未来100年全球气候可能的变化和影响以及人类社会的响应Word下载.docx

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20—16

15—11

10—6

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论证

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文献

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规范

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能力

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摘要：

由于人类不合理的开发利用资源，全球气候已经发生了前所未有的变化。

随着社会经济的快速发展，未来的全球气候仍将处于以全球变暖为主题的不断变化的趋势下。

随着全球不断的变暖，将会造成一系列的全球问题，例如海平面升高，破坏现有冰雪圈，破坏陆地生态系统，甚至会增加极端气候事件。

全球气候变化的威胁已经跨越国界,成为人类社会共同面临的严峻挑战。

如何认识气候变化、适应气候变化不仅是科学前沿的问题,也关系到未来国家的发展,是当前和未来一段时期科学界、决策者和公众的普遍关注热点。

在坚持可持续发展的基础上,加强广泛的国际合作,采取联合行动,共同应对气候变化的挑战,正成为国际共识。

全球变暖温室气体气候变化极端气候事件人类响应

引言

全球气候问题正在成为当今国际社会关注的热点。

2007年1月17日,拥有17名诺贝尔物理学奖得主的《原子科学家公报》理事会宜布,将世界末日钟拨快2分钟,以告示“气候变暖”首次成为影响人类生存的关键因索。

全球气候变化关系到国家安全和可持续发展。

2004年2月,《英国观察家报》披露了美国国防部向布什总统递交的报告,报告认为:

未来20年,全球气候变化对人类构成的威胁将超过恐怖主义,届时因气候变暖、全球海平面升高,人类赖以生存的土地和资源将锐减[1]。

气候变化正在对人类的生存环境和社会的可持续发展产生前所未有的影响,对全球气候变化问题的研究已经跨越了自然、经济和社会科学各领域。

以温室气体减排为核心的气候变化谈判已经成为当今国际环境外交斗争的热点和国际外交事务的重要内容。

科学研究表明,近百年来全球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,这种变化给人类带来不容回避的挑战,保护气候的征程任重道远[2]。

1未来的温室气体排放情况

温室效应原指透过温室玻璃入射的阳光所造成的室内增温受阻于玻瑞不易散失的效应。

大气中二氧化碳等气体对于来自太阳的短波辐射吸收很少,地表受到太阳短波辐射加热,温度增高,再以长波形式向外辐射能量。

地表的长波辐射绝大部分被大气中的水蒸气和二长化碳吸收,加热下层大气,大气也以长波向外辐射能量,其中大部分辐射能又返回地表,使地表和大气下层的温度增高。

这类气体所产生的气候效应与温室玻璃的作用类似,也称为温室效应,相关的气体称为温室气体。

研究表明，温室效应的主要贡献者是CO2。

未来能源生产和利用过程中的温室气休排放将取决于一系列因素,它包括:

人口增长、经济发展、资源的可获得量及其费用、技术进步以及减少CO、NOx和SOx等这些对全球气候也有影响的传统污染物排放的政策。

基于这个原因,IPCC第一工作组委托美国国家环保局开发了大气稳定柜架（ASF）,分析了未来温室气体排放的6个不同方案,提出可供选择的全球性展望。

由于非碳电源重要性的增加,使CO2排放量的增长率略低于同期一次能源消费量的增份率。

总的来说,从1990年到2100年、CO2排放量将以年均1.1%的速度增长，而同期的经济年均增长率为2.3%。

能源消费排放的CO主要来自运输部门,也将有明显的增长。

OECD国家以及东欧（包括前苏联部分）,由于采取了排放控制政策,其NOx和CO的排放量将有明显的下降。

与此同时,在发展中国家,由于经济发展引起的交通部门能源需求的迅速增长,使其CO的排放量增加超过上述的削减量。

NOx的排放量也将遵循相同的模式,由于运输用能的增长到2100年将翻番。

SOx的排放量也类似NOx,OECD与东欧国家所采取的排放控制策,由于发展中国家化石燃料尤其是煤炭消费量的迅速增长而抵消。

2未来全球气候的可能变化

气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分,它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济产生深刻影响（DingandGeng,1998）。

近些年来,气候除了自然的周期性波动以外,越来越多地受到人为因素的影响,其中最显著的是全球大气化学组成的改变,主要是臭氧耗减和温室气体的增加。

人类活动是导致过去100年中全球气候变化的最重要因素,人为引起的变化已经可以与自然变化区分开来,而且人为影响的结果已大于过去1000年的气候自然变化的结果（孙成权等,2003）。

