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引起气候变化的原因

我们赖以生存的地球是一个极其复杂的系统，地球气候系统是构成这个地球系统的重要一环。在漫长的地球历史中，气候始终处在不断地变化之中。究其原因，概括起来可分成自然的气候波动与人类活动的影响两大类。前者包括太阳辐射的变化、火山爆发等。后者包括人类燃烧矿物燃料以及毁林引起的大气中温室气体浓度的增加、硫化物气溶胶浓度的变化、陆面覆盖和土地利用的变化等。

气候系统所有的能量基本上都来自太阳，因此太阳辐射的变化被认为是引起气候系统变化的一个外因。20世纪70年代末，卫星观测的应用使得人类可以在大气层以外准确地测量太阳辐射输出的变化，这才知道太阳辐射量并不是完全不变的，特别在太阳黑子异常活动的周期中存在着一定的差异。许多科学家认为太阳黑子数多时地球偏暖，低时地球偏冷。但太阳辐射的变化影响气候的机理尚不清楚，也缺乏严格的理论或者观测事实支持。不过通过研究，科学家们还是发现，太阳辐射的变化、地球轨道的变化都不是引起近代全球变暖的主要原因，同时基本排除了影响气候变化的另一个自然因素——火山爆发是引起近百年全球变暖主要原因的可能性。

科学家们认为，在气候系统的自然变化中，最重要的方面是大气与海洋环流的变化或者脉动。这种环流变化是造成区域尺度气候要素变化的主要原因大气与海洋环流的变化有时可伴随着陆面的变化。在年际时间尺度上，厄尔尼诺和南方涛动（ENSO）和NAO是大气与海洋环流变化的重要例子，它们的变化影响着大范围甚至半球或全球尺度的天气与气候变化，是目前制作季、年际气候预测的基础与依据。长期以来世界上许多气象学家一直致力于这方面的研究，旨在提高全球与区域的气候预测水平。对于更长的十年时间尺度，太平洋十年尺度振荡（PDO）和相关的年代际太平洋振荡（IPO）可以用来解释地面气温全球平均变化的一半左右，它们与明显地与地区性的温度和降水变化有联系。

关于人类活动对气候变化的影响，有越来越多的研究表明，近百年人类活动加剧了气候系统变化的进程。最新发表的权威报告——联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告第一工作组报告的决策者摘要指出，人类活动与近50年气候变化的关联性达到90%。

对人类活动增加大气中温室气体的浓度可能导致气候变化的研究，可以追溯到19世纪末。1896年，瑞典科学家斯万特．阿尔赫许多科学家陆续对此问题进行了一些研究。1957年，瑞威拉等在美国发表了一篇关于增加大气中温室气体浓度可能产生气候变化的论文。同年，美国夏威夷观象台开始进行二氧化碳浓度观测，从而正式揭开人类研究气候变化的序幕。

排放温室气体的人类活动有哪些？可产生哪些温室气体呢？这些温室气体又是怎样影响了气候变化呢？

排放温室气体的人类活动包括：所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。在化石能源中，煤含碳量最高，石油次之，天然气较低；化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷；水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳；水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷；土地利用变化减少对二氧化碳的吸收；废弃物排放甲烷和氧化亚氮。

上述那些人类活动所产生的温室气体主要有6种：除了二氧化碳外，目前发现的人类活动排放的温室气体还有甲烷、氧化亚氮、氢氟碳化物、全氟化碳、六氟化硫。对气候变化影响最大的是二氧化碳，二氧化碳的生命期很长，一旦排放到大气中，最长可生存200年时间，因而最受关注。

这些温室气体主要是通过温室效应来影响气候变化的。何为温室效应？大气中的二氧化碳等气体，可以透过太阳短波辐射（指吸收少），使地球表面升温；但阻挡地球表面向宇宙空间发射长波辐射（指吸收多），从而使大气增温。由于二氧化碳等气体的这一作用与“温室”的作用类似，故称之为“温室效应”。

