从气候预测和气候变化预估方面看气候预测和气候变化_气候预测方法

1.浮游植物将预测全球气候变化？会出现哪些变化呢

气候变化，是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。

那么具体而言，什么是气候变化？

气候变化是指气候平均值和离差值2者中的1个或2者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降，表明气候平均状态的变化；离差值增大，表明气候状态不稳定性增加，气候异常愈明显。《联合国气候变化框架公约》第一款中，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外，由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。

造成气候变化的原因是什么？气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。既有自然因素，也有人为因素。

在人为因素中，主要是由于工业革命以来人类活动（特别是发达国家工业化过程的经济活动）引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放温室气体，导致大气温室气体浓度大幅增加，温室效应增强，从而引起全球气候变暖。据美国橡树岭实验室研究报告，自1750年以来，全球累计排放了1万多亿吨二氧化碳，其中发达国家排放约占80%。

国际应对气候变化有哪些主张呢？尽管还存在一点不确定因素，但大多数科学家仍认为及时取预防措施是必需的。全球气候变化问题引起了国际社会的普遍关注。针对气候变化的国际响应，是随着联合国气候变化框架条约的发展而逐渐成型的。19年第一次世界气候大会呼吁保护气候；1992年通过的《联合国气候变化框架公约》确立了发达国家与发展中国家“共同但有区别的责任”原则，阐明了其行动框架，力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平，从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”；19年通过的《京都议定书》(以下简称《议定书》)确定了发达国家2008～2012年的量化减排指标；2007年12月达成的巴厘路线图，确定就加强UNFCCC和《议定书》的实施分头展开谈判，并于2009年12月在哥本哈根举行缔约方会议。

到目前为止，UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件，并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所取的措施达成共识，但全球气候变化会给人带来难以估量的损失，气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受，并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。

我国气候变化史

13年，竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000年中，汉代是温暖时期，三国开始后不久，气候变冷，并一直推迟到唐代开始。唐末以后，气候再次变冷，至15世纪渐入小冰期，呈2峰3谷结构，直至20世纪初气候回暖，小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛用。但近些年来，由于新资料的发现和研究方法的改进，许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000~3000年以来，中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段：

（1）西周冷干气候(公元前11世纪至公元前8世纪中期)；（2）春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8世纪中期至公元前1世纪)；（3）西汉后期至北朝凉干气候(公元前1世纪中期至6世纪)；（4）隋和唐前、中期暖湿气候(7~8世纪)；（5）唐后期至北宋时期凉干气候(9~11世纪)；（6）金前期湿干气候(12世纪)；（7）金后期和元代凉干气候(13和14世纪前半叶)；（8）明清时期冷干气候(14世纪后半叶至20世纪初)。

后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改，但总的趋势大致如此。

历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动，引起冷暖的变化，而且在湿度方面也存在一定的变化。总的说来，暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的，但每个冷暖期内部又有干湿波动，不可一概而论。朱士光等研究认为，气温的变化要快于降水量的变化，而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期，气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性，但不完全同步。

21世纪的气候变化——令人担忧的同时也要反思

古文明的没落给我们警示

孤耸于太平洋的复活节岛是地球上最偏远的地区之一。拉诺·洛拉科火山口那亘古沉默的巨石人像是古文明留给我们的唯一见证。在人类对环境的过度开发中，古文明消失了。而在部落之间无休止的争斗中，掠夺性的砍伐使大片的森林迅速地从地球上消失殆尽，水土不断流失、鸟类濒临毁灭，维系人类生存的粮食及农业系统屡遭破坏。灾难迫在眉睫，警钟已鸣，但为时已晚，崩溃性的危机在所难免。

复活节岛的故事令人惊惶，它警示我们，不善待生态将会给地球带来怎样的恶果。21世纪气候的变化正是这一故事在全球的延伸，差别在于：在复活节岛，击垮人们的是无法预测和难以控制的危机，而在当今，无知绝不是我们开脱的理由。我们有证据也有能力避免危机，我们知道一切照旧将会带来怎样的后果。

1963年，也就是古巴导弹危机后最严峻的冷战期间，约翰·肯尼迪总统曾经指出：“在这个星球上，人类是不可分割的，具有共同的脆弱性，这是我们这个时代不容争辩的事实。”当时，笼罩全世界的是核的魔影，40年过后，笼罩着我们的则是气候变化危机，这已是不争的事实。

