发布时间：2019-10-15所属分类：管理论文浏览：1次
摘 要： 摘要 气候变化对自然环境和经济社会发展的影响日益加剧，威胁人类可持续发展的进程。进行应对气候变化技术研究不仅可以加深人类对于气候变化科学的认知，而且可以为未来缓解和适应气候变化的政策和措施提供重要依据。本文利用文献计量方法对 19882018 年来自
摘要 气候变化对自然环境和经济社会发展的影响日益加剧，威胁人类可持续发展的进程。进行应对气候变化技术研究不仅可以加深人类对于气候变化科学的认知，而且可以为未来缓解和适应气候变化的政策和措施提供重要依据。本文利用文献计量方法对 1988—2018 年来自 Web of Science 数据库中应对气候变化技术研究的科学文献进行了系统的数据统计与分析，通过气候变化研究的发文历程、主要研究机构分布、研究主题的发展与演变等方面的数据揭示了现阶段全球应对气候变化技术的总体科研状况，并一定程度上预估了其未来发展趋势。主要研究结果表明: ①在所有研究国家当中，美国和英国在应对气候变化技术领域长期处于领先地位，而中国虽然发文量和 H 指数相对靠前，但篇均被引频次较低，需要注重整体发文质量的提高。②基金资助论文在论文总数中所占比例越来越大，截止到 2018 年，其比例已经占到了 75. 28% 。③全球发文主要机构中，美国仍然占据了首位，而中国的主要发文机构中仅中国科学院发文量、H 指数、篇均被引频次较高，中国其他发文机构还需进一步提升科研实力和在应对气候变化领域的影响力。④ 在主要研究方向梳理中，中国和全球的主要研究方向基本一致，但工程学、技术与科学和能源燃料等研究方向在中国的起步较晚、发展较慢，还需要继续加大投入，向世界先进水平靠拢。⑤从关键词随时间的变化可以看出，生物质技术、CCS 技术和太阳能、风能、氢能源等可再生能源技术是应对气候变化的关键性技术，也会是未来全球的主要发展方向。
关键词 气候变化技术; 文献计量; 发展趋势; 研究热点
气候变化问题是全人类共同面临的重大挑战，它对地球自然生态系统和人类生活等诸多方面已经造成了严重影响[1 - 4]，许多科学家致力于这一庞大、复杂的科学领域开展研究，以期加深对于气候变化的科学认知和找到应对气候变化的方案措施。随着气候变化的加剧，关于如何解决气候变化问题和采取什么样的技术来应对气候变化已经成为学者们研究的重点方向。目前世界各国在应对气候变化技术研发方面已经进行了一定的投入，形成了一系列应对气候变化技术。如在能源领域发展可再生能源技术[5 - 6]、生物质技术[7 - 8] 来减少对化石能源的使用，从而减缓气候变化。在减少碳排放领域中的 CCS 技术[9 - 10]，农业领域的节水灌溉技术[11 - 12]，分析气候变化影响和预测气候变化危害的遥感技术[13 - 14] 等。然而，在不同技术的应用领域、影响范围和成熟度均有不同，需要在对应对气候变化技术的发展状态和未来的发展趋势有一定了解的基础上，才能更好地结合国家现状进行技术研发和科研投入。基于以上原因本文对过去 30 年以来应对气候变化技术研究的科学文献进行数据统计与分析，从中窥探应对气候变化技术研究的发展历程、重点研究力量、研究主题与热点的演变特点等，以期为政策制定者提供科学依据。
1 研究方法
本文 基 于 Web of Science ( WOS) 平 台 下 的 Science Citation Index Expanded( SCI - E) 网络数据库进行检索， WOS 是世界最著名的论文数据库之一，包含 SCIE/SSCI 收录的 12 000 多种世界权威的、高影响力的学术期刊，许多学者基于 WOS 平台进行了文献检索[15 - 17]。
本文的检索式主要由“气候变化”和“技术”两个检索词确定，为 TS = ( " techn * " and ( " global change " or " climate change " or " global environmental change " or" global-change" or " climate-change " or " globalenvironmental-change " or " global warming " or " global climate warming " or " global climate cooling " or " global cooling" ) 。检索时间范围为 1988—2018 年，检索时间是 2018 年 10 月 6 日。
