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气候和人类活动的相互影响_人类活动气候关系小论文

当前,全球变暖及极端天气灾害的增加使保险业面临严峻挑战。近一二十年来因气候灾害引起的保险损失逐年增大,2006年的飓风、2007年的洪灾和山林火灾更是使得保险公司损失惨重,股东和客户都更加担忧保险公司能否适应气候变化的影响。的是,保险公司正逐步认识到,气候变化在制造威胁的同时,也为保险行业带来了新的商业机会。当前,世界保险业应对气候变化的方式已经出现了转折,从消极回避发展到积极应对,力图把气候变化风险转变为气候变化机遇。伦敦劳合社就认为,保险业必须行动起来,积极适应气候变化趋势,才是生存之道。保险业过去在火灾和地震等灾害风险管理中发挥了领导作用,当前保险公司也极有可能创造出预防损失的方法和产品来为客户、和公司自身减轻气候灾害的损失,同时减少温室气体排放。

面对气候变化的空前挑战和纷繁复杂的市场情况,如何选择应对气候变化的行动方式,已成为中国的保险公司、再保险公司、保险经纪公司、保险监管机构及政策制定机构关注的问题。本文研究了世界保险机构应对气候变化的主要方式方法,以资借鉴。

全球气候变化对保险业的影响

2007年初,TICC陆续发布了第一、第二和第三工作组第四次气候变化评估报告(决策者摘要),使气候变化受到前所未有的关注。报告指出,近50年气候变暖主要是由人为活动引起的可能性,从2001年第三次评估报告中的66%提高到2007年第四次评估的90%以上,进一步从科学上确认了人为活动引起全球气候变化的事实。气候变化将增加自然灾害,数十亿人将受到影响,上亿人将面临饥荒的威胁。世界不安甚至恐慌情绪日益浓厚,舆论声称“气候变化是人类21世纪最大的挑战”。

保险业与气候变化有着天然的联系,被作为检测气候变化影响的一个重要窗口。IPCC报告用专章描述保险与气候变化的联系,认为保险将在应对气候变化领域中发挥重要作用。从金融服务来讲,保险是主要的风险分担机制;从实体经济来讲,保险是主要的风险管理机制。在保险服务可得和保费可支付的情况下,保险也是消费者长期和发展的保证。通过气象灾害损失数据的计算,保险提供了一个全球气候变化的观察窗口,同时保险业对气候变化的敏感性也决定了保险同时也是解决气候变化问题的重要途径。保险业必然成为人类社会应对气候变化风险的先行者和排头兵。

保险业影响巨大。保险是世界上最大的行业,2006年全球保费收入逾4万亿美元,是石油工业的3倍,按国家收入排序将排在第3的位置。保险业还是现代社会经济金融的支柱之一。保险业的政策选择,将对全球应对气候变化产生举足轻重的影响。保险业具有风险管理的天然优势,保险业在帮助社会应对气候变化挑战,管理气候变化风险中具有独一无二的、强有力的历史责任。保险政策对气候变化政策的实施也有非常大的影响。例如,在美国,可再生能源相关的保险产品使更多的公司和投资者参与到可再生能源投资项目和快速增长的碳排放贸易项目中来。就像保险业在减轻建筑火灾和地震中被证明发挥了领导作用,人们寄希望于今天保险业能够更好地推动社会对全球变暖的认识,以及深入的前瞻性的思考和创造出使气候变化影响最小化的方案。

气候变化对保险业影响非常大。气候变化直接导致气温升高、海平面上升、飓风和暴雨。对公众健康、农业生产、森林抚育、水管理、沿海地区、生态系统都会产生较大危害。气候变化对保险服务的可得性和可支付能力都有负面影响,潜伏着放慢保险业发展并且把更多负担转嫁给机构和个人的风险,包括财险、健康险、寿险、责任险等大多数的险种都会受到气候变化的负面影响。应对气候变化要求保险能够更好地应付不确定性

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人类本来就是自然的一个组成部分,但是近几百年来人类社会非理性超速发展,已经使人类活动成了影响地球上各圈层自然环境稳定的主导负面因子。森林和草原植被的退化或消亡、生物多样性的减退、水土流失及污染的加剧、大气的温室效应突显及臭氧层的破坏,这一切无不给人类敲响了警钟。人类必须善待自然,对自己的发展和活动有所控制,人和自然的和谐发展就当然地成为科学发展观的重要内容之一。 要做到人和自然的和谐发展很不容易。因为一方面必须了解和掌握自然规律,了解和掌握各种人类活动与自然环境之间的错综复杂的相互关系, 这本身是一项艰巨的、需要长时间进行探索的重大科学问题;而另一方面,人类社会发展的势头,包括人口的增长、社会的变动、活动的范围、消费的方式都是难以控制的。即使为了在一定水平上维持现有人口的生存,也还需要消耗相 当数量的自然,对自然环境产生相当不小的影响,这些问题在现有的科技和经济发展水平下还很难躲开。因此在协调人和自然的关系时,人们往往处于两难的境地。要贯彻人和自然和谐发展的原则,首先当然要了解自然,尊重自然规律,再不要以牺牲自然环境为代价来搞发展。这就要适度限制发展的行为,选好发展的领域,改变发展的方式,充实发展的科技含量,以最少的消耗和环境影响来取得最大的效益。实际上,要充分做到这一点是很难的事,但面对我国自然紧缺,生态环境恶化的现实,我们只能知难而进,不要给我们的子孙后代再出难题了。实际上,如果按目前许多不可持续的方式搞发展,连当代人的生存也会受到严重威胁。各级主持发展工作的决策者实在应该在作出决策之前为此而三思。 但另一方面,人民要生存,要过更好的生活,这是我们以人为本求发展的主要目的。发展是硬道理,许多问题只能在发展中求得解决。要发展而不动用一点自然,对自然环境没有一点影响,或只有正面影响没有负面影响,这也是不可能、不现实的。关键是要在减少消耗与环境影响的情况下,求得和谐发展。要发展城镇化,使相当一部分农民逐渐转化为城镇居民,还要发展交通运输而修路筑桥,不占一点儿耕地是不可能的。如何少占耕地,占得合理,占后有所补偿,这是和谐发展的必走之路。湿地被称为地球的肾,应该严格保护,但相当数量已经开垦为耕地,特别是水稻田——人工湿地( 如在黑龙江三江平原 ),在当前要大面积退耕 还湿地是不可能的,我们只能在合理布局和水利建设上面做好文章,使发展水稻田与改善现有湿地的状况相协调。森林是地球之肺,也是应该严格保护的。但森林同 时又是以木材为主的一系列林产品的生产基地,这些可再生的自然是可以也应该合理经营利用的,而且应该通过科学的培育措施, 越用越好。除了少数需严格保存的自然保护区之外,合理的伐利用,仍是必要的森林经营措施,要把森林的保护和经营利用更好地协调起来。在一些江河上(特别是西南地区)修建水电站,这是我国能源产业发展的需要,也有利于改善能源结构,减少 C02排放,但水电站的建设也必然带来一些对自然 环境的负面影响。如何处理这类矛盾必须分清轻重主次,趋利避害,适当妥协,使建设与自然环境的保护协调起来。有些问题的处理,要从我国具体国情出发,可以以发达国家先走一步中得到的教训为鉴,但也不必完全跟着“洋人”的调子走。其实“洋人们”的看法也不是完全一致的,环境保护主义者和实际工作者之间的矛盾在全世界带有普遍性。我们要学会实事求是全面看问题,以统筹兼顾,协调发展的原则处理问题。 了解自然,尊重科学,以人为本,全面协调。经过努力,力争取得高效的可持续的发展,这是我们共同努力的方向。

