内容简介
气象与国民经济息息相关。在全球气象灾害频发、气候变化问题日益严峻之际,加强对气象经济学这一新兴的综合性学科的研究十分必要且意义重大的。本教材结合现代经济学理论,从介绍气象经济学的基本概念、属性及研究对象和方法人手,进行了气象服务产品的供需平衡分析、公共经济学分析;在总结前期研究探索初步成果的基础上,介绍了气象与高敏感行业发展关系的定量分析、天气金融风险管理工具、气象服务效益评估的发展概况与研究模型;分析了当今国际社会普遍关注的气候变化问题,探讨了其应对措施,并上升到国家发展战略层面,分析了应对气候变化国际合作的发展。本教材的整个知识体系基本符合现代经济学的逻辑框架,主题明确,案例丰富,具有创新性,为后续研究提供了较新的视角和方法。
《气象经济学》可供高年级本科生、研究生、气象部门工作者,以及所有关心气象、气候及相关问题的人士阅读。
内页插图
目录
第一章 绪论
第一节 气象的概念及经济学属性
一、有关概念
二、气象行业发展概述
三、气象行业的经济学属性
四、气象经济的提出
第二节 气象经济学的产生与发展
一、气象经济学的产生
二、气象经济学的发展
第三节 气象经济学的研究对象与方法
一、公共气象服务产品概述
二、气象经济学的研究对象分析
三、气象经济学研究对象的特征
四、气象经济学的研究方法
第四节 气象经济学确立的意义
案例
思考题
参考文献
第二章 气象服务产品的供求平衡分析
第一节 气象服务产品供给
一、气象服务产品的供给方式
二、气象服务产品的有效供给
三、我国气象服务产品供给现状
第二节 气象服务产品的需求
一、气象服务产品的需求分析
二、公众获取气象服务的途径
第三节 气象服务产品供求平衡
一、供求分析的一般框架
二、影响气象服务产品供求平衡的因素
三、气象服务产品供求平衡分析
四、气象服务产品供求平衡的实现途径
案例
思考题
参考文献
第三章 气象服务产品的公共经济学分析
第一节 公共产品简介
一、公共产品的定义
二、公共产品的特征
三、公共产品的分类
第二节 气象服务产品的分类
第三节 气象服务产品的供求关系
第四节 气象服务产品的供给机制
一、气象服务产品的消费者、生产者和提供者(安排者)
二、提供气象服务产品的制度安排
三、气象服务行业体制改革的趋势
第五节 准公共气象服务产品供给的成本补偿机制
一、边际成本递增型的准公共气象服务产品的成本补偿
二、边际成本递减型的准公共气象服务产品的成本补偿
三、边际成本基本不变的准公共气象服务产品的成本补偿
案例
思考题
参考文献
第四章 气象与高敏感行业发展的关系
第一节 高敏感行业的确定方法
第二节 气象条件与高敏感行业发展的典型相关分析
一、典型相关性_
二、气象条件与不同行业经济增长量的典型相关性
三、气象条件与不同行业经济增长率的典型相关性
四、典型相关分析的综合分析
第三节 气象条件与交通行业相关性的Logistic分析
一、Logistic回归与因子分析
二、样本选取及方法应用
三、因子分析与因子解释
四、Logistic建模及样本测试
五、交通气象服务小结与讨论
第四节 气象条件与电力行业相关性的神经网络应用
一、气象条件与电力行业相关性
二、电力负荷预测模型
三、BP(back propagation)神经网络
四、电力负荷的预测结果
五、电力气象服务小结与讨论
第五节 气象因素异常指数对我国典型工业产业的影响
一、已有研究文献
二、数据来源与选取
三、计算模型介绍
四、实证分析结果
五、气象因素异常度指数对产业影响的小结
案例
思考题
参考文献
第五章 天气保险与天气衍生品
第一节 金融衍生产品与工具概论
一、期货
二、期权
第二节 天气衍生品
一、天气衍生品概述
二、天气衍生品品种
第三节 天气指数
一、国外常用天气指数介绍
二、我国天气指数开发
三、天气指数建立过程
案例
思考题
参考文献
第六章 气象服务效益评估
