全球和中国的气候变化及其影响

全球和中国的气候变化及其影响
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提要近百年来，地球的气候系统正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，中国的气候变化与全球气候变化的总趋势基本一致。

虽然存在许多不确定性，未来50--100年全球和中国的气候变化将继续向变暖的方向发展。

这种全球的气候变化是由自然的气候波动和人类活动引起的温室效应所引起。

最近发表的政府间气候变化专门委员会（IPCC）第三次评估报告指出，近50年的气候变化大部分是由人类活动造成的，主要是通过化石燃料燃烧排放的大量二氧化碳等温室气体产生的增强温室效应造成增暖的。

但现在还不能确定大气中温度气体浓度达到什么水平地球的气候系统将发生突然的或不可逆的突变，以此带来危险的或灾难性的后果。

近百年所发生的气候变化已经给全球和中国的自然生态系统和社会-经济与环境系统带来重要影响，许多影响是负面的或不利的。

因而，必须采取适应和减缓措施以克服气候变化的不利影响。

减缓和控制气候变化的基本对策是减少温室气体排放。

这是联合国气候变化框架公约和京都议定书的主要目标。

在减排的国际活动中，应坚持共同而又区别的责任和公平的原则。

因而中国在参加履约进程的同时，在一定时期不承担减排义务，但中国应做好在将来面对国际上更大挑战和压力的可能性。

为此中国应加强有关气候变化的科学与政策研究，从科学、技术、外交、管理等方面做好一切充分准备为中国的经济发展和社会进步及可持续发展赢得时间和主动的地位。

前言
政府间气候变化专门委员会（IPCC）第三次评估报告已于2001年完成，这是全世界数千位不同领域的科学家五年努力的结果。

它不但为各国政府和国际科学界提供了有关全球气候变化的最新信息和成果，以及适应与减缓对策，而且也为联合国气候变化框架公约缔约国大会提供了科学依据。

它的科学成果已被"科学"杂志列为2001年世界十大科学新闻之一。

根据这个报告和近20年国内外的科学研究成果，比较一致的指出，近百年来全球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化，相应地球的气候系统也发生并将继续发生不同程度的变化，它们对全球和中国的生态系统及社会经济产生明显和深远的影响。

目前以联合国气候变化框架公约(UNFCCC)为主导，正在采取对策以适应和减缓这种气候变暖的趋势。

本材料首先说明全球与中国气候变化的现状与未来预测，在此基础上，进一步说明它对生态系统和社会经济的影响，并分析了气候变化国际谈判的焦点与斗争实质，最后提出我国可能采取的对策建议。

以下分4个部分阐述：
一、全球气候变化的基本事实
1998年11月世界气象组织和联合国环境规划署建立了政府间气候变化专门委员会，英文简称IPCC。

它的任务是大约每隔5年评估有关气候变化研究的最新结果，然后向联合国气候变化框架公约和各国政府以及国际科学界，提供有关气候变化的科学、技
术信息与意见。

至今已发表了三次评估报告和一系列特别报告与技术报告。

第三次评估报告于2001年完成，约几千名世界各领域的科学家参加了此项工作。

根据IPCC第三次评估报告的主要结果，发现：
·从1860年以来全球平均升温0.6±0.2℃,最近20年最暖，近百年来最暖的年份均出现在1983年以后。

20世纪北半球温度的增加可能是过去1000年最高的。

·降水分布也发生了变化，大陆地区，尤其是在中高纬地区降水增加，但也有不少地区降水减少如非洲地区。

有些地区极端天气与气候事件(厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等)的频率与强度增加。

·从1900年以来，海平面上升10-20厘米，大部分非极地冰川正在退缩。

北极海冰的范围与厚度在夏季明显减少，极区冻土带消融，变暖和退化；水文循环出现加剧的趋势。

·世界上许多地区的陆地和海洋生物系统受气候变化的影响，尤其是受区域温度增加的影响，也发生了显著变化，包括北半球生长期近40年中每十年延长约1-4天，动植物活动区北移，上移，具有更早的孵化期，开花期，迁移期和病虫害爆发期，珊瑚具有更频繁的漂白期。

·大气中的温室气体（二氧化碳，甲烷，氧化亚氮，对流层臭氧等）以及造成大气冷却作用的硫化物气溶胶的浓度明显增加，尤其是CO2可能已达到了过去42万年以来的最高值。

目前已达到了368ppmv（百万分之一体积）。

·利用气候模式模拟了过去100多年的气候变化表明，发现只考虑自然变化则不能很好地模拟过去的气候变化，如加上人类活动的作用，则可模拟出从1860-2000年的气候演变。

