理论教育 全球气候变暖的现实与证据

全球气候变暖的现实与证据

时间:2023-05-19 理论教育 版权反馈
【摘要】:全球气候以变暖为总体特征的变化趋势,并不排除在个别区域和个别时段出现气温下降的情况。因此,我们应当从全球范围、多年时间尺度来科学认识以波动式变化、呈升温趋势为特征的全球气候变暖。全球气候变暖并不意味着全球地表平均气温一年比一年高,也不意味着地球所有地区均同步发生同样幅度的变暖现象。现在有越来越多的证据显示,全球气候变暖已成为不争的事实。此外,其他观测证据也从不同方面验证了全球气候变暖。

全球气候变暖的现实与证据

(一)什么是全球变暖问题

所谓全球变暖(global warming),亦称全球暖化,是指地球表面的大气、海洋的平均温度从长期的角度来看呈现上升趋势的现象。近年也有人为了强调全球规模的危机感,将比较温和的“全球暖化”一词改称为“地球高温化”。

全球地表平均气温呈波动式变化、总体升温的特征。全球地表年平均气温的变化是一种自然现象,也是地球大气运动的客观规律。全球地表年平均气温上升,我们称之为变暖,反之为变冷。科学观测与研究表明,由于太阳活动、火山活动和气候系统的内部调整过程等自然因素的共同作用,全球地表平均气温的变化并不是直线式上升或下降,而是存在着多种时间尺度的波动。人们感知到的气候变化,是气候的趋势性变化与年际、年代波动共同影响的结果。全球气候以变暖为总体特征的变化趋势,并不排除在个别区域和个别时段出现气温下降的情况。因此,我们应当从全球范围、多年时间尺度来科学认识以波动式变化、呈升温趋势为特征的全球气候变暖。全球气候变暖并不意味着全球地表平均气温一年比一年高,也不意味着地球所有地区均同步发生同样幅度的变暖现象。

现在有越来越多的证据显示,全球气候变暖已成为不争的事实。早在1896年,诺贝尔化学奖获得者阿雷利乌就曾预测:化石燃料燃烧将会增加大气中的CO2浓度,从而导致全球气候变暖。这一预测在今天得到充分的验证。自18世纪中叶西方兴起工业革命以来,人类开始大量使用化石燃料,大气中的CO2浓度不断上升。气象观测和科学研究表明,1750年大气中的CO2浓度为280 ppm,2005年增加到了379 ppm;与之相应的,1906—2005年全球平均气温升高了0.56℃~0.92℃,预计在21世纪气温将继续升高1.1℃~6.4℃。

政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,简称IPCC)被公认为是气候变化领域的权威机构,由联合国世界气象组织(WMO)于1988年组建。IPCC设立的目的在于从科学、技术及社会经济角度,对气候变化进行全面评估,并由各国政府推荐的科学家对全球变暖的相关研究进行评估。迄今为止,政府间气候变化专门委员会已经于1990、1995、2001、2007及2013年发表了五次气候变化评估报告。汇集了全球变暖相关最新见解的第五次评估报告(以下简称AR5)引用了9 200多篇科学论文和超过200万兆的数据,由超过85个国家的850名专家花费5年的时间编撰而成。因此政府间气候变化专门委员会报告的观点应该代表了当今世界的主流认识。AR5指出,许多观测事实都表明全球气候系统的变暖是毋庸置疑的,自1950年以来,气候系统观测到的许多变化是过去几十年甚至千年以来史无前例的,1880—2012年,全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势,升高了0.85℃;2003—2012年,平均温度比1850—1900年平均温度上升了0.78℃。报告认为,1983—2012年的这30年比之前几十年都要热,每十年的地表温度均高于1850年以来的任何时期,虽然没有更早期的历史详细记录,但过去30年极有可能是近800~1 400年间最热的30年。

全球变暖问题有时不仅仅表现为大气、海洋的平均温度的上升,还包括伴随着气温上升使生物圈内生态系统的变化、海平面上升造成的对海岸线的侵蚀等而出现的次生问题在内的各种问题。当前,考虑到“暖化”对将来的人类和环境的恶劣影响,人们开始实施各种各样的对策。同时,由于实施对策需要非常庞大的成本,围绕着其成本负担、政策的优先顺序等,在国际范围内展开了大讨论。

在地球的历史上,气候时而变暖时而变冷,曾经历过数度的反复,人们有时将“暖化”单指地球整体气候变暖的现象。但一般情况下,多指近年被观测证明,而且预测将来仍然会持续下去的“20世纪后半期以来的暖化”。

由于全球暖化的原因可以分为人为起源和自然起源两类,因此人们对气候变化(climate change)的表述并不一致。有人将“所有的不管是人为还是自然起源的气候随时间的变动”都称为“气候变化”,政府间气候变化专门委员会多用这一表述;而《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)则将“可比时期内所观测到的自然气候变化率之外的直接或间接归因于人类活动改变全球大气成分所导致的气候变化”定义为气候变化,而将非人为的气候变动称之为“气候变率(climate variability)”,从而有所区别。