在全球变暖的大背景下,近百年来中国的气候也在变暖,以西北、华北、东北最为明显,尤其是华北地区出现了暖干化趋势[3]。

近百年来,地球气候经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化,预计未来50-100的年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。

对此，各国的科学家使用31个复杂气候模式，对6种代表性温室气体排放情景下未来100年的全球气候变化进行了预测。

其结果表明：

全球平均地表气温到2100年将比1990年上升1.4-5.8℃。

这一增温值将是20世纪内增温值（0.6℃左右）的2-10倍，可能是近一万年中增温速率最快的。

而过去和未来排放的二氧化碳将使增暖和海平面上升延续达千年以上。

2100年全球平均海平面将比1990年上升0.09-0.88米。

一些极端事件（如高温天气、强降水、热带气旋强风等）发生的频率将会增加[4]。

3未来气候变化的可能影响

全球气候变吸的影响主要有海平面上升、冰川与冰盖退缩、气候带移动和气候灾害。

它们对人类社会造成的危害已经不是一种预侧,而是现实的危险,且还在不断增加。

3.1对海平面的影响

1961年以来的观测表明,全球海洋已经并且正在吸收增加到气候系统内的80%以上热量,海洋升温已延伸到至少3000m的深海。

升温引发海水膨胀,导致海平面上升,20世纪全球海平面上升约0.17m[5]。

近百年来随着全球气候变暖,全球平均海平面大约上升了10-15厘米,而且呈加速上升的趋势:

1930-1960年上升速率为0.5毫米/年,1960-1990年为1.1毫米/年,1990-2000年为2.7毫米/年,近lO年全球海平面年均上升幅度大约为2.5-3.84毫米。

估计未来100年当全球增暖1.5-4.5℃时,海平面将会上升20一165厘米。

全球约有近一半人口（30亿）居住在距离海洋200公里的范围以内,百万以上人口的城市中2/5位于沿海地区。

如果海平面上升l米,全球将会有5×

106公里2的土地被淹没,会影响世界10多亿人口和1/3的耕地。

2001年,太平洋岛国图鲁瓦举国移民新西兰,成为世界上第一个因为海平面上升而全民迁移的国家。

海平面上升还会导致海岸带侵蚀加剧、盐水人侵增强、影响热带沿海和岛屿地区红木林和珊瑚礁生态系统的正常生长。

海平面上升还将导致热带气旋的频率和强度增加。

近50年来,中国沿海海平面平均上升速率为2.6毫米/年,略高于全球海平面上升速率。

2003年我国沿海海平面比常年平均海平面高6O毫米,近几年上升速率在加快。

预侧到2100年海平面上升幅度将达28-68厘米。

海平面上升会加剧我国沿海地区风暴潮灾害的破坏程度,增加沿海城市受洪涝灾害的威胁[6]。

3.2对冰雪圈的影响

冰冻圈在全球变暖过程中扮演着重要角色，它记录着不同时间尺度的气候和环境信息，对中、低纬地区冰冻圈最发育的我国来说，它又与水资源、生态保护、气候预测和可持续发展密不可分。

中国是一个冰川大国，拥有现代冰川46377条，多年冻土的面积达220万平方公里，季节冻土占70%的国土面积。

目前西部地区冰川连续退缩。

预计到2050年，青藏高原冬季最低气温升高约3.1-3.4℃，夏季最高气温升高约1.8-3.2℃，冻土变化会直接威胁到如青藏公路、青藏铁路、格—拉输油管线、兰—西—拉光缆线等冻土区（包括东北冻土区）工程的建设、安全运营与维护[7]。

伴随全球变暖,山地冰川和极地冰盖加速融化,全球大部分冰川处于退缩状态。

其中,1890-1974年,北美洲落基山脉24条冰川每年平均退缩达到15.2米;

1850-1988年,欧洲阿尔卑斯山4条冰川每年退缩15.6米,非洲赤道地区的乞力马扎罗冰川现在几乎完全消失。

1960-2000年全球冰川累计冰量减少5000公里3,1980一2O04年全球冰川的平均厚度共减少了大约9米,而2003年全球冰川平均厚度减少量为1.2米,为最近几十年的最高值。

