气候变化的表现_气候变化的表现及后果
1.当前和未来的全球气候变暖情况,将会带来的情况主要表现在哪些方面?
2.未来气候会发生哪些变化?
气候变化的影响:影响粮食安全,影响水安全,影响生态安全,影响人类健康。
1、影响粮食安全。气候变化对全球粮食产量以不利影响为主。气候变化导致小麦和玉米平均每10年分别减产1.9%和1.2%。气候变化对我国粮食的影响,主要表现在种植结构和耕种制度改变、粮食产量波动,以及农业灾害加重等诸多方面。
2、影响水安全。降水变化和冰雪消融改变了水文系统,影响水量和水质,导致淡水缺乏。20世纪中叶以来,全世界200条主要河流中约有1/3的河流径流量明显减少。
3、影响生态安全。气候变化引起海洋酸化,影响海洋生态,气候变化造成我国水土流失、生态退化、物种迁移等。东北地区西部盐渍化和沙化土地扩展,西北地区沙漠化和荒漠化速度加快,西南地区石漠化显现。草原植被生产力显著降低,林火灾害范围和频次加大,有些地区甚至出现了物种消失。
4、影响人类健康。目前,气候变暖已导致一些地区与炎热有关的人类死亡率增加,与寒冷有关的死亡率下降。气候变化导致许多疾病媒介分布范围和季节在我国有所扩展,如疟疾、登革热、黄热病以及一些性脑炎。
当前和未来的全球气候变暖情况,将会带来的情况主要表现在哪些方面?
气候变化对生物多样性影响及其适应直接关系着未来生物多样性的保护。气候变化对生物多样性影响、生物多样性在气候变化影响下的脆弱性、生物多样性适应气候变化方面进行了总结分析,对存在的问题进行了讨论,对今后研究提出了一些建议。过去的气候变化已使物种物候、分布和丰富度等改变,使一些物种灭绝、部分有害生物危害强度和频率增加,使一些生物入侵范围扩大、生态系统结构与功能改变等。未来的气候变化仍将使物种物候和行为、分布和丰富度等改变,气候变化气候系统由大气、海洋、陆地表面、冰雪覆盖层和生物圈等五个部分组成。太阳辐射是这个系统的主要能源。在太阳辐射的作用下,气候系统内部产生一系列的复杂过程一各个组成部分之间,通过物质交换和能量交换,紧密地联结成一个开放系统。
未来气候会发生哪些变化?
引起气候变化的原因可以分为自然原因和人为原因两类。前者指的是日地关系以及气候系统内部的相互作用与反馈过程,比如太阳活动、火山活动以及海洋、大气、陆面、冰雪等气候系统各子圈层之间的相互作用等。后一类原因是由于人类活动,如化石燃料的燃烧所产生的大量二氧化碳和其他温室气体排放到大气当中,增强了地球的
据预测,21世纪全国的气候将继续明显变暖,尤以冬半年、北方最为明显。全国年平均降水将可能略增加,但地区差异较大。预计未来大部分地区冰川融水将呈持续增加趋势,冻土将全面、持续退化,对西部地区的生态环境、工程环境和河湖水文等产生重大影响。森林生产力可能有所提高,各类树种分布区都将向北推移;草原、草甸面积呈减小趋势,草地退化,质量和产量均下降。沙漠化自然过程可能不会减缓。海平面会继续上升。人体健康和人居环境也会受到很大影响。
温室效应,从而引起了全球气候的变暖。
目前地球正处于第四纪大冰期中一个相对温暖的间冰期后期。国际上关于未来气候变化的预测主要有两种截然相反的看法。部分学者认为未来将会变冷,另一部分学者则认为将要变暖。那么,到目前为止人们观测到的事实是怎样的呢?