(二)全球变暖的过程和现状

1.全球变暖的历史过程

关于地球气候,20世纪70年代曾经出现过“地球变冷”的说法,这种观点也曾一度广泛流传,但这种“变冷说”的根据不足。在科学调查过程中发现,实际上地球是在“暖化”的。1988年在美国上院的公听会上,曾有人发言说道:“最近的异常气象,特别是酷暑气象与地球暖化有关系的概率达99%。”这段话被报道成“地球变暖引起酷暑”,以此为契机,地球变暖说开始扩散。在国际政治场合,1992年6月在联合国“环境和开发地球峰会”上通过的“气候变动框架条约”中,规定了要定期召开会议(气候变动框架条约缔约国会议,COP)。

人类使用测量仪器对地球规模的气温进行直接观测是从1860年前后开始的。特别是过去最近的半个世纪以来得到了最为详细的数据,1979年开始用卫星对对流层的温度进行观测。尽管测定温度尚有误差,但即使将这些误差因素考虑在内,近年的暖化也是异常的,气候系统的温度上升是毋庸置疑的。

随着研究的深入,地球逐渐变暖,其中人类排放的温室气体起着重要的作用,这一观点得到了广泛的认同。这种认同经过对政府间气候变化专门委员会发表的五次正式的《气候变化评估报告》的总结,制定对策的必要性得到了国际上和学术界的广泛支持。

2.全球变暖的现状(www.daowen.com)

近百年来,全球气候不断变暖。1906—2005年全球地表平均气温上升了0.74℃,这是政府间气候变化专门委员会根据大量、长期的观测资料得出的结论。此外,其他观测证据也从不同方面验证了全球气候变暖。例如,20世纪全球平均海平面升高了0.17米,北半球季节性冻土最大面积减少了大约7%;1978年以来,北极地区平均海冰面积以每10年2.7%的速率退缩;近30年的气球高空探测和卫星观测显示,地表上空8千米~12千米(即地球大气对流层)的大气也呈现出与地表大气一致的升温变化。上述现象已经被众多国际研究机构发布的观测数据所证实,近百年来全球气候变暖是国际社会和气候变化科学界广泛认同和接受的客观事实。

《第五次气候变化评估报告》指出,科学观测表明全球气候在过去的年代里确实发生了显著的变化,几乎所有地区都经历了升温过程。20世纪50年代以来,观测到的气候系统的许多变化是过去几十年甚至千年以来史无前例的,体现在地球表面气温和海洋温度的上升、海平面的上升、格陵兰和南极冰盖消融和冰川退缩、极端气候事件频率的上升以及大气中温室气体浓度持续显著上升。

(1)大气:过去30年,每10年地表温度的暖化幅度就会高于自1850年以来的任何时期。在北半球,1983—2012年可能是最近1 400年气温最高的30年(中等可信度)。

(2)海洋:海洋变暖主导气候系统中储存能量的增加,占1971—2010年储存能量的90%以上(高可信度)。海洋上层(0~700米)在1971—2010年几乎肯定变暖,而在19世纪70年代至1970年则有可能变暖。

(3)冰冻圈:过去20年,格陵兰岛和南极冰盖已大量消失,世界范围内的冰川继续萎缩,而北极海冰和北半球春季积雪已呈持续减少的趋势(高可信度)。

(4)海平面:自19世纪中叶,海平面上升的速度一直高于过去两千年的平均速率(高可信度)。1901—2010年,全球海平面平均上升了0.19米(0.17~0.21米)。

(5)碳循环和其他生物地球化学循环:大气中二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和一氧化氮(N2O)浓度已经上升到过去80万年来的最高水平。CO2浓度已经比工业革命前水平上升了40%,主要来自化石燃料燃烧的排放,其次是由于土地利用变化的净排放。海洋吸收了30%的人为CO2排放量,从而导致海洋酸化。

《第五次气候变化评估报告》还估算了不同情形下全球地表平均温度的上升幅度。在温度升幅最低的情形下,如果不能采取有效对策,到21世纪末气温将比1850—1900年间上升2.6℃~4.8℃;但如果能够采取有效对策,就有可能将温度控制在0.3℃~1.7℃以内。

据预计,应对气候变化较为脆弱的南亚地区将成为气温上升最快的区域,在中期预估的2046—2065年,最高升温部分将分布在尼泊尔、不丹、印度北部、巴基斯坦以及中国南部地区,升温幅度为2℃~3℃;而在长期预估的2081—2100年,这些地区的预计温度会上升3℃~5℃。随着气候持续变暖,高温热浪将变得更加频繁,而且持续时间更长。

《第五次气候变化评估报告》在分析了全球和区域气候变化的未来趋势后指出,累积的CO2排放量在很大程度上会使21世纪及以后的全球地表平均温度升高,温室气体的持续排放将导致气候进一步变暖以及气候系统所有组成部分的变化。即使停止CO2排放,气候变化的许多方面仍会持续许多世纪。因此,限制气候变化需要大量、持续地减少温室气体的排放。

《第五次气候变化评估报告》提供了针对气候变化科学基础问题的重要见解,为评估气候变化影响及应对气候变化提供了坚实基础。其中包含的重要科学知识和信息,将有助于各国出台切实可行的服务和行动,帮助民众适应和减缓气候变化带来的冲击,而当务之急是必须大力减少温室气体排放。

基于上述预测,各种针对地球暖化的对策(缓和对策)都在实施当中,但其效果现今仍不足以抑制地球变暖的步伐,当前温室气体的排放量仍然在持续增加。由于实施这些对策需要一定成本,从而使得对这种缓和对策持消极态度的国家和势力也不少。也有人指出,如果不及时采取措施,以后会需要现在数倍的投资,这样我们就会在经济方面犯极大的错误。

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