氣候變化與氣候系統(tǒng)2

第一章氣候變化產(chǎn)生的影響人類生存環(huán)境正在發(fā)生的重大改變氣候變化

大氣成分的變化

溫室氣體、氣溶膠增加，臭氧洞海洋的變化

海面溫度升高海平面上升陸地水體的變化

江河水位下降湖泊干涸水資源短缺生物多樣性的變化

物種消失度土地覆蓋的變化

熱帶雨林及草原的破壞、荒漠化人類社會的變化

人口增長和城市化自然災(zāi)害的變化

干旱和洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率增加1

氣候變化全球變化的核心問題研究表明：

①近百年來,地球氣候正經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化。

②近50年的氣候變暖主要是人類使用礦物燃料排放的大量二氧化碳等溫室氣體的增溫效應(yīng)造成的。③近百年我國氣候也在變暖,氣溫上升了0.6~0.7℃,以冬季和西北、華北、東北最為明顯。1985年以來,我國已連續(xù)出現(xiàn)了17個全國大范圍暖冬。降水自20世紀(jì)50年代以后逐漸減少,華北地區(qū)出現(xiàn)了暖干化趨勢。2全球變暖北半球表面平均溫度的異常

20世紀(jì)是14世紀(jì)以來最暖的世紀(jì)，全球平均溫度升高了0.6℃左右。（誤差±0.2℃

）

20世紀(jì)90年代時20世紀(jì)最暖的10年，1998年最熱的一年。3氣候變暖的表現(xiàn)。

20世紀(jì)60年代后期以來，冰雪覆蓋的面積已經(jīng)減少了10%。20世紀(jì)全球海平面平均上升了0.1~0.2m。20世紀(jì)以來，降水量在上升。（在北半球中高海拔的地區(qū)，每10年，降水量就上升0.5~1%）20世紀(jì)70年代中期以來，厄爾尼諾現(xiàn)象發(fā)生的次數(shù)更多，這導(dǎo)致了很多地區(qū)的氣候異常。（如在一些地區(qū)，旱災(zāi)發(fā)生的頻率和程度也在明顯的提高）4科學(xué)家對于未來100年的全球氣候變化的預(yù)測:

(1)2100年,地球平均地表氣溫將比1990年上升1.4~5.8℃。相當(dāng)于20世紀(jì)內(nèi)增溫值(0.6℃左右)的2~10倍,可能是近1萬年中增溫最顯著的速率。全球平均降水將會增加,北半球雪蓋和海冰范圍將進一步縮小。全球平均海平面將比1990年上升0.09~0.88m。一些極端事件(高溫天氣、強降水、熱帶氣旋強風(fēng)等)發(fā)生的頻率會增加。(2)我國氣候?qū)⒗^續(xù)變暖。到2020~2030年,全國平均氣溫將上升1.7℃；到2050年,全國平均氣溫將上升2.2℃。我國氣候變暖的幅度由南向北增加；不少地區(qū)降水出現(xiàn)增加趨勢,但華北和東北南部等一些地區(qū)將出現(xiàn)繼續(xù)變干的趨勢。5人類何以應(yīng)對全球氣候變暖？據(jù)預(yù)測，即使采取相應(yīng)的措施，溫室氣體對氣候的影響仍然將持續(xù)幾個世紀(jì)。因此，我們應(yīng)立即采取削減化石燃料的使用量（行動之一）。碳循環(huán)模型顯示，即使人類把二氧化碳的排放量限制在1990年的水平，也需要幾十年，甚至一、兩個世紀(jì)才能把大氣中的二氧化碳濃度維持在百萬分之450、650或者1000的水平。據(jù)IPCC模型的預(yù)測1990~2100年，全球平均氣溫仍將上升1.4~5.8℃

6大氣成分的變化——大氣中溫室氣體含量和污染物迅速增長

大氣中的CO2含量在近200年時間里一直在上升。近百年來，由于人類活動而排放到大氣中的CO2約30億噸/年。

CH4增加了151%N2O增加了17%O3增加了36%（對流層）大氣中的二氧化碳、甲烷等氣體具有正的溫室效應(yīng)；（促進升溫）大氣中的塵埃和二氧化硫具有負的溫室效應(yīng)。（降低氣溫）太陽活動也會對氣候造成影響。7隨著工業(yè)時代的來臨，各種溫室氣體的濃度一直在上升。

1750年以來，大氣中的CO2濃度上升了31%，增長速度驚人。人類排放的CO2中，75%是由于燃燒化石燃料（煤、石油）造成的。在過去的20年里，CO2的濃度一直以每年百萬分之1.5的速率遞增。

CH4溫室氣體之一，在150年里，其濃度上升了10億分之1060，且仍然在增加。其中大約一半以上的甲烷是人工排放的。

N2O溫室氣體之一，在150年里，其濃度上升了10億分之46。8人類活動產(chǎn)生的大氣懸浮微粒可以減輕溫室效應(yīng)，但是它們存在的時間很短。在過去的一個世紀(jì)中，自然因素對于氣候變化的影響也非常小。即溫室氣體對于氣候變化占有支配地位。不能指望其他的因素削弱溫室效應(yīng)。9

