氣候變化-交大-Final

氣候變化

—21世紀人類面臨的挑戰(zhàn)黃建平蘭州大學2015-4-23氣候變化——21世紀人類面臨的挑戰(zhàn)氣候變化問題引起國際社會的高度關注氣候問題歸根到底是發(fā)展問題－胡錦濤2

1982年冬，美國紐約出現(xiàn)22℃高溫，創(chuàng)百年紀錄；1987年夏，希臘雅典出現(xiàn)罕見持續(xù)46℃高溫天氣；1988年7月，中國武漢高溫天氣持續(xù)25天之久。地球出汗了！近幾年，高溫天氣更是頻見，很多地區(qū)夏季氣溫超過40°。傘傘破難遮人類破壞了我的陽曾經現(xiàn)在睡的好香啊ZZzzz“地毯”都沒有,咋睡覺啊?天氣與氣候的區(qū)別天氣氣候短時間長時間陰晴、風雨、冷熱平均或統(tǒng)計狀況大氣狀況時刻變化，很不穩(wěn)定變化較慢，相對穩(wěn)定月、季、年、數(shù)年到數(shù)千年幾分鐘、幾小時到幾天氣溫、氣壓、濕度、降水、風向風速等氣候系統(tǒng)(.tw)氣候的形成形成因子：A、太陽輻射——大氣運動最根本的能源。

B、地面狀況——大氣直接的熱源和水源。

C、大氣環(huán)流——雙重性質。

D、人類活動——釋放能量、改變地表特性。氣候人類活動太陽輻射大氣環(huán)流地面狀況氣候變化定義氣候變化是指一個特定地點、區(qū)域或全球的長時間的氣候改變，是以某些與平均天氣狀況有關的特征的變化來度量的。受太陽輻射的變化、下墊面條件的改變、大氣環(huán)流的變化等自然原因的影響，氣候是在不斷變化的。氣候變化包括空間尺度和時間尺度兩方面的含義，其中以長時間的變化區(qū)別于天氣的變化。氣候變化史氣候變化史的劃分時間范圍變化特點探索依據(jù)地質時期1萬年以前冷暖干濕交替變化生物化石冰川遺址等歷史時期近1萬年氣溫高低波動變化雪線高度考古和古代記錄近現(xiàn)代近100—200年氣溫波動上升降水顯著變化近現(xiàn)代氣候觀測記錄全球變化

全球變化（GlobalChange）是指由自然和人文因素引起的，影響地球系統(tǒng)功能的全球尺度的變化，其科學基礎是地球系統(tǒng)科學（陳泮勤等，1992），涉及到數(shù)十年到百年、或更長的時間尺度。以全球變暖為突出標志的氣候變化是全球變化的重要表現(xiàn)之一。

近百年來地球氣候正經歷一次以變暖為主要特征的顯著變化全球地表溫度變化(1901－2012年)全球幾乎所有地區(qū)都經歷了地表增暖。在1880－2012年間，全球地表溫度升高了0.85℃。(IPCCAR5)過去30年間，北極夏季海冰范圍退縮

“史無前例”！1971-2009年間全球冰量平均每年約減少2260億噸。北極海冰范圍明顯縮小，1979年來平均每十年縮小3.5%-4.1%。(IPCCAR5)海平面加速上升(IPCCAR5)1901-2010年間，由于海水受熱膨脹、冰川融化、格陵蘭和南極冰蓋融化及陸地儲存水進入海洋，全球海平面上升了0.19米。