尤其是近50年的气候变化，只考虑人类活动的作用则基本上可以模拟出温度的变化，因而这表明了近50年的气候变化主要是由人类活动的作用造成的。

小结：上述事实表明地球的气候系统正经历一次以全球气候变暖为主要特征的显著变化，我们目前正处于一个全球变暖的世界。

全球变暖是一个事实。

现在的问题不是有没有变暖，而是变暖的主要原因与过程是什么。

根据IPCC的结果，这种变暖是由自然的气候波动和人类活动共同引起的，但最近50年，人类活动是造成气候变化的主要因子。

二、近百年中国的气候变化事实
·中国的气候与全球气候变化的总趋势是一致的。

近百年中国气温上升了0.4-0.5℃，略低于全球平均的0.6℃。

并且近百年最暖的时期出现在20世纪20-40年代。

中国气候变暖最明显的地区在西北，华北，东北地区，特别是西北（陕、甘、宁、新）变暖的强度高于全国平均值。

长江以南地区变暖趋势不显著。

·从1985年以来，我国已连续出现了16个全国大范围的暖冬，1998年冬季最暖，2001年次之。

·中国降水以50年代最多，以后逐渐减少。

尤其是华北地区，这与全球的降水变化有一定不同。

因而，这些地区由于自然降水减少而导致的水资源缺乏成为一个突出的问题。

小结：中国的气候变化与全球的总趋势基本是一致的，至今已连续出现了16个暖冬。

中国许多地区出现了暖干化趋势，尤其是华北地区。

三、未来全球和中国气候变化的预测
各国科学家使用了31个复杂的全球气候模式，对36种不同的温室气体排放情景，作出未来100年的全球气候以及气候系统的变化的预测。

排放情景是根据人口增长、环境条件、全球化、平等原则、经济发展和技术进步等条件提出的，基本涵盖了未来各种排放的情况，即从人口增长得到控制，技术迅速改进，经济迅速发展到人口不断增长、技术和经济发展缓慢之间的各种情况。

预测结果表明：
·未来50-100年全球气候系统（气候变化，温室气体变化，海平面上升，冰冻圈变化，生态系统变化等）将继续发生显著变化，由于气候系统的惯性，这种变化将会继续几百年甚至几千年。

·到2100年的100年间，由人类活动造成的温室气体的排放将继续增加。

（由目前每年化石燃烧63亿吨碳（1吨碳=3.7吨二氧化碳）到2100年年排放50-350亿吨碳。

全球平均地表气温在未来100年将上升1.4-5.8℃。

这可能是近10000年中增温最显著的速率，降水产生季节性和南北性移动，其中干旱和半干旱区变得更干。

海平面上升0.09-0.88m。

北半球雪盖和海冰范围将进一步缩小，ENSO事件的频率和振幅可能继续增加；温盐环流将减弱，但不会关闭；一些极端事件（如高温天气，强降水，亚洲季风降水变化，中纬度风暴，热带气旋强风，旱涝事件）发生的频率会增加。

·在中国，气候将继续变暖。

根据国际上先进的气候模式和中国区域气候模式，在假定大气二氧化碳继续增加的各种情景下，预测在2020--2030年气温上升1.68℃；到2050年上升2.22℃，预计大气CO2浓度加倍时气温将达2.94℃，其温度增加的幅度由南向北增加。

我国西北地区气温可能上升1.9℃-2.3℃，西南可能上升1.6℃-2.0℃。

青藏高原可能上升2.2℃-2.6℃，降水在未来不少地区出现增加趋势，以东南沿海为最大。

但有一些地区出现继续变干的趋势，如华北和东北南部，以及长江中下游地区。

四、气候变化预测的不确定性和存在问题
气候变化和预测存在着下列主要问题需要研究和解决：
·碳循环的问题：未来全球与区域的碳循环问题将成为国内外科学界重点研究的焦点问题。

它之所以重要是由于人类排放的CO2对气候会引起怎样的后果以及未来大气中的CO2浓度将如何变化，尤其是陆地生态系统、土地利用和海洋到底吸收了多少排放的CO2还不完全清楚。

