相互作用的历史、评价现状、预测未来。地息科学研究则为“数字地球”关键技术的解决奠定了科学基础，其发展将有助于推动“数字地球战略与中国对策”的研究。
二、地理学的发展趋势
1．人文地理和自然地理高度综合
长期以来，自然地理和人文地理割裂对立的二元论阻碍了地理学整体综合研究的发展。随着社会经济的发展和科学技术的进步，人类活动对自然环境的作用越来越大，其影响也愈加显著。地理学应十分重视人文因素的影响及其反馈的研究，重视和发展与人文因素有关的分支学科，并促进其与自然地理学各学科间的渗透和融合。在人类对自然环境影响日益强烈的今天，人地关系更紧密地交织在一起，并且扩展成为全球环境变化问题。自然地理研究不应该是纯自然主义的，它也研究人对自然环境的作用及其反馈，人文地理研究也离不开自然系统和生态学的基础。多数学者认为，无论从地理学发展史、地理思维和社会实践看，统一的地理学或综合地理学是客观存在的，并且是社会发展所需要的。这种综合在地理学内部表现为人文地理与自然地理的相互渗透，重大的自然地理过程纳入了人类活动因素的驱动力研究，而人文地理研究也将环境作为作用因素和决策目标的有机组成部分。在地理学外部则更多地强调地球4大圈层的相互作用关系研究，人类发展与环境问题成为新世纪地球系统科学的共同主题，表现在以人地协调发展为目标，以区域为主要研究对象，实现、人口、环境、社会、经济的持续发展。
2．深化微观研究，探究地理事物的成因和变化机理
从发展趋势看，微观研究的深化主要表现在由静态、类型和结构的研究转变向动态、过程和机理的研究以及进一步的动态监测、优势调控和预测预报等。自然地理侧重生物、化学和物理过程的研究，人文地理侧重经济、文化和社会过程的探讨。
3．进一步拓展地理学的应用研究领域
地理学，尤其是中国的地理学，属于应用性较强的学科。特别是在地理信息系统快速发展的最近20多年，地理学不仅在决策支持方面，在涉及区域和空间问题的管理方面也拓展了许多应用领域。20世纪80年代以前，地理学的决策支持研究在我国主要集中在农业发展、工业的开发和利用、重大项目的选址、区划和区域规划领域。随着环境问题越来越受到和社会的重视，保护、环境建设、灾害防治、城市和农村发展等问题成为地理学应用研究的热点，以GIS技术应用为龙头的地理信息和3S技术应用产业化也以前所未有的速度发展起来，有力地增强了地理学研究成果的应用价值。
4．研究方法和技术的现代化
地理学经历了从个别地理知识的记载到地理现象的归纳解释，从定性的文字描述到定量化揭示地理现象发生发展规律的过程，从最初的多元统计与线性规划的应用，到后来系统科学、灰色描述、模拟实验在人地相互关系、自然过程模拟、社会发展因子相关分析等方面的应用，到今天对地观测系统、全球定位系统和卫星网络通讯技术的建立和应用，大大提高了地理研究的效率和质量。地理学的研究对象也从点到面、由微观到宏观、由区域到全球。地理学研究技术手段的丰富达到了一个前所未有的高度，可以认为当代地理学也正在从经验科学走向实验科学。
cmip6的四个升温模式
(国际地球物理年、国际岩石圈、世界气候研究、国际极地观测年……)
·国际地球物理年 (International Geophysical Year)
国际地球物理年，是全球科技界大联合大协作的首次壮举，标志着一个新时代———国际化大规模科学考察时代的开端。从1957 年 7 月 1 日至 1958 年 12 月 31 日，在一年半的时间里，由国际科学联合会理事会 (即现在的国际科学理事会，1998 年 4 月改为现名) 发起并组织，来自 76 个国家的 2 万多名科学家在全球范围内陆地和海洋的 1000 多个观测点对各种地球物理现象进行了广泛的观测和研究，收集了大量的资料和数据。
国际地球物理年也是第二次世界大战后，国际社会开展的第一个国际年。通过国际地球物理年活动，人类获得了一些有关高空物理现象和极地关系的资料。国际地球物理年科学活动的成功，使得北极和南极的科学考察活动进入了正规化、现代化和国际化的阶段。