工业化革命以前，大气中的二氧化碳等气体造成的“温室效应”使得地球表面平均温度由-18℃上升到当今自然生态系统和人类已适应的15℃。一旦大气中的温室气体浓度继续增加，进一步阻挡了地球向宇宙空间发射的长波辐射，为维持辐射平衡，地面必将增温，以增大长波辐射量。地面温度增加后，水汽将增加（增加大气对地面长波辐射的吸收），冰雪将融化（减少地面对太阳短波的反射），又使地表进一步增温，即形成正反馈使全球变暖更显著。

提起南太平洋岛国马尔代夫的名字，很多人都不会感到陌生，但是你可知道到本世纪末马尔代夫的1,100多个岛屿中（最高海拔仅有2米多）的大部分将被海水淹没吗？你可知道马尔代夫政府目前正在筹款准备购买新国土吗（据说已经看好了澳洲和印度的2个地方）？你可知道这一切的起因是由于气候变化吗？你可知道气候变化其实与我们的日常生活有关系吗?

说起气候变化，许多人会简单地理解为刮风、下雨、天晴、天阴的天气变化。但事实上，气候变化的含义并非如此。

天气是指短时间（几分钟到几天）发生的气象现象，如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等；而气候则是指长时期内（一般以十年以上为周期）天气的平均或统计状况，通常由某一时段内的平均值以及距平均值的离差值来表征，主要反映一个地区的冷、热、干、湿等基本特征，即地球上某一时段各种天气过程的综合表现。

气候变化是指气候平均值和气候离差值出现了统计意义上的显著变化，如平均气温、平均降水量、最高气温、最低气温，以及极端天气事件等的变化。

人们常说的全球变暖就是气候变化的重要表现之一。

《联合国气候变化框架公约》将 “气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”这就将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。

由于气候变化，地球南北两极部分生态系统已经发生了明显变化；动植物物种地理分布朝两极和高海拔地区迁移；树叶发芽、鸟类迁徙和产蛋等春季特有现象提前出现，造成生态失衡。

专家曾预测，未来如果全球平均气温比1980年至1999年的平均值增加1．5摄氏度至2．5摄氏度，目前地球上20％至30％的物种可能会灭绝；如果超过3．5摄氏度，将会有40％至70％的物种灭绝，生物多样性将严重受损。另外，气候变化对海洋生态系统也构成更大的威胁。

当人类的居住环境越来越恶劣，人类需要的资源、能源越来越稀缺，气候变化越发异常，陆地、海洋、空气以及我们周遭的环境污染越来越严重，世界各地灾害频仍，我们不断受到各种病毒的侵袭，而我们人类也在不断遭到自然的惩罚时，我们该采取怎样的生活方式，怎样的生存观念，居住在地球这个我们人类借以生存的宇宙中的“绿洲”？

近些年来，科学界以及各国政府已基本达成一致，认为人类活动导致地球大气层中的温室气体（尤其是二氧化碳）不断增多，气候正在发生变化。在可预见的将来，温室气体水平过高导致的全球变暖会对人类生活产生负面影响。因此，推行低碳经济和低碳生活被认为是避免气候发生灾难性变化、保持人类可持续发展的有效方法之一。

请看我们日常生活中的碳排放量：

烫衣服每件0.02千克

洗热水澡每次0.42千克

乘电梯上下一层楼0.218千克

开空调1小时0.621千克（1.5P）

看电视1小时0.096千克

听音响1小时0.034千克

开钨丝灯泡1小时0.041千克(40W)

用笔记本电脑1小时0.013千克

开轿车1公里0.22千克

每用1吨水0.194千克

乘高速列车1公里0.05千克

乘公交车1公里0.08千克

对于每个地球个人来说，低碳生活不仅是个概念，它更应该是一种态度和习惯。

气候变化与低碳生活发布日期：2010-1-20 21:27:11 作者：黄勇 出处：中国环境报

人们应该怎么做，才能实现低碳生活方式，并进而推动低碳经济发展？

联合国环境规划署(UNEP)在今年世界环境日发布的两份报告给出的答案出人意料——实现“消除碳依赖”这一目标也许比想象的要容易:你只需采用气候友好的生活方式，这不会对你的生活方式造成太大改变，更不用做出什么大的牺牲！