只有从整体上弄清了碳循环中的各种汇和源，才能为制定控制未来CO2在大气中的增长以及相应管理战略提供科学依据。

·人类活动对气候变化作用（温室气体与硫化物气溶胶排放，土地利用变化等）的检测误差大；
·区域气候模拟问题：对区域现象的模拟误差比较大，尤其是降水，极端天气、气候事件等；
·气候模式和排放情景的不确定性。

在模式中多以近似或简化方法表达重要的物理过程，如云及其与辐射和气溶胶的相互作用，排放情景及其表征的驱动力可预测性等。

小结：虽然气候变化存在着许多不确定性，但全球和中国气候变化未来50-100年的预测表明，全球变暖将继续下去，由于硫化物气溶胶排放的减少，将来增暖的速率将比过去100年更快，并且在温室气体稳定后的几十年，这种变暖趋势还要继续下去。

因而无论对全球和中国都将会产生重大影响，其中有些影响甚至是不可逆转的，破坏性的，特别是对气候变化敏感和脆弱性地区。

五、气候变化对自然生态系统的影响
自然生态系统最容易遭受气候变化的负面影响。

观测表明，气候变化对全球许多地区的自然生态系统都产生了影响。

这些影响的后果主要表现为：冰川的退缩、冻土的融化、河湖冰的迟冻和早融、中高纬生长季节的延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量的减少、一些植物开花期提前以及海平面升高等等。

上述变化是全球变暖的最重要后果，同时显示全球变暖这一事实的有力证据。

事实上，自然生态系统由于其有限的适应能力而对气候变化表现出特别脆弱的特征，一些系统可能遭受严重的、甚至不可恢复的破坏。

正在面临这种危险的系统包括：冰川、珊瑚礁岛、红树林、北半球北部山区、热带林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统。

随着气候变化频率和幅度的增加，这些受影响的系统在数目上会有所增加，而且其遭受破坏的地理范围也将增加。

自然生态系统按其生长环境可分成陆生与水生两大类生态系统。

前者又可按其植被类型分成森林、草原、荒漠等生态系统，也可按地形划分高山、盆地、海岸带等生态系统。

后者可分成海洋和淡水两类生态系统，其中淡水又分静水（湖泊、池塘、水库、湿地与河口湾）生态系统与流水（江、河、溪流）生态系统。

下面主要选取森林、草原、荒漠、高山、湖泊和海岸带等对气候变化较为敏感的生态系统为例，介绍全球气候变化对自然生态系统影响观测事实和未来可能的演变趋势。

·对自然植被的影响
气候变化对自然生态系统的影响首先表现在对森林、草原与荒漠生态系统的影响。

自然植被分布的变化最能体现气候的变化，因为气候是决定生物群落分布的主要因素，全球生物群落的分布型与全球年平均气温和年降水量有很好的对应关系。

气候变化可使气候带发生移动，动植物分布随气候带的变化而变化，并有一定的滞后时间。

我国植被分布的变化可以很好地反映出气候变化的影响。

距今6000年前左右的全新世大暖期鼎盛阶段，我国植被带明显偏北。

现今西北地区的草原与荒漠区，在全新世曾是广阔的温带森林和森林草原，各种草原动物也非常丰富。

但随着全球性的气温波动式下降，同时受第四纪冰期气候波动和青藏高原及其周边山地隆升的影响，我国自然环境出现了明显的区域差异，生物多样性也发生了显著变化。

植被模拟研究显示，生态系统在气候变化时具有明显扰动的可能。

某些物种可能由于对新环境不能适应而濒临灭绝的危险，当然也可能出现新的物种体系。

较长期而言，气候变化对生物多样性的影响取决于物种相互作用的变化与通过迁移后的适应性之间的平衡。

在移动过程中，生态系统并不是作为一个单一的单元而移动的，它将产生一个新的生态结构系统，生物物种构成及其优势物种将会变化。

这种变化的结果可能会滞后气候变化几年到几十年甚至几百年。

野生生物的分布、数量、密度及行为已经并将继续受到全球或区域气候变化的直接影响，或通过植被变化受到间接的影响。

全球变暖将对我国森林的水平及垂直分布、面积、结构及生产力等将产生很大影响。

气候变化将改变森林(植被)的组成、结构及生物量，使森林分布格局发生变化，生物多样性减少等等。

据研究，除云南松和红松分布面积有所增加（约12%和3%）外，其它树种的面积均有所减少，减少幅度为2%～57%。

气候变化后，我国森林第一净生产力地理分布总体上格局变化不大，但树木生长率和产量有所增长。

·对极端气候事件的影响
尽管目前还存在着对气候变化后极端事件变化估计的不确定性，但与全球变暖关系密切的一些极端事件(厄尔尼诺、干旱、洪水、热浪、雪崩和风暴、沙尘暴、森林火灾、泥石流等)的频率和强度可能会增加，而由此引起的严重后果也会增加。