2 结果分析与讨论
2. 1 应对气候变化技术研究基本情况
2. 1. 1 应对气候变化技术发文量演变特征
图 1 中的 a 图展示了 1988—2018 年全球在应对气候变化技术领域发文量随时间的变化趋势。可见，30 年来应对气候变化技术研究的文献呈现明显增长趋势，根据增长速度的快慢大致可分为三个阶段。第一阶段为 1988— 1998 年，这一阶段为应对气候变化技术研究的起始阶段，由 1988 年的 1 篇增长至 1998 年的 111 篇，累计发文量占总发文量的 3. 73% ; 第二阶段为 1999—2007 年，这一阶段为应对气候变化技术的平稳发展阶段，由1999年的175 篇增长至 473 篇，累计发文量占总发文量的 12. 10% ; 第三阶段为 2008—2018 年，这一阶段为应对气候变化技术的快速发展阶段，由 2008 年的 657 篇增长至 2018 年的 2 087 篇，累计发文量占总发文量的 84. 17% 。
图 1 中的 b 图展示的是累积发文量前五的国家近 30 年来在应对气候变化技术领域的发文情况。总体上看，这五个国家在应对气候变化技术领域的文献数量都呈现出明显的增长趋势，从时间序列上看美国和英国在该领域的起步最早，并且在应对气候变化技术领域长期处于一个领先地位。中国在该领域的研究起步最晚，并且曾长期处于一个发文量较低的水平，一直到 2007 年在应对气候变化领域的发文量也不足 50 篇。但是在进入第三阶段即 2008 年以后，中国在应对气候变化技术领域的文献数量飞速增长，由 2008 年的 48 篇增长至 2018 年的 268 篇，年均增长率为 22. 36% ，远高于其他国家，并于 2010 年超过了德国和澳大利亚，位居世界第三，紧接着在 2014 年超过了英国，位居世界第二，仅次于美国。这说明随着经济的发展，国民收入的提高，中国越来越关注气候变化带来的一系列影响，并积极的投入科研力量，以更好地应对气候变化。
从三个阶段累积发文量前五国家文献占比上看，美国及英国一直是气候变化研究的核心国家，但美国论文占全球比 重 逐 步 下 降: 1988—1998 年间美国论文数占全球 50% ，1999—2007 年下降至 37% ，2008—2018 年，更下降至 28% 。在研究的国家( 地区) 中，除美国外的其他国家的论文占全球份额在逐年增加，特别是中国，其增长特别明显，在 1988—1998 年，中国论文占全球 1% ，1999—2009 年上升至 4% ，2009—2018 年更是上升到了 10% 以上。
2. 1. 2 应对气候变化技术领域论文引用情况
图 2 统计了 30 年来应对气候变化技术研究论文产出最多的 10 个国家及其论文篇均被引频次和 H 指数，论文产出总量排名依横坐标从左到右由高到低排序。可以看到，美国和英国无论是发文数量还是 H 指数和论文篇均被引频次都处于一个领先水平，这表明美英两国在应对气候变化领域具有较高影响力和国际话语权。相比之下，虽然中国论文产出位居前 3，H 指数也相对较高，但是论文篇均被引频次在 10 个国家中最低。这一方面说明近年来中国在应对气候变化技术领域的高影响力论文占国际比重较大，另一方面也说明中国论文的总体影响力还有待进一步提高。
2. 1. 3 应对气候变化技术基金投入情况
本文进一步对 2005 年以来气候变化研究论文中的基金论文进 行 了 统 计( 基金论文指的是有基金资助的论文) 。结果显示，基金论文数量在 2005 年以前很长一段时间都处于空白，在 2005 年以后基金论文数量开始多了起来，由 2005 年的 7 篇上升至 2018 年的 1 571 篇，基金论文所占比例从 2005 年的 2. 04% 增加到 2018 年的75. 28% ，越来越多的基金在投入到应对气候变化技术的科学研究中。在 1988—2018 年间，基金资助机构中资助论文数量超过 300 篇的仅有 4 个，分别是中国国家自然科学基金( 739 篇) 、美国国家科学基金会( 551 篇) 、英国自然环境科学理事会( 386 篇) 和欧盟( 324 篇) 。