全球及中国的气候发生了哪些变化
全球及中国气候变化的观测事实主要有以下几点:
气温变化
观测记录和研究结果表明,自1861年以来全球陆地和海洋表面的平均温度呈上升趋势,20世纪升高了0.6℃左右。
就全球而言,20世纪90年代是自1861年以来最暖的10年,1998年则是自1861年以来最暖的一年。近100年的全球温度仪器测量记录还表现出明显的年代际变化,20世纪最主要的增暖发生在1910~1945年和16~2000年期间。结合大量代用资料,对近1000年北半球气候变化的研究表明,20世纪的增温有可能是近1000年中最大的,20世纪90年代可能是近1000年中最暖的十年,1998年是近1000年中最暖的一年。观测资料显示,1951~1989年全国年平均气温以每10年0.04℃的速率上升,表现出明显的上升趋势;自1987年以来出现了持续14年的异常偏暖,最暖的1998年偏暖1.4℃。这一变暖趋势与全球变暖的趋势一致。但是,中国气候也表现出明显的年代际特征,20世纪60年代为弱下降趋势,70年代~80年代初为缓慢增暖趋势,80年代后期则出现显著增暖。就地区而言,东北、华北和西北地区西部增温最显著,而且冬季比其他季节增温明显,晚上增温比白天明显。
降水变化
高纬地区大部分陆地区域每十年降水增加0.5%~1.0%;北纬10°~30°大部分陆地区域降雨量每十年减少了0.3%;北纬10°~南纬10°热带大陆地区降雨量每十年增加0.2%~0.3%。与北半球相反,南半球不同纬度带没有检测出有类似的系统性的降水变化,这与没有足够的资料确定降水量的变化趋势有关。
观测资料表明,在过去近50年中,中国年平均降水量变化的趋势不显著,主要表现出明显的年际变化。已有的研究表明,1951~1989年全国年平均降水量存在弱的减少趋势,但区域性差异明显,降水减少最严重的是华北,其次是长江中下游、华东和西南地区。进入20世纪90年代,降水明显增多,但主要集中在长江中下游、华南和东北部分地区。
气候极端的变化
当某地的天气、气候出现不容易发生的“异常”现象,或者说当某地的天气、气候严重偏离其平均状态时,即意味着发生“极端”。世界气象组织规定,如果某个(些)气候要素的时、日、月、年值达到二十五年以上一遇,或者与其相应的三十年平均值的“差”超过了二倍均方差时,这个(些)气候要素值就属于“异常”气候值。出现“异常”气候值的就是“气候极端”。干旱、洪涝、高温热浪和低温冷害等都可以看成极端气候。
全球气候变暖后,不仅气候平均值会发生变化,天气和气候极端的出现频率也会随之发生变化。虽然由于观测资料严重不足,目前还无法确定20世纪气候极端值是否出现全球尺度一致的变化趋势,但在区域尺度上还是发现了一些重要的“趋势”。
观测记录显示,自1950年以来,极端最低气温的出现频率有所下降,因此标志寒冷的“霜冻日数”和“冰冻日数”减少;但极端最高气温的出现频率有所增加。观测记录还显示,北半球中高纬度地区降水量增加的地区,大雨和极端降水有增多趋势。20世纪后半叶,北半球中高纬地区强降雨的出现频率可能增加了2%~4%;而北半球中高纬度地区降水量减少的地区,大雨和极端降水有下降趋势。在亚洲和非洲的一些地区,近几十年来干旱与洪涝的发生频率增高、强度增强。分析表明,夏季大陆上的一些地区可能已经变得更干,干旱的威胁可能也相应地有所增加。在东亚地区,虽然降水量趋于下降或变化不大,但仍有些地方大雨和极端降水有所增加。全球热带和副热带地区的风暴强度和频率的变化,很大程度上仍受年代际变化的影响,没有呈现明显的增多或减少趋势。