参考资料:

://.cae.cn/press/content.jsp?id=1821

气候变化对水文水的影响论文

从国际经验看我国应对气候变化的发展战略和政策转型

</SPAN>工业化以来,人类排放的温室气体引致的气候变暖,已成为国际社会中的一个热点话题。世界各国依据各自的比较优势,出台了相关政策措施,避免气候变化对经济社会发展带来不利影响。本文主要从法规、规划、经济手段、技术开发和创新、管理机构设置等方面,总结国外应对气候变化的做法和经验,以便为我国应对气候变化提供参考。 旱、涝、风暴成为贫困和不平等加剧的因素 应对气候变化的国际经验包括:(一)为应对气候变化立法国际公约是世界各国取联合行动、共同适应和减缓气候变化的主要依据。1992年巴西里约环境与发展大会签署的《联合国气候变化框架公约(UNFCCC)》和19年第三次缔约方大会(COP3)通过的《京都议定书》,成为国际社会联合行动应对气候变化的合作框架。欧盟在应对气候变化立法上走在了前头。为降低温室气体减排成本,确立排放权交易的合法性,2003年6月,欧盟立法委员会通过排污交易指令,规定从2005年1月起,包括电力、炼油、冶金、水泥、陶瓷、玻璃与造纸等行业的12000个设施,须获得许可才能排放二氧化碳等温室气体;此后,还出台了许多相关法规,为国际排放权交易和制度建设积累了经验。2009年6月26日,美国众议院以219:212票的微弱优势通过《美国清洁能源与安全法案》,表明美国的气候政策迈出了积极的一步。法案内容主要有:确立“总量控制与交易”制度、清洁能源条款、能效标准、建设碳捕集与封存设施以及其他条款等。总量控制从2012年开始实施,涵盖温室气体排放总量的约85%(其余15%来自农、林业);到2020年,通过可再生能源发电和提高能源效率满足20%的电力需求;颁布新的建筑、家用电器和工业节能标准;确立碳减排目标,相对于2005年的排放水平,到2020年削减17%,到2050年减83%。法案中的其他减排措施,还包括防止热带雨林砍伐的投资,实现重要的额外减排等。事实上,美国的一些地方已经提出并制定了温室气体减排目标。如2006年加州通过应对气候变化的法律,不少州参加了区域减排协议或自愿减排。(二)利用市场机制推进温室气体减排目前,世界碳排放权交易市场可分为两类:一类是依据配额的交易。在“限量与贸易(Cap&trade)”体制下,购买那些由管理者制定、分配(或拍卖)的减排配额,如《议定书》下的分配数量单位(AAUs),或欧盟排放交易体系(EUETS)下的欧盟单位(EUAs)。另一类是基于项目的交易。发达国家通过联合实施项目向其他国家购买减排单位(ERUs)、经认证的减排单位(CERs)或碳汇产生的减排单位(RMUs)。其中,CERs是经过认证的减排额度,由发展中国家清洁发展机制(CDM)项目产生。发达国家参与清洁发展机制项目主要是出于成本的考虑。一般地,发达国家减排一吨二氧化碳当量的温室气体成本至少在购买CDM指标的四倍以上。发达国家通过CDM项目还可以向发展中国家出口设备,提高产品市场份额。发展中国家企业卖出的减排指标,经世界银行等机构参与的国际碳基金或相关公司,进入发达国家市场。(三)研究、技术开发与创新国际组织关注气候变化对人体健康及人类发展的影响联合国开发署《2007/2008人类发展报告》的主题是“应对气候变化:分化世界中的人类团结”。该报告认为,气候变化可能给人类造成的损失被大大低估了,旱涝风暴等气候灾害已成为贫困和世界不平等加剧的因素。因此,各国应联合起来控制碳排放量;富裕国家应将适应气候变化作为减贫议题上国际合作的核心;应对气候变化的努力一旦失败,后代子孙将遭受生态灾难。世界卫生组织确定了气候变化影响人类健康的五大优先领域:(1)气候变化、健康影响因素及其趋势的相互作用研究,以了解气候变化及其对健康有重要影响的因素(如经济发展、全球化、城市化、健康风险及医疗不公平等)间的相互作用。(2)气候变化对健康的直接和间接影响研究,了解日益增多的干旱、水减少、人口迁移等对健康的长期影响,特别关注对儿童及弱势群体健康的影响。(3)对气候变化影响短期干预效果的比较研究。(4)对非卫生部门的健康影响政策评估,如发展生物燃料带来的食品安全与营养不良的潜在负面影响、可持续能源与交通政策对健康的正面影响等。(5)加强公共卫生系统能力建设,减少环境健康风险。碳捕获和储存、脱碳成为能源技术研发的两个重要方向CCS(碳捕获和储存)成为电力减排的研发重点。气候变化间专门委员会的有关报告认为,CCS对削减温室气体的作用,可能大于提高能源效率、发展可再生能源或核电厂等。世界研究所的一份研究报告指出,发展CCS技术面临一系列的技术难题:(1)这是一个极其复杂的过程,每一环节都有技术要求,必须大规模协同推进。大量CO2经过捕获、压缩再用船舶或铁路运输注到地下,将完全改变一个国家或地区的能源基础设施。(2)CO2地下储存有管理上的风险,可能会泄漏,这就要求建设CCS设施时万无一失。(3)一国或一地在建设CCS设施时,不仅面临财政和投资的挑战,也应关注承建公司因投资巨大而不愿用CCS技术的问题。因此,要使碳捕获与存储技术具有竞争力,必须由支持建设大型示范厂。只有示范厂运行成功了,社会投资才会跟进,CCS才会发展。煤炭、石油等高碳能源利用中的脱碳和提高效率是另一个方向。据美国经济政策研究中心估计,将大气中CO2的浓度控制在450ppm(PartsPerMillion-百万分率),目前全球每年需要的脱碳研发投资约100亿美元,2020年前将增加到200亿,2050年前达到800亿美元。当前的重点是开发新一代成熟技术并使之规模化和商业化,降低高技术的应用成本。(四)成立专门机构1992年联合国环发大会后,许多国家成立了应对气候变化的管理机构或类似的组织。例如,2001年日本环境厅升格为环境省,增加了一个地球环境司,负责气候变化适应、减缓及相关的国际合作。澳大利亚、法国等也成立专门机构,与相关的节能、新能源可再生能源管理设置在一个部门。美国成立跨部门的内阁机构“气候变化科技整合内阁委员会”,由商务部长和能源部长担任共同,负责协调并理顺联邦机构对全球气候变化的科学和先进能源技术的研究工作。建议提高减缓和应对气候变化的能力,实现低碳发展转型应对气候变化国际经验的启示和相关的建议包括:(一)应对气候变化应摆到国内战略转型的重要位置发达国家将应对气候变化作为一种新的发展战略和政策选择、作为抢占低碳经济和绿色经济的制高点、作为转变生产方式的“标杆”。我国当前应对气候变化的重点仍是国际谈判,以此为契机推动生产方式和消费方式的转变,尚没有摆到应有的位置。这种做法不利于改变我国对国外、技术和制度的“路径依赖”,也难以避免长期被动的局面。因此,开展广泛的宣传和普及活动,提高公众对气候变化的认识,降低气候变化对我国的不利影响,十分迫切。应尽早将气候问题放到更重要的位置,从法律、政策、规划、技术研发和应用、提高意识等方面,提高气候变化的减缓和应对能力,实现低碳发展转型。(二)取综合措施,降低温室气体减排成本国外既有限量-交易和征税措施,目的是通过改变价格构成来推进企业的投资决策;又有出台技术标准、促进研发的激励政策,从而对长期目标的实现起导向作用。就限量-交易制度而言,排放权免费分配可使项目参与者节省大量成本,而拍卖则可使产生收益,用于降低低收入人群的税负、支持低碳技术研发、创造公平竞争环境等目的。这些政策措施各有利弊,除碳税外我国均有试点。我国应更多地利用市场机制,降低减排温室气体的成本。国内已经成立了10多家,但开展的实质不多。因此,我国迫切需要制定并实施相关的激励政策,研究排放权交易制度,并完善法规和相关的制度。选择二氧化硫等有总量控制要求的污染物,进行排放权交易试点,积累经验,降低环境保护成本。(三)开展国际合作,依靠科技进步应对气候变化在借鉴国际经验,将低碳经济、低碳消费方式纳入政策措施的同时,应研究我国发展低碳经济的技术路线图,特别是我国长期减排的方向和潜力。加强以气候变化为主题的国际合作,在继续开展清洁发展机制(CDM)项目合作的同时,可选择有主动性和积极性的城市,开展低碳城市试点,探索低碳发展的新路子;通过参与制定重点行业能效与碳排放强度国际标准,开展自愿或强制性标杆管理,使我国重点行业、重点领域的低碳技术、设备和产品达到国际先进乃至领先水平。

