氣候演變

眾所周知，全球氣候正在經歷一場以變暖為主要特徵的顯著變化；氣候變化引起了很多環境問題，比如水資源短缺、生態系統退化、冰川退縮等等，其中相當一部分帶來嚴重的負面影響。氣候與環境變化的原因可以分為自然因素和人為因素兩類。就人類活動引起的氣候與環境變化而言，其負面影響大於正面影響，已經對經濟社會的可持續發展構成了嚴重的威脅，引起了各方面的高度注意。現在,氣候與環境問題不僅政府關心，老百姓關心，科技界也很關心。從這個意義上説,氣候變化不僅是個科學問題,更是經濟、社會、政治乃至外交問題，是地球表層系統的一個涉及自然科學和社會科學多學科、跨領域交叉的複雜問題。

在地球運動的漫漫歷史中，氣候總在不斷變化，究其原因可概括為自然的氣候波動和人為因素兩大類。

據國家氣候中心副主任羅勇介紹，氣候變化的原因可能是自然的內部進程，或是外部強迫，或者是人為地持續對大氣組成成分和土地利用的改變等。

科學研究認為，太陽輻射的變化、地球軌道的變化、火山活動、大氣與海洋環流的變化等是造成全球氣候變化的自然因素。而人類活動，特別是工業革命以來人類活動是造成目前以全球變暖為主要特徵的氣候變化的主要原因，其中包括人類生產、生活所造成的二氧化碳等温室氣體的排放、對土地的利用、城市化等。 ^[1]  政府間氣候變化專門委員會第四次評估報告認為，近50年的氣候變化很可能是由人類活動產生的。 ^[2-3] 

氣候演變的影響是綜合性的，涵蓋生態環境、水資源安全、農林與糧食等經濟安全、人類健康與發展等諸多領域。

在未來十年，氣候變化雖不大可能導致全球生態系統的突變，但對海陸生態的影響可能為不利為主。在陸地生態系統中，有很高可信度表明：春季時間的發生時間提前以及植物生長和動物活動範圍朝着兩級和高海拔推移均與近期變暖有關。在某些海洋和淡水系統中，有高可信度表明，藻類、浮游生物和魚類的大量繁殖範圍的遷移和變化均與水温不斷升高以及與冰蓋、鹽度、含氧量和環流的相關變化有關。物種滅絕是氣候變化可能導致的一種不可逆轉的影響。氣候演變可能對水體的特性與水資源安全造成影響。一是導致水體物理特性的變化，如冰體融化，海平面上升。二是導致水體化學特性變化，如海水酸化等。

氣候變化將對農業、林業與糧食安全等產業帶來挑戰。2011年聯合國糧農組織報告指出，氣候變化將在未來數十年嚴重影響用於糧食生產和農作物生長的水資源，加劇糧食減產。氣候變化會以多種方式對農業林業產生影響，部分是積極的，如促使氣温升高、增加二氧化碳濃度等，引起降雨變化，加劇雜草和病蟲害等帶來的壓力等。 ^[4] 

氣候變暖影響到人類健康，這是一個證據確鑿的全球性共識。氣候變化帶來的健康風險包括哮喘、極端高温易感、傷疤痛、風濕痛、心肌梗等多種氣象病，甚至死亡。降雨量的增加將破壞下水道和供水系統，使腹瀉疾病發病率上升，某些地區暖冬、春季解凍早於霜凍推遲可能延長花粉季節、帶來有毒植物激增等多種健康問題。其中，低收入人羣和有色人種受氣候變化影響的程度與後果更加嚴重。

氣候變化將影響人類安全發展的問題。氣候變化對世界人口數量、質量、結構與流動等方面都將產生影響。並影響人類生存的自然環境和社會環境，以及個人知識、財產和行為等。環境惡化在許多方面都阻礙了個人的能力發展。一個國家受到極端天氣影響的人數增加10%，則人類發展指數將減少約兩個百分點，這對收入影響頗大，對人類發展指數水平中等的國家造成的影響更大。 ^[4] 

氣候變化是引發自然災害的重要因素之一。在漫長的地史過程中，氣候週期性的變化使自然災害的多發期呈現出一定的週期性。本文研究了不同時間尺度的氣候冷熱變化週期與自然災害多發期的關係，發現氣候由熱變冷時期與自然災害多發期具有很好的對應關係。 ^[5]  從洪水多發期的時間分佈上可以發現，洪水多發期都出現在冷氣候時段，這與冷氣候時段降水量多是一致的。而乾旱的發生發生週期與區域冷氣候、暖氣後的變化有關，如赤道熱帶地區湖泊水位的變化就與氣候演變週期中冷時段和暖時段相關。從地震和火山多發期的時間分佈與氣候演變週期間的關係看，在熱氣候期開始向冷氣候器轉變時，幾乎都伴隨着大的造山運動，而火山多發期，也都出現在氣候由暖轉冷時期。 ^[5] 

全球氣候變暖會引起海平面升高，危及佔世界人口一半以上的沿海地區的人們生存環境，全球氣候變冷，會引起冰川前進、凍害和影響農作物生長等。氣候變化還與許多其他自然災害有聯繫。如歐洲公元1300-1400年和1700年前後受到蝗蟲的肆虐，同期還是冰川、雪崩、巖崩、海潮洪水及洪水多發期，而這昂個時期正是氣候週期的冷時段。多項研究表明，氣候演變與自然災害確實有密切的關係，尤其是氣候後熱轉冷時期，往往是多種自然災害的多發期。 ^[5] 

