气候变化_过去_现在和未来_第33届国际地质大会气候变化专题综述_何庆成

2009 年第 2 期
水文地质工程地质
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对于气候的影响。 下午的会议主要就气候的预 测预报和 CO2 处置 排放的工业能力问题进行讨论。指出风险评估将是政 策矛盾的关键所在。来自 4 个不同国家的 5 位科学工 作者做了相关报告, 分别为: 英国 , 雷丁大学 , 环境系 统科学中心 , Lennart Bengtsson: 气候预报是否可靠? 挪威 , StatoilHydro, Olav K rstad: 关注气候: 碳的捕获和 存储; 中 国, 中科院 地质与 地球 物理 研究 所, Yang Xiaoping: 全球气候变化: 过去、 现在和未来; 挪威 , 南 森气候研究中心 , Johannessen: 北极气候: 现在和未来 的观测 ; 丹麦, 丹麦气候能源部, Connie Hedegard: 气 候科学和作用需求。 1. 2 气候变化 专题相关讨论 8 月 8 日晚上就 气候变化 的问题进行了全体讨 论, 集中讨论下列 3 个主要的气候问题: ( 1) 如何迅速减少大气中 CO2 排放物及方法的可 靠性 ? ( 2) 人类对气候的影响是什么? ( 3) 如何根据发展中国家的不同需求形成共识 ? 此外 , 在 8 月 6 日、 8 月 7 日也有与 气候 议题相 关的讨论。 8 月 6 日主要讨论了 气 候系统: 将往何 处? , 其中做了 9 个相关报告 , 分别是: 北大西洋古 海洋资源及基于有孔虫类数据的大洋初始搬运过程, L Lukashina; 晚第四纪气 候变化对波罗的海沉积物 的影响 , J Harff , R Endler, E Emelyanov, S Kotov, M Moros, R Olea, I Taranenko; 全球变暖 准确的消 息, B Purkait; 应对 气候变化 的自然风 险的法 律职 责: 在亚热带地区阿根廷预防原理的适用性, F Sayago, J Sayago; 气候变化, 自然灾害和适应 : 意大利前景, D Spizzichino, C Margottini, G Onorati; 在同系列中的温 度和雨 量 趋势 及 在意 大 利山 麓地 区 气候 的 定义 : S Fratianni, F Acquaotta; 气 候 变 化 及 其 转 折 点, T Chavez, I Chavez Sumarrival, L Sumarriva Bustinza, N Chavez Sumarriva; 新生代古地质气候: 从温室世界到 冰室世界 , P Barrett , T Crowley, K Miller; 生物燃料和 化石燃料的经济和环境的背景 , M Radetzki。 8 月 7 日主要讨论了 古地质气候及气候模型 , 其中做了 6 个相关报告, 分别是 : 阿拉伯海部分海域 晚冰期对沉积物积累的影响 , A Sarkar; 西藏和雪线 之上亚洲中部山脉的上升 , 冰期的冰川作用及对更新 世气 候 变 化 的 影 响: 2003 ~ 2008 新成 果 的 综 述 , M Kuhle; 挪威北部海岸 1000 年来低频率 温度的可变 性, A Kirchhefer, G Young, N Loader, D McCarroll, B
