联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告第一工作组报告的学术影响力

葛钰洁，李 杰，黄珂敏，曾静静，宋东桓，曲建升

（1.兰州大学资源环境学院，甘肃兰州 730000；2.中国科学院文献情报中心，北京 100090；3.中国科学院成都文献情报中心，四川成都 610299；4.中国科学院大学经济与管理学院图书情报与档案管理系，北京 100190；5.中国科学院西北生态环境资源研究院，甘肃兰州 730000）

气候变化（climate change）已经成为人类可持续发展中面临的全球性问题。为尽可能地分享气候变化中的研究成果和经验，联合国环境规划署和世界气象组织于1988 年建立了政府间气候变化专门委员会（IPCC）。IPCC 自成立以来，在全球气候变化的科学化治理方面发挥了重要作用，其中最具影响力的当属IPCC 工作报告，该报告是全球知名机构和科学家基于气候研究的科学证据，对当前一段时期内气候变化进行的综述性研究。2013—2014 年，IPCC［1-4］第5 次评估（AR5）共发布了4 份报告，分别为《气候变化2013：物理科学基础》（Climate Change 2013: The Physical Science Basis）、《影响、适应和脆弱性A 部分：全球和行业层面》（Climate Change 2014: Impacts,Adaptation,and Vulnerability Part A: Global and Sectoral Aspect）、《B 部分：区域方面》（Part B: Regional Aspects）、《气候变化2014：减缓气候变化》（Climate Change 2014: Mitigation of Climate Change）以及《气候变化2014：综合报告》（Climate Change 2014: Synthesis Report），在全球范围内产生了深刻的影响。这四大报告由不同的工作组分工完成，其中第一工作组（WG I）的工作为评估气候系统和气候变化的科学问题；第二工作组（WGⅡ）主要评估气候变化导致的社会经济和自然系统的脆弱性、气候变化的正负两方面影响后果及其适应方案；第三工作组（WG Ⅲ）主要评估限制气体排放和减缓气候变化的方案，且设置了专题组以及情景任务组等［5］。在所有的小组中，WG I 的研究报告与科学研究的关联性更强，对科学研究的影响也最大。为了全面分析WG I 报告对科学研究的影响，本研究采用科学计量分析方法，对WG I 在学术研究中的影响进行全面分析。

1 数据来源与研究方法

在Web of Science 核心合集中，通过限定被引标题、被引作者、被引份与被引著作字段检索IPCC 第五次评估报告第一工作组报告（以下简称“IPCCAR5-WG I”）的施引文献，共采集得到7 394 条记录，所采集的内容包含全记录与参考文献的施引文献题录数据，各个报告的总被引频次等于检索数据库中引用各个报告的施引文献数。采用描述性统计、空间分布与网络分析的方法，通过分析施引文献的发文时序变化、影响区域与领域，揭示IPCC-AR5-WG I 的学术影响态势，并基于关键词和关键词共现网络深入剖析其学术影响力扩散情况。数据采集流程如图1 所示。

图1 ICPP AR5-WG I 报告施引文献的采集过程

2 IPCC-AR5-WG I 的学术影响态势

2.1 学术影响时序分布

IPCC-AR5-WG I 施引文献的时序分布表征了其随着时间推移的学术贡献情况。如图2 所示，IPCCAR5-WG I 的施引文献数量整体呈增长趋势。其中，2020 年的被引量比2019 年有所下降，原因可能在于席卷全球的新冠病毒感染对世界学术研究造成了影响，从而出现了短暂的引用低谷；但2021 年的被引量激增，表明与IPCC-AR5-WG I 相关的论文在当年出现了爆发式增长，原因可能在于基于ICPP 第6 次评估报告第一工作组报告（以下简称“ICPP-AR6-WG I”）与IPCC-AR5-WG I 结果对比而撰写的论文数量增多。

