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        全球變暖對環(huán)境社會的影響預(yù)測分析研究

        2020-10-14 04:24:48趙敏章劉影穆凱凱
        關(guān)鍵詞:灰色預(yù)測

        趙敏章 劉影 穆凱凱

        摘 要:近年來,全球環(huán)境問題變得越來越嚴(yán)重:例如海平面上升,土地沙漠化和洪水等,這些現(xiàn)象都與溫度升高有關(guān)。本文建立了海平面上升預(yù)測模型與難民人數(shù)預(yù)測模型來分析全球變暖帶來的影響。首先使用海平面預(yù)測方程式來分析海平面上升,該模型將溫度變化,溫室效應(yīng)強(qiáng)度和海洋熱擴(kuò)散聯(lián)系起來,它直觀地顯示了二氧化碳對全球海平面上升的影響。然后使用灰色預(yù)測方法對難民人口變化趨勢進(jìn)行了短期預(yù)測,結(jié)合海平面上升來獲得由海平面上升引起的被淹沒土地面積?;诖?,本文分析了環(huán)境難民數(shù)量的未來變化。

        關(guān)鍵詞:全球變暖;灰色預(yù)測;環(huán)境難民

        引言

        隨著全球變暖和環(huán)境惡化,各國政府和國際社會越來越關(guān)注由環(huán)境因素引起的動物遷徙或人類流離失所現(xiàn)象。聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署負(fù)責(zé)人克勞斯·托弗預(yù)測,到2020年,環(huán)境難民的人數(shù)將達(dá)到5000萬,這意味著每天將有8500多人成為難民。政府間氣候變化專門委員會也預(yù)測,到2050年將有1.5億環(huán)境難民。因此研究環(huán)境問題有著重要的現(xiàn)實意義。

        1海平面上升預(yù)測模型

        二氧化碳( )是占比最大的溫室氣體,其他溫室氣體的作用可以忽略不計。因此本文在這里只研究二氧化碳的作用,首先估算 排放濃度:

        其中B = 5.59×10?4;α= 8.69×10?3;C0= 270.0×10?6。

        輻射強(qiáng)迫量是指由于氣候系統(tǒng)內(nèi)部變化而導(dǎo)致的對流層垂直方向凈輻射的變化。輻射強(qiáng)迫量可以寫成 排放濃度的函數(shù):

        全球溫度上升不可避免地會導(dǎo)致表面層和混合層溫度上升。海洋的垂直運(yùn)動、湍流以及高緯度的海面下沉等可能會產(chǎn)生許多影響。一方面,它們將大量熱量散布到深海中,從而緩慢地使大氣變暖。另一方面也會引起海洋的熱膨脹。

        使用Wigley等人提出的海平面預(yù)測方程,這個方程很好地關(guān)聯(lián)了溫度變化、溫室效應(yīng)的強(qiáng)度和海洋的熱擴(kuò)散,將F(t)和T(t)相加:

        上式中, 表示海平面在一定時期內(nèi)上升或下降的幅度; 為海洋的熱擴(kuò)散系數(shù),范圍從0.5到3.0。通過替換F(t)和t(1)的對應(yīng)值,可以得出海平面的變化,如圖1。

        2030年左右,全球氣溫將上升0.8℃,海平面將上升9.0?12.6cm。到2050年左右,溫度將升高1.2℃,海平面將升高15.5?21.8cm。在2100年左右,年平均氣溫將上升2.8℃,海平面將上升48.1?67.8cm。

        2難民人數(shù)預(yù)測

        難民人數(shù)的變化取決于許多因素,例如自然災(zāi)害、長期環(huán)境退化、工業(yè)事件、全球變暖導(dǎo)致的海平面上升、經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及武裝沖突等。因此,可以使用GM(1,1)模型的灰色預(yù)測方法對難民數(shù)量的變化趨勢進(jìn)行短期預(yù)測。

        根據(jù)已知數(shù)據(jù),將2007年至2014年的指數(shù)稱為矩陣 ,并計算每年的平均值,記:

        利用灰色預(yù)測模型擬合難民的數(shù)量,發(fā)現(xiàn)符合S曲線特征,如圖2所示。

        結(jié)論

        本文使用海平面上升預(yù)測模型來預(yù)測下半個世紀(jì)的全球海平面上升,并使用灰色預(yù)測方法來獲得未來十年全球難民數(shù)量的變化。為了更好地應(yīng)對/解決氣候變化導(dǎo)致的環(huán)境難民遷移和文化保護(hù)問題,我們建立了兩個數(shù)學(xué)模型,并對模型進(jìn)行了優(yōu)化,以得出以下結(jié)論:隨著海平面上升,小島國將被海水淹沒。到2030年,將有9,608,046名環(huán)境難民。

        參考文獻(xiàn)

        [1] Tongjun Liu,The Research on the Protection of Environmental Refugees' Rights. Master's thesis. Lanzhou University. Lanzhou,China.(2018).

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        [4] Shoubo Feng.(2019).Vanishing States:The Impact of Rising Sea Levels on International Law Challenges and Responses. Modern Law Scienc,41(2):177-195.

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