气候变化使人类面临着双重灾难的威胁。①气候变化直接威胁人类发展。世界各国人民都受气候变化的影响，但那些最贫困的人们将首当其冲，受到最直接的危害，的匮乏往往使他们束手无策。这一灾难离我们并不遥远。如今，这一灾难已显山露水，它减缓了我们实现千年发展目标的进程，加剧了各国内部以及各国之间的不平等。如果对此置之不理，人类发展将在21世纪跌入倒退的深渊。②气候变化将给未来带来灾难。同冷战期间的核对峙一样，气候变化不仅威胁贫困的人们，也威胁着整个星球，威胁着我们的后代。目前我们所走的是一条不归路，必将导致生态灾难。全球变暖的速度，变暖的准确时间，以及产生怎样的影响目前还不得而知，但是，地球巨大冰盖的瓦解正在加速，海洋正在变暖，雨林系统正在崩溃，其他一些后果业已成为现实。这些危险有可能引发一连串的后果，彻底改变我们星球的人文和自然地理状况。

我们这一代有能力也有责任改变这种后果。直接危险正在向世界上最贫困的国家及其最弱势群体严重倾斜。然而，没有永远风平浪静的港湾。富裕国家及其人民尽管没有直接面对日渐逼近的灾难，但最终也难以避免这些灾难的影响。因此，预先取措施缓和气候变化，将是全人类（包括发达国家后代）避免未来灾难的基本保障。

气候变化的核心问题，是地球吸收二氧化碳和其他温室气体的能力正在受到严重影响。人类生活已超出了环境的恢复能力，在生态方面，人类已经欠下了后代无力偿还的巨债。

气候变化促使人们以一种全新的视角思考人类的相互依存性。不管何种原因将我们分开，人类共享地球，就同复活节岛的岛民一同分享他们的岛屿一样。连接人类社会的纽带没有国界之分，也不受代与代之间的限制。任何国家，不论大小，都不能无视他人的命运，将今日的行为给未来人造成的后果抛诸脑后。

我们的后代将以我们面对气候变化做出的反应来衡量我们的道德价值。这种反应将成为当今政治***如何取行动信守诺言、消除贫困并建设更包容世界的证据。如果我们的行为使大部分人类更加边缘化，那么就是对国家之间社会公平与公正的蔑视。气候变化还向我们提出一个尖锐的问题——如何看待我们与后代之间的关系？行动是张晴雨表，反映了我们对跨代社会公平与公正的承诺，是后代对我们的行为做出评断的依据。

有些迹象令人鼓舞。几年前，气候变化怀疑论大行其道。气候怀疑论者得到了大型公司的慷慨赞助，他们的理论受到媒体大肆宣扬，某些也对他们言听计从，从而误导了公众的理解。今天，每位诚信的环境科学家都认为气候变化已是一项严重的事实，而且气候变化与二氧化碳排放有关。世界各国也认为如此。科学上达成一致并非意味着对全球气候变暖原因及后果的争论就此结束：气候变化科学所研究的是可能性，而非必然性，但至少如今的政治辩论是以科学为依据的。

然而，科学证据与政治行动之间存在着很大差距。到目前为止，绝大多数都没有达到气候变化减排要求。最近，间气候变化专门委员会公布了第四次评估报告。大多数都对此有所反应，承认气候变化勿庸置疑，需要取紧急行动。八国集团连续召开了会议，重申取具体措施应对气候变化的必要性。它们承认巨轮似乎正朝着冰山航行，这是个不祥的征兆。遗憾的是，它们还没有断然取措施，为温室气体确定一条新的排放路线。

时间所剩无几，这是不争的事实。气候变化这一挑战必须要在21世纪得到解决。目前尚没有什么技术能够立竿见影。虽然时间跨度很长，但这绝不能成为敷衍和犹豫不决的借口。为找到有效的解决方案，各国必须解决全球碳预算中的存量与流量问题。由于排放增加，温室气体存量日益上升。但是，即使我们从明天开始停止排放，温室气体存量的下降速度也十分缓慢。这是因为二氧化碳排放后将长时间停留在大气中，而气候系统的反应却很缓慢。这种系统固有的惰性意味着，要经过很长时间，今天碳减排的效果才能显示出来。

成功减排的机会大门正在关闭。在不造成危险气候变化的前提下，地球吸收二氧化碳的能力是有限的，而我们正在逼近这一限度。我们没有多少时间确保这扇机会之门依然敞开。我们要在这段时间内，向低碳能源系统过渡。这是一个高度不确定的领域。但确定的是，如果仍然像过去一样，那么世界将难逃原本可以避免的“双重灾难”——近期人类发展倒退和后代面临生态灾难的危险。

如同复活节岛遭遇的灾难一样，结果是可以避免的。目前《京都议定书》的承诺期将于2012年结束，借此机会，我们可以制定多边战略，重新界定全球生态依存关系的管理方式。各国在协商议定书时指出，首先应确定21世纪的可持续碳预算，并在承认各国责任“共同但又有差别”的情况下，制定碳预算的实施战略。