图2 IPCC-AR5-WG I 施引文献的时序分布

2.2 学术影响区域

IPCC-AR5-WG I 得到了全球各国的广泛关注。其中，美国引用了2 054 次，施引次数居第一位；中国引用了1 795 次，虽与美国存在一定的差距，但施引次数显著高于其他国家或地区；其后依次为英国（839 次）、德国（747 次）、加拿大（582 次）、澳大利亚（518 次）、法国（449 次）、西班牙（428 次）、印度（352 次）以及意大利（350 次）。本研究构建了50 家高施引机构（对IPCC-AR5-WG I 施引次数不少于50 次）的合作网络（见图3），可见，施引次数排名前10 位的机构依次为中国科学院（664 次）、中国科学院大学（300 次）、南京信息工程大学（140次）、美国国家航空航天局（NASA）（132 次）、北京师范大学（116 次）、美国国家海洋与大气管理局（NOAA）（112 次）、科罗拉多大学（111 次）、华盛顿大学（109 次）、瑞士联邦技术研究所（99 次）以及中国气象局（95 次）。从合作网络来看，以中国、美国以及来自欧洲的机构形成了三大合作群落；同时，相比欧美的合作群落，中国机构合作群的合作强度显著更高。

图3 2014—2022 年施引IPCC-AR5-WG I 的三大机构合作群网络

2.3 学术影响领域

将引用IPCC-AR5-WG I 的文献的研究领域叠加到全科学领域分布图中，结果如图4 所示，主要引用领域集中在环境科学、气象学与大气科学等，且在城市经济以及公共、环境与职业卫生等领域也有所涉及。在所有领域中，施引次数排名前10 位的领域如表1 所示，这些领域的施引次数都随着时间呈现增长趋势，特别是在2021 年显著增长。此外，环境科学、气象学与大气科学、地学等领域对于IPCC-AR5-WG I 的施引次数也基本呈现上升趋势，反映出全球变化对于上述学科的影响成为全球学者广泛关注的热点，IPCC-AR5-WG I 的学术影响呈现出多学科交叉趋势。

表1 2014—2022 年引用IPCC-AR5-WG I 的领域时序分布 单位：次

图4 2014—2022 年引用IPCC-AR5-WG I 的领域分布

引用IPCC-AR5-WG I 的代表期刊如表2 所示。从时间维度来看，IPCC-AR5-WG I 的施引频次除了在2020 年有所下降外，整体呈现增长的趋势，特别是在2021 年出现了激增。

表2 2014—2022 年引用IPCC-AR5-WG I 的期刊时序分布 单位：次

顶尖期刊代表着高质量和高水平的重要科研成果，具有高权威性与显著影响力，在国际科学界享有一流的学术声誉。由于气候变化领域的学科交叉性强，因此选取该领域影响因子排名前列的代表性顶刊以及综合性顶尖期刊Nature和Science作为文献来源，对施引文献量进行时序分析。如表3 所示，IPCC-AR5-WG I 在国际顶尖期刊的被引量占总被引量的比例虽较低，但整体呈现上升趋势，在一定程度上彰显出其权威性与科学价值的提升，也反映出其对重大科研成果的学术影响力在进一步扩大。

表3 2014—2022 年引用IPCC-AR5-WG I 的顶尖期刊时序分布 单位：次

3 IPCC-AR5-WG I 的学术影响力扩散情况

3.1 影响力扩散主题聚类

关键词作为表征研究主题的基本载体，能够进一步揭示 IPCC-AR5-WG I 的学术影响在主题维度的分布情况。在引用IPCC-AR5-WG I 的文献的所有关键词中，“气候变化”的词频为1 335 次，远远超过其他关键词的词频。由于气候变化的主题区分性不大，且对其他关键词组成的聚类结果产生了影响，因此移除了根据“气候变化”一词来构建的关键词共现网络，最后得到的关键词共现网络如图5 所示。除了“气候变化”之外，排名前十的热点关键词依次为“干旱”（droughts）、“温度”（temperature）、“全球变暖”（global warming）、“甲烷”（methane）、“温室气体”（greenhouse gas）、“生命周期评价”（life cycle assessment）、“一氧化二氮”（nitrous oxide）、“降水”（precipitation）、“二氧化碳”（carbon dioxide）以及“海平面上升”（sea level rise）。关键词共现网络的聚类分析结果显示，排名前十的热点关键词中，与“温室气体排放”和“监测”主题相关的关键词最多，表明这两个主题所受到的关注越来越多。基于聚类结果深入剖析IPCC-AR5-WG I的学术影响状况可知，其学术贡献主要扩散至四大领域，各大领域的高频关键词如表4 所示。