中新網消息太平洋島國“圖瓦盧”由9個環(huán)礁島嶼組成,面積26km2，

最高點海拔4.5m。2001年11月15日正式宣布：無法對抗

溫室效應導致的海平面上升，只能放棄自已的家園。全

國1.1萬國民從2002年起將全數(shù)移民到新西蘭。澳大利

亞則在2001年7月份拒絕接納移民。有20多萬人口的馬爾代夫等類似島國將來怎么辦？英國《每日郵報》以美國為例模擬海平面上升后的景象

如果海平面上升12英尺（約3.7米）：波士頓洛杉磯華盛頓舊金山如果格陵蘭島全部融化，海平面將上升6米，

中國沿海城市會是什么景象？天津很可能被淹，

海岸線逼近北京上海情況會更糟，

大部很可能被淹

我國位于氣候變率大的東亞季風區(qū)，是氣候變化比較明顯的國家之一。過去100年我國平均氣溫上升了0.5－0.8℃；近50年來西北冰川面積減少了21％；青藏高原湖泊面積減少16.8%；1978－2007年中國沿海海平面總體上升了90毫米，上升速率高于全球平均值。中國氣候變化特大洪澇、特大干旱、特大冰凍雨雪、超強臺風、高溫、局地強降水、雷電等極端天氣氣候事件發(fā)生的頻率和強度呈增加趨勢。如，1998年我國的特大洪澇災害導致經濟損失逾2600億元，死亡人數(shù)超過3000人；2006年發(fā)生的川渝特大干旱造成近3000萬人受災。2008年1月發(fā)生在中國南方的低溫雨雪冰凍災害造成1500億元的直接經濟損失。因氣候變化導致的水資源短缺、生態(tài)環(huán)境惡化、糧食安全壓力增加等對我國社會經濟發(fā)展構成的威脅也在與日俱增。中國與全球氣溫變化中國的變暖幅度明顯高于全球?。ㄈ蛸Y料取自HadCRUTv3，中國資料由王紹武提供）中國平均溫度變化(1958-2007)

（中國氣象局國家氣候中心）近五十年來，中國大部分地區(qū)都呈變暖趨勢，在西北地區(qū)尤其明顯?。║nit:oCperdecade）（CenteronClimateChange,CMA）2007年是自1951年以來最暖的一年?。–enteronClimateChange,CMA）相對于30年(1971-2000)的平均氣溫來說，近五十多年，平均氣溫呈增長趨勢(1951to2007)10.1℃（CenteronClimateChange,CMA）近一百年(1905-2007)中國降水量

呈明顯下降趨勢1951-2006年干旱指數(shù)變化（CenteronClimateChange,CMA）北方干旱化嚴重1886年后，干旱程度增加近五十年，中國西部降水由15%增加到50%，東部地區(qū)呈“南濕北干”，

其中南部地區(qū)由5%增加到10%，北部及東部地區(qū)地區(qū)降低約10%—30%。（Unit:%perdecade）中國降水類型變化顯著(1958-2007)（CenteronClimateChange,CMA）暴雨事件增多，近20年是繼1950s后揚子江和淮河洪水高發(fā)期。近50年大陸地區(qū)暴雨天數(shù)的變化2030205021000.6-1.0℃1.2-2.0℃2.2-4.2℃中國未來年平均氣溫和降水變化

(相對于1980-1999)2020年，降水大致增多2-3%

2050年，降水大致增多2-5%21世紀末，降水大致增多6-14%年降水變化空氣溫度（CenteronClimateChange,CMA）冰川顯著減少西北地區(qū)冰川（包括青海、西藏）到2050年,中國冰川數(shù)量將減少一半西藏冰川減少在過去的200年，祁連山、西藏高原東北部冰川數(shù)量至少減少50%。近50年，中國湖泊覆蓋面減少

（ScientificReportofClimateandEnvironmentChangesinChina，2005）湖泊面積

(10KKm2)氣溶膠分布廣，時空變化快霧：相對濕度大于90%霾：相對濕度小于80%

2013年12月7日華北地區(qū)MODIS真彩色影像，亮白色的是云霧，暗灰色的是霾。華北地區(qū)上空霧霾嚴重

霾是大量極細微的干塵粒等均勻地浮游在空中，使水平能見度小于10公里的空氣混濁現(xiàn)象。

過去4年，年平均灰霾天數(shù)大于70天，是1980’s的3倍.