全球冰川消失速度的加快在过去20年中变得越来越明显。

随着全球进一步增暖,高山季节性积雪持续时间将缩短,春季大范围积雪提前消失,积雪量将较大幅度减少,积雪年际变率显著增大[8]。

北极夏季海冰的范围在过去50年减少了近27%。

与以往相比,过去30年来海冰面积减少的速度增加了20%。

最近20年,海冰厚度以每l0年7%-9%的速度减少。

1980年代初,北极夏季海冰的面积大约为8×

106公里2,2005年的面积为5.5×

lO6公里2,退缩到了历史最小的范围,比多年平均值低约20%。

整个北冰洋可能在20-30年内迅速变成无冰区。

在今后l0-20年内,人们就可以在夏季环球航行时直接穿越北冰洋。

然而依赖北极海冰盖生存的动物将会面临灭绝的境地。

有统计数据显示,加拿大哈得孙河附近北极熊的数量已经从1989年的1200只下降到了2004年的950只。

1979一2002年,格陵兰冰盖消融区增加了16%,最近5年消融区冰面急剧下降,如果格陵兰冰盖的冰全部融化,全球海平面将上升7米。

3.3对水资源的影响

水资源对气候变化尤其是全球变暖的响应问题,包括水循环过程、水量时空分布、降水极端事件与洪涝灾害等的改变,事关人类的生存与发展（Gle-ick,1989）。

长期以来,水文学者把气候静态地看作某种统计的平衡,忽略了变化环境下的水资源形成与演化规律问题（Perry,1993）。

随着对全球变化尤其是气候变化认识的不断深入,水文、水资源对全球气候变化的响应问题引起广泛关注,已成为国际研究热点问题[9]。

在1900—2005年期间,一些地区的降水呈现显著增加趋势,如南美洲及北美洲的东部、欧洲北部及亚洲的中部和北部;

而地中海地区、南非和南亚等地区则呈干旱化趋势[10]。

因此,目前全球气候变暖已是不争的事实。

水是大气环流和水文循环中的重要要素,是全球气候变化最直接和最重要的影响领域。

全球气候变暖将加速大气环流和水文循环过程,将引起水资源量和空间上的分布变化,导致我国水资源短缺的问题更加突出,水环境生态问题可能会进一步恶化,而且严重洪涝和大范围干旱等极端天气灾害的发生频率和量级也可能进一步提高。

因此,全球气候变化将影响到我国的洪水安全、供水安全和水环境生态安全[11]。

全球气候变暖可能使全球平均降水量趋于增加,但降水变率可能随着平均降水量的增加也发生变化,蒸发量随全球平均温度增加而增大,使未来旱涝等灾害出现频率增加。

气候变暖后,一些地区由于蒸发量加大,河水流量趋于减少,可能会加重河流原有的污染程度.在全球变化的影响下,中国干旱区范围将扩大。

若CO2浓度加倍,温度上升1.5℃,中国干旱区面积扩大18.8万km2。

在干旱年份,将大大加剧华北、西北等地区的缺水状况,水资源形势趋于严峻。

1950年以来,我国6大江河的径流量减少,其中海河降幅最大,每年约减少3.66%。

3.4对陆地生态系统的影响

全球变暖使水循环的过程速度加快,降水的空间不均匀性增加.由于气温增高,水汽蒸发加速,全球雨量每年将减少,各地降水形态将会改变.对气候变化进行水分循环模拟显示,陆地生态系统将会频繁地遭受严重的干旱和洪水灾害[12]。

此外，气候变化对生物多样性的影响,取决于气候变化后物种相互作用的变化,以及物种迁移后与气候变化对生物多样性的影响。

植被模拟研究证实,气候变化使某些物种由于不能适应新环境而有濒临灭绝的危险,也可能出现新的物种体系。

全球变暖对我国植被水平和垂直分布、面积和生产力会产生不同程度的影响。

随着温度的变化,动植物对气候变化的典型反应需要有逐渐适应的时间,再加上森林的减少,森林格局发生变化,动植物生存将受到威胁,许多动植物将大量消失,造成生物多样性减少。

冬季变暖,配合一定量的降水,为蝗卵孵化出土提供了适宜的湿度,加上温度升高牧草提前返青,蝗蝻有充足的食物,导致草原蝗灾持续性大发生[13].羊草草原的优势植物种群表现出不同的动态响应,作为群落最优建群种酌羊草受到的影响最为明显,其重要值和地上初级生产力均呈现出明显的下降趋势。

作为次优建群种的大针茅的重要值和地上初级生产力表现为某种程度的上升。

另外4个优势种寸草苔、西伯利亚羽茅、变篙和冰草的重要值和地上初级生产力也表现出相互消长的互补关系[14]。

3.5对极端气候事件的影响

全球气候变化可能会使极端气候事件增加，现有的研究指出,与全球变暖关系密切的一些极端事件,如厄尔尼诺、干旱、洪水、热浪、雪崩和风暴、沙尘暴、森林火灾等,其发生频率和程度可能会增加。