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气候变化对水文水的影响论文

 小时候总是听老人讲从前的雪下得有多深,触及膝盖。这样的体验似乎也只存在于记忆最底层最为薄弱的地方,似有似无,但当你真的查阅资料的时候才确信那真的是鹅毛大雪触及膝盖。小时候总有四季分明的衣服,而现在总有些时候不知是何季节,过年已不是大雪的专宠,也可以是艳阳高照的新欢。没错,气候变了。随着人类工业革命以来,经济水平和生活水平都不断提高,燃烧各种工业原料也越来越多,产生的二氧化碳急剧增加,从而导致了全球变暖的趋势不断加深。气候变化的原因是多样的,有自然循环和人类破坏两个方面的原因。而水这一人类的生命之源十分珍贵,我国的水总量丰富,但分布十分不均匀,总的来说南方多北方少,沿海多内陆少且我国的降雨量有明显的季节性,这就使得我国的水有明显的地域性和时间性。而只有正视当前的气候特征才能更好的分析气候变化带来的水文水的变化。

  1全球变暖已成为当前最主要的气候特征

 全球气候变暖是一种自然现象。由于人类活动产生大量的二氧化碳对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性,而对地球发射出来的长波辐射具有高度的吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,导致地球温度上升,即温室效应。温室效应随着时间累积导致温度上升,造成全球气候变暖这一现象。这就解释了为什么冬天会越来越暖和,夏天会越来越热,而在20世纪,全球变暖的程度更是超过在过去400-600年中的任何一段时间。跟着全球变暖随之而来的是冰川融化,海平面升高,这必将导致一些沿海国家被淹没。据俄罗斯《独立报》2013年7月31日消息,《美国科学院院报》发表文章称,随着全球变暖海平面升高,美国约1400个城市至2100年或将被淹没。这是根据现有数据做出的预测,而越来越多的地震、洪水、海啸更强有力的说明全球变暖在不断影响着自然世界和人类世界。

  2气候变化对自然世界水的影响

 2.1河川径流对气候的变化的敏感性及地域性

 例如北方的河川比南方的河川径流更敏感,干旱地区的河川比湿润地区的河川更敏感。全球变暖后,我国七个流域的年径流量将有三种结果,一种是全国主要江河年径流量都减少,一种是北方径流量减少南方径流量增加,一种是北方径流量增加,南方径流量减少。这三种结果都表现出了我国主要流域的年径流量减少的趋势,无论是哪一种结果,其独特的地域性都将对人类的生产生活产生必要的影响,且这种影响甚至是不可逆的。

 2.2全球变暖

 全球变暖导致冰川萎缩,导致那些以冰川水补给的河流的年径流量减少,一些内陆河流也面临干涸的困境。随着气候的进一步变化,我国的主要流域将进一步变干或变湿,但变化不会跨出气候带。我国的水系对气候变化的敏感区和薄弱区相一致,主要位于淮河及其以北地区,这就表示一旦这些敏感区和薄弱区在全球变暖的趋势下产生不利的影响,我国将损失较多的水,而同时水文水的系统也将发生变化。

 2.3蒸发量加强

 全球降水量将在全球变暖的影响下增加,而蒸发量也会因为气候变暖而增加。降水量和蒸发量都增加,这意味着将来的洪涝旱灾的比例将提高,原本就径流量少的河流会因为气候变暖而加速蒸发,原本水量充沛的河流随着降水量的增加将产生洪灾。同时蒸发量增加,河流流量减少,河流的污染程度也将急剧增加,河流污染物和废弃物随着河水温度的上升更容易被分解,进而导致了水质下降。

 2.4全球变暖危及自然生态系统,破坏生物多样性

 如果全球平均温度增幅超过1.5~2.5摄氏度,全球将有大量的生物物种濒临灭绝。自然植被的地理分布和物种组成也将发生变化,冰川冻土和积雪都将减少,湖泊的水位将下降,海平面升高将影响海岸带和海洋生态系统,这些都是全球变暖下将发生的自然界的变化,而每一种变化都是无法恢复和弥补的。

  3气候变化对人类经济社会用水产生的影响

 3.1水短缺

 全球变暖改变了人类赖以生存的水系统,加重了缺水地区的用水困难,对人类经济社会产生严重影响。同时气候变暖也影响到农业灌溉,不利于农业的发展,而工业用水和生活用水也大大受到节制。自然灾害增加,通过以上对天然径流的分析可以了解到洪涝旱灾会频发,近些年的一系列自然灾害也证实了气候变暖对人类社会的影响。自然灾害,不仅使得人类的生命财产受到威胁,更使得子孙后代失去了和谐安宁的`生存环境,这对于人类来说将是巨大的惩罚。

 3.2海平面上升

 海平面上升使得一些沿海国家和地区将被淹没,严重威胁人类的生命和健康。而因为变暖导致的人类生存空间变小,水变少,将引发地区冲突甚至战争来抢夺水。届时,全球的水都将产生翻天覆地的变化,人类经济社会用水量会大大减少,可供开和利用的水更是少之又少,可能真的会应验了那句世界上最后一滴水是人类的眼泪。