對于自然因素的模擬，模型與實際的觀測數(shù)據(jù)重合的只有20世紀(jì)上半葉。對于人為因素的模擬，大部分時間模型與實際的觀測數(shù)據(jù)是重合的?？紤]自然和人為因素的共同作用后，模型的預(yù)言與實際觀測結(jié)果吻合的相當(dāng)好了圖中有一些不盡如人意的地方。表明氣候變化模型的不完善。但能證明了人類活動與氣候變化是相關(guān)聯(lián)的。10二氧化碳的溫室效應(yīng)全球變暖的主要原因燃燒化石燃料大量森林被砍伐排放大量二氧化碳二氧化碳消耗減少大氣中二氧化碳濃度增加二氧化碳強烈吸收紅外線全球變暖11——臭氧層的破壞和南極臭氧洞

70年代發(fā)現(xiàn)，全球大氣的臭氧總量以每年0.2%的速度減少，80年代發(fā)現(xiàn)南極臭氧洞。

(85年為1300萬km2

，

94年為1300萬km2)

O3的減少，到達地面的紫外輻射增加，危及人類健康、破壞生態(tài)平衡、增加光化學(xué)煙霧污染、導(dǎo)致氣候變暖海洋的變化海面溫度升高海平面上升。12土地覆蓋的變化

——森林和草原，尤其是熱帶雨林的嚴(yán)重破壞

近300年來全球森林面積減少了11.62億公頃，與原有森林面積60億公頃相比減少了大約20%。

熱帶雨林面積以每年2.2%的速率遞減近300年來全球草原面積減少了7200萬公頃，退化草原面積占20%

美麗的亞馬遜熱帶雨林

到2030年，氣候變化的惡性循環(huán)以及森林退化將摧毀或嚴(yán)重破壞將近60%的亞馬遜森林。

13——土地退化和荒漠化

全球土地退化率達24%，亞洲更為嚴(yán)重，高達31%。

荒漠化土地占全球約1/4的面積，并正以每年600萬公頃的速度推進。14

陸地水體的變化

——水資源短缺

20世紀(jì)以來，全球消耗的水量增加了6倍

目前世界上20億人口面臨缺水困難

估計到2025年，缺水將危及一半以上的世界人口

水資源短缺的中國西部農(nóng)民用沙土來洗臉

15生物多樣性的變化

全球變暖對地球的破壞的其他表現(xiàn)方式：大自然正以猖獗的野火、消失的湖泊、異常的過敏反應(yīng)等怪異反映。

16——人口快速增長和城市化

過去300年內(nèi)全球人口增長了10倍，從6億增到60億。

城市人口增長最快，19世紀(jì)初只有3%的居住在超過5000人的城市里，20世紀(jì)初，14%的人口住在城里，1991年50%以上為城市人口。目前城市人口的增長率占2.6%，其中發(fā)展中國家的增長率為3.4%，亞洲最快達4.8%。17——人口快速增長和城市化人口增長和城市化，帶來了新的資源和環(huán)境問題。全球人口增長預(yù)測示意圖

18——人口快速增長和城市化

人口急劇增長是好事還是壞事？負效應(yīng)：

教育水平下降，

影響人口素質(zhì)的提高，

糧食短缺，

住房緊張，

人均國民生產(chǎn)總值下降，

人均收入減少等

嚴(yán)格控制人口增長是世界許多國家的重要國策。

例：人口增長牛(羊)肉需求加大過度放牧草場退化風(fēng)沙侵襲環(huán)境惡化19

城市熱島效應(yīng)是指城市中的氣溫明顯高于外圍郊區(qū)的現(xiàn)象。熱島效應(yīng)使城市年平均氣溫比郊區(qū)高出1℃，甚至更多。夏季，城市局部地區(qū)的氣溫有時甚至比郊區(qū)高出6℃以上。城市高大密集的建筑物阻礙氣流通行，使城市風(fēng)速減小。城市與郊區(qū)可形成一個晝夜相反的熱力環(huán)流。

城市熱島效應(yīng)圖示20

自然災(zāi)害的變化極端氣候事件頻發(fā)干旱、洪澇災(zāi)害發(fā)生頻率增加沙塵暴05年8月29日清晨，颶風(fēng)“卡特里娜”在路易斯安那州東南沿海登陸，新奧爾良市下起暴雨。街頭一輛汽車在暴雨之中。。21

主要自然災(zāi)害經(jīng)濟損失比例圖

1980~2005年自然災(zāi)害經(jīng)濟損失約75%與氣象災(zāi)害有關(guān)22

在1990~1999

年間，全世界平均每年發(fā)生258起自然災(zāi)害事件，死亡人數(shù)約為4.3萬人。亞洲是受自然災(zāi)害打擊最嚴(yán)重的大陸，死傷人數(shù)占到全球總數(shù)的85％。此外，以地震為首的地質(zhì)災(zāi)害則對人類生命安全構(gòu)成的威脅也很大。在2000年~2009年間，全球共發(fā)生了3852起國家范圍內(nèi)的自然災(zāi)害事件，造成超過78萬人死亡，近20億人受到影響，所導(dǎo)致的經(jīng)濟損失約為9600億美元。在過去十年里，造成死亡人數(shù)最多的災(zāi)害事件：2004