由这些极端事件引起的后果也会加剧。

极热事件、热浪和强降水事件发生的频率很可能会持续上升;

热带气旋的强度可能会更强,并伴随更大风速和更强的降水;

热带以外的风暴路径向极地方向移动,引起热带以外地区风、降水和温度场发生变化;

高纬地区的降水量很可能增加,而多数亚热带大陆地区的降水量可能减少。

由于各种气候过程及其反馈与时间尺度有关,即使温室气体浓度趋于稳定,人为因素的增暖和海平面上升仍会持续若干个世纪。

极端天气气候事件发生频率的增加将会增大天气灾害的风险。

由于全球气候变暖,使得大气环流等随之发生改变,伴随而来的是台风等极端气候事件频频发生。

据统计,20世纪90年代全球重大气象灾害比50年代高出5倍以上。

由于气温上升,地中海地区的降水将大幅增加,而且多以灾难性的暴风雨形式出现。

伴随气候变化,撒哈拉以南非洲地区将去愈发干燥,而世界其他地方会越来越多地遭受洪水泛滥的威胁。

就全球而言,受洪水和风暴的影响,用于加固房屋、工厂、电站的费用平均每年为100亿美元。

为了应对气候变暖引发的灾害,欧洲每年耗资219亿美元用于各种救助,而美国在医疗与水资源管理方面支付的费用高达300亿美元[15]。

4人类社会的响应

全球气候变暖是人类面临的共同问题,对地表自然环境和人文社会环境正在产生深刻的影响。

值得关注的是,世界各国政府、国际组织和区域组织等已经意识到气候变暖问题的严重性和紧迫性,陆续制定各种政策、签署多个协议和采取多项措施,以控制全球变暖趋势,戈尔和IPCC获得2007年度诺贝尔和平奖激励人们采取更加积极的行动。

但是,有效地控制和减缓气候变暖是一项十分艰巨的重大课题。

有关全球变暖的原因、人类活动的影响程度、地表环境对全球变暖的响应、世界各国对待变暖的认识等等,都需要深入加以研究和解决。

面对全球气候变化的严峻挑战,联合国和世界气象组织成立了气候变化专家委员会,至今已提交了3次系统性的气候评估报告,最新的评估报告于2007年正式发表。

国际社会正在积极采取一系列的应对措施。

1992年5月9日,联合国在纽约举行了地球峰会,通过了《联合国气候变化框架公约》,这是国际社会在应对全球气候变化问题上进行国际合作的基本框架。

公约于1994年3月21日正式生效,规定每年举行一次缔约方大会,目前已拥有189个缔约方（国）。

1997年12月,在《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会上,形成了减少二氧化碳排放的《京都议定书》。

2005年2月16日,149个国家和地区批准了《京都议定书》,议定书正式生效。

《京都议定书》规定,2008-2012年,主要工业发达国家的温室气体排放量要比1990年平均减少5.2%。

其中欧盟将六种温室气体的排放量削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%一8%。

新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年水平上。

议定书同时允许爱尔兰、澳大利亚和娜威的排放量比1990年分别增加10%、8%和l%。

2006年11月6日,在非洲举行的《联合国气候变化大会》将“后京都’,问题定为主要议题,讨论2012年之后如何进一步降低温室气体的排放。

大会期间举行了（联合国气候变化框架公约》第十二次缔约方大会和（京都议定书》缔约方第二次会议等一系列关于全球气候问题的国际会议,讨论应对世界气候变化的策略。

虽然我国人均二氧化碳排放量低于世界平均水平,但二氧化碳的排放总量已位居世界第二,甲烷、氧化亚氮等温室气体的排放量也居世界前列。

据估测,2025-2030年,我国的二氧化碳排放总量很可能超过美国而居世界第一位。

国际上要求中国减排的压力越来越大,中国必须面对现实,适应世界发展的形势,履行“共同、但有区别”的义务,承担作为大国的责任,采取适当措施减少温室气体的排放,为促进全球应对气候变化的合作作出贡献。

为此2004年5月lO日,中国专门召开了“气候变化的应对战略”香山科学会议,探讨全球气候变化给我国带来的机遇和挑战、气候变化对我国国家安全的可能影响、我国的气候变化适应对策和应对战略。

2005年,由国家科技部组织、秦大河院士等100多位专家学者编写的《气候变化评估国家报告》正式发布,对我国气候变化现状进行了总结,为未来我国气候演变预估提供了墓础,为社会经济可持续发展提供了重要的科学依据[16]。

2006年2月,国务院发布了《国家中长期科技发展纲要》,将全球气候环境问题列为重点研究领域和优先主题。

参考文献

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