国际地球物理年的科学研究内容十分广泛，涉及 13 个项目:气象学、地磁和地电、极光、气辉和夜光云、电离层、太阳活动、宇宙线与核子辐射、经纬度测定、冰川学、海洋学、重力测定、地震、火箭与人造卫星探测等。国际地球物理年的活动取得了丰硕的成果，为 19 年开始的全球大气研究的第一次全球试验、1980 年开始的国际气候研究中的极地试验、北冰洋实施的重大国际合作考察以及 “上地幔”等多个项目奠定了良好的基础。历次国际地球物理年对地球进行多方面观测以获得各种数据资料的活动，不仅对于人们日常生产、生活具有直接的意义，从长远看来，这种科研活动也关系到人类社会的前途和命运。
中国在国际地球观测方面也同样作出了积极的努力。1952年，国际地球物理年专门委员会成立后，为了促进国际地球物理年科学的发展，增进各国科学工作者之间的友好交往，中国决定组织国际地球物理年中国委员会，由竺可桢任，赵九章、涂长望任副。在国际地球物理年期间，中国按进行了风、温度、湿度的地面观测，进行了地磁、宇宙线、电离层等参数的观测和记录，进行了极光、海洋和天文的观测，并综合研究了太阳活动时对近地空间环境的影响和规律。一部分科学家针对当时国际科学界关心的人造卫星、星际航行和空间物理等问题进行了学术探讨。总之，中国在国际地球观测方面作出了自己独特的贡献。
联合国地球物理年的设立，为人类全方位、跨国界、跨学科开展对地球的研究开创了良好的先例。
国际地球物理年大大推动了地球科学的发展，促使许多国家的科学家进行南北极的考察和研究。国际地球物理年推动了联合国对外层空间的关注。国际地球物理年专门委员会通过一项正式决议，要求参与国对于在地球物理年利用人造地球卫星的问题给予注意。在国际地球物理年期间，美国和苏联在探索外层空间方面都作出了积极的响应，在研制人造卫星方面取得了实质性进展。1957 年 10 月 4 日，苏联成功地发射了第一颗人造地球卫星，标志着 “空间时代”的来临; 美国则于 1958 年 1 月 31 日发射了人造地球卫星，还于 1958 年 12 月 18 日发射了第一颗通讯卫星。这些都标志着国际地球物理年胜利地实现了预定的目标，体现了科学合作与竞争促进科技进步的精神。随着 1957 年 10 月人造地球卫星一号的升空而迎来了宇宙探索的开端，这一历史性的直接引起了联合国大会对外层空间的关注，并促成了联合国和平利用外层空间委员会这一联合国处理为和平目的利用外层空间问题的主要委员会的建立。
·国际岩石圈 (International Lithosphere Program)
国际科学联合会理事会 (ICSU) 的下属组织。英文缩写为ICL。20 世纪 70 年代后期，国际大地测量学和地球物理学联合会(IUGG) 和国际地质科学联合会 (IUGS) 协商提出一项国际岩石圈。这是一项旨在 80 年代研究阐明地球岩石圈的性质、动力学、成因和演化，特别是以大陆及大陆边缘部分为重点的国际多学科研究。该的实施也为增加非可再生的矿产和能源，以及开拓它们利用的前景，提供科学资料和先进技术。查明、预测和减轻天然和人类活动诱发的地质、地球物理和地球化学灾害，也是此项追求的目的 。1980 年此项获 ICSU 批准，并于 1981 年成立了 ICL，开始实施。后鉴于此项的重要性 ，ICSU 决定将 ICL 作为一个常设机构。委员会的领导机构是执行局，委员会下设 10 个工作组和 7 个协调委员会。至1991 年已有 62 个国家和地区参加国际岩石圈的工作。
新的岩石圈研究已从1990 年开始执行。新包括4 个研究主题，即全球变化的地球科学，当代动力学和深部过程，大陆岩石圈以及大洋岩石圈。每个主题又包含若干前沿的科学问题，由工作组负责实施。协调委员会负责解决地区性科学研究的协调和数据交流，大陆深钻等共同性重大的科学问题。委员会的出版物为 《新闻通讯》。
