(2010-05-17 10:40:59)
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全球氣候變化是指全球氣候平均值和偏差值中的壹個或兩個隨時間發生統計意義上的顯著變化。
平均值的升降表明平均氣候狀態的變化;偏差的增大表明氣候狀態的不穩定性增加,氣候異常更加明顯。
根據世界氣象組織,過去的1998到2007年是有記錄以來最熱的十年。沒有人知道氣候變化的影響在多大程度上可以被視為“安全”,但我們確實知道全球氣候變化給人類和生態系統帶來的災難:極端天氣、冰川融化、永久凍土融化、珊瑚礁死亡、海平面上升、生態系統變化、旱澇災害增多、致命熱浪等等。現在,科學家不再預測這些變化。從北極到赤道,在全球氣候變化的影響下,人類開始為生存而奮鬥。
但這壹切只是氣候變化影響的前奏。我們正在經歷危險的氣候變化,變暖的車輪越轉越快。為了阻止這場災難,我們必須立即行動。
地球溫度上升導致喜馬拉雅山等山地冰川融化,對淡水資源構成長期隱患;海平面上升,上海、廣州等人口密集的沿海地區面臨鹹潮破壞,甚至被淹沒;凍土融化越來越威脅當地居民的生計和道路工程設施;熱浪、幹旱、暴雨和臺風等極端天氣和氣候災害越來越頻繁,導致當地居民生命和財產損失增加;糧食減產,數百萬人面臨饑餓威脅;全球每年因腹瀉、瘧疾和營養不良導致的死亡人數高達1.5萬,主要分布在非洲和其他發展中國家。2020年,這壹數字有望翻倍;珊瑚礁、紅樹林、極地、高山生態系統、熱帶雨林、草原、濕地等自然生態系統受到嚴重威脅,生物多樣性遭到破壞。不管氣候變化的規模有多大,窮人都將受害最深。由於貧窮國家沒有足夠的能力解決海平面上升、疾病傳播和農作物減產帶來的問題,氣候變化的影響將比發達國家更加嚴重。
如果持續變暖不停止,幾千年後,格陵蘭冰蓋將全部消失,全球海平面將上升7米!
人類從未面臨過如此巨大的環境危機。如果我們不立即采取行動阻止全球變暖,氣候變化的影響將永遠得不到補償。
在地質史上,地球的氣候經歷了重大變化。壹萬年前,最後壹次冰河期結束,地球的氣候在人類已經習慣的當前狀態下相對穩定。地球的溫度是由太陽輻射照射地球表面的速率和地球吸熱後向太空發射紅外輻射的速率決定的。從長遠來看,地球從太陽吸收的能量必須與地球和大氣層發出的輻射能相平衡。大氣中的水蒸氣、二氧化碳等微量氣體,如甲烷、臭氧、氟利昂等,能使太陽的短波輻射幾乎不衰減地通過,但能吸收地球的長波輻射。因此,這種氣體具有類似的溫室效應,被稱為。quot溫室氣體”。溫室氣體吸收長波輻射並反射回地球,從而減少了向外太空的凈能量排放,大氣和地球表面會變熱,這就是“溫室效應”。大氣中已發現近30種能產生溫室效應的氣體,其中二氧化碳起著重要作用,甲烷、氟利昂和壹氧化二氮也起著非常重要的作用(見表2)。從長期氣候數據的對比來看,氣溫與二氧化碳有顯著的相關性(見圖1)。目前國際社會討論的氣候變化問題主要是指溫室氣體增加導致的氣候變暖問題。
表2主要溫室氣體及其特性
氣體大氣中濃度的年增加量(ppm(%)壽命(年)溫室效應(CO2 = 1)現有貢獻率的主要來源(%)
煤炭、石油、天然氣和森林砍伐
CFC 0.00085 2.2 50-102 3400-15000 24發泡劑、氣霧劑、制冷劑、清潔劑。
甲烷1.714 0.8 12-17 1115濕地、水田、化石、燃料、牲畜。
氮氧化合物0.31.25 1.20 270 6化石燃料、化肥和森林砍伐
引自全球環境基金:重視全球環境,1998。
本世紀以來的壹些科學觀察表明,大氣中各種溫室氣體的濃度正在增加。1750之前,大氣中二氧化碳含量基本維持在280ppm。工業革命後,隨著人類活動的不斷增長,特別是化石燃料(煤、石油等)的消耗。)以及森林植被的大量破壞,人類排放的二氧化碳等溫室氣體不斷增加,大氣中二氧化碳的含量逐漸增加,每年上升約1.8 ppm(約0.4%),至今已上升到近360ppm。從測量結果來看,大氣中二氧化碳的增加量大約是人為排放的壹半。根據政府間氣候變化專門委員會(IPCC)的評估,在過去的壹個世紀裏,全球平均地表溫度上升了0.3℃至0.6℃,全球海平面上升了10至25厘米。許多學者預測,到下世紀中葉,如果世界能源消費格局不發生根本改變,大氣中二氧化碳濃度將達到560ppm,地球平均溫度將大幅上升。政府間氣候變化專門委員會在1996發布了新的評估報告,再次肯定了溫室氣體的增加會導致全球氣候變化。根據各種計算機模型的預測,如果二氧化碳濃度從工業革命前的280ppm上升到560ppm,全球平均氣溫可能上升1.5℃到4℃。