表4 引用IPCC-AR5-WG I 的四大领域的高频关键词

图5 2014—2022 年引用IPCC-AR5-WG I 的文献主题分布

3.1.1 气候变化影响建模领域

气候变化影响建模领域通过量化全球变暖所引发的各种现象，进而解释气候变化机理，侧重于以因果溯源的方式剖析气候变化的成因机理，偏向研究方法层面的探索，如Ukey 等［6］、Duan 等［7］的研究。该领域主要研究问题可分为以下三方面：

气候变化表现及其导致的极端事件。代表性关键词为“气温”（149 次）、“降水”（121 次）、“极端事件”（37 次）以及“趋势”（47 次）等。这一方面的相关研究主要聚焦于机理研究，对于全球变暖所引发的极端气温及降水事件进行总结，以进一步探索全球气候变化趋势及其演化机制，如Zhang［8］、Aihaiti 等［9］、Chapman 等［10］的研究。

环境对于气候变化的响应问题。以“适应性”（83次）、“脆弱性”（46 次）、“气候变异性”（54 次）以及“恢复力”（61 次）为主要关键词，重点关注在全球变暖的背景下，森林、湿地、海洋等生态系统对于全球气候变化的响应，如Romero-Uribe 等［11］、Wu 等［12］和Kibler 等［13］的研究。

气候及生态系统的模型模拟问题。代表性关键词为“气候模型”（74 次）、“区域气候模型”（54 次）以及“物种分布模型”（42 次）等。主要为模拟并预测未来的变化情况，从全球气候变化的过程与成因机制角度建立数学模型，演绎出可能的环境状态及变化趋势，如Ito 等［14］、Shepherd［15］和De 等［16］的研究。

3.1.2 温室气体排放与监测领域

为加快实现全球适应气候变化目标，实现更快、更大规模的减排已成为当今气候变化的首要任务之一。国际上，学者们围绕减排开展了一系列研究，其中在气候变化具体实践层面通过效应分析探究温室气体对全球变暖的影响，如Guo 等［17］和Zhang 等［18］的研究。这一领域的研究可大致分为两个方向：

一是对温室气体排放量的监测与核算。代表性关键词为“二氧化碳”（93 次）、“甲烷”（140 次）、“碳足迹”（36 次）以及“生命周期评价”（132 次）等。多数研究通过生命周期评价法、投入产出法等方法进行碳会计，并对碳预算作出合理预估，为低碳政策的制定提供参考，如Hoque 等［19］、Wang 等［20］、Hamilton 等［21］、Fragkos［22］、Mackey 等［23］的研究。

二是对于温室气体源与汇的探索问题。以“减缓”（33 次）、“碳固存”（30 次）、“生物质”（38 次）以及“土地利用”（29 次）为主要关键词，致力于通过研究温室气体在生物圈中的作用机制和活动过程，寻找增加全球碳汇并减少温室气体排放源的方法，以减缓全球变暖的趋势，如Wu 等［24］、Bonan 等［25］和Du 等［26］的研究。

3.1.3 气候变化对环境的影响领域

气候变化对环境的影响领域基于影响模型研究，探索全球变暖给自然及人类社会带来的改变，侧重于挖掘气候变化产生的影响与未来预测，如Chen等［27］和Hatvani-Kovacs 等［28］的研究。这一领域主要涉及3 个方面的研究：

首先是气候变化引发的物候问题。以“干旱”（151 次）、“海洋酸化”（57 次）、“热应激”（39 次）和“粮食安全”（27 次）为热点关键词，主要关注在全球变暖背景下水热条件的改变对于动植物和人类所造成的生存环境变化及潜在威胁，如Asefi-Najafabady 等［29］、Du 等［30］和Cazenave［31］的研究。