影響人類健康，交通安全等廣東灰霾天氣1980-2007干旱

中國極端天氣氣候事件趨多增強

干旱洪澇沙塵暴高溫

本世紀以來我國極端天氣氣候事件相對于常年：暴雨日數(shù)增長了10%干旱日數(shù)增加了20%高溫日數(shù)增加了32%登陸強臺風個數(shù)比九十年代增加了46%2006年夏季，重慶和四川遭遇歷史罕見高溫2006年夏季，重慶遭遇百年難見的干旱6月1到8月21重慶和四川平均降水量是345.99mm，創(chuàng)1951年之后最低值。2008年春季，中國東北地區(qū)遭遇歷史罕見干旱6月1—26日，中國東北大部分地區(qū)及內蒙東部地區(qū)降水量小于50mm，比歷史同期水平(1951-2007)低50%多。

吉林05010015020019511959196719751983199119992007mm

遼寧05010015020019511959196719751983199119992007mm酷熱天增加趨勢

酷熱天(日最高氣溫≥35℃)平均每年增加2.7天；

1970年代酷熱天最少，年平均少于10天；1998年開始明顯增加，年平均酷熱天多于20天。(GuangdongMet.Bureau)嚴寒天減少暖冬明顯

嚴寒天(日最低氣溫≤5℃)平均每年減少2.7天;1980年代嚴寒天最多，年平均約15天；之后顯著減少，年平均小于10天；

2000—2006年有5個暖冬。(GuangdongMet.Bureau)一些極端天氣明顯減少（包括寒潮、霜凍、大霧等）(CenteronClimateChange,CMA)農業(yè)生產經濟發(fā)展冰川氣候變化引發(fā)后果氣候變化引發(fā)后果水資源海平面生態(tài)環(huán)境人類健康氣象災害明天，我該去哪里？全球變暖的主要原因有哪些？防止全球變暖的措施有哪些？全球變暖人為原因自然原因采取措施森林的破壞氣候系統(tǒng)的自然振蕩減少排放溫室氣體排放溫室氣體（CO2等）保護森林，植樹造林加強國際合作溫室氣體的保溫作用

溫室氣體就像溫室的玻璃，可以讓太陽的短波輻射通過，但對長波輻射則有阻擋作用，因此溫室內的溫度可以比外邊高很多！

主要溫室氣體二氧化碳在大氣成分所占的比例二氧化碳所占比例的最新統(tǒng)計結果為：二氧化碳等溫室氣體的源和匯溫室氣體濃度變化

工業(yè)革命以來，人類活動造成二氧化碳濃度迅速增長！溫室氣體增加的原因源排放的增加(主要是人類活動造成)煤，石油，天然氣等大量的燃燒人類活動對植被的破壞工業(yè)的迅猛發(fā)展溫室氣體增加的原因匯的減小大氣溫度升高，使得海洋對二氧化碳的吸收能力下降森林的過度砍伐，使得植物光合作用對二氧化碳的吸收減少由于大量溫室氣體的急劇增加

地球正在變熱！

反思

溫室效應嚴重惡化，極端天氣事件頻發(fā)，氣候開始全面反撲地球，我們該怎么辦？人——問題的根源人——問題的答案關于氣候變化問題1970年代學術界警告新冰期到來1980年代末認識到變暖1990年開始國際談判1992年簽訂“公約”1998年簽訂“議定書”2009年給出“哥本哈根協(xié)議”氣候變化問題已超出學術討論范圍，成為國際政治中的重大議題面對嚴峻的氣候變化形勢國際成立一些組織來應對全球氣候變化！國際前沿研究動態(tài)世界氣候研究計劃（WCRP）國際地圈生物圈計劃（IGBP）國際生物多樣性計劃（DIVERSITAS）國際全球環(huán)境變化人文因素計劃（IHDP）地球系統(tǒng)科學聯(lián)盟（ESSP）政府間氣候變化專門委員會（IPCC）人們已廣泛開展了對氣候的

監(jiān)測、研究和預測政府間氣候變化專門委員會（IPCC）IPCC第一次評估報告為1992年簽署《聯(lián)合國氣候變化框架公約》（UNFCCC）提供了科技依據(jù)，其第四次評估報告的科學數(shù)據(jù)和結論推動氣候變化升級為全球性政治熱點問題，對2007年以來的政府間氣候變化談判產生了直接影響。（1）地球系統(tǒng)的自然變率辨識及地球