如将加重草地土壤侵蚀、潜在荒漠化或沙漠化趋势增大。

尽管沙漠化或沙漠化过程早在人类出现以前就已存在，但人类活动，特别是不合理的土地利用与经济活动加剧了我国现代沙漠化的进程。

·对冰川、冻土和积雪的影响
高山生态系统对全球变暖非常敏感，具体表现在一些冰川出现了减少或退缩现象。

如乞里马扎罗山的冰川变化和我国天山乌鲁木齐河源1号冰川变化。

乞里马扎罗山的冰川面积在1912～2000年间减少了81%。

1889年Hans Meyer第一次攀登火山环时，发现它完全是由冰雪围绕，今天只剩下15%，且主要还是季节冰雪覆盖。

乌鲁木齐河源1号冰川是我国唯一具有多年物质平衡，进退变化与重复摄影测量资料的冰川。

小冰期后期以来，该冰川一直处于后退状态。

据1959年开始观测的资料表明，自1962年第一次精密测图至1980年第三次精密测图，冰川面积缩小了0.11平方公里，主流线长度缩短了80米，平均每年4.49米，1992年再次测量，冰川又退缩了60米，平均每年5米。

物质平衡亏损在60年代平均为-53毫米/年，80年代增到-346毫米/年，而1990～1991年间更增至-706毫米/年。

1959～1986年累积负平衡达613×104立方米，相当于冰川减薄3.25米，可见随着气候变暖冰川萎缩出现加剧的趋势。

在乌鲁木齐河流域，1964年航测地形图上共量算到的冰川面积为48.2平方公里，1992年再次航测
冰川面积已减至40.9平方公里，损失了15.1%。

另据资料统计，"小冰期"最盛时我国西北各大山系冰川面积比现今多24.7％，即达7000平方公里左右。

随着全球进一步增暖，山地冰川将继续后退萎缩(如乞里马扎罗山等)，冻土面积继续缩小，高山季节性积雪持续时间也将缩短，积雪量将较大幅度减少。

根据小冰期以来冰川退缩规律和未来夏季气温和降水量变化的预测结果，到2050年西部冰川面积将减少27.2%，折合冰量约16184km3，其中海洋性冰川减少最显著，为52.5%，6925 km3，亚大陆型冰川次之，为24.4%，6631 km3，极大陆型冰川最少，为13.8%，2629 km3；冰川物质平衡每年亏损值分别高达-1318mm、-900mm和-623mm；冰川平衡线高度将分别上升238m、168m和138m。

未来50年西部地区冰川融水总量将处于增加状态；天山北麓与河西走廊最大融水径流预计出现在21世纪初期，其年增长量为几百万到千万立方米不等。

柴达木及青藏高原的内陆河流域冰川融水高峰预计出现在2030~2050年，年增长约20%~30%。

塔里木盆地周围高山冰川总面积超过23000平方公里，并有面积超过100平方公里的大冰川退缩缓慢，2050年前径流增加量可达25%左右。

未来50年青藏高原多年冻土空间分布格局将发生较大变化，80%～90%的岛状冻土发生退化，季节融化深度增加，形成融化夹层和深埋藏冻土；表层冻土面积减少10%～15%，冻土下界抬升150m～250m，亚稳定及稳定冻土温度将升高0.5℃～0.7℃。

积雪年际变率显著增大，春季大范围积雪提前消失。

到2050年，冬季气温将升高1℃～2℃，随着降雪量缓慢增加，青藏高原和新疆、内蒙古稳定积雪区积雪深度将分别以2.3%和0.2%的速度缓慢增加；同时雪深年振幅将显著增大，大雪年和枯雪年的出现更为频繁。

到2100年大范围积雪将可能于3月份提前消失，春旱加剧，融雪对河川径流的调节作用将大大减小。

·对湖泊的影响
淡水生态系统对气候变化也往往表现出脆弱的特征。

如我国青海湖水位下降和湖面积萎缩也是受气候变化影响的结果。

青海湖水位在15～19世纪近500年间尽管存在较大的升降波动，但出现明显的直线式下降趋势却是在近百年，特别是20世纪20年代以来最为明显，仅在1908～1986年间就下降了11米，湖面缩小676平方公里。