其次为气候变化下的碳循环。代表性关键词为“碳循环”（49 次）、“光合作用”（42 次）以及“永久冻土”（38 次）等。虽然Zhang 等［32］对于气候变暖可能导致的冻土解封并释放大量温室气体表示担忧，但Wang 等［33］表示全球变暖引发的全球变绿可能提供新的碳汇，因此Tranvik 等［34］认为分析气候变化对于碳循环所造成的影响尤为重要。

再次是对于过去气候变化的重建。代表性关键词为“树木年轮”（27 次）、“青藏高原”（35 次）和“全球变化”（40 次）等。这方面的研究通过不同指标重建过去气候变化情况，并为未来气候变化预测提供参考基础，如Keyimu 等［35］的研究。

3.1.4 遥感与极地气候变化领域

遥感与极地气候变化是攸关人类命运共同体的重点领域，通过遥感手段监测大气及地表变化，尤其可用于监测极地气候及其生态系统变化，重视新技术、新装备的研制与应用研究，如Su 等［36］、Niwano 等［37］和Marquetto 等［38］的研究。这一领域主要涉及两方面的问题：

其一为遥感在气候变化监测中的应用。代表性关键词为“遥感”（84次）、“辐射强迫”（26次）、“MODIS卫星”（36 次）以及“归一化植被指数”（19 次）等。重点通过遥感手段对地球表层地物进行实时探测并探索其时空变化特征，在全球变暖的背景下，遥感对于温室气体排放、大气中气溶胶浓度、空气污染治理、植被或冰雪覆盖度以及土地利用变化的监测具有重大意义，如Liu 等［39］、Xie 等［40］、Jerrett 等［41］、Zhao 等［42］和Wang 等［43］和Avand 等［44］的研究。

其二是极地气候变化及其指示意义问题。代表性关键词为“北极”（65 次）、“积雪”（16 次）以及“结冰”（33 次）等。旨在将两极实地考察与遥感卫星监测相结合，探索全球变化对于两极气候及生态系统的影响，如Przybylak 等［45］、Duncan 等［46］指出，由于两极地区属全球的气候敏感地区，其对于全球变暖的响应也成为人类了解大气本底环境、人类活动与全球气候变化的关系的重要依据。

3.2 影响力扩散时序分析

为进一步揭示IPCC-AR5-WG I 学术影响力扩散主题在不同时期的变化，利用CiteSpace 对IPCCAR5-WG I 的施引文献构建关键词时序图谱（见图6），发现大致可分为围绕气候变化主要议题的扩散爆发期、聚焦热点问题的突破发展期、聚焦领域拓展的交叉融合期等3 个阶段，也反映出自IPCCAR5-WG I 发布以来，气候变化领域研究呈现由广泛到聚焦、由分散到融合的趋势。其中：

图6 引用IPCC-AR5-WG I 的文献关键词时间线图谱

第一阶段为围绕气候变化主要议题的扩散爆发期（2014—2016 年），主要围绕“气候变化响应”“模型”“CO2排放量”“大气污染及升温”等关键词进行研究。如Wang 等［47］在IPCC-AR5-WG I 发布的初期对于新阶段的气候变化给出总体的判断趋势；Yang 等［48］、Thoma 等［49］、Lurig 等［50］重点通过描述性统计、模型重建及影响因素分析等方法展现IPCC 第4 次报告与第5 次报告两阶段的气候异同。这一时期主要围绕大气污染以及适应性等相关领域开展研究，对于海洋酸化和人类健康的研究较为繁荣，极端降水和氧化亚氮排放的研究处于发展时期，关于黑炭和气候变化框架理解的研究则相对较少。

第二阶段为聚焦热点问题的突破发展期（2016—2019年），主要围绕“青藏高原”“生态系统”“遥感”“氧化亚氮排放”“人口及预测”等关键词开展研究。气候变化对于其他生态系统的影响以及驱动机制成为研究的焦点，如Hu等［51］的研究；而Rahaman等［52］、Marengo 等［53］和Zhang 等［54］的研究表明，遥感观测、指标评价以及情景预测分析对于展现各生态系统在气候变化背景下的响应具有重要作用。这一时期，对于极端降水和氧化亚氮排放的研究较为兴盛，对于气候变化框架理解的研究不断积累，而海洋酸化和人类健康的研究关注点相较于上一时期有所改变，由广泛的气候变化响应研究转向更深层次的各区域生态系统响应研究，也由碳排放研究扩展到其他各类污染物排放研究。