6月10日，中国环境与发展国际合作委员会和世界自然基金会(WWF)共同发布了《中国生态足迹报告》，表明在中国推行低碳生活方式、推进低碳经济发展形势紧迫。报告指出，自20世纪60年代以来，中国的人均生态足迹持续增长了约两倍。中国如果希望减少生态赤字，可以从两个方面入手，即从简单的事情做起和优先解决见效慢的问题。

中国人均生态足迹:50年增长两倍

报告还提出了减轻生态足迹的“CIRCLE”方式:压缩城市发展(C)、个人行动(I)、减少潜在废弃物量(R)、碳减排战略(C)、土地管理(L)和提高能效(E)。

报告也指出，与世界其他地区相比，亚太区的人均生态足迹相对较低。然而，庞大的人口数量使得本地区的总生态足迹在世界居于首位。

低碳生活方式:小举动带来大变化

生活在发达国家以及一些快速发展的城市里的人们可以马上“消除碳依赖”——实际上，这并不难。

《改变生活方式:气候中和联合国指南》指出，只要采取一些很简单的措施，就可以减少一个人每天一半的温室气体排放量。如果像电力公司、汽车制造商、以及航空设备制造商这样的企业也努力实现绿色经济，那么我们可以削减更多的温室气体排放。

研究表明，如果每个飞机旅客将携带的行李减少到低于20公斤，就可能在全球范围内，每年削减200万吨二氧化碳的排放。

其他在家里或在旅行中可以采用的低碳生活方式包括:

鼓励航空公司提供免费公交车或铁路奖励里程，而不是免费的飞行里程，以便促进旅客采用更环保的交通工具；

——使用传统的发条闹钟，取代电子闹钟，每人每天可以节省48克的二氧化碳排放；

——选择晾晒衣物，避免使用滚筒式干衣机，每天可以减少2.3公斤的二氧化碳排放；

——用在附近公园中的慢跑取代在跑步机上的45分钟锻炼，这样可以节省近1公斤的温室气体排放。

开始你的“低碳的一天”:将碳足迹减半

《改变生活方式:气候中和联合国指南》中有很多小的“不后悔的选择”，可以帮助减少每天的温室气体排放量。这些方法的使用者可能来自澳大利西亚、欧洲或北美洲——这是历史上造成全球变暖的几个主要地区，采取以上方法有可能将人均排放量从38公斤减至14公斤。

这些建议对人们生活舒适造成的影响很小甚至没有，同时也可能部分地与一些发展中国家、城市、部门和人有关，因为他们的碳足迹正在急剧升高。

造成温室气体排放的一半是我们可以人为控制的，例如我们的驾车方式、航空旅行方式、房屋的能源以及取暖方式。

在余下的个人难以控制的50％中，有大约一半间接来源于为我们的工作提供能源，有10％以上来源于对基础设施和政府部门的维护，剩下的大约20％来自于商品的生产。

《改变生活方式:气候中和联合国指南》提出，应怎样开始“低碳的一天”呢？在你关掉发条时钟后，穿上日晒干燥的衣服，接下来的刷牙和早餐应该怎么做呢？请考虑以下几方面:

——选择非电动牙刷将避免近48克的二氧化碳排放量；

——用烤面包机烤面包，而不是用15分钟的烤箱，这样可以少排放近170克的二氧化碳；

——用节能灯替换60瓦的灯泡，可以将产生的温室气体减少4倍；

——将火车而不是汽车作为日常上下班的工具，仅仅8公里的路程，就可节省1.7公斤的二氧化碳排放；

——在午休和下班后关掉你的电脑和平板显示器，将使这些设备造成的排放减少1/3；

——购买使用节水型淋浴头，不但每分钟会节省10公升的水，而且也将洗3分钟热水澡造成的二氧化碳排放量大幅削减到一半。

如何尽力减少航空旅游排放量

《改变生活方式:气候中和联合国指南》指出，跨大西洋的飞行所造成的碳排放相当于驾驶汽车1年。

对于经常飞行的人士——不论你是成功人士还是普通游客，乘飞机是目前导致全球变暖的主要原因。短距离空中旅行与铁路相比较，每名旅客产生约3倍以上的二氧化碳排放，而作为一个行业整体，则约占全球温室气体排放量的2％~3％。