其中自有实测记录以来，1957～1986年间下降了2～3米，湖面缩小264平方仅公里。

另外，我国西北各大湖泊，除天山西段赛里木湖外，水量平衡均处于入不敷出的负平衡状态，自50年代以来，湖泊均向萎缩方向发展，有的甚至干涸消亡。

据有关研究表明，在未来气候增暖而河川径流量变化不大的情况下，平原湖泊由于水体蒸发加剧，而入湖河流的来水量不可能增长，将会加快萎缩、含盐量增长，并逐渐转化为盐湖，这对湖泊水资源的开发利用不利；高山、高原湖泊变化又可分为两类，少数依赖冰川融水补给的小湖（如帕米尔高原的有些湖泊），可能先因冰川融水增加而扩大，后因冰川缩小融水减少而缩小，处于山间盆地以降水、河川径流或降水与冰川融水混合补给的大湖，其变化趋势受人注目。

如青海湖长期处于较大的负平衡状况，湖水位呈下降趋势。

未来温度继续升高，湖区水面蒸发和陆面蒸散有所增加，若多年平均降水量增加10％，仍不足以抑制湖面的继续萎缩，仅趋势减缓，但如降水增加20％或更多，湖泊来水量增加，湖泊转向扩大，水面上升，湖水淡化，对湖泊渔业和湖周
地区生态与环境的改善，将出现有利的条件，这样的机遇有可能在下世纪某个时间出现。

·对海岸带和海洋生态系统的影响
全球气候变暖引起海洋表面大范围的温度升高、全球海平面升高、海冰面积减少以及盐度、波浪和海洋环流的变化，从而严重影响海岸带生态系统和海洋生物资源，如珊瑚礁、珊瑚岛、礁岛、盐沼以及红树林等，进而影响海岸带环境和经济。

许多海岸区将遭受洪水泛滥、侵蚀、湿地和红树林的丧失、海水侵入淡水源地等事件，同时风暴影响的程度和严重性将增加。

据沿海主要验潮站的实测资料显示，我国海平面近五十年呈明显上升趋势，特別是近几年上升速率有所加快，上升的平均速率为每年2.6毫米。

据有关专家预测，我国未来海平面还将继续上升，到2030年，中国沿海海平面上升幅度为1～16厘米，到2050年上升幅度为6～26厘米，预计到21世纪末，将达到30～70厘米。

这将会对我国社会经济产生严重的影响，因为我国海岸线漫长，沿海低洼地区约占整个海岸线地区的30%。

约有70%以上的大城市，一半以上的人口和近60%的国民经济，集中在低高程的东部经济带和沿海地区。

在现有防潮设施下，若未来海平面相对历史最高潮位上升30厘米，珠江三角洲、长江三角洲、黄河三角洲可能淹没面积为：1153.47平方公里。

如不加防护堤，再叠加上1米的风暴潮，估计损失将更大，我国沿海将有数万平方公里的面积受海水侵害，所造成的直接和间接的社会经济损失巨大，并且会产生深远的影响。

此外，海平面上升也将给生态环境系统带来灾难，引起沿岸地区滩涂湿地、红树林和珊湖礁等生态群的丧失及海岸侵蚀、海咸水入侵沿海地下含水层、沿海土地盐渍化等，造成海岸、河口、海湾自然生态环境的失衡。

小结：全球变暖己对世界上许多地区的自然生态系统都产生了影响，如冰川的退缩、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、海平面升高等等。

一些系统还对气候变化特别脆弱，包括：珊瑚礁岛、红树林、北半球北部山区、热带林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等，它们可能遭受严重的、甚至不可恢复的破坏。

这些脆弱生态系统数目可能会进一步增加，其遭受破坏的地理范围也将扩大。

六、气候变化对国民经济的可能影响
气候变化对全球和各地区社会经济许多方面都造成影响。

主要农作物及畜牧业的生产、主要江河流域的水资源供需、沿海经济开发区的发展、人类居住环境与人类健康、能源需求以及工业、保险与其它金融系统都可能受到程度不同的不利影响；特别是在对气候变化反应敏感的脆弱区。

人类社会系统的这种对气候变化反应敏感的脆弱性随其地理位置、时间以及社会经济和环境条件而变化。

随着气候变化研究的发展和深入，全球变暖对农业的潜在影响己变得意义深远，因为人类最为关注的还是粮食需求与粮食安全问题。