第三阶段为聚焦领域拓展的交叉融合期（2019—2022 年），主要围绕“生物学”“甲烷”“地表覆盖”“云雪”“人口迁移”和“时间序列消耗量”等关键词进行研究。2021 年，IPCC-AR6-WG I 发布，关于其与IPCC-AR5-WG I 的对比研究随即成为新热点，通过相关分析解释气候变化与地区发展、区域社会经济变化以及能源消耗之间的联系成为此阶段的新兴研究主题，如Chandio 等［55］、Fredriksson 等［56］、George 等［57］和Supharatid 等［58］的研究。在海洋酸化、极端气候现象、气候变化框架理解等方面的研究呈现出多学科交叉、多领域扩散的特点，且将污染物排放研究与人类健康相结合，探讨气候变化、能源消耗与生物间关系等方面的研究逐渐兴盛。由此可见，气候变化对于各领域的影响研究吸引了越来越多学者的关注。

4 结论与展望

通过上述对IPCC-AR5-WG I 的学术影响状况分析，得到主要结论如下：

（1）IPCC-AR5-WG I 的学术影响不断深化，权威性与科学价值显著。就时序特征而言，2014—2022 年，引用IPCC-AR5-WG I 的文献数量呈现增长趋势，IPCC-AR5-WG I 的学术影响随时间增长不断深化，其中2021 年出现爆发性增长。就区域特征而言，IPCC-AR5-WG I 的施引区域已增长至154 个国家和地区，其中美国、中国、英国为施引量最多的国家；来自美国、中国和欧洲的机构为代表形成了三大合作群，充分彰显出全球科学家对气候变化问题日益浓厚的研究兴趣；相较欧美，中国施引机构合作群内部的合作强度更高。就领域特征而言，引用IPCC-AR5-WG I 的文献文广泛分布在182 个学科领域中，呈现出多学科交叉影响趋势。IPCCAR5-WG I 在顶尖期刊中的引用量呈增长趋势，彰显出其权威性与科学价值的提升，也反映出其对重大科研成果学术影响力的进一步扩大。

（2）学术影响力扩散领域相互耦合，有效揭示气候变化研究趋势。IPCC-AR5-WG I 施引文献的关键词在反映该报告学术影响力扩散情况的同时，也能有效揭示气候变化领域的研究进展与未来趋势。IPCC-AR5-WG I 的学术影响主要扩散分布在环境科学与大气科学的相关领域中，研究主题涵盖以下四大领域：气候变化影响建模领域侧重于剖析气候变化成因；温室气体排放与监测领域为气候变化具体实践层面的探索；气候变化对环境影响领域研究气候变化影响机制与未来预测方面；遥感与极地气候变化领域则重点关注新技术与装备的研制与应用，为应对气候变化、构建人类命运共同体提供技术支撑。IPCC-AR5-WG I 的学术影响力扩散阶段可分为3 个时期，其中围绕气候变化主要议题的扩散爆发期聚焦于气候变化的判断与描述，聚焦热点问题的突破发展期重点关注气候变化对于其他生态系统的影响，聚焦领域拓展的交叉融合期主要围绕IPCCAR5 与IPCC-AR6 对比以及多学科交叉、多领域扩展中各因素联系的新热点开展研究。

IPCC 报告对气候变化政策影响进行了科学探讨，是科学研究成果的系统性总结。本研究选择IPCC-AR5-WG I 进行分析的原因在于该报告与科学研究的关系最为紧密、被引频次较高，但IPCC 其他报告的实际文献引用中出现了大量的不规范格式，如被引作者、被引时间甚至被引标题的被引格式不一致，很难进行横向比较。未来有必要进一步分析IPCC 历年及各工作组报告与气候变化科学之间的联系，挖掘政策与科学之间的相互影响关系及其内在互动机理，为科学制定政策提供理论支撑。