长途公交车可能是市际旅行的很好选择，因为一些新的超高速铁路服务会造成可观的碳排放。同时，技术创新可以帮助提高运送人员和货物的效率。

《旅游业如何适应和缓解气候变化》报告提出了其他的一些方法，使航空和旅游业可能有助于过渡到低碳经济。

除了削减手提行李、削减飞机上的免税额等措施外，专家们还提出了其他建议:

——鼓励旅游经营者预订直航航线，而不是那些绕路或是中途需要经停的航线；

——鼓励航空公司之间更加紧密的合作，将载客率提高到80％，目前欧盟的平均载客率是65％；

——大幅增加公务舱旅客票价，以真正反映其占据的额外空间，这些空间可以被用来运送更多的旅客，从而使飞机更加环保；

——制定措施减少服役飞机的平均年龄。在瑞典，飞机的平均年龄刚刚超过10年，而在美国，1/3的飞机的平均年龄是25年。先进飞机可以减少每名旅客每公里高达30％的废气排放量。

基于过去近百年来仪器观测数据，国际科学界认识到地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化过程。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告表明，1861年以来全球平均表面温度不断上升，20世纪上升幅度为0.6℃±0.2℃;随着全球平均表面温度的上升，雪盖和冰川退缩，海平面上升，大气和海洋环流发生变化，气候变率增大，极端天气气候事件增多;北半球陆地中高纬度地区20世纪降水量极可能增加了5%～10%，20世纪下半叶严重降水事件发生频率可能增加了2%～4%［6］。近百年来的气候变化已经给全球自然生态系统和社会经济系统带来了重要影响。现有研究结果预测，未来50～100年全球气候将继续向变暖的方向发展。这种变化可能会对全球地质环境造成深远的影响，其影响可能是负面的或不利的。

(一)未来中国气候变化趋势

中国科学家对近100年和近50年中国的气候变化历史进行了系统研究，研究发现:中国的气候变化与全球变化有相当的一致性，但也存在明显差别。在全球气候变暖背景下，近100年来中国年地表平均气温明显增加，升温幅度约为0.5～0.8℃，比全球同期平均值略强;从全国平均来看，近100年和近50年的降水量趋势不明显，但1956年以来出现了微弱增加趋势;近50年来中国主要极端天气气候事件的频率和强度出现了明显变化，寒潮事件频数显著下降，华北和东北地区干旱趋重，长江中下游地区和东南地区洪涝加重［7］。

2007年1月，中华人民共和国科学技术部、中国气象局和中国科学院等部委联合发布了《气候变化国家评估报告》，系统总结了我国在气候变化方面的科研成果，评估了在全球气候变化背景下中国近百年来的气候变化观测事实及其影响，预测了21世纪的气候变化趋势。该报告预测，21世纪我国气候变化将呈现以下趋势［7］:

(1)气候变暖趋势不可避免。21世纪中国地表气温将继续上升，其中北方增温大于南方，冬春季增温大于夏秋季。气候模式模拟结果表明:与2000年比较，2020年中国年平均气温将增加1.1～2.1℃，2030年增加1.5～2.8℃，2050年增加2.3～3.3℃;降水量也呈增加趋势，预计到2020年，全国平均年降水量将增加2%～3%，到2050年可能增加5%～7%。降水日数在北方显著增加，南方变化大。

(2)气候变率增大。HadCM2模式模拟结果表明，在CO21%增长率情景下，2020年、2050年和2080年增温最大的月份与最小月份之差分别可达到0.8℃、1.0℃和1.3℃;在CO20.5%增长率情景下，虽然极端值的差别没有1%情景下的差别那样明显，但是也可以明显看出季节之间增温的幅度增大。随着温室气体浓度的增加，地面气温增量的年较差也不断增大。与地面气温增量的季节变化类似，降水量变化的年较差也随着温室气体浓度的增加而不断增大。

(3)极端天气气候事件增加。未来中国的极端天气气候事件发生频率可能出现变化。区域气候模式的预估结果表明，中国地区的日最高和最低气温都将升高，但最低气温的升高更为明显，气温日较差将进一步减小。未来南方的大雨日数将显著增加，暴雨天气可能会增多。