第一节 国外的研究及工作进展述评
一、WMO的专题会议
二、NOAA开展的相关研究
三、相关学者的研究
四、其他研究
第二节 我国的研究及工作进展述评
一、我国气象服务效益评估发展历程
二、我国气象服务效益评估研究综述
三、国内外文献比较的几点结论
第三节 气象服务效益评估模型研究
一、国内外的评估模型概述
二、常用的气象服务效益评估模型
案例
思考题
参考文献
第七章 气候变化及其影响
第一节 气候变化概述
一、相关概念
二、气候变化的科学结论
三、气候变化的历史
四、气候变化的原因
五、气候变化的影响
第二节 应对气候变化的对策——以德国为例
一、实施气候保护高技术战略
二、提高能源使用效率
三、发展可再生能源
第八章 应对气候变化的国际合作
精彩书摘
(3)减缓与适应并重的原则。减缓和适应气候变化是应对气候变化挑战的两个有机组成部分。对于广大发展中国家来说,减缓全球气候变化是一项长期、艰巨的挑战,而适应气候变化则是一项现实、紧迫的任务。中国将继续强化能源节约和结构优化的政策导向,努力控制温室气体排放,并结合生态保护重点工程以及防灾、减灾等重大基础工程建设,切实提高适应气候变化的能力。
(4)将应对气候变化的政策与其他相关政策有机结合的原则。积极适应气候变化、努力减缓温室气体排放涉及经济社会的许多领域,只有将应对气候变化的政策与其他相关政策有机结合起来,才能使这些政策更加有效。中国将继续把节约能源、优化能源结构、加强生态保护和建设、促进农业综合生产能力的提高等政策措施作为应对气候变化政策的重要组成部分,并将减缓和适应气候变化的政策措施纳入到国民经济和社会发展规划中统筹考虑、协调推进。
(5)依靠科技进步和科技创新的原则。科技进步和科技创新是减缓温室气体排放,提高气候变化适应能力的有效途径。中国将充分发挥科技进步在减缓和适应气候变化中的先导性和基础性作用,大力发展新能源、可再生能源技术和节能新技术,促进碳吸收技术和各种适应性技术的发展,加快科技创新和技术引进步伐,为应对气候变化、增强可持续发展能力提供强有力的科技支撑。
(6)积极参与、广泛合作的原则。全球气候变化是国际社会共同面临的重大挑战,尽管各国对气候变化的认识和应对手段尚有不同看法,但通过合作和对话、共同应对气候变化带来的挑战是基本共识。中国将积极参与《气候公约》谈判和政府间气候变化专门委员会的相关活动,进一步加强气候变化领域的国际合作,积极推进在清洁发展机制、技术转让等方面的合作,与国际社会一道共同应对气候变化带来的挑战。
前言/序言
近百年来的气象观测资料表明,全球气候正在经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化,气候变化导致气温增高、海平面上升、冰川融化等自然现象频发,对自然生态系统和人类社会的可持续发展产生了重要的影响。据统计,我国气象灾害损失占自然灾害损失的70%以上,直接危及粮食安全和社会稳定,极大地影响了我国经济社会健康发展。另据不完全统计,世界范围超过80%的商业活动是与天气因素相关的,几乎所有经济部门都直接或间接地受到各种天气因素的影响。气象灾害及全球气候变化等问题已成为当前国际国内社会关注的焦点。另一方面,人类社会经济活动作用于气候变化,引起国际社会高度关注。早在1992年,联合国在巴西里约热内卢召开的联合国环境与发展大会上达成了《联合国气候变化框架公约》,公约生效后,其缔约方会议相继形成并通过了《京都议定书》、《德里宣言》、“巴厘岛路线图”等重要文件,显示了国际社会应对气候变化等问题的积极态度和坚定决心。