圖1大氣二氧化碳濃度和溫度的變化
[編輯本段]影響氣候變化的因素
大自然本身會排放各種溫室氣體,但也會吸收或分解這些氣體。在地球的長期演化過程中,大氣中溫室氣體的變化非常緩慢,呈循環過程。碳循環是壹個非常重要的化學元素自然循環過程。大氣和陸地植被,大氣和海洋表層植物和浮遊生物每年交換大量的碳。從天然林來看,二氧化碳的吸收和排放基本平衡。人類活動極大地改變了土地利用格局,尤其是工業革命後,大量森林植被被迅速砍伐,化石燃料的使用也以驚人的速度增加,人為的溫室氣體排放也相應增加。從全球來看,從1975到1995,能源產量增加了50%,二氧化碳排放量相應大幅增加(見圖2-2)。到目前為止,發達國家已經消耗了世界上生產的大部分化石燃料,它們的二氧化碳累積排放量已經達到了驚人的水平。例如,到90年代初,美國累計排放量達到近6543.8+070億噸,歐盟達到近6543.8+020億噸,前蘇聯達到近6543.8+0654.38+000億噸。目前發達國家仍然是二氧化碳等溫室氣體的主要排放國,美國是世界上最大的排放國。包括中國在內的壹些發展中國家的排放總量也在快速增長。前蘇聯解體後,中國的排放量位居世界第二,成為發達國家關註的國家。然而,從人均排放量和累計排放量來看,發展中國家仍遠低於發達國家(見表3)。
圖2 1950-1995年全球化石燃料燃燒碳排放量。
表3 15二氧化碳排放量最大的國家(百萬噸)人均二氧化碳排放量(噸)1美國488119.132中國+00653338.500333366 87810.966印度7690.887烏克蘭6138
所有世界資源:世界資源)1996-97-97。
人為溫室氣體排放的未來趨勢主要取決於人口增長、經濟增長、技術進步、能源效率提高、能源節約、各種能源的相對價格等諸多因素的變化趨勢。幾個國際知名的能源機構——國際能源署、美國能源部和世界能源理事會——根據經濟增長和能源需求的不同情景,提出了人為二氧化碳排放的各種可能趨勢。從這些情景和趨勢來看,在經濟溫和增長、對化石燃料使用沒有強有力限制的情況下,到2010年化石燃料仍將占全球商業能源的3/4左右,其消費量可能超過目前水平的35%,與能源使用相關的二氧化碳排放量可能增加30-40%。發展中國家的能源消耗和二氧化碳排放增長相對較快。到2010年,可能從20世紀90年代初占全球二氧化碳排放量的不到1/3增加到近1/2,其中中國和印度將占發展中國家排放量的壹半左右。即便如此,發展中國家的人均和累計排放量仍低於發達國家。到下世紀中葉,發達國家仍將是大氣中二氧化碳累積排放的主要責任人。當然,如果世界各國采取更適合環境要求的經濟和能源發展戰略,二氧化碳排放可能會有不同的前景(見表2-4)。
表4世界能源理事會預測的能源消耗和二氧化碳排放量(1990-2020)高增長(1990-2020)修訂參考方案(1990-2020)參考方案(1990-2020)加強生態保護(2020)前蘇聯和中歐國家2.42.42.42.4發展中國家5.64.64:世界資源65438+。
[編輯本段]氣候變化的影響和危害
近年來,世界各國出現了上百年壹遇的最熱天氣,厄爾尼諾現象也頻繁發生,給各國造成了巨大的經濟損失。發展中國家抗災能力弱,發達國家也不能幸免。1995年芝加哥熱浪造成500多人死亡,1993年美國壹場颶風造成400億美元損失。上世紀80年代,保險行業氣候相關理賠6543.8+04億美元,在654.38+0990和654.38+0995之間幾乎達到500億美元。這些情況表明,人類對氣候變化特別是氣候變暖引起的氣象災害的適應能力相當弱,需要采取行動加以防範。根據目前的壹些發展趨勢,科學家預測可能的影響和危害如下:
1.海平面上升
世界上約1/3的人口居住在海岸線60公裏以內,經濟發達,城市密集。全球變暖導致的海洋水體擴張和兩極冰雪融化,可能在2100年使海平面上升50厘米,危及全球沿海地區,尤其是人口密集、經濟發達的地區。這些地區可能被海水淹沒或入侵,海灘和海岸將被侵蝕,土地將退化,海水入侵和洪水將加劇,港口將受損,沿海水產養殖將受到影響,供水和排水系統將被破壞。