2. 2 应对气候变化技术主要发文机构及国际合作情况
2. 2. 1 全球及中国应对气候变化技术机构和地区分布
表 1 统计了 1988—2018 年间全球在应对气候变化技术文献数量前 15 的机构、机构所在地、文献数量以及被引情况。表中机构以美国居多( 8 个) ，其次是英国( 3 个) 、中国( 1 个) 、法国( 1 个) 、德国( 1 个) 、荷兰( 1 个) ，这表明美国的机构在应对气候变化技术领域的科研实力相对高于其他国家。
仅从各机构的文献数量上看，加州大学系统和中国科学院这两个机构处于绝对的领先地位，两者的文献数量分别为 733 篇和 718 篇，高居第 1 和第 2，并且这两个机构的文献数量远远高出其他机构，比排名第三的机构法国国家科学研究中心分别高出了 245 篇和 230 篇。这表明加州大学系统和中国科学院在应对气候变化技术领域的科研实力和科研投入远高于其他机构。
但是从衡量一个机构整体影响力的篇均被引频次和 H 指数上看，加州大学系统、美国能源部、伦敦大学等机构更具影响力。而中国科学院虽然总发文量位居第 2，H 指数排名第 5，但是其论文篇均被引频次相对较低，仅 为 20. 54，远低于其他国家，一方面说明近年来中国科学院在应对气候变化技术领域的高影响力论文占国际比重较大，另一方面也说明中国论文的总体影响力还有待进一步提高。
同时，表 1 还统计了 1988—2018 年间中国在应对气候变化技术文献数量前 15 的机构、文献数量以及被引情况。从文献数量上看，仅中国科学院的文献数量超过了 200 篇，从被引总频次上看超过 2 000 次的机构仅有中国科学院、北京师范大学、清华大学、北京大学 4 个机构，从篇均被引频次上看，仅南京农业大学( 40. 66) 、北京大学 ( 34. 07) 和武汉大学( 31. 6) 的篇均被引频次超过了 30 次，其余机构的篇均被引频次都在 30 次以下，从 H 指数上看，仅中国科学院较高为 60，其余机构普遍在 30 以下。这表明我国大部分科研机构在应对气候变化领域的科研实力和影响力还处于一个较弱的水平，需要进一步加大科研投入，以提高在应对气候变化技术领域的科研水平和国际影响力。
2. 2. 2 应对气候变化技术国际合作情况
根据2. 1. 1 中应对气候变化技术发展趋势的划分，我们利用 bibexcel 软件对三个阶段的国家间合作论文数量排名前 10 的国家进行了提取，并使用 Pajek 软件对提取出来的文件进行了可视化分析，分析结果如图 3 所示。第一阶段( 1988—1998 年) ，美国与其他国家的合作论文数量远高于其他国家，为 216 篇。同时，我们还能看出美国是这些国家间合作的主要对象，在应对气候变化技术领域具有很大影响力。在第二阶段( 1990—2007 年) ，美国同样是合作论文数量最高的国家，但是我们可以发现，其他国家的合作论文数量相较于第一阶段也有了较大提升，例如英国的合作论文数量由第一阶段的 58 篇增长至 447 篇。同时，中国在这一阶段与其他国家的合作论文数量有了较大提升，为 102 篇，位居第 9。到了第三阶段( 2008—2018 年) ，国家间在应对气候变化技术领域的合作有了巨大进步，合作论文数量有了巨大提升。同时我们可以发现在这一阶段不再出现国家间合作集中于某一个国家的情况，这表明应对气候变化技术这一领域越来越受到各国的重视，各国在应对气候变化技术领域的差距有所减小。
2. 3 应对气候变化技术主要研究方向
表 2 按照应对气候变化技术发展阶段统计了世界各国在不同时期主要研究方向的变化情况，从时间序列上看，排名没有发生变化的是生态环境科学，其中生态环境科学在三个阶段的发文占比均处于首位，分别为 34. 05% 、36. 71% 和 39. 24% ，这表明生态环境科学一直是世界各国研究的主要方向，在应对气候变化这一领域具有重大作用。
同样排名变化较小的学科是能源燃料，在三个阶段的发文占比排名分别为第 3、第 4 和第 3，但是从发文占比上看它在三个阶段分别为 19. 89% 、11. 59% 和 15. 70% ，略有下降，这表明能源燃料虽然仍是应对气候变化技术的主要研究方向，但其所受到的重视程度有所下降。