系統(tǒng)的變化行為與原

因研究；（2）影響地球系統(tǒng)變化的各種驅動因

子的量化識別；（3）地球系統(tǒng)未來變化的可預報性；（4）生態(tài)系統(tǒng)和人類系統(tǒng)對全球變化

的敏感性和適應性；（5）全球變化的風險辨識與管理。IPCCWGI：自然科學基礎IPCCWGI第五次評估報告主要不是尋求新的發(fā)現(xiàn)和新結果，而是對TAR與AR4已闡述的科學問題加以鞏固，提供更有說服力的證據(jù)和論據(jù)。氣候變化科學的發(fā)展是在爭論中前進的，越深入，圍繞關鍵問題爭論越大。AR5將以更全面、更科學和更多的證據(jù)回答不同的聲音。關于氣候變化科學爭論的焦點近百年來以變暖為主要特征的全球氣候變化是否真實？這一變暖現(xiàn)象在多大程度上是由人類活動導致的？氣候模式和利用模式預估未來氣候變化趨勢可靠嗎？

發(fā)達國家義務：在2008－2012年內將二氧化碳等溫室氣體排放量在1990年排放水平上平均減排5.2%。歐盟：8美國：7日本：6%%%溫室氣體具體減排指標京都議定書的主要內容

發(fā)展中國家義務：編制國家信息通報，其核心內容為溫室氣體排放源和吸收匯的國家清單；制定并執(zhí)行減緩和適應氣候變化的國家計劃。京都議定書的主要內容國際上要求我國減排溫室氣體的壓力越來越大19902000202020302010205020752100051015202530年我國在世界CO2排放中的比例(%)1990年約占全球的10%，未來可能占15－25%國際上要求我國減排溫室氣體的壓力越來越大目前CO2排放量已位世界第二。2025到2030年間，CO2排放量很可能超過美國，居世界第一位。甲烷、氧化亞氮等排放量也居世界前列。我國人均溫室氣體排放量低我國人均CO2排放量目前低于世界平均水平。但是經濟增長迅速，能源結構粗放，利用效率低。據(jù)預測2030—

2035年后會超過世界平均水平。主要國家人均CO2排放（噸/人）美國為什么不簽訂《京都議定書》？化石能源消費總量將受到限制能源結構需要進一步調整節(jié)能和新能源技術需要開發(fā)和應用生活方式和能源消費模式需要改變此外對國際競爭力、就業(yè)機會也產生影響——美國擔心履行議定書使能源使用成本提高，損害其經濟發(fā)展，降低其國民生活水平。各國簽訂《京都議定書》對經濟的影響00.20.40.60.81.01.21.41.61.82.02.22.4加、澳、新美國日本西歐GDP損失相對減少率（%）損失在0.2%－2.0%；2.020.591.960.421.50.311.20.191.531.230.820.64各國簽訂《京都議定書》對經濟的影響減排邊際成本（美元/噸碳）0100200300400500600700加、澳、新美國日本西歐成本76－666美元/噸碳4251453227666616964697201178211330.5減排對我國經濟的影響主要國家單位GDPCO2排放（千克/美元）我國單位GDP排放CO2高。一次能源消費結構中煤炭約占70%，是少數(shù)幾個以燃煤為主的國家之一。技術、設備相對陳舊、落后，能源消耗強度大。

調整能源結構受能源資源結構的制約，提高能源利用效率面臨技術和資金壓力。2014年中美發(fā)布《中美氣候變化聯(lián)合聲明》美國計劃：于2025年實現(xiàn)在2005年基礎上減排26%－

28%。中國計劃：2030年左右二氧化碳排放達到峰值且努力早

日達峰，并計劃2030年將非化石能源占一次

能源消費的比重提高到20%左右。中俄天然氣協(xié)議

2014年5月21日簽署：從2018年起，俄羅斯向中國持續(xù)輸送天然氣，達到每年380億立方米；合同總額達到4000億美元。中俄天然氣輸送管道鋪設計劃（圖片來源：俄羅斯天然氣工業(yè)