[科普中国]-气候改变

发展现状

气候改变已经不再仅仅是一个学科问题，而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。人们对气候变化的认识也经历了一个由静态到动态、由稳定到突变的过程。在20 世纪70 年代以前，气象科学家曾认为用30 年的气候平均就可描述气候特征，气候被看作是一个静态、大体稳定的孤立系统。70 年代提出的气候系统的概念，打破了这种形而上的观点，在各个不同时间尺度上都存在气候变化的观点逐步得到了学术界的普遍认同。80 年代提出了地球系统的新思想，开创了人们以地球的整体性和动态变化性来认识地球系统的新视觉，其中气候变化成为研究全球各圈层变化的主要焦点之一。90 年代以后，人们认识到气候具有突变性，而且关于气候突发生的时间尺度已经由千年缩小到10 年之内。2003 年 10 月美国国防部发布的“气候突变的进程和对美国国家安全的影响”报告及灾难大片《末日浩劫》所描述的气候突变所引发的可能灾难景象，已经引起了整个社会对气候变化的高度关注。

正因为如此，全球气候变化研究已经渗透到了十分广泛的科学领域，而且从事该领域研究的科学家也纷涌而至，国际社会也对该领域的研究进展给予了高度的关注。应该说与几十年前相比，人们对全球气候变化的认识有了飞速的发展。但这并不意味着我们已经彻底弄清了全球气候变化的科学奥秘。实事求是地讲，我们今天距离彻底揭示全球气候变化这一科学问题还有相当漫长的道路要走，有许多重大疑问仍然困扰着我们。1

原因分析目前，关于气候变化原因的学说及其分支估计有上百个，研究者将这些假说归类为11 种。如果再结合其它研究的成果，我们大致可以归纳出全球气候变化的16 种原因，它们包括：（1）太阳辐射的变化；（2）宇宙沙尘浓度的变化；（3）地球轨道的变化；（4）大陆漂移；（5）山地隆升对大气环流和环境的影响；（6）洋流的改变；（7）海冰的变化；（8）大气温室气体的变化；（9）大气气溶胶浓度的变化；（10）极地同温层云量的变化；（11）极地植被的变化；（12）同大陆沙尘气溶胶相联系的“铁假说”；（13）大陆C3 植物向C4 植物的转化；（14）天体撞击；（15）火山爆发；（16）地核环流作用等。这些假说一方面使我们眼花缭乱，但另一方面也可见这一科学命题的复杂性，它成为目前全球变化研究中最受关注的科学难题并不是偶然的。2

IPCC关于气候变化归因的认识逐步深化，1990年第一次评估报告认为，观测到的增温可能主要归因于自然变率；1995 年第二次评估报告指出，有明显的证据可以检测出人类活动对气候的影响；而2001年的第三次评估报告第一次明确提出，新的、更有力的证据表明，过去50 a 观测到的全球大部分增暖可能归因于人类活动；2007年第四次评估报告进一步提高了最近50 a气候变化主要是由人类活动影响的结论的可信度（信度由原来66%的最低限提高到目前的90%），指出人类活动“很可能”是导致气候变暖的主要原因。2

|| ||

影响气候改变的影响是多尺度、全方位、多层次的，正面和负面影响并存，其中负面影响更多地受科学界和社会的普遍关注。

1、气候变化对自然生态系统已造成并将继续产生明显影响

全球变暖对许多地区的自然生态系统已产生影响，自然生态系统由十适应能力有限，容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏。随着气候变化的频率和幅度的增加，遭受破坏的自然生态系统在数量上有所增加，空间范围也将扩大。

(1)气候变化将改变植被群落的结构、组成及生物量，使森林生态系统的空间格局发生变化，同时一也造成生物多杆性减少等。

(2)冰川条数和面积减少，冻土厚度和下界会发生变化。高山生态系统对气候变化非常敏感，冰川规模将随着气候变化而改变。山地冰川普遍出现减少和退缩现象。

(3)气候变化是导致湖泊水位下降和面积萎缩的主要原因。

(4)海平面升高将影响海岸带和海洋生态系统。近百年来，全球海平面平均上升了10-20 cm。我国海平面近50年呈明显上升趋势，上升的平均速率为每年2.6 mm，未来海平面还将继续上升，造成海岸地区遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大。

(5)一些极端天气气候事件可能增加。

2、气候变化对国民经济的影响可能以负面为主

(1)农业可能是对气候变化反应最为敏感的产业之一。我国是农业大国，气候变化将使我国未来农业生产面临以下三个突出问题:农业生产的不稳定性增加，产量波动大;农业生产布局和结构将出现变动;农业生产条件改变，农业成本和投资大幅度增力口。

(2)气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率以及水质等发生变化，水资源供需矛盾将更为突出。

(3)对气候变化敏感的传染性疾病的传播范围可能增加;与高温热浪天气有关的疾病和死亡率增加。

(4)气候变化将影响人类居住环境。

上述有关气候变化影响的研究结论还存在某些不确定性。其中包括:气候变化未来情景的不确定，气候系统中农业、水资源、生物等模型不健全，综合评估模式尚需进一步完善，气候模式还不足以模拟极端天气气候事件，生态系统的脆弱性标准以及温室气体危险水平不确定等。4

