什么是氣侯變化

氣候變化是長時期大氣狀態(tài)變化的一種反映。氣候變化主要表征大氣各種時間長度的冷與暖或干與濕變化。冷與暖或者干與濕相互交替組成了不同的變化周期。但是，這些變化的周期是不嚴格的，一個周期內前后階段往往不具有對稱性，而且不同周期的長度還可以相差很大。氣候變化就是這樣一種比較復雜而且是周而復始地準周期變化。

氣候變化存在著多種不同的周期，氣候變化的周期越長，變化的幅度越大。現(xiàn)代資料能分辨出幾年周期的氣候變化，是研究氣候變率的基本資料。歷史氣候史料能反映幾十至幾百年的氣候變化，是現(xiàn)代氣候變化的重要背景。地質資料能反映上萬年的氣候變化，給出這一期間氣候變化的總趨勢。地質資料與史料雖然是古代資料，但是它們所反映的氣候變化周期對現(xiàn)代氣候變化有制約作用。

世界上任何事物，要知道它的未來，必先了解它的過去，氣候也是這樣。研究長時期內的氣候變化是十分有意義的。長時期尺度的氣候是較短時間氣候狀態(tài)的背景和分析依據。不知道過去的氣候變化，就弄不清當前氣候的來龍去脈，也就不能認識和評價現(xiàn)在的氣候與預測未來的氣候。

目前，我們比較關心的是近百年來的氣候變化。近百年的氣候變化已經可以用氣象觀測數據表示。近百年來全球氣候變化最突出的特征是溫度的顯著變暖。幾乎所有的溫度觀測記錄分析都表明，從19世紀末期到20世紀90年代，全球平均溫度上升了大約0.6℃，增暖速率為0.5℃／100年。氣候的變暖造成世界上許多的冰川消融，甚至消失，全球平均冰川物質平衡為負；近百年全球海平面平均也上升了15厘米，其中一半估計是由于海水的熱力膨脹造成的，另一半是由于冰雪溶化造成的,20世紀70年代開始的衛(wèi)星觀測表明，北半球春季和夏季的雪蓋面積，從1987年以來已經減少了10%。這些間接的證據也都說明了20世紀氣候在變暖。一般說，各地降水大致呈波動狀。溫度在30～40年代為最暖期，以后下降，到20世紀80年代又升到第二個高溫期。

我國近百年來的溫度變化與世界的平均情況基本相似，30～50年代是溫度較高的時期，以后略有回降，到20世紀80年代又上升到一個新的高值。據中國氣象局近來的統(tǒng)計資料，從20世紀50年代～80年代間，升溫比較明顯的是在我國北方，而長江流域和西南各省氣溫反而有所下降。升溫最多的省份是黑龍江（0.7℃）、內蒙古（0.83℃）、北京（0.88℃）、河北（0.84℃）、吉林（0.65℃）、遼寧（0.64℃）、山西（0.65℃）等省（市）；降溫最多的是四川（-0.92℃）、湖北（-1.09℃）。因此，近百年我國的溫度變化是北方升溫趨勢明顯，南方不明顯，有些地方甚至出現(xiàn)降溫的情況。

人類活動與氣候變化

人類活動是全球氣候系統(tǒng)中的重要成員之一，也是氣候變化的一個重要影響因素。人類活動對氣候變化的影響以及兩者之間的聯(lián)系，是20世紀70年代以來的熱門話題。由于近百年來全球氣溫有變暖的趨勢，同時科學家們又注意到人類向大氣中排放的微量氣體濃度明顯增加，因此，兩者之間是否有因果聯(lián)系等，是各國科學家、公眾和政策制定者關注的問題。