  4人类活动与气候变化、水文水是相互依存的关系

 面对气候变化可能到来的水文水的变化,人类需要反思,因为在人类、气候、水文水这三者的关系中,人类扮演了一个中心角色,即人类活动影响气候变化进而影响水文水。虽然一些自然因素也会导致气候变化,但是人类活动对气候变化起了决定性的因素。这意味着未来可能发生的水文水变化中,人类活动起了决定性的作用。因此,人类活动与气候变化、水文水三者之间是相互依存的关系,三者之间起决定作用的是人类活动。只要科学合理的控制人类活动,全球变暖就不易加速升级,水文水的改变也就不至于那么迅速而广大。然而科学合理的控制人类活动不是一件容易的事情,它需要全人类一起努力才有可能做到,它需要国家之间的合作和人与人之间的帮助才能共同达到,它需要我们每一个人的努力才能做到。

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节能减排议论文1000字

气候变化对陆地生态系统水循环功能的 影响(主要对中国的影响)

姓名:罗深

学号:291305116

专业:生物化学与分子生物学

年级:2009级

一 引言 全球气候变化对人类的生存环境造成了极大地影响。最近几年,海啸,台风,地震等自然灾害,在不断的发生。最近几周中国一些大的城市也遭受了洪涝灾害,而前一段时间,中国的大部分地区正经受了严重的干旱灾害,这种极端的气候对大到人类的生存化境小到人民的生活都造成了极大的影响,而这些影响的由来则正是“气候变化”。气候变化同样对陆地水循环产生了一定程度的影响,在此对气候变化对陆地水循环产生的影响做简单叙述。

二 气候变化对陆地生态系统调节陆地水分循环功能的影响

(一) 气候变化 气候变化是指气候平均状态随时间的变化,即气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。离差值越大,表明气候变化的幅度越大,气候状态越不稳定[1]。气候变化(climate change)主要表现为三方面:全球气候变暖(Global Warming)、酸雨(Acid Deposition)、臭氧层破坏(Ozone Depletion),其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题,关乎到人类的未来!本文所说的气候变化默认为全球气候变暖。过去100年间地球气温虽然有波动出现,但总体上上升了0.5-0.6℃。北半球地面平均气温上升幅度约在0.6-1.4℃,且随着纬度的升高而加大:北纬0°-30°N纬度约上升0.4°,30°-60°N纬度约上升1℃,60°-90°约上升2℃[2]。气候变化对水循环的影响有直接和间接两种方式.直接影响主要来自大气环流变化引起的降水时空分布、强度和总量的变化、雨带的迁移以及气温、空气湿度、风速的变化等.间接的影响主要来自陆面过程,土地利用、地表反照率、粗糙度及界面水汽交换乃至土壤水热特性的变化.这些下垫面因素的变化是气候变化和人类活动综合影响的结果,同时又对气候系统有着反馈作用.因此气候变化引起了不同时空尺度的降水、土壤水、蒸发、地表水及地下水的变化.水循环陆地分支由降水、出入本区的径流、蒸发及土壤水含量的变化组成。陆地水循环是大气环流的重要组成部分,它既受大气环流的支配,又通过陆—气间的水量能量交换对大气进行反馈。

表 一 全球十大受灾人数最多的灾害(1900-2008) [3]

国家 灾害类型 年份 受灾人数

印度 旱灾 1987.5 3.0

印度 旱灾 2002.7 3.0

中国 水灾 1998.7.1 2.4

中国 水灾 1991.6.1 2.1

印度 旱灾 12 2.0

中国 水灾 1996.6.30 1.5

中国 水灾 2003.6.23 1.5

印度 水灾 1993.7.8 1.3

中国 水灾 1995.5.15 1.1

中国 水灾 2007.6.15 1.1

(二) 全球水循环的变化 陆地上因气温升高和灌溉的范围的扩大等增加了蒸发。特别是北半球中高纬地带的内陆与海洋的普遍曾暖,将导致明显的蒸发量的增加。由此导致的高纬温带地区空中的云量增加,以及该地区的降水量也有多增加。在我国,全球温度变化与我国各地降水变化趋势不仅存在成片的正相关区与负相关区,而且其空间分布特征也相当清晰,在我国西北,内蒙古至东北北部的夏季风边缘地区,即在北方干旱带中轴线以北以西的地区,当全球变暖时降水同步增加,变冷时降水同步减少。而在半干旱带以南以东一夏季风盛行的潮湿区,除了长江中下游干流区和东南沿海等区域外,大部分地区在全球变暖时降水有所减少,全球变冷时降水有所增加[4]。Hardy认为,全球平均年降水量将会增加10%以上,但有季节性和区域性差异[5]。随着全球气温上升,水循环加快,21世纪全球的的降水液将有增加的趋势。

(三) 中国水循环的变化

1 云南高原上的降水变化 大陆近地面的增暖,产生陆地上升气流的增强,一则造成地球表层区域性大气环流的增高,特别是自海洋向陆地气流活动的增强;二则产生陆地上空水汽凝结高度及降落的变化。中国云南省受地理位置及山地高原地形复杂的影响,云南省也比较复杂,云南高原绝大部分地区成为雨季,具体表现为云多,湿度大,日照时间短而降水集中。

表 二 云南省行政分区多年平均降水量长短系列对比 (据金德山,2004)

行政区 雨量站点数 年平均降水量 长短系列偏差/%

1956-19年 1956-2000年

昆明 44 928.6 856.7 -0.9

曲靖 48 980.0 962.5 -1.8

玉溪 32 951.8 942.4 -1.0

昭通 36 942.1 922.9 -2.0

楚雄 35 909.2 904.4 -0.5

红河 47 1233.3 1211.6 -1.8

文山 34 1141.6 1120.6 -1.8

思茅 30 1923.7 1905.8 -0.9

版纳 13 1502.2 1472.1 -2.0

大理 30 827.2 817.2 -1.2

保山 23 1410.0 1435.6 1.8

德宏 20 1631.0 1680.0 3.0

丽江 27 892.8 907.3 1.6

怒江 10 1134.9 1162.4 2.4

迪庆 14 849.9 840.1 -1.2

临沧 36 1365.3 1372.0 0.5

通过上表可知云南高原,大部分地区长系列多年平均年降水量明显的减少,但是原来降水比较丰富的西侧山地区,近二十年来降水明显的增多。

2 西北干旱地区的对气候变化的响应 中国西北干旱地区深居亚欧大陆的中部,本来是十分典型的温带大陆性气候,气温年变幅与日变幅大,降水稀少,区内高山与盆地,内补水平方向与垂直方向的气候差异也相当明显。该地区对全球变化的响应自然是全球最关注的问题之一。西北干旱区平均气温呈升高趋势,近五十年西北干旱区得气温平均上升率为0.22℃/10a