然而,应对气候变化及防范气象灾害是一项需要付出长期努力的复杂的系统工程,因为这不仅仅是一个自然科学问题,同时也是一个重要的社会经济问题,单纯依靠气象科技创新是无法有效解决气象灾害及全球气候变化问题的。事实上,气象行业与国民经济其他行业息息相关,气象及气候对全社会经济发展的影响范围广、程度高。1976年发生在美国的一场暴雨,使美国全社会达成了“包括经济和人文科学在内的社会科学应该越来越多地介入政府气象工作”的共识;世界气象组织(wM0)一直强调全球气象服务的经济与社会属性。因此,运用经济学基本原理与方法,分析研究气象灾害及气候变化相关的重大社会经济问题,具有重要的理论价值和现实意义。
气象学:我们星球的动态叙事 气象学,作为一门研究大气层及其现象的科学,为我们揭示了地球天气和气候的复杂多变。它不仅仅是对风、雨、雪、电的观测与记录,更是一门深入探索驱动这些现象的物理过程,并理解它们如何塑造我们星球动态的学科。从微观的大气粒子相互作用,到宏观的全球环流模式,气象学以严谨的科学方法,解读着宇宙赋予我们星球的这场永不停歇的“叙事”。 大气的构成与结构:地球的保护罩与舞台 要理解气象现象,首先需要认识气象学研究的对象——大气。大气并非均质一体,而是拥有清晰的层次结构,每一层都扮演着独特的角色。 对流层 (Troposphere): 这是我们最熟悉的一层,占据了大气总质量的绝大部分。我们生活在这里,几乎所有的天气现象,如降水、风、云、雷电,都发生在对流层。这一层的温度随高度升高而降低,促进了空气的垂直运动,即对流,这是天气变化的主要驱动力。对流层底部的紊乱运动,孕育了我们每天所经历的多彩天气。 平流层 (Stratosphere): 位于对流层之上,平流层以其平稳的温度分布而闻名,温度随高度升高而升高。这是因为平流层中存在着臭氧层,它能吸收来自太阳的有害紫外线辐射,并将这部分能量转化为热量。臭氧层的存在,不仅保护了地球生命免受紫外线的伤害,也使得平流层成为喷气式飞机的理想飞行高度,因为这里的气流相对稳定。 中间层 (Mesosphere): 温度再次随高度升高而降低,成为大气层中最冷的一层。在这里,许多流星在大气摩擦中燃烧殆尽,形成了我们夜晚仰望的“流星雨”。 热层 (Thermosphere): 尽管名字如此,热层的温度实际上非常高,但由于空气极其稀薄,热量无法有效传递,所以我们并不会感到炙热。国际空间站和许多人造卫星就运行在这一层,这里也是极光发生的区域,当来自太阳的高能粒子与大气中的气体分子碰撞时,便会释放出绚丽多彩的光芒。 外层空间 (Exosphere): 这是大气的最外层,逐渐过渡到外层空间,大气粒子在这里极其稀疏,几乎可以自由地逃逸到太空中。 每一层大气都有其独特的物理特性和化学组成,它们之间的相互作用,共同构成了我们所感知的天气和气候。 气象学的核心原理:能量、运动与相变 气象学的研究建立在一系列基本的物理原理之上,这些原理共同驱动着大气的运行。 能量的传递与转换: 太阳是地球大气层最主要的能量来源。来自太阳的辐射穿过大气层,一部分被反射,一部分被吸收,而吸收的能量则以各种形式驱动着大气的运动和相变。地表吸收的太阳辐射不均,导致了温度差异,进而产生了大气压力的梯度,这是风产生的根本原因。热量可以通过辐射、对流和传导三种方式在大气中传递。 大气运动的动力学: 地球的自转(科里奥利力)以及大气压力的不均,共同塑造了全球范围内的风系。从信风、西风带到极地东风带,这些宏观的环流模式是地球能量平衡的体现。而局部的天气系统,如气旋和反气旋,则是由更小的尺度上的温度和压力差异驱动的。流体力学和热力学是理解这些运动的关键。 水的相变与天气现象: 水在大气中的循环,是天气现象多样性的重要来源。水蒸气在冷却时凝结成水滴或冰晶,形成云。当这些水滴或冰晶积累到一定程度,就会以降水(雨、雪、冰雹)的形式落回地面。蒸发、凝结、升华、凝华等水的相变过程,不仅影响着湿度和降水,也释放或吸收大量的潜热,进一步驱动大气的运动。 观测与测量:捕捉大气的“脉搏” 要理解和预测天气,精确的观测和测量至关重要。气象学家利用各种先进的仪器和技术,全方位地捕捉大气的“脉搏”。 