在人類出現(xiàn)于地球后的數萬年發(fā)展過程中，絕大部分時間是被動地適應居住環(huán)境和相應的氣候條件。在此期間，人類并未對環(huán)境和氣候產生足夠大的影響，氣候仍在其基本因子的作用下變化著。但在世界工業(yè)革命后的200年間，地球上人口劇增，科學技術發(fā)展和生產規(guī)模的迅速擴大，人類對環(huán)境的破壞和對氣候的影響越來越大，地球表面及大氣的自然狀態(tài)受到破壞。由于砍伐森林和燃燒礦物燃料，大氣中的二氧化碳濃度迅速增加，造成溫室效應加劇。20世紀60年以來，氯氟烴等微量氣體的增加，又加速了這一過程。同時，由于過渡放牧，破壞原始森林及自然植被改變了地表的物理狀況，城市的擴展造成熱島效應，大氣污染，平流層臭氧受到破壞使南極臭氧洞擴大。這些都直接或間接改變了氣候系統(tǒng)的狀況。目前，這種因人類活動造成的氣候變化，在數十年到百年時間尺度的氣候變化中，其影響程度已可達到和自然因子影響同等的程度。因此，若不加以合理規(guī)劃和控制，人類活動對氣候的影響將日漸加劇，不僅會破壞人類賴以生存的居住環(huán)境，還將危及社會的可持續(xù)發(fā)展。

人類活動對氣候和環(huán)境的影響，許多可以后延數十年乃至上百年，在相當長的時間內難以恢復。如何評價人類活動對氣候環(huán)境的影響，如何采取有效措施存利去弊，以改善人類居住環(huán)境和氣候狀況，確保社會的可持續(xù)發(fā)展，便成為擺在人們面前的一個重大問題，也是擺在各國政府面前的一個迫切需要解決的問題。我國處于世界氣候脆弱帶，全球變暖必將對我國經濟和社會發(fā)展帶來重大影響。

人類活動對氣候變化的影響

人類活動給氣候變化帶來的影響，不僅直接影響到氣候的冷暖與干濕，而且對生態(tài)環(huán)境、經濟貿易仍至國際政治關系產生廣泛的影響，同時環(huán)境與經濟的改變反過來又會影響到氣候變化。可以說當前的全球氣候變化是迄今人類遇到的一個最復雜的地球系統(tǒng)科學問題之一。世界氣象組織主持制定的世界氣候影響計劃提出了氣候對人類影響的十個研究方向：1.人類的健康和工作能力；2.住房建筑和新住宅區(qū)；3.各類農業(yè)；4.水資源開發(fā)和管理；5.林業(yè)資源；6.漁業(yè)和海洋資源；7.能源的生產和消費；8.工商業(yè)活動；9.交通和運輸；10.各種公共服務。其中，由于氣侯變化而引起的海平面升降、農業(yè)和糧食的供給、環(huán)境污染、生態(tài)系統(tǒng)變化、淡水資源以及人類健康等方面的影響問題最受關注。

人類活動引起的溫室效應增強，是目前最為重要的全球環(huán)境問題之一。在寒冷地區(qū)的農業(yè)生產中，為使農作物如蔬菜等能夠在寒冷氣候中正常生長，經常建造玻璃(或透明塑料)房屋，將農作物種植在里面。利用玻璃可以讓太陽短波輻射通過的原理，保持白天室內足夠溫暖的溫度。又利用夜晚室內地面長波輻射被玻璃返回地面的原理，繼續(xù)保持室內夜間溫暖的溫度。人們稱這樣的玻璃房屋為溫室。大氣中有些微量氣體，如水汽、二氧化碳、氧化亞氮、甲烷等，能夠起到類似玻璃的作用，即大氣中的這些微量氣體能夠使太陽短波輻射的某些波段透過，達到地面，從而使近地面層變暖；又能使地面放射的長波輻射返回到地表面，從而繼續(xù)保持地面的溫度。人們把大氣中微量氣體的這種作用稱為大氣中的溫室效應，而把具有這種溫室效應的微量氣體稱作“溫室氣體”。據研究，如果大氣中沒有這些溫室氣體，地表平均溫度要比現(xiàn)在低33℃。所以這些溫室氣體的存在，對于在地表形成今天這樣適宜生物生存的溫度是十分重要的。