表 三 西北干旱区各年代降水量距平百分率/%

年代 全年 春季 夏季 秋季 冬季

1956-1960 -7.8 2.1 -1.9 -5.5 3.7

1961-10 -9.7 0.3 -6.9 -0.8 -3.2

11-1980 -2.5 -4.2 -1.9 5.7 0.3

1981-1990 6.4 3.2 -1.5 -2.0 -1.1

1991-2002 8.4 1.1 7.0 -0.6 1.4

由上表可知,西北干旱区年降水量增加趋势明显。春季降水量变化趋势不大,夏季降水量又增加趋势,秋季略有增加趋势而冬季增加趋势明显。

西北干旱区除了河西内陆河径流量变化不大外,其他内陆河流都又增加的趋势。气候变化对径流有明显的影响,对于以降水为主要补给源的山区,径流变化主要取决于降水的变化,气温升高的影响其次。对于以冰川积雪融化为径流主要补给源的山区,气温升高将使冰川积雪消融,短期可以使山区径流量增加,但随着冰川变薄后退及小冰川的消失,冰川对年经流的调节作用将减弱。

3 长江流域的影响 对温室气体增加导致的全球变暖,长江流域的升温显得滞后而较弱,各个地区有着不同的区域响应。20世纪80年代以来,长江中下游地区升温为0.2-0.8℃,长江上游地区降温0.2℃左右,长江流域增温0.8℃值主要出现在长江三角洲地区[6]。随着全球变暖,水循环加快,长江流域的降水也发生了变化。从1951年以来,长江流域年降水在中下游地区呈不显著意义的微上升趋势,上游地区呈现下降趋势[7]。

表 四 20世纪后50年长江流域各区各年代平均降水量距平变化特征表/mm

年代 1950 1960 10 1980 1990

宜昌以上 29.5 12.8 -23.4 -1.6 -17.7

汉口以上 22.3 17.9 -15.9 -8.6 -9.5

大通以上 34.1 3.8 -16.9 -12.2 -1.6

对长江流域1950-2000年107各气象站20cm蒸发皿蒸发量进行计算分析,表明长江流域年蒸发在全域上中下游均呈现显著下降的趋势,而且中下游是下游趋势最显著的区域。汛期5-9月蒸发在全流域各个区域也都呈现下降趋势,但在上游不明显。从季节蒸发趋势来看,上游地区蒸发季节变化不大,各季节没有明显的变化趋势,而全流域与中下游变化趋势较一致,夏秋季均呈现下降趋势尤以夏季下降趋势更加明显。长江流域降水充沛,径流丰富。年际变率小,加上长江流域集水面积广阔,因此长江流域径流的年际变化也较小。

三 总结与展望 全球气候变化给人类带来的影响是全方位的,多尺度和多层次的,对灾害频率和强度生态环境等造成了重大影响。例如最近最近几年世界各地频繁发生大的海啸和洪水灾难等,同时中国在这半年来先后在一些省份遭受了旱灾和洪涝灾害,这些与全球气候变暖导致的降雨变化有着密切关系。

(一) 为实现对全球气候变化的适应,至少需要在两个关键科学问题上开展工作:要认识多面临的全球环境变化问题。全球环境变化本身是一种自然现象,然而在其身后可能存在人类的驱动作用;要认识到全球环境变化可能造成的后果及规避风险的可能途径。

(二) 面对气候变化带来的影响,我们应取的应对措施:推行适应气候变化的对策,把气候变化及其影响纳入社会经济发展规划;控制温室气体的排放,减少其在大气中的含量;加强气候变化的监测和研究;加强森林和植被保护,加快流域水土流失治理;重视气候变化问题的宣传,教育这一点尤为重要[8]。

参考文献

[1] 国家气候变化对策协调小组办公室:全球气温变化——人类面临的挑战.17页,北京,商务印书馆,2004

[2] 郑国光.正确认识并应对全球气候变暖.中国环境观察,2007(1)

[3] 胡鞍钢,管清友.中国应对全球气候变化,北京:清华大学出版社,2009:62

[4] 张素琴,任振球,李松琴.全球温度变化对我够降水的影响.应用气象学报,1994,5(3):333-339

[5] Hardy J T. Climate Change .England :John Wiley & Sons Ltd, 2003,240

[6] 沙万英,邵雪梅,黄玫。20世纪80年代以来中国的气候变暖及其对自然区域界限的影响.中国科学,2002,32(4):317-326

[7] 苏布达,姜彤,施雅风等.1990年长江流域降水趋势分析.湖泊科学,2003,15(增刊):38-48

[9] 杨达源,姜彤.全球变化与区域响应,北京:化学工业出版社,2005:184-185

关于全球气候变暖的小论文

最近一百年以来,全球正在经历一场以变暖为主要特征的显著气候变化,导致了自然生态、环境系统的一系列变化,比如水短缺、生态系统受损、土壤侵蚀、生物多样性减少等,人类社会的生存安全受到了严重威胁。

导致气候发生变化有两个主要原因,一个是地球系统的自然变化规律,即周期性的冷暖干湿变化,从季节尺度到几十万年、甚至更长的周期变化;另一个是因为人类活动造成的气候变化。最近50年的气候变化主要是人类活动造成的,而人类活动对气候的影响非常巨大,它可以改变自然界固有的规律,对我们人类的生存和发展造成了威胁,从而引起了科学家的关注,也引起了政治家和公众的关注。所以,全球变暖问题和气候变化问题,已成为各国、公众和科技界共同关心的重大问题。但这个问题相当复杂,如果把气候变化和全球变暖问题,简单地归结为温室气体排放问题,那么我们的认识就过于简单化了。我认为,气候变化不仅是科学问题,也不仅是技术问题,同时也是经济、社会、政治、外交,乃至于国家安全问题,十分复杂。

人类活动引起气候变化,主要是通过化石燃料燃烧排放温室气体和土地利用状况的改变。人类活动排放的温室气体主要有六类,包括二氧化碳、甲烷、氧化亚氮和其他一些氢氟碳化物等。其中,二氧化碳的增温效应占温室气体总效应的六成左右。现在大气中的二氧化碳浓度不断增加,至少可以追溯到西方工业革命。中国大量排放二氧化碳,是最近一二十年的事情。

由于二氧化碳一旦排放到大气中,具有长达50年—200年的生命期。目前的全球变暖,是二氧化碳累计排放作用所导致的。据统计,1750—1950年发达国家排放的二氧化碳占世界总量的95%;1950-2002年,发达国家二氧化碳排放量占世界累计排放量的77%。发达国家在其200多年的工业化过程中无约束地大量排放温室气体,对气候变化负有不可推卸的责任,理应承担主要义务;发展中国家历史排放量少,当前人均排放量低,属于生存排放,其首要任务仍是发展经济,消除贫困,提高应对气候变化的能力。应对气候变化,理应充分考虑发展中国家的发展权和发展空间。

随着人们对气候变化问题认识的不断加深,世界气象组织和联合国环境署组织成立了间气候变化专门委员会(IPCC),从上个世纪九十年代开始,相继开展了四次气候变化科学评估。今年2月正式发布的IPCC第四次评估报告,对气候变化成因问题有了越来越清晰的认识。第四次评估报告指出,气候系统的变暖是不争的事实。气候变暖的证据,不仅来自大气圈,即近百年来全球地表温度上升了0.74℃,而且也来自水圈和冰冻圈,海平面也在上升,北半球的积雪面积在急剧减少。