(二)气候变化对地质环境的影响

过去半个多世纪中国地质环境变化是在自然驱动因素和人为驱动因素共同作用下的结果。由于人类活动变化的剧烈性和持续性，地质环境变化更多地表现为人为驱动因素作用下的结果。气候变化所造成的地质环境变化，往往为人类活动干扰所掩盖，为研究工作带来了极大困难。目前，关于气候变化对环境影响的研究刚刚起步，定量评估方法和结果还存在很大的不确定性［7］。根据未来中国气候变化趋势，可以推断出对地质环境的可能影响，主要包括以下几个方面:

(1)大雨日数与强降水事件的增加，可能会诱发更多的突发性地质灾害。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害主要是由暴雨所诱发的。据全国县、市地质灾害调查统计，暴雨所诱发的滑坡占所调查滑坡总数的90%，暴雨所诱发的崩塌占所调查崩塌总数的81%［8］。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害发生频次与强降水事件呈正相关关系。区域气候模式模拟结果表明，在2070年前后，中国南方地区在温室效应作用下，大雨日数将显著增加，特别是在东南地区的福建和江西西部，以及西南地区的贵州和四川、云南部分地区，未来暴雨发生的天气会增多(表5-1)。强降水事件增多的地区，多是突发性地质灾害中、高易发区。所以，未来暴雨诱发的突发性地质灾害在一些地区可能呈现出增加的趋势。

表5-1 区域气候模式模拟的2070年中国各大区平均降水变化表单位:%

资料来源:据《气候变化国家评估报告》

(2)极端天气气候事件的增多，可能会导致对地下水的依赖程度增加。模拟结果表明，未来50～100年，北方部分省份(宁夏、甘肃、陕西、山西、河北等)多年平均径流深减少2%～4%，南方部分省份(湖北、湖南、江西、福建、广西、广东、云南等)增加24%，北方水资源短缺现状还将继续。对未来气候变化趋势的预估，未来20年中国夏季降水存在着由南涝北旱型向南旱北涝型转变的可能性。未来气候变率的增大和干旱、洪涝等极端天气气候事件的增加，可能对现有的水资源供给格局形成挑战，经济社会的水资源保障程度相应地受到影响。由于地下水时空分布具有相对广泛、均衡的特点，在降水与地表水变数增加的情况下，经济社会对地下水的依赖程度可能会有所增加，开采地下水所诱发的地质环境问题亦随之增加。2009年秋至2010年春西南地区长达5个多月的干旱灾害，证实了这种可能性的存在。旱灾波及云南、贵州、广西、四川、重庆西南5个省(区)，旱情持续时间之长、受灾面积之大、影响范围之广，为百年一遇。以云南省为例，2009年7月1日至2010年1月20日，平均降水量比多年同期偏少了29%，为气象观测记录以来同期最少降水量［9］。为解决旱灾造成的人畜饮水困难，各地启动了抗旱找水打井工作。据国土资源部统计，截至2010年6月，国土资源系统在云南、贵州、广西3省(区)的26个市(州)156个县(区)，共完成2703眼，成井2348眼，累计日出水量36×104m3，解决了520万人饮水问题［10］。入汛以后，南方连续出现了8次大范围强降雨过程，广西大部、湖南南部、广东、福建、江西等地局部出现强暴雨，降水量比往年多5成以上。受长时间干旱和短时间多次强降雨的作用，广西、四川、江西等地出现了多个“天坑”［11］。中国地质调查局经过调查认为:这些“天坑”实际上是地面塌陷，主要发生在岩溶区，因长期干旱、强降雨等气候因素和工程建设、地下水抽采等人为活动引发形成。

(3)受海平面上升和极端气候事件影响，海岸带地质环境恶化风险加大。中国沿海海平面近50年来总体呈上升趋势，平均上升速率约为2.5mm/a［12］。据预测，未来气候变暖，入海河流水量的减少，将加重河口盐水入侵，海平原上升和入海河流泥沙量的减少，将加剧海岸侵蚀，黄河三角洲增长减缓，甚至衰退，海岸低地被淹的范围将可能增加［13］。海岸带是中国人口密集、经济发达的地区，应对全球变化对地质环境造成的负效应，应及早未雨绸缪。

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