自從工業(yè)革命(1750年)以來，人類由于使用煤炭、石油和天然氣等化石燃料，以及加速毀林和破壞草原，大氣中溫室氣體如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮的濃度分別增加了30%，145%，15%(1992年資料)，這些變化主要歸因于人類活動。許多溫室氣體可在大氣中存在很長時間(例如，二氧化碳和甲烷可存在幾十年到數百年)，具有增溫作用。因此，它們將在很長時間內起作用。

近百年全球變暖的證據，除氣溫外，還表現(xiàn)在諸多方面，近幾十年的觀測記錄表明，從地表到對流層低層和中層均存在增暖特征，陸地土壤溫度及海洋表層海溫也在變暖。另外，探測資料還顯示，對流層高層與平流層低層有變冷的趨勢。此外，全球大部分陸地區(qū)域的日最低溫度明顯變暖，因此日較差明顯減小。近百年全球海平面平均上升了20～30厘米；全球中高緯度冰雪融化，冰川范圍向高緯度收縮，尤以北美與歐亞大陸北部最為明顯，高山雪線也明顯收縮。

氣候變化與經濟和社會發(fā)展息息相關。全球變暖對農業(yè)生產造成極大危害，在一些農業(yè)生產脆弱區(qū)，蟲害增加和干旱可能造成糧食減產，從而改變糧食貿易格局。此外，全球變暖對自然地球生態(tài)系統(tǒng)影響也十分明顯，由此造成的社會經濟后果將非常嚴重，特別是對于生態(tài)脆弱區(qū)。這些地區(qū)的社會經濟發(fā)展嚴格依賴于自然生態(tài)系統(tǒng)，生態(tài)系統(tǒng)的改變，將對糧食、燃料、醫(yī)藥和建筑材料等產生影響，危及人類生存。

全球變暖對水循環(huán)的影響，在脆弱的干旱與半干旱地區(qū)更加明顯。例如，我國的干旱和半干旱地區(qū)近50年來有明顯變干的趨勢，一些河流和湖泊已經干枯。全球變暖將可能使華北地區(qū)變暖變干，造成該地區(qū)干旱加劇，水資源更加短缺。水循環(huán)變化，將改變農業(yè)、生態(tài)系統(tǒng)和其它方面的用水方式，這將對本已處于干旱狀態(tài)的區(qū)域(如非洲撒哈拉地區(qū))的農業(yè)和水力發(fā)電等造成嚴重后果。一些對水資源脆弱和敏感的地區(qū)，將可能承受不了這種壓力。

全球變暖及相應的一系列氣候變化，對人類健康也會有直接或間接的影響。研究表明，隨著全球變暖，夏季高溫日數將明顯增加，心臟病和高血壓病人犯病和死亡率都將增加。氣候的急劇變化，如寒潮爆發(fā)或春季強冷空氣的入侵等，對人的健康會有影響，尤其是一些病人和體弱的人群。全球變暖引起的病蟲害增加和細菌繁殖，對人類健康的危害極大。例如高溫與高濕可能造成蚊蠅孳生，導致霍亂病、瘧疾病和黃熱病等發(fā)病率增加。高溫與干旱可能導致一些傳染病增加，這在人口聚集區(qū)危害更大。溫度和降水的變化，可能從根本上改變病媒傳染的疾病和病毒性疾病的分布，使其移向較高緯度地區(qū)，令更多人口面臨疾病危險。許多發(fā)展中國家由于醫(yī)療設備和藥物條件較差，而面臨更大威脅。

全球變暖造成冰雪大量融化和海水熱膨脹，將加快海平面上升，改變海洋環(huán)流和海洋生態(tài)系統(tǒng)，對社會經濟造成重大損失。全球海平面上升將直接危及到低島嶼、低海岸帶，及地勢低洼地區(qū)和國家，許多城市坐落在海岸附近，那里人口密集，工農業(yè)發(fā)達。海平面上升，海水可能淹沒農田，污染淡水供應，還可能改變海岸線。