我国气候与环境变化

2006年是我国自1951年以来最暖的一年。从1986-1987年冬季开始,我国已连续经历了21个“暖冬”。同全球平均一样,最近100年以来,我国的气温也是上升的,平均上升了0.5℃—0.8℃。

我们再看一看我国降水量的变化。整体说来,我国的西部和华南的降水是增加的,华北、东北大部降水呈减少趋势。华北大部地区每10年减少20—40毫米,华南与西南地区每10年增加20-60毫米。华北、内蒙古中东部和东北的一部分地区,干旱趋势非常明显。2006年夏季,重庆遭遇了百年一遇特大伏旱,四川出现1951年以来最严重伏旱。6月1日-8月21日,重庆、四川平均降水量为345.9毫米,是1951年以来历史同期最小值。除了温度和降水之外,强台风发生的频率增加了。在上世纪七十年代的时候,登陆我国的强台风出现频率从20世纪70年代初的不到20%,增加到21世纪初的35%左右,几乎翻了一番。2006年8月10日,超强台风“桑美”(SAOMAI)在浙江苍南沿海登陆,登陆时中心附近最大风力达17级(60米/秒),为百年一遇,是建国以来登陆我国大陆最强的一个台风,比2005年“卡特里娜”飓风登陆美国时中心最大风力还强。

本世纪以来,我国北方的沙尘暴也出现了一些显著变化。2006年春季共出现了18次沙尘暴,其中强沙尘暴过程5次,为2001年以来最多。今年春天北方沙尘暴比较少。我要特别跟大家讲一讲怎么样科学看待沙尘暴的问题。我认为,沙尘暴基本上是一个自然现象。中国是一个受季风气候影响的国家。什么叫季风影响呢?说得通俗一点儿,就是夏天的盛行风由海洋刮向大陆,为大陆送来了丰沛的水汽和热量,带来了降水。冬天,冷干空气从北方,从西伯利亚向南推进,狂风卷起了沙尘,带来了沙尘暴。这历史至少有1200万年。大约距今七八百万年前,青藏高原迅速隆起,我国西北地区变成了干旱地区。打开地图看,南北纬30度都是沙漠,但是我们江南这块地方,由于季风的作用,变成了一片沃土。那么反过来,到了冬季,冷空气(冬季风)过来,带来大量的沙尘,重颗粒沉降,沉降到黄土高原,面积将近70~80万平方公里,厚度最厚达到1000米,时间跨1200万年。细粒物质继续向海洋方向输送,很细的物质到了高空5千、6千、8千米的地方,在太平洋上空形成了云凝结核。其中的矿物质沉降到海洋里,成为浮游生物的饵料,经过从浮游生物、小鱼、虾、大鱼的食物链过程,最终变成我们餐桌上的美味佳肴。这个自然生物地球化学循环,你我都无力改变这个科学事实。所以,沙尘暴的形成源于自然过程,不可能根除沙尘暴,人类只能在力所能及的范围之内改善环境,局部优化环境,宜林则林,宜草则草,宜沙则沙,这就是我的观点。所以,我们一方面要优化环境,一方面要理解沙尘暴形成的原因,以及大自然固有的规律,切莫逞强蛮干,否则会遭到大自然的惩罚。

在过去的将近半个世纪,广东省的温度有上升的趋势。最近十几年以来,和全国一样,变暖也比较明显。过去五十年广东平均的地表温度每10年增高0.2℃,这个数值高于全国的平均值。另外,高温的天数,即最高气温超过35℃的天数增加了。特别是1998年来,高温日数明显要比以前,特别比上个世纪六七十年代高。另外,霾的天气也增加了,日照的时数减少了。霾是一种自然现象,它是空气当中非常细小的水汽,和工业排放的灰尘形成的,大气透明度低。这种情况不仅广东有,珠江三角洲、长江三角洲、津京唐等城市群都有发生。

另外,降水的变率增加,强降水的频率也增加。2005年6月18日—25日,广东境内遭遇超百年一遇的特大暴雨,惠州市龙门县过程累积雨量1300毫米。2006年5月下旬-6月中旬,广东降水量(“龙舟水”)达572毫米,为1960年以来最重的一年。

登陆广东热带气旋个数呈减少趋势,近11年中有7年登陆广东的热带气旋不超过2个。

可以说,城市化加剧了广东的气温上升,城市中心气温比郊区高,即所谓的城市热岛效应。珠三角城市群年平均气温增速比粤北地区高几倍以上。

应对气候变化的对策和建议

和全球一样,中国气候与环境已经发生并将继续发生重大变化。气候变暖远远超出一般意义上的气候问题和环境问题,对我国经济社会发展已经带来十分严峻的现实威胁,这种威胁仍将持续并不断加剧。党和高度重视气

在《中国应对气候变化国家方案》当中提出了应对气候变化的六项原则:在可持续发展框架下应对气候变化;减缓与适应气候变化并重;将应对气候变化政策与其他有关政策有机结合;依靠科技进步和科技创新;遵循“共同但有区别的责任”原则;积极参与,广泛合作。

温室气体减排是目前人们谈论的热门话题,特别是各级考虑得更多。我认为这件事情要综合来看,气候变化涉及到方方面面的问题,减排只是其中一个重要环节,但是不等于全部环节。不能说实现了减排,就解决了气候变化的所有问题。因为温室气体在大气中有比较长的生命期,即使实行了非常严格的减排措施,大气中的温室气体短期内仍会继续增加,未来十几年内气候仍将继续向变暖的方向发展。因此适应气候变化,特别是对应对气候变化能力弱的发展中国家而言,适应气候变化更为重要。适应气候变化的主要措施,包括在农业方面,可改良作物品种,培育和选用抗逆品种,调整粮食产业结构和布局,发展节水农业等;在水方面,应加强水管理和调蓄,节约用水,开发空中水,海水淡化等;在人民生活方面,要改进公共卫生基础设施,建立气候变化诱发疾病预警系统等;还应加强对海平面上升的监测,修建防护坝堤等。特别要强调的是,我认为应该在全民中进行气候变化教育,从小学课本到干部培训教材,从中学、大学、研究生教育,都要做这个工作。我认为气候变化不是个权宜之计,是今天开始到今后几十年都要谈的问题,恐怕要谈一两代人,所以我认为教育和科学研究一定要走在前面。

气候变化是环境问题,但归根到底是发展问题。这个问题是在发展进程中出现,也应该在可持续发展框架下解决。要坚持《联合国气候变化框架公约》所确立的“共同但有区别的责任”原则。这一原则既反映了不同国家经济发展水平、历史责任、当前人均排放水平上的差异,又是未来国际合作得以维系并取得进展的基础。发展中国家工业化、城市化、现代化进程远未完成,发展经济、改善民生的任务艰巨。科学认识未来气候变化中的不确定性,加强科学研究,不断地改进和提高人类对气候系统及其变化的认识,提高对未来气候变化预测准确率,增强我国应对未来气候环境变化的能力,积极取适应和减缓措施,不断提升生态环境保护的层次和水平,是全面落实科学发展观,建立社会主义和谐社会的重要内容,也是中国、公众和科学界的共同愿望。

为此,我提出几项应对气候变化的建议:

第一,气候系统监测。应尽快提高气候系统监测能力,建立较完善的气候观测系统,获取急需的科学资料。

研究和掌握自然规律,准确把握人类活动与气候变化关系,是促进人与自然相和谐的重要基础和前提,而及时获取气候系统监测数据,是开展气候变化研究的必要条件。我国目前的气候系统观测严重滞后,已成为限制相关领域科技进步的瓶颈。加强气候系统观测,不但有助于提高我国气候变化领域的科技水平和服务能力,还能为外交谈判等提供有效服务。

第二,气候变化研究。加强气候变化研究,减少气候变化及其影响评估结果的不确定性,为进一步取适应和减缓措施提供更加全面、准确的服务。

气候系统极为复杂,充满变数,为准确预测未来气候变化提出了巨大的挑战,但又是国家经济社会发展所急需的信息。应继续加大气候变化领域的科技投入,在加强气候系统观测的基础上,深刻理解气候系统中存在的各种物理、化学和生物过程以及各种要素之间的联系,大力促进科技创新,研发具有自主知识产权的气候系统模式,建立气候变化领域科技支撑体系,满足我国经济社会发展需求,同时提高国际谈判的科技支撑能力。

第三,适应和减缓气候变化。减缓和适应措施并举,近期注重取适应气候变化措施,切实加强极端气候和自然灾害的应对和管理,最大限度地降低风险。

全球变暖趋势已不可避免,气象灾害总体上将趋多趋重,人民生命财产和国家经济损失可能会逐步增加。就我国目前经济社会发展现状来讲,取适应措施,特别是取针对极端气候和气象灾害的有效适应措施,更为现实和紧迫。防灾减灾功在当代,利在千秋,应切实加强气象灾害预警工作,特别针对脆弱地区和脆弱部门,提高气象灾害综合应对能力,降低灾害经济威胁,化解灾害社会矛盾,消弭灾害政治动荡。

第四,气候变化影响评估。加强气候变化对我国各地区、各部门、各行业的影响研究和评估,为各级把握适应和减缓气候变化宏观战略决策,为地区和部门取有效适应措施,提供有针对性的决策服务。

取适应和减缓气候变化措施,首先必须充分了解气候变化对自然生态系统和经济社会生态系统的发展造成的多层面、全方位的影响及其未来发展趋势。应加强气候变化对自然生态和环境演变、经济社会发展、重大工程建设、城市发展等方面的综合影响评估工作,引导全社会在大力发展经济的同时,坚持科学发展观和可持续发展理念,充分考虑气候变化的综合影响,最大限度地降低适应和减缓气候变化的经济社会成本,走人与自然和谐发展的道路。

第五,加强气候变化立法。加强气候变化立法工作,有效应对国际社会减排呼声,切实落实适应和减缓气候变化的战略决策和具体措施。

总的说来气候变化对我国的影响是负面作用大于正面,气候的渐变和剧变都会对我国自然和经济系统构成严重威胁,而长期能耗过大,也会危及能源安全。应在继续寻求转变经济增长方式,制定具体配套措施的同时,加强气候变化立法工作,通过制定和实施科学的经济政策、社会政策、环境政策,以法律法规规范全社会的责任和义务,使保护气候成为全社会的自觉行动,保障应对措施的落实,以务实的态度正面回应国际减排呼声

这个字数比较多,你可以根据情况删减下人类早期的活动能力、也就是破坏自然的能力很弱,最多只能引起局部地区小气候的改变,所以几百万年间人与自然还能相安无事。但是工业革命以来情况发生争剧变化。工业化意味着大量燃烧煤和石油,意味着向地球大气排放巨量的废气。其中二氧化碳气体造成大气温室效应,使全球变暖、极冰融化、海平面上升;二氧化硫和氮氧化物可以形成酸雨;氯氟烃气体能破坏高空臭氧层,造成南极臭氧洞和全球臭氧层变薄。此外,工业化排放的污染气体也使人类聚居的城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济、提高生活质量的同时也闯下了弥天大祸。不少灾害看起来似乎是天灾,而实际上却往往是属于人类自己造成的人祸。被破坏的地球大气正在对人类进行可怕的报复,大自然是绝不会因为人类的无知而原谅人类的。

1992年6月,世界各国元首、首脑云集巴西里约热内庐,在联合国《气候变化框架公约》上签字。为什么气候变化这样一个普普通通的科学问题,会变得如此令人关注?

原来,工业革命以来,由于人类大量燃烧化石燃料和毁灭森林,使全球大气中二氧化碳(CO2)含量在百年内增加了25%。如果按目前CO2浓度的增加速度,到2100年大气中CO2含量将增加一倍。据联合国发布的评估报告,那时全球平均气温会比现在上升1.0~3.5℃,这将引起极冰融化、海平面上升15~95厘米,从而淹没大片经济发达的沿海地区,还可能引起其他一系列严重问题。世界各国开始重视这种状况及其危害后果,共同商讨削减CO2排放量的问题。

什么叫温室效应

全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气覆盖,根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等的原理,可以计算出地球的地面年均温度为-18℃。这33℃的温差就是大气像被子一样保护地球造成的。这就是温室效应。

宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高,辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K,它发射的电磁波的波长很短,称为太阳短波辐射(其中包括从紫到红的可见光)。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却下来。地球发射的电磁波因温度较低而具有较长的波长,称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的:大气对太阳短波辐射来说几乎是透明的,而它却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时,它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气的温度比地面更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温,这也可以说是大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。

地球大气的这种保温作用,类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃(温室效应也可称为暖房效应或花房效应),因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。

温室效应源自温室气体

我们知道,并不是大气中的每种气体都会强烈吸收地面长波辐射的。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体,主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射,只有一个很窄的区段吸收很少,这个区段被称为“盲区”。地球主要通过这个盲区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇宙空间,从而维持地面温度不变。我们所说的温室效应,主要是指由于人类活动增加了温室气体的数量和品种,使这盲区即能返回宇宙空间的70%的热量的数值下降,使留下的余热增多而使地球变暖的情况。

不过,CO2等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强,但它们在大气中的数量却极少。如果把压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态,那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态,它的厚度是8000米。目前大气中CO2的含量是355ppm即百万分之355(ppm为百万分之一),把它换算到标准状态,就是2.8米厚。在8000米厚的大气中就占这2.8米厚的这一点点。甲烷含量是1.7ppm,相应是1.4厘米厚。臭氧浓度是400ppb(ppb为ppm的千分之一)换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb,2.5毫米。氟里昂有许多种,但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt(ppt是ppb的千分之一),换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体是极少的。正因为如此,所以人为释放的温室气体如不加限制,很容易引起全球迅速变暖。

早在1938年,英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后,指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6%,并指出从上世纪末到本世纪中叶全球存在变暖倾向,在世界上引起了很大反响。为此,美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗、亚山海拔3400米的地方建立起了观测所,开始了大气中CO2含量的精密观测。夏威夷位于北太平洋中部,几乎未受陆地大气污染的影响,观测结果有相当高的可靠性。