要想取得成功，世界上最富裕国家必须发挥带头作用。这些国家的碳足迹是最深的，但同时具备尽快进行大幅度减排的技术和资金能力。但是有效的多边合作框架要求所有排放大国（包括发展中国家）都要积极参与。

浮游植物将预测全球气候变化？会出现哪些变化呢

气候变化预测的不确定性中，影响气候变化的发生时间和发展的是（C大气环流）。

气候变化是指地球气候系统长期变化的自然现象，包括气温、降水、风等气象要素的变化。这种变化可以是长期的，也可以是短期的。影响气候变化的因素有很多，包括自然因素和人为因素。自然因素包括太阳辐射、火山活动、大气环流等，人为因素则包括温室气体排放、土地利用变化、城市化等。

大气环流是指大气圈中的气流运动，包括全球范围内的大气循环和地区范围内的小尺度天气系统。大气环流对气候变化有重要影响。例如，大气环流可以将热带地区的热量输送到极地地区，保持地球的气候平衡。同时，大气环流也可以影响地区性的气候特征，如季风气候、海洋性气候等。

因此，大气环流是影响气候变化的重要因素之一。它可以通过影响热量和水汽的输送，进而影响气候变化的发生时间和发展。例如，大气环流可以将热带地区的热量和水汽输送到某一地区，导致该地区的气候变化提前或推迟。

气候变化的影响因素：

1、温室气体排放是导致气候变化的主要原因之一。人类活动导致的大量排放温室气体，如二氧化碳、甲烷、氧化亚氮等，使得地球的气温升高，进而引发了气候变化。这些温室气体的排放主要是由于人类对能源的需求和消耗，以及工业和农业活动等。

2、土地利用变化也是影响气候变化的重要因素之一。土地利用变化包括城市化、农业种植等，这些活动会导致土壤侵蚀和土地质量下降，进而影响土壤微生物的生存和生态系统的健康。这些变化会进一步影响气候变化，形成恶性循环。

3、人类活动也会对气候变化产生影响。例如，农业种植和工业生产会导致温室气体的排放，进而影响气候变化。同时，人类活动也会对自然环境产生影响，如森林砍伐、湿地排水等，这些活动会导致生态系统的破坏和气候变化。

浮游植物对全球生态圈的作用

浮游植物是水生系统中最为微小，且无根的漂浮植物。虽然体积较小，但却能吸收与陆生植物同比例的二氧化碳，在全球生态系统中发挥着重要的作用。

由于浮游植物的数量众多，就连初级生产发生微小的变化也会影响二氧化碳的浓度，从而影响到全球的生态环境。

浮游植物（藻类）

随着全球温度的升高，浮游植物的初级生产就需要持续和系统的监控。除了实地研究以外，卫星数据在其中还起到更直观的作用。为此，NASA以及各国均发射了数架探测卫星，研究海洋气候变化就是这些卫星的任务之一。科学家还结合探测卫星提供的1998-2018年全球海洋颜色变化数据，发现初级生产量会因地点和季节而变化。

数据显示全球每年的初级生产总量在38至42亿吨碳，加上地区差异，沿海地区的产量高，远洋的产量低。

全球每月初级生产量

浮游植物将预示气候变化

当然，通过浮游植物，还可以预测全球的气候变化。科学家的手上可是掌握着近20年的全球海洋颜色变化数据，通过这些数据，确实可以将浮游植物的初级生产与特殊年份的极端天气相结合，从而推断出未来可能发生的气候变化。如厄尔尼诺现象，印度洋偶极子和北大西洋涛动等特殊气象，都可能与浮游植物的初级生产水平的提高和降低相关。

所以科学家目前正在着手开发一个可靠的模型，从而可以准确预测气候将要发生的影响，以提前适应这个世界不断变化的节奏。如果能赶在年中将模型开发完毕，科学家甚至可以预测一下下半年即将到来的厄尔尼诺现象所带来的影响，也好为当地渔民或沿海地区居民做好相关预案，甚至能提前预测本次厄尔尼诺现象的结局。

理想总是很丰满，现实却总是并非如此，专业的海洋气候学专家已经表示：尽管我们拥有将近20年的观测数据，但我们依旧无法直接确定下一次气象出现的准确时间和结局。至少还要再经历30年，那时的我们才能确定任何清晰的气候趋势。

直至目前，浮游植物的境地依然处于比较尴尬的局面，因为它实在是太容易被忽略了。就像每个人都知道树木或森林是多么重要，甚至能准确地说出?地球之肺?的准确地点，却根本不知道你的第二口呼吸都来自海洋?这些毫不起眼的浮游植物。