廣州大學“氣候與環境變化研究中心” （Centre for Climate and Environmental Changes， CEC）擬瞄準國際學科前沿熱點氣候、環境、人口與生態問題，充分整合校內科研力量，集中優勢科研隊伍，依託廣州大學地理科學學院，聯合環境科學學院、生命科學學院、經濟管理與統計等院系，將圍繞全球變化生態與環境問題開展地球系統科學研究，培養相關人才，推動地學學科發展。
基本介紹
- 中文名：廣州大學氣候與環境變化研究中心
- 主管部門：廣州大學
研究方向,科研成就,
研究方向
1，歷史氣候變化對人類社會的影響
中心主任章典教授本人是國際上首次利用自然條件大數據與人類社會大數據結合，發現氣候變化下人類社會回響規律的學者。分析是從單純的數據分析演化成因果分析的研究。研究方向就是利用歷史文獻的文字和數據，開拓氣候變化與人類社會回響的因果和空間關係的研究，使我國在這個研究領域中再次領導學科前沿。主要研究內容：通過大量氣候、農業生態、經濟、社會、人類生態及人口的歷史大數據收集和整理，並遵從因果關係檢驗的５個原則，去驗證氣候變化與人類社會回響的因果關係及空間分布規律。主要研究內容：①以數據為基礎，分析歷史氣候變化與農業、社會變化、人口等方面的關係；②對不同時間和空間尺寸的數據進行模擬發現氣候對人類社會影響的規律；③通過歷史數據分析，對未來氣候變化進行預估。
2，大河流域環境變化與水生態保護
河流是人類文明的搖籃，滔滔不絕的江水及流域良好生態養育了燦爛的人類文明。無一例外的是，大河流域都是各國人口密集、經濟發達區。然而，隨著人口的劇增，尤其是工業化的高速發展，對河流的不恰當利用和過度開發現象逐漸增多。特別是，最近幾十年來，持續加強的全球變化進一步損害了地表系統的穩定性，大河流域生態系統變得越來越脆弱，許多系統抵抗力不斷下降，系統狀態發生突變，資源利用變得不可持續。對於複雜大河流域，一方面它經受著氣候變化導致的（洪水、乾旱）影響，還經受著人類活動的強烈影響，人們還沒有完全了解其環境演化的機理（如人為驅動還是自然驅動），也還無法準確預測它的演變趨勢（缺乏多參數的模型）。本學科方向擬立足珠江、長江兩大流域，聚焦過去200年來，特別是近60年的時間窗，系統研究流域內典型區域（如珠江三角洲、長江中下游、三江併流區、河口海岸帶）的生態環境演化過程，瞄準科學發展前沿和經濟社會重大戰略需求，開展具有熱帶亞熱帶地域特色的大江大河流域地理科學的綜合研究，成為我國全球變化研究體系的一個重要組成部分，成為服務、引導和支撐大河資源環境與可持續發展戰略研究的重要科技力量。重點研究方向如下：1，湖泊/沿海水生態保護與近代環境演變； 2，古生態學、生態系統服務與全球變化；3， 湖沼學大數據綜合集成分析。
3，變換環境下的水文生態效應
本學科方向主要以全球變化環境下水文回響的遙感監測模擬為核心，基於多時相遙感資料數據及野外觀測平台，緊緊圍繞人類活動強烈干擾的典型低地三角洲平原水文過程開展綜合監測模擬研究。通過野外樣測量、流域對照、遙感與地理信息系統技術及模型嵌套耦合等技術手段，著重關注區域及流域等尺度下墊面變遷、孕災環境變化、河網水面結構演化及水文生態、水文氣象要素變遷的遙感監測，基於遙測與陸面觀測數據驅動水文模型，開展多因素洪澇模擬與風險評估模擬，探討水文過程對氣候變化及人類活動的回響機制及其相互作用機理、回響規律及時空格局等關鍵科學問題，釐清極端氣候變化與人類活動干擾對洪水過程影響及其反饋機制，以期為粵港澳大灣區防洪減災提供技術支持，推動水文遙感基礎研究與實際套用融合。
4，環境變化與森林生態學