2.影響農業和自然生態系統
隨著二氧化碳濃度的增加和氣候變暖,它可能會增加植物的光合作用,延長生長季節,使世界上壹些地區更適合農業種植。然而,全球溫度和降雨模式的快速變化也可能使世界許多地區的農業和自然生態系統無法適應或迅速適應這種變化,這將造成巨大的破壞性影響,並造成大範圍的森林植被破壞和農業災害。
3.加劇洪澇、幹旱等氣象災害。
氣候變暖導致的氣候災害增加可能是壹個更突出的問題。全球平均氣溫稍有上升,就可能帶來頻繁的氣候災害——降雨過多、大範圍幹旱和持續高溫,造成大規模災害損失。壹些科學家根據氣候變化的歷史數據推測,氣候變暖可能會破壞海洋環流,引發新的冰期,在高緯度地區造成可怕的氣候災難。
4.影響人類健康
氣候變暖可能會增加疾病和死亡率的風險,並增加傳染病。高溫會增加人體循環系統的負擔,熱浪會造成死亡率上升。瘧疾和其他由昆蟲傳播的傳染病與溫度密切相關。隨著氣溫升高,瘧疾、淋巴絲蟲病、血吸蟲病、利什曼病、登革熱和腦炎在許多國家可能增加或復發。在高緯度地區,這些疾病傳播的風險可能更大。
5.氣候變化及其對中國的影響
根據中外專家的壹些研究成果,中國的增暖趨勢在冬季會比夏季更強。北部和西部的溫暖地區和沿海地區降雨量將增加,長江和黃河流域洪水爆發的頻率將更高。東南沿海地區的臺風和暴雨也將更加頻繁;春季和初夏,許多地區幹旱加劇,幹熱風頻繁,土壤蒸發增加。農業是受影響最大的部門。氣溫升高會延長生長期,減少霜凍,二氧化碳的“肥效”會增強光合作用,對農業產生有利影響;然而,土壤蒸發、洪水災害和海水侵蝕的增加也會造成農業減產。對草原畜牧業和漁業的影響總體不利。海平面上升最嚴重的影響是增加風暴潮和臺風的頻率和強度,海水入侵和海岸侵蝕也會造成巨大的經濟和社會損失。
全球氣候系統非常復雜,影響氣候變化的因素很多,涉及太陽輻射、大氣成分、海洋、陸地和人類活動等。對氣候變化趨勢的科學認識還存在不確定性,特別是不同地區的氣候變化趨勢及其具體影響和危害,還無法做出較為準確的判斷。但從風險評估的角度來看,大多數科學家斷言氣候變化是人類面臨的巨大環境風險。
[編輯本段]控制氣候變化的國際行動和對策
為了控制溫室氣體排放和氣候變化的危害,聯合國環境與發展會議於1992年通過了《氣候變化框架公約》,提出到20世紀90年代發達國家每年的溫室氣體排放量不應控制在1990的水平。65438-0997年,在日本京都召開了第二次締約方大會,通過了《京都議定書》,規定了6種受控溫室氣體,明確了發達國家溫室氣體減排比例,允許發達國家采取聯合履約行動。發展中國家的溫室氣體排放沒有受到限制。
從目前溫室氣體產生的原因和人類掌握的科技手段來看,控制氣候變化及其影響的主要途徑是制定適當的能源發展戰略,逐步穩定和減少排放,增加吸收,采取必要的措施適應氣候變化。
控制溫室氣體排放的主要途徑是改變能源結構,控制化石燃料的使用,增加核能和可再生能源的比重;提高發電和其他能源轉換部門的效率;提高工業生產部門的能源效率,降低單位產品的能源消耗;提高建築供暖等民用能源的效率;提高運輸部門的能源效率;減少對森林植被的破壞,控制稻田和垃圾填埋場的甲烷排放,從而控制和減少二氧化碳等溫室氣體的排放。
增加吸收溫室氣體的途徑主要是植樹造林和固碳技術,其中固碳技術是指從燃燒氣體中分離回收二氧化碳,然後進行深海和地下處置,或通過化學、物理和生物方法進行固定。固碳技術的技術原理是明確的,但能否成為實用技術還是未知數。
適應氣候變化的措施主要是培育農作物新品種,調整農業生產結構,規劃建設防止海岸侵蝕的工程。
從各國政府可能采取的政策措施來看,壹是實施直接控制,包括限制化石燃料的使用和溫室氣體排放,限制森林砍伐;二是經濟手段的應用,包括征收汙染稅費、實施排汙權交易(包括國家間聯合實施)、提供補貼資金和發展援助;第三是鼓勵公眾參與,包括向公眾提供信息、教育和培訓。
從未來可用的技術來看,主要有節能技術、生物能源技術和二氧化碳固定技術。面對全球氣候變化,發達國家把發展節能和新能源技術作為能源戰略的重點。到20世紀90年代,美國能源部將發展高效能源技術和減少溫室氣體作為中心任務,致力於發展各種先進發電技術和其他面向21世紀的前瞻性能源技術。