第 33 届国际地质大会于 2008 年 8 月 14 日在挪威 首都奥斯陆胜利闭幕。期间, 8 月 8 日会议主题 气候 变化 问题给地学界、 甚至是整个科学界都带来了极大 的震动。如果说 , 地球是人类生命的摇篮, 那么气候就 为孕育和维持一个奇妙的生命系统提供了必不可少的 条件。在这个平均半径为 6300 多公里的星球上 , 广袤 的陆地、 浩瀚的海洋、 奔腾的江河、 巍峨的群山、 茂密的 森林、 辽阔的草原 更重要的是一个个鲜活的、 美丽 的生命的存在, 而所有这些美好的事物 , 都得益于大气 中臭氧层给予我们的保护。但是, 人类在所谓的征服 自然和改造自然的过程中 , 已经对全球气候系统及大 气中气体的成分和含量造成了无法挽回的改变。温室 气体过度排放、 全球气候变暖、 极地冰盖融化、 海平面 上升、 地质气候变更 众多 问题闯入我们 的视野。 本次会议将 气候 问题提上了重要的议事日程, 以 气 候 为背景 , 将人作为地质气候的研究对象 , 讨论人类 在多大程度上改变了地球的气候系统。这是一次跨越 不同国家不同专业的地学盛会, 科学家尤其是地质工 作者 , 结合古地质气候特征、 考虑工业革命后人类的主 动作用、 充分利用仪器等高新科学技术手段, 对地球气 候的现状进行描述, 对未来气候做出判断, 科学地管理 我们赖以生存的地球。
应对气候变化的自然风险的法律职责在亚热带地区阿根廷预防原理的适用性唧在同系列中的温度和雨量趋势及在意大利山麓地区气候的定义气候变化及其转折点新生代古地质气候从温室世界到冰室世界生物燃料和化石燃料的经济和环境的背景月日主要讨论了古地质气候及气候模型其中做了个相关报告分别是阿拉伯海部分海域晚冰期对沉积物积累的影响盯盯西藏和雪线之上亚洲中部山脉的上升冰期的冰川作用及对更新世气候变化的影响新成果的综述挪威北部海岸年来低频率温度的可变性板块构造理论和日射率眦硌晚第三纪和更新世温暖气候下的寒冷状况挪威全新世冰期波动早期全新世气候的不稳定性缩短的中期全新世冰期和多样的新冰川作用事件的证据此外还就聚焦在热液和沉积系统中流体的排出机械作用和气候及生物圈的影响问题进行讨论其中做了个相关报告分别是地球内部排出的甲烷气体与大气中温室气体的预算印度尼西亚火山的触发和演化挪威海峡的印痕最新冰期作用后大量甲烷气体释放的证明挪威奥斯陆海湾基岩及印痕形成的结构控制挪威海峡和远岸的生态学挪威斯瓦尔巴特群岛北极圈内的挪威部分晚侏罗纪化能合成碳酸盐堆积物初步结果阿根廷盆地和火山周围的沥青堆积物第四纪反常的碳氢化合物快速产生的证据研究快速全球环境变化的新方法在接触变质作用中来自黑色页岩中的气体岩层受地球化学和动力学模型的限制盆地区的地球化学作用及碳同位素偏移的含义气候变化专题综述气候变化的证据纵观整个地球的历史她完好地保存着过去许多有关气候波动的资料
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气候变化 专题概况
本次会议分为大会报告 ( plenary lectures) 、 专门报
告( special symposia) 、 主题报告( topical symposia) 和综合 性报告 ( general symposia) 四部分。值得注意的是 , 与气 候问题相关的专门报告有 12 个, 专题讨论 4 场。 1. 1 气候变化 专题大会报告 8 月 8 日上午的会议主要介绍了贯穿整个地质历 史对于气候改变的一些证据、 聚焦最近几百万年冰期 和间冰期环境下的异常寒冷气候。讨论了地球温度改 变的迹象与大气中温室气体( 尤其是 CO2 ) 浓度间的相 互关系 , 温度的增加有多少是由于人为 CO2 排放所导 致的。来自 5 个不同国家的 7 位科学工作者做了相关 报告 , 分别为: 的时间观 测; 德国 , AWI, Jorn Thiede: 简介 ; 挪威, 卑尔根大学 , Eystein Jansen: 古地质气候: 深入的、 现代 新 西兰 , 惠灵 顿维 多利 亚大 学, Peter Barrett: 新生代地质气 候: 从温室 世界到冰室世 界; 德国, AWI, Hubertus Fischer: 气候和全球生物地球化学 循环在冰岩中的古观测法 ; 气相互作用和气候变化; 美国, Lamont- Doherty 地 美国, 哈佛史密森天体物理 球观测台, Peter Schlosser: 来自北极圈观测的海洋 - 大 中心 , Willie Soon: 太阳和气候变化: 过去、 现在和未来; 丹麦 , 丹麦国家空间中心 , Henrik Svensmark: 宇宙气 候学 : 宇宙射线对气候的影响。 中午的大会报告 , 由瑞士苏伊士 ETH 气候地质学 教授 Gerald A Haug 讲演了 晚新生代古地质气候与人 类历史间的联系 , 主要聚焦在过去的几十万年间人类