中国是最早的参加国之一，并于1982 年成立了对应 ICL 的中国全国委员会。
·世界气候研究 (World Climate Research Program)
世界气候研究 (简称 WCRP) 由世界气象组织与国际科学联合会联合主持，以物理气候系统为主要研究对象。此在20 世纪 70 年代开始酝酿，80 年代开始执行，是全球变化研究中开展得较早的一个。
WCRP 主要研究地球系统中有关气候的物理过程，涉及整个气候系统。其主要部分是大气、海洋、低温层 (冰雪圈) 和陆地以及这些组成部分之间的相互作用和反馈。它主要关心的是时间尺度为数周到数十年的气候变化。
WCRP 的目标有两个方面: 一是气候的可预报程度; 二是人类活动对气候的影响。
WCRP 研究有三个方向: 为期数周的长期天气预报、全球大气年际变率以及为期数年的热带海洋的年际变率、长期变化。包括两大试验: 热带海洋和全球大气试验和世界海洋环流试验，以作为第二和第三研究方向的中心。1993 年 WCRP 科学委员会又在热带海洋和全球大气成果的基础上提出了气候变率和可预报性研究，旨在对百年尺度的气候变率进行描述、分析、模拟和预测。
·国际极地观测年 (International Polar Observation Year)
国际极地观测年是全球科学家共同策划、联合开展的大规模极地科学考察活动，被誉为国际南北极科学考察的 “奥林匹克”盛会，自 1882 年至今仅组织了 3 次，分别于 1882 年至 1883 年、1932 年至 1933 年和 1957 年至 1958 年举行。在 1957 年至 1958 年国际地球物理年，开展了有史以来最大规模的极地科学研究，直接促成了 《南极条约》的诞生。由于历史原因，我国未参加前 3次国际极地观测年。
·综合大洋钻探 (Integrated Ocean Drilling Program，IODP)
综合大洋钻探 2003 年至 2013 年，由 20 多个国家参加，中国 1998 年加入。该是以 “地球系统科学”思想为指导，打穿大洋壳，揭示地震机理，查明深海海底的深部生物圈和天然气水合物，理解极端气候和快速气候变化的过程，为国际学术界构筑起新世纪地球系统科学研究的平台，同时为深海新勘探开发、环境预测和防震减灾等实际目标服务。该是在国际深海钻探 DSDP (1968 ～1983 年) 和大洋钻探 ODP (1985 ～2003 年) 两项工作基础上进行的。
一些能在海冰区和浅海区钻探的钻探平台也将加入 IODP。此外，美国自然科学基金委员会正在考察重新建造一艘类似于 “乔迪斯·决心号”，但功能更完备的新的考察船。IODP 的航次将进入过去 ODP 所无法进入的地区，如大陆架及极地海冰覆盖区; 它的钻探深度则由于主管钻探技术的用而大大提高，深达上千米。IODP 也因此将在古环境、海底 (包括气体水合物) 、地震机制、大洋岩石圈、海平面变化以及深部生物圈等领域里发挥重要而独特的作用。
海底以下数千米深部仍然有大量微生物存在，被称为 “深部生物圈”，其总量估计占全球生物量的 1/10 至 1/2 。深部生物圈的研究对于全球的物质循环、环境演变、生命起源与生命本质规律的探索，以及极端生物的开发利用均具有重要意义，已经成为当前国际学术界的研究热点和战略前沿。
·国际大陆科学钻探 (International Continental Scientific Drilling Program)
1993 年 8 月 30 日至 9 月 1 日，德国地学研究中心 (简称GFZ) 在波斯坦召开了关于科学钻探的国际会议，出席会议的人员共有 250 余人，分别来自 28 个国家。此次会议之后，来自 15个国家的科学家再次相聚在德国 KTB 钻井现场，正式讨论成立国际大陆科学钻探 (简称 ICDP) 。1995 年，德国 GFZ 与美国自然科学基金会 (N) 签署了合作备忘录，决定成立 ICDP。1995 年经院批准，中国加入国际大陆科学钻探。1996年 2 月由德国、美国和中国发起成立了 “国际大陆科学钻探(ICDP) ”，至今已有近 20 个国家和团体加入该。