全球變暖將對人類居住環(huán)境、能源、運輸和工業(yè)等部門產生影響。人類居住環(huán)境對于發(fā)展迅速的氣候變化的潛在響應是脆弱的，世界上一些三角洲地區(qū)對海平面升高的響應很脆弱，這包括埃及的尼羅河三角洲、孟加拉國的恒河三角洲、中國的長江和黃河三角洲、中印半島的湄公河三角洲、南美的亞馬遜河三角洲、美國的密西西比河三角洲等。海面上升、海水入侵，還將使巴西、阿根廷和中國等國家沿海人口密集的工業(yè)區(qū)經濟蒙受極大損失。海面上升：降淹沒耕地，迫使人口大規(guī)模遷移，同時還會影響漁業(yè)生產。

氣候變化的適應對策

我們只有一個地球，它是我們共同的家園，保護人類賴以生存的地球環(huán)境，是世界各國人民共同關心的問題。氣候變化影響著人類的生存環(huán)境和社會經濟的發(fā)展，人類活動反過來又影響到氣候變化。因此，人類活動、氣候變化與環(huán)境變化之間，存在著相互作用和相互反饋的復雜過程，涉及到多學科的交叉；有關氣候變暖及其影響等問題的解決，需要多學科的科學家、管理人員以及政府官員的共同參與。氣候與環(huán)境問題無國界，世界各國只有積極參與，全球采取步調一致的行動，正確處理好資源、環(huán)境與發(fā)展問題，才能夠通過幾代人的不懈努力，最終實現(xiàn)人類的可持續(xù)發(fā)展。

面對全球變暖的形勢，目前我們采取的對策主要有以下三個方面：

第一是減少目前大氣中的二氧化碳。在技術上最切實可行的是廣泛植樹造林，加強綠化；停止濫伐森林。用陽光的光合作用大量吸收和固定二氧化碳。其他還有利用化學反應來吸收二氧化碳的辦法，但在技術上都不成熟，經濟上更難大規(guī)模實行。

其次是適應，這是無論如何必需考慮的問題。所以除了建設海岸防護堤壩等工程技術措施防止海水入侵外，有計劃地逐步改變當地農作物的種類和品種，以適應逐步變化的氣候。例如日本北部就因為夏季過涼，過去并不種植水稻，或者產量很低，但是由于培育出了抗寒抗逆品種，現(xiàn)在連最北的北海道不僅也能長水稻，而且產量還很高。由于氣候變化是一個相對緩慢的過程，只要能及早預測出氣候變化趨勢，是能夠找到適應對策并順利實施的。

另外是削減二氧化碳的排放量。1992年巴西里約熱內盧世界環(huán)境與發(fā)展大會上，各國首腦共同簽署的《氣候變化框架公約》要求，在2000年發(fā)達國家應把二氧化碳排放量降回到1990年水平，并向發(fā)展中國家提供資金，轉讓技術，以幫助發(fā)展中國家減少二氧化碳的排放量。因為近百年來全球大氣中的二氧化碳絕大部分是發(fā)達國家排放的。發(fā)展中國家首先是要脫貧、要發(fā)展。發(fā)達國家有義務這樣做。但是，由于公約是框架性的，并沒有約束力。而且削減二氧化碳排放量直接影響到發(fā)達國家的經濟利益，因此有些發(fā)達國家不僅沒有減排，甚至還在增排，2000年根本不可能降到1990年水平。在1997年12月11日結束的聯(lián)合國氣候變化框架公約締約方第三次大會上(日本京都會議)，發(fā)展中國家和發(fā)達國家展開了尖銳緊張的斗爭。最后發(fā)達國家做出讓步，難產的《京都議定書》終于得到通過，議定書規(guī)定，所有發(fā)達國家應在2010年把6種溫室氣體(二氧化碳、一氧化二氮、甲烷和三種氯氟烴)的排放量比1990年水平減少5.2%。這雖與發(fā)展中國家的要求，到2010年減少15%，到2020年再減少20%的目標相差很大，但畢竟這是一份具有法律約束力的國際減排協(xié)議。