Gunnarson;
板 块构 造理 论和日 射率 , T Redfield, M 晚第三纪和更新世温暖气候下
Smethurst, Watson;
的寒冷状况, P Smolka; 挪威全新世冰期波动 : 早期全 新世气候的不稳定性、 缩短的中期全新世冰期和多样 的新冰川作用事件的证据 , A Nesje, J Bakke, S Dahl。 此外, 还就 聚焦在热液和沉积系统中流体的排出: 机 械作用和气候及生物圈的影响 问题进行讨论 , 其中做 了 10 个相关报告 , 分别是 : 地球内部排出的甲烷气 体与大气中温室气体的预算 , G Etiope; 印度尼西亚 LUSI Mud 火山的触发和演化, A Mazzini, H Svensen, S Planke, G Akhmanov; 挪威海峡的印痕 最新冰期 作用 后 大 量 甲 烷 气 体 释 放 的 证 明 , C Forsberg, S Planke, T T jelta, G Svano, H Svensen, J Strout; 挪威奥 斯陆海湾基岩 及印痕形成的结 构控制 , A Lepland, R Boe, O Lutro, K Webb, O Hammer, H Olsen; 挪威海 峡和远岸的生 态学, K Webb, O Hammer, S Planke, J Gray; 挪威斯瓦尔巴特群岛 ( 北极圈内的挪威部分) 晚侏 罗 纪化 能 合成 碳 酸盐 堆 积 物 初 步结 果 , H Nakrem, O Hammer, J Hurum; 阿根 廷 Neuquen 盆地 Tromen 和 Auca Mahuida 火山周围的沥青堆积物: 第四 纪反常的碳氢化合 物快速产 生的证据 , P Cobbold, G Ruffet , N Rodrigues, T Leith, H Loseth, O Galland; 研 究快速全球环境变化的新方法 , H Svensen, S Planke, A Polozov, S Polteau, L Chevallier, N Schmidbauer, F Corfu, Y Podladchikov, B Jamtveit; 在接触变质作用中 来自黑色页岩中的气体岩层 : 受地球化学和动力学模 型的限制, I Aarnes, H Svensen, S Polteau; Karoo 盆地 区的地球化学作用及碳同位素偏移的含义 , S Polteau, H Svensen, S Planke, I Aarnes。
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气候变化: 过去、 现在和未来
第 33 届国际地质大会气候变化专题综述
何庆成 , 李 霞 ( 1. 中国地质环境监测院, 北京 100081; 2. 中国地质大学( 北京) , 北京
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100083)
摘要 : 本文综述了第 33 届国际地质大会 气 候变化 专题情况。论述了地质年代中气候变化的客观因素及 人为作用对气 候变 化的影响 , 反映出以人类与地球相互作用为中心的研 究已成为 目前地质科 学家们极 其关注的 主题。重点 介绍了 与 气候变化 相 关的 6 个主要议题 : 气候变化的依据、 气候变化的影响因 素、 气候变化的预测预报、 人类作用 对气候变化 的 影响、 能源结构的调整、 气候变暖对全球环境的影响。阐明了有关 气候变化的 两点思考 : 大气中 CO2 等温室气 体排放 的 快速减少和气候预测可行性的提高 , 并作了简要 的讨论。 关键词 : 第 33 届国际地质大会 ; 气候变化 ; 人类作用影响 ; 能源结构调整 中图分类号 : P461; P467 文献 标识码 : A 文章编号 : 1000 3665( 2009) 02 0136 05