全球氣候變暖對陸地生態系統尤其是森林生態系統有著重要的影響，氣溫升高、輻射強迫的增強將顯著改變森林生態系統的結構和功能。我國華南地區水、熱、生物資源豐富，森林生態系統類型多樣，但近年來在全球氣候變化和快速城鎮化、過度採伐等不合理的土地利用影響下，森林景觀破碎化加劇、生態系統結構和功能受到嚴重威脅。中心以遙感、森林樣地和林業調查數據為基礎，選擇我國南方典型地區森林開展從樹種、林分、景觀到生態系統的多空間尺度和過去、未來的多時間尺度的綜合評估與模擬研究。在區域尺度上，利用高分遙感影像辨識廣東省森林空間分布，開展森林景觀連通性及其生態效應研究；在景觀尺度上，選擇典型區域開展森林生態系統變化及其對氣候變化和人類活動的回響機制研究，並建立模型開展未來預測研究；建立與森林密切相關利益者的多主體土地利用模型，模擬分析森林生態系統結構、功能及景觀格局的變化，定量及可視化表達森林生態系統服務及其空間流動路徑，並從政策管理者的角度開展廣東省甚至華南地區森林生態系統服務權衡與協同量化研究，提出華南地區森林應對氣候變化和快速城鎮化過程的可持續發展政策及建議。
5，水資源演變與遙感監測
水資源變化是國家水安全和水資源保護的重要問題之一；當前對內陸水體的監測多集中在水利部門調查以及水文站採用實時實地的常規監測為主。常規的水資源調查雖然監測精度高，但是其費時費力，所獲數據只能代表相應的採樣的情況，不能對整體水資源狀況進行評價。此外常規水體監測具有時限性，不適用於長時間序列的變化監測和演變分析。遙感技術具有快速、大範圍、低成本和周期性特點，可以有效低監測內陸水體變化以及空間分布變化狀況。當前的水資源遙感監測主要集中在，利用遙感技術可以對水資源監測從一次性監測發展到了連續多年大尺度動態監測，同時利用多層次的模型和定量分析對多個別指標的定性研究，並結合多源數據集成發展到多數據源、多時相、多解析度遙感數據的水資源遙感監測。通過遙感結束進行內陸水資源監測，可以幫助國家有關部門快速了解內陸水資源及其環境變化狀況，為指定相關政策法規管理水資源提供科學依據。
6，環境考古與光釋光年代學
廣州大學氣候變化研究中心成立後，通過光釋光實驗分析，可對第四紀不同類型碎屑沉積物的年齡進行測定。釋光測年方法測定的是第四紀沉積物中石英、長石等礦物最後一次曝光後被埋藏的年齡，即沉積年齡。自然界的沉積物中均含有微量鈾、釷、鉀等放射性元素，這些元素和來自宇宙的射線的輻照等可以使石英、長石等礦物晶體電離，產生游離電子。一些游離電子被晶格缺陷陷獲後貯藏在陷阱中而變為陷獲電子。當石英、長石等礦物受到熱或者光照時，陷獲電子可獲得能量，逃出陷阱，並在此過程中出現發光現象，釋放出的光子被稱為光釋光（光照）或熱釋光（加熱），英文簡寫分別為OSL和TL。實驗室通過人工測量天然的OSL/TL信號強度，然後採用對樣品人工輻照的方式誘發釋光信號，並建立起釋光信號生長曲線，建立起相應的數學方程式，反推出年齡。該技術除了廣泛套用於第四紀地質、環境、水文地質、新構造活動等研究外，也被廣泛套用於古陶器、瓷器、燧石石器等考古器物測年以及第四紀火山噴發事件年齡測定。 陶坯、瓷坯中含有石英、長石等礦物顆粒，在燒制過程中，礦物顆粒原先積累的能量回零，之後埋藏的劑量被礦物顆粒記錄。隨著世界考古學科技術的不斷發展，對年代學上限的要求和精度不斷提升，光釋光方法彌補了傳統碳十四測年範圍和原材料的限制，在考古中獲得了廣泛套用。
7，污染防治與環境修復
本研究方向以改善廣東省農村水環境現狀為宗旨，以村鎮污水為主要研究對象，基於已有的專利技術，根據廣東村鎮污水的特點和後續濕地系統對進水水質的要求，研發合適的生物預處理工藝，控制工藝處理進程，最佳化工藝運行參數。因地制宜地研發適合廣東村鎮的農村生活污水處理工藝。其主要研究內容包括：（1） 複合厭氧處理池的研究開發；（2） 高效複合生物濾池微生物特徵研究；（3）高效複合生物濾池水力學特徵研究；（4）高效複合生物濾池物料平衡研究；（5）村鎮污水生物/生態處理關鍵技術集成與套用示範。
科研成就
廣州大學氣候與環境變化研究中心配合廣東省高水平大學建設項目的需要，整合現有研究力量，主要開展：①氣候變化和人類社會回響大數據研究；②西藏古人類手腳印形態和年齡研究；③沉積物的全球變化研究，為提升學校的整體科研成果進行建設。近年來先後在Science、《美國科學院院刊》（PNAS）、Global Change Biology、Ecology、 Global Ecology and Biogeography等國際頂尖雜誌發表多篇高水平的研究論文，在相關領域處於國際領先水平。