·2009 国际天文年 (2009 International Year of Astronomy)
为纪念伽利略将望远镜用于天文观测四百周年，国际天文学联合会 (IAU) 提议将 2009 年定为以 “探索我的宇宙 (The Uni-verse，Yours to Discover) ” 为主题的国际天文年。在 2009 年开展纵贯全年，着眼于教育，面向公众，尤其要吸引青少年参与的，国家、区域及全球层面上的各种活动，这将是一次天文学及其对社会、文化贡献的全球性庆典。这项提议得到了联合国教科文组织 (UNESCO) 的支持，并在 2007 年 12 月 20 日由联合国正式宣布 2009 年为国际天文年。
·国际全球环境变化人文因素 (International Human Di-mensions of Global Environmental Change Program)
国际全球环境变化人文因素 (简称 IHDP) ，是对地球系统进行集成研究的联合体———地球系统科学联盟的 4 大全球环境变化之一。全球环境变化的人文因素影响是一个跨学科的、非的国际科学，旨在促进和共同协调研究。IHDP最初由国际社会科学联盟理事会于 1990 年发起，时称 “人文因素”。1996 年 2 月，国际科学联盟理事会联同成为项目的共同发起者。
IHDP 结构设置围绕研究、能力建设、网络化 3 大目标进行的，包括科学委员会、核心科学、联合科学、秘书处、国家委员会 5 大模块。
IHDP 与其他 3 项，即国际地圈生物圈、世界气候研究和生物多样性，统称 “地球系统科学联盟”。各之间通过可持续性联合建立了密切的合作关系。
IHDP 侧重描述、分析和理解，研究全球环境变化背景下，土地利用/土地覆盖变化，全球环境变化的制度因素，人类安全，可持续性生产、消费系统，以及食物和水的问题、全球碳循环等重大问题。
IHDP 围绕着 3 个主要 目 标 开 展、实 施———科学 研 究、科研能力建设和国际化的科学网络。IHDP 的研究需要全世界范围内各个学科的科研工作者的共同努力、合作。
人类活动对地球环境的很多方面都产生着巨大的影响。人类的直接活动已经改变了近 50%的陆地表面，这给生物种类、土地结构和气候带来重大的影响。人类直接或间接使用的淡水已经超过总量的一半，很多地区的地下水资料也被迅速的耗尽。自从人类进入工业化时代以来，一些重要的温室气体的浓度迅速上升，带来了地球气候潜在的变化。沿海、海岸线的生活环境迅速的改变，世界范围内的渔业生产正在衰竭。
全世界范围内的科学家都在研究这些变化的起因、结果以及可能引起的自然界的响应。显然，也只有依靠全世界的自然科学家 (如生态学家、气候学家、海洋学家等) 和社会科学家 (如经济学家、人类学家、经济学家等) 的共同努力才能更好地理解这一系列的全球环境变化。
全球环境变化人文因素研究主要是研究由人类活动引起的环境变化的起因和结果，以及人类对这些变化的响应。这种研究是跨学科领域的，它需要发达、发展中国家的学者为之共同努力。近几年中，全球环境变化研究已经日益地认识到人类作为地球系统中心的重要性。
国际全球环境变化人文因素 (IHDP) 在人类的发展中起着重要的作用。
SSP1-2.6、SSP2-4.5等等。
cmip6的四个升温模式包括SSP1-2.6、SSP2-4.5、SSP3-7.0、SSP5-8.5，这些升温模式只是一种预测，实际的全球气候变化受到多种因素的影响，包括自然因素和人为因素等。
CMIP6由世界气候研究(WCRP) “耦合模拟工作组”（WGCM）组织，其开展目的是为了回答当前气候变化领域面临的新的科学问题。