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更。依据深入的时间观测法 , 很难量化和模拟过去的 变化 , 但却能清晰地显示普通的气候主要变化和作用 力变化( 如大气中其他容量的变化 ) 之间的协调关系。 Peter Barrett 教授在大会报告 新生代地质气候 : 从 温室世界到冰室世界 中 , 从板块构造理论的重建中论 述了晚白垩纪- 早新生代时期的地理环境 , 通过地理 环境的变化证明气候的改变情况及气候对地理环境的 影响。当时的地 球与现代大陆和海洋的 形状基本相 似, 但是存在两方面的不同: 1) 在中生代 , 南部海洋与 现在不同 , 即澳大利亚- 南美洲还没有与南极洲分开; 2) 挪威格陵兰海也没有被分开, 没有发展成为现在的 北部高纬度地区。他指出 , 当时暖期的温度显然比现 在更温 暖, 任 何 冰原 都是 小 - 中 型的 ( 8 000 000~ 12 000 000m ) , 仅在南极内陆存在 , 并且很短暂 ( 持续 时间 < 200000 年) 。同时 , 有三种监测方法的数据支持 着这一观点 : 1) 来自氧同位素数据的全球气温估测显 示, 比现在 15 的平均气温高 6~ 7 , 在极地和赤道 之间的纬度梯度更低; 2) 古植物生态学和地球化学均 显示大气中 CO2 的水平比现在高出好几倍 ; 3) 气候模 型的试验表明, 该结论与当时的平均高温相一致。 Willie Soon 教授在大会报告 太阳和气候变率 : 过 去、 现在和未来 中简要讲述了太阳 - 恒星- 银河天体 系统研究中的一些最新进展。将太阳磁力内在的可变 性、 天气- 气候的连续性及气候的可变性来替代地质 资料。介绍了对应大的空间和时间范围下的气候变化 的经验性证据和解释。 2 2 气候变化的影响因素 Henrik Svensmark 教授 在大会报 告 宇宙气 候学: 宇宙射线对气候的影响 中谈论了宇宙射线导致的气 候变化情况, 讲述了银河系剧烈的宇宙射线的变化致 使云层发生了变化。最近的试验表明, 宇宙射线所释 放的电子如何帮助产生悬浮颗粒, 从而建立起大量浓 缩的云核。在南极洲不规则的气候变化趋势表明了云 层在气候变化方面所起的作用。当然, 太阳磁力活动 对近十年、 百年甚至是上千年的时间尺度的气候波动 也存在影响, 对宇宙射线 射向地球的变化也 有影响。 这一现象在冰期和暖期均有所体现。 Eystein Jansen 教授指出, 气候的变化既受气候系 统内部过程的驱动影响, 也受巨大的外力影响 , 如大气 中示踪气体的容量、 太阳可变性、 火山作用、 地球轨道 变更以及更长时间尺度上的构造变形和造山运动。 2 3 气候变化的预测预报 近年来开展了一些有关气候变化的研究工作。气
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气候变化 专题综述
气候变化的证据 纵观整个地球的历史 , 她完好地保存着过去许多
有关气候波动的资料。在地球漫长的地质年代中, 气 候的变化交替进行。今天的气候被看做是数十亿年自 然变化的结果。那么, 贯穿整个地质历史关于气候变 化的一些证据是什么, 最近几百万年冰期和间冰期环 境下的异常寒冷气候的证据以及地球温度改变的迹象 与大气中温室气体( 尤其是 CO2 ) 浓度间的相互关系又 是什么? 本次会议的相关学者就此进行了阐述。 Eystein Jansen 教授在大会报告 古地质气候 : 深入 的、 现代的时间观测 中讨论了全球变暖及温室气体的 增加所引起的大时间尺度上气候系统 仪器操作的变
收稿日期 : 2008 12 10; 修订日期 : 2008 12 12 作者简介 : 何庆成 ( 1962- ) , 男 , 教授 , 国际 地科 联环境 委员 会 ( IUGS GEM) 副主席 , 主要从事地质环境研究工作。 E mail: heqc@ mail. cigem. gov. cn