地面观测站: 遍布全球的地面观测站,实时监测温度、湿度、气压、风向、风速、降水量、能见度等基本气象要素。这些数据是理解当前天气状况的基础。 探空仪 (Radiosonde): 探空仪是一种装有多种传感器的气象仪器,通常用气球携带升空,能测量不同高度上的温度、湿度、气压和风。它为我们提供了大气垂直结构的宝贵信息。 雷达 (Radar): 都卜勒气象雷达能够探测降水粒子的位置、强度和运动。它在识别和追踪暴雨、冰雹等强对流天气方面发挥着关键作用。 卫星遥感: 气象卫星从太空观测地球,能够提供大范围的云图、地表温度、水汽分布等信息。它们是监测和预测大型天气系统,如台风、飓风不可或缺的工具。 飞机观测: 专门的气象飞机能够深入到风暴系统内部进行观测,收集更精细的数据,为研究和预报提供重要依据。 天气预报:从“猜想”到“科学” 天气预报是气象学的应用性学科,其发展历程堪称一部人类与自然挑战的奋斗史。从早期的经验性预测,到如今基于复杂数值模型和海量观测数据的科学预报,其准确性得到了显著提升。 数值天气预报 (NWP): 这是现代天气预报的核心。气象学家利用超级计算机,将当前的观测数据输入到描述大气运动和演变的数学模型中。模型通过模拟大气在未来一段时间内的状态,生成天气预报。模型的精度和计算能力是提高预报准确性的关键。 模式识别与统计预报: 尽管数值预报占据主导地位,但对历史天气模式的识别以及利用统计方法进行预报,仍然是辅助手段,尤其是在短期预报和特定现象预测方面。 预报员的角色: 尽管有强大的数值模型,经验丰富的预报员仍然是不可或缺的。他们能够结合模型输出、对流层低层观测数据以及对局地地形等因素的理解,对预报进行修正和优化,提供更贴近实际的天气信息。 气候学:地球气候的长期演变与调控 气象学与气候学紧密相连,气象学关注的是短期的天气变化,而气候学则研究地球气候系统的长期统计特性及其变化。 气候要素: 气候不是天气,它是某地区长期(通常是30年或更长)天气现象的平均状态和变率。主要的气候要素包括平均温度、降水量、风、湿度等。 气候成因: 影响气候的因素多种多样,包括太阳辐射的变化、地球轨道的参数、温室气体浓度、地表反照率、洋流、火山活动等。 气候变化: 近年来,全球气候变化已成为人类面临的最严峻挑战之一。人类活动,尤其是温室气体排放,正在显著改变地球的气候系统,导致全球平均温度升高、极端天气事件频发、海平面上升等一系列后果。气候学研究的目标是理解这些变化的原因、影响,并寻找应对策略。 气象学的应用:与我们生活息息相关 气象学的影响渗透到我们生活的方方面面,其应用价值日益凸显。 农业: 天气和气候直接影响农作物的生长和产量。准确的天气预报和气候信息,能帮助农民优化种植、灌溉、施肥和收获策略,减少损失,提高效率。 交通运输: 恶劣天气,如大雾、强降雪、雷暴,会对航空、航海、公路交通造成严重影响。气象信息是保障交通安全和运行效率的重要依据。 能源: 能源生产和消费与天气密切相关。例如,风能和太阳能的发电量受天气条件影响;冬季的供暖需求和夏季的制冷需求也取决于温度。 防灾减灾: 气象学在预测和预警洪涝、干旱、台风、暴雪、雷击等自然灾害方面发挥着至关重要的作用,为生命财产安全提供保障。 健康: 天气变化可能对人体健康产生影响,例如高温可能导致中暑,低温可能诱发心血管疾病。气象部门提供的健康天气预报,能帮助公众做好防护。 旅游与休闲: 天气是户外活动和旅游的重要考量因素。准确的天气预报能帮助人们更好地规划行程。 未来的展望:智慧气象与可持续发展 随着科技的不断进步,气象学正迎来新的发展机遇。人工智能、大数据、高性能计算等技术的应用,正在推动气象预报的智能化和精细化。更准确、更及时的气象信息,将为社会经济发展提供更强大的支撑,并助力人类应对气候变化的挑战,迈向可持续的未来。气象学,这门研究我们星球呼吸与脉搏的科学,将继续以其独特的视角,解读着地球的动态叙事,并为人类的生存与发展贡献力量。