1988年世界氣象組織和聯合國環境規劃署聯合組建了政府間氣候變化專門委員會(IPCC),定期對氣候變化的科學、影響和減緩進行評估。IPCC評估報告反映的是科學界對氣候變化問題最權威、最全面的認識,代表了目前對全球氣候變化研究的科學認知水平,成為各國制定相關政策的重要依據。

IPCC分別於今年的2月、4月和5月正式發佈了第四次評估報告,闡述了當前對氣候變化主要原因、氣候變化觀測事實、氣候的多種過程及原因以及未來氣候可能變化的科學認識,氣候變化的主要影響以及減緩氣候變化的研究進展,反映了當今國際科學界的主流觀點。

報告認為,人類活動對氣候的影響總體上是增暖的。由於人類活動的影響,自1750年工業革命以來全球大氣中二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等温室氣體的濃度顯著增加,它們的總體效應是引起氣候變暖。

最新的觀測事實表明氣候系統的變暖是不容置疑的。根據氣候代用資料和儀器觀測的近2000年來的全球地表平均温度的變化,顯示出從上個世紀開始温度急劇上升,1998年和2005年是近一千年來温度最高的兩年。近百年來全球平均地表温度上升了0.74℃,其中尤以1910~1945年和1979~2005年的升温最為明顯。20世紀後半葉北半球平均温度很可能比近500年中任何一個50年時段的平均温度都高,並且可能至少在最近1300年中是最高的。從全球分佈來看,全球所有地區都變暖,而且北半球中高緯度地區變暖更明顯。

冰凍圈是地球氣候變化的關鍵圈層,由於氣候變暖,國際冰川協會統計的20條冰川都表現為退縮。海冰也在變化,北極海冰在減少,尤其是春季海冰,但是南極海冰面積有所上升。在歐亞大陸,北半球中高緯地區,每年三到四月份平均的積雪面積也在逐漸下降,這也和全球變暖有關係。全球變暖造成的冰川、積雪融化,以及海洋温度上升引起的熱膨

脹等,引起了海平面的上升。整個20世紀的海平面上升估計為0.17米,最近50年上升的速度還在加快。

近50年極端天氣氣候事件發生了明顯變化。觀測表明,近50年來,大部分陸地區域的強降水發生頻率已經上升,與增暖和觀測到的大氣水汽含量增加相一致。極端温度發生了大範圍變化,冷晝、冷夜和霜凍變得更為少見,而熱晝、熱夜和熱浪變得更為頻繁。自1970年以來,在更大範圍地區,尤其是在熱帶和副熱帶,發生了強度更強、持續更長的乾旱。

近50年全球變暖“很可能”是人類活動所致。全球大氣二氧化碳濃度已從工業化前的約280ppm,增加到了2005年的379ppm,該濃度值已經遠遠超出了根據冰芯記錄得到的六十五萬年以來的自然變化範圍。人類活動(尤其是化石燃料的使用)“很可能”是導致氣候變暖的主要原因。“很可能”表示至少90%以上的可能性,這比六年前的科學認識水平有所提高。

本世紀末全球平均升温幅度大致為1.1到6.4℃,與此同時,全球海平面可能上升0.18到0.59米。在未來20年中,氣温大約以每10年0.2度的速度升高。在全球繼續變暖的背景下,本世紀極端乾旱、高温和暴雨發生頻率可能增加,熱帶氣旋強度可能增強。大約從1970年以來,全球呈現出熱帶氣旋強度增大的趨勢,未來隨着熱帶海表面温度的升高,熱帶氣旋(包括颱風和颶風)可能會變得更強,這會導致風速更大、降水更強。

總之,國際主流氣候科學界再一次向全世界發出了比以往更加明確、肯定的信息:更大程度的、不尋常的全球變暖已經是不爭的科學事實,人類活動對氣候變化具有顯著影響。 ^[2] 

從以下三個例子可以看出氣候變化問題的重要性。第一個例子是,2007年4月16日,美國海軍分析中心軍事諮詢委員會發布了《國家安全與氣候變化威脅》的報告,從軍事角度評估了氣候變化對美國國家安全的潛在威脅。這是繼2003年10月美國國防部給布什政府提供《氣候突變的情景及其對美國國家安全的意義》的報告後,美軍方再次拋出關於氣候變化威脅美國國家安全的報告。報告分析了氣候變化的哪些後果可能會影響到美國國家安全,這些後果如何影響美國國家安全,美國應採取何種措施降低這些影響。報告指出,不同於傳統意義上的安全威脅,氣候變化會通過影響糧食、水資源、能源等戰略資源的供應與再分配,引發社會動盪、邊界衝突,擾亂現有國際秩序和地緣政治格局,對美國國家安全構成嚴重威脅。

第二個例子是,2004年5月28號在全球同步放映了一部美國影片《後天》。影片講述了人類活動造成的温室效應引起氣候突變,地球在短時間內突然急劇降温,進入一個新的冰河期,或者是寒冷期,整個北半球陷入了暴風雪、龍捲風、海嘯等自然災難之中的故事。影片中海浪翻滾、頃刻間毀滅城市的場面深深地印在人們的腦海中。

第三個例子就是《聯合國氣候變化框架公約》和《京都議定書》。在2004年9月30日俄羅斯批准《京都議定書》後,《京都議定書》已於2005年2月16日正式生效。中國參與《氣候變化框架公約》國際談判面臨的壓力越來越大。如果我們處置不當,會影響我們作為一個負責任大國的國際形象以及經濟社會發展的外部環境,從而影響中國全面建設小康社會的步伐。

從以三個例子可看出,氣候變化的問題既是科學問題,也是技術、經濟、社會、政治乃至外交問題,是自然科學和社會科學緊密結合的一個學科。 ^[2]