改进措施气候变化带来的风险会对自然生态系统和人类社会发展产生影响；而社会经济路径、适应和减缓行动以及相关治理又将影响气候变化带来的风险。人类社会可以采取适应行动缓解风险，同时社会经济发展路径特别是减缓选择又会改变人类对气候系统的影响程度，进而减少气候变化带来的风险。总体而言，气候变化、影响、适应、经济社会过程等不再是一个简单的单向线性关系，需要在一个复合统一的系统框架下予以认识和理解。正确应对气候变化，需要针对不断变化的世界可能产生的风险作出判断，特别是世界各地的脆弱人群、脆弱产业和脆弱生态系统，是决策者最要关注的地方。气候变化的风险程度来自于脆弱性(缺乏准备)和暴露度(处于危害状态的人或资产)与各种危害(触发气候事件或趋势)的叠加作用。在为降低风险采取明智行动时，必须将上述3 个要素均作为考虑对象，以最大限度地减少风险。

我们应当按照地球承受力最小的情况来实施减缓气候变化的措施。如欲将全球平均地表温度的上升控制在2℃以内，就必须迅速减少排放温室气体，并改变能源结构。只有控制温升在2℃之内，才能避免森林大火、海平面上升、热浪等日益增加的风险。现在人类的商业生产模式正处于错误的排放路径上，但研究表明，通过积极进取的行动，仍有可能走上正确的轨道。为遏制逐渐失控的全球变暖，我们的减排力度必须达到一定水平，并考虑以下6个问题：

(1) 如果不采取减排行动，全球变暖将会超过4℃。目前，温室气体的排放量已达到历史最高。即便所有国家都能切实履行减排承诺，离21 世纪末将全球温升(相比人类业化之前)控制在2℃之内的目标仍很遥远。事实上，如果不采取进一步行动，全球地表面平均温度将比工业化时代前高出3.7~4.8℃，这将引发灾难性后果。例如，温升1℃，世界上就有7%的人口面临缺水超过20%的风险；上升2℃，森林等生态系统将极易引起突发和不可逆转的变化风险，而树木能蓄存大量的CO2，这一逆转又会导致新一轮的气候变化影响；如果温升超过4℃，会发生大面积珊瑚礁死亡和严重粮食短缺，等等。

(2) 我们已经消耗了50%以上的“碳预算”(即为了使温升不超过2℃，全球可排放的碳总量)。通过采取积极措施，迅速减少排放，从技术层面和实践层面看，将气温上升幅度控制在2℃之内的目标依然有希望，从而避免最恶劣的气候变化影响和后果。

(3) 必须立刻采取行动，未来10 年的行动极为关键，2030 年前世界必须走上低排放之路。减排行动越晚，实现温升不超过2℃的目标就越困难。基础设施建设不当(如建筑和城市的建设方式)将把社会锁定在高排放道路上难以解脱，为此要付出高昂代价。拖延意味着未来减排幅度将更高。例如，如果不减排，则到2030 年排放量将高达55 Gt CO2，那么，2030-2050年，我们只有平均每年将全球排放减少6%，才能控制温升不超过2℃(2010 年CO2排放总量为49 Gt)。拖延减排的时间越长，实现温升不超过2℃的目标就越复杂、越困难，成本也越高，人们就会越依赖碳捕获与封存的生物能源技术，这些技术存在潜在风险，同时在融资和规模化测试方面也面临诸多问题，都可能导致排放浓度超标。

(4) 长期而言，应彻底消除排放。有模型显示，为将温升控制在2℃以内，到2030 年和2050 年全球排放应比2010 年分别降低39%和72%。最重要的是，在大部分有可能温升不超过2℃的情景下，2100年的温室气体排放都将降为“零甚至为负”，而这就要求逐步彻底消除温室气体排放。

(5) 全球都应当开展行动。除在国家和地区层面开展减排行动外，国际合作必不可少。气候变化是全世界共同面对的问题，因此，每个个体、每个企业和每个国家都应当参与之中。没有一个固定模式能告诉大家如何达到必须的减排目标，但毋庸置疑的是，我们必须开展国际合作。由于各国在缓解和适应气候变化方面的能力各不相同，因此国际合作可以决定各国气候行动的权利和责任。公平的协同行动将有助于进一步开展合作和接下来的行动。

(6) 向低排放转型，需要变革。必须大规模地改革能源系统和土地使用。为实现这一变革，要充分利用现有技术和行为模式，例如，到2050 年，实现大部分发电装置脱碳；逐步淘汰不使用碳捕获与封存技术的煤电；今后40 年，将低碳能源供应(如太阳能、风能、水电、碳捕获与封存)增加4 倍；转变消费模式，如减少食物浪费、改变饮食结构；利用现有效率最佳的工业技术，可以使工业领域的能耗强度降低25%。须知工业是全球温室气体排放的主要行业，如能实施减排，将是一项重大成就。5