从冒纳罗亚山观测到的1958年4月到1991年6月大气中CO2浓度的变化曲线可以看出1958年时大气中CO2含量不过315ppm左右,而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于,人类每年燃烧55亿吨化石燃料(每吨约产生4吨CO2)中,大约只有一米进入了大气,其余一米主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和,大气中CO2含量将成倍上升。从图上还可发现CO2含量还有季节变化,冬夏可以相差6ppm。这主要是由于北半球广阔大陆上植被冬枯夏荣的影响,因为植物在夏季大量吸收CO2因而使大气中CO2浓度相对降低。

根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定,古代大气中CO2含量一直比较稳定,大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶,即工业革命前后开始逐步上升。人类用了240年时间,使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。

甲烷是仅次于CO2的重要温室气体。它在大气中的浓度虽比CO2少得多,但增长率却大得多。据联合国的气候变化委员会(IPCC)1996年发表的第二次气候变化评估报告的资料(简称《报告》),从1750~1990年共240年间CO2增加了30%,而同期甲烷却增加了145%。甲烷也称沼气,是缺氧条件下有机物腐烂时产生的,例如水田、堆肥和畜粪等都会产生沼气。一氧化二氮又称笑气,因为呼入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛,看上去像在发笑一样。它主要是由于使用化肥、燃烧化石燃料和由生物体所产生的。大气中的臭氧含量,在平流层中虽有减少,但在对流层中是增加的。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物,它在自然界里本不存在,完全是人类制造出来的。由于它的溶点和沸点都比较低,不燃、不爆、无臭、无害、稳定性极好,广泛用来生产制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少,但这些年增长率却很高,均达到年增5%。根据1987年国际《蒙特利尔议定书》,它在大气中的浓度将在21世纪初开始逐渐减少。

应当说明,CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多,有的要小好几个量级,但它们的温室效应作用却比CO2强得多,它们对大气温室效应的作用,根据IPCC第二次《报告》,都只比CO2低一个量级。这是值得注意的。

温室效应的后果

如前所述,工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少?

目前用的具体办法是,根据大气运动规律和物理状态变化规律,设计成数值模式进行计算。但由于人们对大气运动变化规律的认识还不够完善,取的简化设计办法也不同,因而各个模式的计算结果常相差很大。为此80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评诂,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升1.5~4.5℃。这就是对本问题最有权威的组织——联合国IPCC第一次《报告》中用的数字。

近年来,气候模式的模拟能力有了重大改进,这主要是考虑了大气中气溶胶(空气中悬浮的微小颗粒)的作用。因为在燃烧化石燃料放出CO2的同时也释放了巨量的硫化物等气溶胶。这种气溶胶颗粒会遮挡部分阳光使之无法到达地面,使地面气温降低,起到冷却作用。其数值据IPCC估计可达-0.5瓦/平方米,即相当于CO2增温效应(+1.56瓦/平方米)的1/3,比甲烷的增温效应(+0.47瓦/平方米)还略大。主要根据这个改进,IPCC1996年公布的第二个《报告》中,把2100年CO2倍增后全球平均气温的升温值从1.5~4.5℃,修改为1.0~3.5℃。评估报告中还指出,由于海洋的巨大热惯性,到2100年这个增温值中大约只有50~90%得以实现。

模式计算结果还说明,全球平均增温1.0~3.5℃并不均匀分布于世界各地。赤道和热带地区不升温或几乎不升温,升温主要集中在高纬度地区,数量可达6~8℃甚至更大。这一来引起另一严重后果,即两极和格陵兰的冰盖会发生融化,引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄,引起大范围地区沼泽化。还有,海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评诂报告中预计海平面上升20~140厘米(相应升温1.5~4.5℃),第二次评估报告中修改为15~95厘米(相应升温1.0~3.5℃),最可能值为50厘米。即比第一次评估结果降低了约25%。IPCC的第二次评诂报告还指出,从19世纪末以来的百年间,由于全球平均气温上升了0.3~0.6℃,全球海平面相应也上升了10~25厘米。

全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区,后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上,44个小岛国组成了小岛国联盟,为他们的生存权而呼吁。

此外,研究结果还指出,CO2增加不仅使全球变暖,还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少,加上升温使蒸发加大,气候将趋于干旱化。大气环流的调整,除了中纬度地区干旱化之外,还可能造成世界其他地区气候异常和一些灾害,例如低纬度台风强度将增强,台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起或加剧一些传染病流行。以疾为例,过去5年中世界痰疾发病率已翻一两番,现在全世界每年约有5亿人得痰疾,其中200多万人死亡。

但是,温室效应也并非全是坏事。最寒冷的高纬度地区增温最大,农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物质产量。还有的专家指出,在我国和世界历史上温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期。

在大气温室效应这个问题上,也有不同意见。有些科学家认为:目前数值模式还不成熟,计算结果过于夸大;百年升高0.3~0.6℃属于正常气候变化,不能证明是大气温室效应所造成。这是少数人的意见。

尽管如此,对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加,以及温室气体增加会造成全球变暖的原理,都是没有争论的事实。我们如果等到问题已发展到了可以明显感知的水平,就往往难以逆转。因此必须引起高度重视,以便取对策,保护好人类赖以生存的大气环境。

全球对策

大气温室效应造成的全球变暖,对策主要有以下3个方面。

第一方面是减少目前大气中的CO2。最切实可行的办法是广泛植树造林、加强绿化、停止滥伐森林;用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。还有利用化学反应来吸收CO2的办法,但在技术上都不成熟,经济上更难大规模实行。

第二方面是适应。这是无论如何必须考虑的问题。例如除了建设海岸防护堤坝等工程技术措施以防止海水入侵外,有地逐步改变当地农作物的种类和品种,以适应逐步变化的气候。日本北部因为夏季过凉,过去并不种植物稻,即使种了产量也很低。由于培育出了抗寒抗逆品种,现在即使在最北的北海道也不仅能长水稻,而且产量还很高。这是一个很好的例子。气候变化是一个相对缓慢的过程,只要能及早预测出气候变化趋势,我们是能找到适应对策并顺利实施的。

第三方面是削减CO2的排放量。这是在1992年巴西里约热内卢世界环境与发展大会上,各国***共同签署的《气候变化框架公约》的主要目的(框架是指比较原则,有待进一步具体化的意思)。公约要求在2000年发达国家应把CO2排放量降回到1990年水平,并向发展中国家提供资金和转让技术,以帮助发展中国家减少CO2的排放量。近百年来全球大气中CO2浓度的迅速升高,绝大部分是发达国家排放造成的。发展中国家首先是要脱贫、要发展,发达国家有义务这样做。

由于公约是框架性的,并没有约束力。而削减CO2排放量直接影响到发展中国家的经济利益,因此有的发达国家不仅没有减排,还在增排,现在看来,2000年根本不可能降到1990年水平。在19年12月11日结束的联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会(日本京都会议)上发展中国家和发达国家展开了尖锐紧张的斗争。最后,发达国家作出让步,难产的《京都议定书》终于得到通过。议定书规定,所有发达国家应在2010年把6种温室气体(CO2、一氧化二氮、甲烷和3种氯氟烃)的排放量比1990年水平减少5.2%。这虽与发展中国家的要求的到2010年减少15%和到2020年减少20%的目标相差很大,但毕竟这是一份具有约束力的国际减排协议。