排名上升较为明显的是工程学和科学与技术，其中工程学在三个阶段的发文占比排名分别为第 4、第 3 和第 2，发文占比分别为 16. 69% 、15. 58% 和 19. 41% ; 科学与技术在前两个阶段的发文占比均在第 5 名以后，而在第三阶段排名第 4，发文占比达到了 15. 70% 。这表明工程学和科学与技术受到各国的重视程度越来越高，在应对气候变化领域的重要性越来越大，在未来一段时间内可能是应对气候变化的主要技术发展领域。
气象大气科学和地质学在三个阶段的发文占比和发文占比排名上看，是呈现出一个下降趋势的，其中气象大气科学的发文占比由 22. 03% 下降到了 10. 70% ，排名由第 2 下降到了第 5，地质学更是跌出了发文占比前五。这表明气象大气科学和地质学在应对气候变化技术领域所受到的重视程度有所下降，造成这一现象的主要原因可能是经过前两个阶段的发展，气象大气科学和地质学领域的技术基本已经趋于成熟造成的。
同样，表 2 按照应对气候变化技术发展阶段统计了中国在不同时期主要研究方向的变化情况，从时间序列上看，排名没有发生变化是生态环境科学，其中生态环境科学在三个阶段的发文占比均处于首位，分别为 51. 94% 、 34. 62% 和 37. 87% ，略微有所下降。这表明生态环境科学一直是中国研究的主要方向，在应对气候变化这一领域具有重大作用，但随着时间发展其他学科受到的重视程度也有所提升。
工程学和技术与科学在我国应对气候变化技术领域的发展起步较晚，其中工程学是在第二阶段的发文占比才升至前 5，科学与技术是在第三阶段的发文占比才升至前 5，但是这两个学科的发展都较为迅速，到第三阶段的发文占比分别为 21. 09% 和 18. 17% ，位居第 2 和第 3。这表明这两个学科在中国应对气候变化技术领域所受到的重视程度越来越高，对于缓解和适应气候变化带来的一系列问题的贡献越来越重，是实现我国可持续发展的重要途径。
期刊推荐：《气候变化研究进展》中文版创刊于2005年5月，英文版2010年创刊，由中国气象局主管、国家气候中心主办，是中国在气候变化研究领域内由自然科学和社会科学相结合的综合性学术期刊。主要刊登与气候变化相关的跨学科研究进展，介绍国内外有关气候变化的重大活动信息。
地质学和农业在我国应对气候变化技术领域的发文占比在近年来有所降低，但是这两个学科的发文占比仍然较高，在第三阶段分别为 10. 79% 和 8. 63% 。这与我国农业大国的身份和我国复杂多样的地质条件密不可分，在未来一段时间内，这两个学科将仍是我国研究的主要方向之一。
能源燃料是应对气候变化技术的主要领域和重点突破方向，但是能源燃料在我国的发文占比呈现出一个不稳定状态，其在第一阶段的发文占比为 12. 90% ，位居第 4; 但是在第二阶段的发文占比排名跌出了前5，仅为6. 59% ;
到第三阶段，能源燃料的发文占比排名提升到了第 4，为 15. 92% 。这表明我国更加地明确和认识了能源燃料对于应对气候变化的作用和贡献，在未来一段时间内需要加大对能源燃料研究方向的投入和研究。
2. 4 应对气候变化技术研究热点
2. 4. 1 不同时期应对气候变化技术研究热点
为了解应对气候变化技术在三个发展时期的研究热点及研究热点的变迁，本文对相关文献的题目关键词、摘要关键词和著者关键词进行清洗，合并同义词，并分别取各时期词频最高的前 10 个关键词，整合结果如表 3。各时期的高频关键词有一定的变化和转移，如氢能源在第二阶段和第三阶段开始出现，废弃物利用在第二和第三阶段不再出现。但是生物质、碳汇、CCS 等应对气候变化的关键性技术在三个阶段都有出现，并且排名较高。 2.
4. 2 各阶段应对气候变化技术关键词耦合
图 4 代表在 1999—2007 年以及 2008—2018 年两个时间段的关键词耦合情况。在 1999—2007 年，燃料电池和氢两个关键词共同出现频率较高，说明在这个时间段，研究文献主要聚焦于氢燃料电池的研究。生物质和可再生能源的共同出现频率也相对较高，说明在这个阶段，生物质和可再生能源已经引起了关注。
从 2008—2018 年关键词耦合情况来看，可再生能源领域已经取得了明显的进步，包括太阳能、氢能、风能、生物燃料等，都与可再生能源有着密切的关联。碳捕捉、封存与利用( CCS) 也在这个时间段开始发展，但是与其他关键词的耦合情况并不多，说明 CCS 领域的研究较为独立。
SCISSCIAHCI
