由中國氣象報社主辦的“氣象大講堂”系列報告活動在中國氣象局正式啟動,。作為*受邀嘉賓,中國工程院院士丁一匯以《氣候變化的挑戰(zhàn)——過去,、現在,、將來》為題,講述了氣候變化方面的科普知識,。
千萬年來,地球的氣候在不斷地變化著,,但地質年代的氣候變化總體上是緩慢的,,而現代氣候變化是快速的,它比地質年代的氣候變化速率一般要快一千到一萬倍,。二氧化碳是氣候變化的一個關鍵驅動力,。
近百年的現代氣候變化是由自然的氣候波動與人類活動共同造成的,而近50年的變暖主要是由人類活動造成的,。這種科學的共識促成了政治層面重大決策的產生,,即制定了《聯合國氣候變化框架公約》與《京都議定書》。
氣候變化對中國的生態(tài)系統和國民經濟產生了明顯影響,,正負面影響皆存,,但負面影響會加劇,。超過臨界值的氣候變暖對中國來說主要不是“福音”,而是“災害”或“災難”,。
應對氣候變化的科學發(fā)展觀在國家,、部門與企業(yè)、個人三個層面上是一致的,。中國政府面臨發(fā)展和減排的雙重任務,,社會經濟部門與企業(yè)既面臨著水資源、農業(yè),、海平面,、重大工程建設等方面的安全問題,也擔負著發(fā)展高新技術,、加快新能源研究的重大任務,。個人要盡一切努力節(jié)約能源,改變消費模式和習慣,,樹立牢固的保護氣候和環(huán)境的意識,。
氣候變化的“前世今生”
在地球氣候演變的地質年代,地球上的氣候有過很暖的時期,,那時,,大氣中的二氧化碳濃度很高,曾達到過3000ppmv至7000ppmv(ppmv,,指同溫同壓下其體積占空氣體積的比例為百萬分之一),。
但在1億年前也曾出現了三次大冰河期,分別發(fā)生在22億至24億年前,、6億至7.5億年前和2.8億年前,。那時,*海洋一片冰封,,通過冰—反照率反饋機制,,zui后都被冰封,成為了冰雪的海洋,。
后來,,大陸漂移、板塊碰撞使地殼變形,,同時又有火山爆發(fā),,其排放的二氧化碳“闖入”大氣,使大氣中二氧化碳的濃度增加,。由于二氧化碳產生溫室效應,,并且風吹降塵染黑冰蓋減少了陽光反照率,地表溫度上升到了一個臨界值,冰冷堅硬的熱帶冰層開始融化,。從此,,氣候變暖增強并擴展到,zui后整個地球成為了無冰的“水球”,。直到1億年前左右,,地殼板塊運動減慢,地球上的氣候才進入穩(wěn)定狀態(tài),。
6500萬年前,,白堊紀結束,溫暖的氣候也隨之結束了,。此后,,地球氣候不斷變冷。到了250萬年前,,氣候十分寒冷,。但在6000萬年前以來的氣候變冷期,總體上氣候比今天暖,,二氧化碳濃度比今天高,。
由上可見,無論在任何時期,、有任何起因,,地質資料都告訴我們,二氧化碳與溫度變化以相同的趨勢在演變,,二氧化碳是氣候變化的一個關鍵驅動力,。
人類排放的二氧化碳是地球氣候變化在近代的一個新的驅動力。觀測結果表明,,工業(yè)化以來,,大氣中的溫室氣體明顯增加,目前二氧化碳的濃度達到了42萬年來的zui大值,,而20世紀也是過去2000年中zui溫暖的100年,。地質結構(如板塊運動)和火山爆發(fā)、溫室氣體的變化(自然產生和人類活動產生的),、氣候系統內部的變化等,,共同推動了地球現代氣候變化。
根據米蘭科維奇(Milankovitch)循環(huán)理論,,氣候平均具有周期為10萬年左右的“冰期—間冰期”循環(huán)。這種自然的軌道強迫可在幾千年時間的尺度上影響關鍵的氣候系統,,如季風,、海洋環(huán)流、大氣的溫室氣體含量等。我們目前處于末次間冰期后期,,但其將向冰期演變的冷卻趨勢卻不會減緩現代變暖的步伐,。科學家們指出,,至少在30000年之內地球不會自然地進入下一個冰河期,。
人類活動:現代氣候變化的一種主要驅動力
在關于氣候變化成因的認識方面,IPCC加快了前進的步伐,。IPCC第三次評估報告(2001年)指出,,新的、更強的證據表明,,過去50年觀測到的大部分增暖“可能”歸因于人類活動(66%以上可能性),;而其第四次評估報告(2007年)指出,人類活動“很可能”是氣候變暖的主要原因(90%以上可能性),。
有三方面的證據,,讓躲在工業(yè)化后二氧化碳增加背后的“真兇”顯露原形,它就是化石燃料的燃燒:首先,,南極和格林蘭冰芯記錄表明,,在工業(yè)革命前后,大氣中二氧化碳開始迅速增加,,從那以后,,其濃度變化大致與化石燃料消耗的增長率相近;其次,,北半球大氣二氧化碳濃度比南半球的要高一些,,因為大多數強排放源位于北半球;第三,,大氣中氧含量每年減少3ppmv,,這與大氣中二氧化碳的增加是相對應的,因為二氧化碳是燃燒的產物,。