最近40~50年中,中国极端最低温度和平均最低温度都出现了增高的趋势,尤以北方冬季最为突出。同时,寒潮频率趋于降低,低温日数趋于减少,雨日显著减少。
未来的气候会是什么样子
全球及中国气候变化的未来情景会是什么样子呢?如前所述,影响气候的因子多、机制复杂,目前的科学水平还无法给出综合考虑各种影响因子作用的未来气候预测,只能把未来因人类活动引起的大气中温室气体和气溶胶浓度的变化作为条件,输入气候模式计算出未来气候的可能变化。气候变化情景就是未来可能出现的气候状态与当前气候状况之间的差值。下面,我们就来讲一讲未来的气候会与现在的气候有什么不同。
气温变化
1995年间气候变化专业委员会完成的第二次评估报告,根据其设计的1990~2100年间温室气体和气溶胶排放的六种构想,预测到2100年全球平均地面温度相对于1990年大约上升1.0~3.5℃。这相当于全球平均温度每十年升高0.10~0.35℃。
2001年间气候变化专业委员会完成的第三次评估报告,根据其设计的1990~2100年间温室气体和气溶胶排放的35种构想,预计到2100年全球平均地面温度将比1990年上升约1.4~5.8℃,即全球平均温度每十年将升高0.14~0.58℃。这比第二次评估报告的估计值要高,主要是目前对二氧化硫未来增加量的估计值大大低于1995年的估计。也就是说,未来因二氧化硫等气溶胶引起的降温作用不如1995年估计的大。每十年0.14~0.58℃这样的升温率,大大高于20世纪中实际观测到的升温率,这可能是最近1000年来从未出现过的升温率,对生态系统的适应能力将是一个严峻的挑战。
几乎所有陆地区域的增温可能都比全球平均值要大,特别是北半球高纬地区的冬季。美国的阿拉斯加、加拿大、格陵兰,亚洲北部和青藏高原,模拟的增温值高出全球平均40%。但是南亚和东南亚的夏季,南美南部的冬季,模拟的增温值都低于全球平均。
需要指出的是,未来的气温变化在全球不同地区不一样,对陆面的影响要快于海洋,北大西洋和南极周围海洋表面温度的增加比全球平均值要小。由于区域气候模式还不完善,目前区域的气候变化情景,还主要使用全球模式的预测结果。
中国科学家使用不同的全球气候模式对二氧化碳增加后中国的气候变化情景进行了研究,结果略有差异。使用间气候变化专业委员会第三次评估报告中的五个模式模拟研究表明,定二氧化碳以每年1%的速率增长,预计到2100年东亚和中国年平均温度将比1961~1990年三十年的平均值增加约5.0℃;定二氧化碳和气溶胶同时以每年1%的速率增长,预计到2100年东亚和中国年平均温度将比1961~1990年三十年的平均值增加约3.9℃。
降水变化
间气候变化专业委员会第三次评估报告指出,全球气候增暖后,21世纪全球平均降水趋于增多,大多数热带地区平均降水将增多,副热带大部地区平均降水将减少,高纬度地区降水也趋于增多。分季节而言,北半球冬季,热带非洲降水将增加,东南亚变化不大,中美洲将减少;北半球夏季,南亚的降水变化不大。地中海地区的夏季和澳大利亚的冬季降水将减少。高纬度地区冬、夏季的降水均趋于增多。气候增暖后,强降雨会增加。由于降水的增加不足以平衡温度增高和可能蒸发的加大,大陆的中部地区夏季一般会变干。此外,气候变暖后北半球夏季季风降水的年际变化可能加大。
预计平均降水将增加的地区,大多数可能会出现较大的降水年际变化。很小的降水变化,会引起水的很大变化。这意味着出现干旱的可能性增加,一些地方可能发生更频繁的干旱和洪涝。中美洲和南欧地区夏季降水预计减少10%~20%,这可能会是降水日数不变、每次降水量减少的缘故,更可能会是雨日大大减少、无雨时段大大延长的缘故。气候变暖对澳大利亚降水影响的模式研究结果表明,总的降水量变化不大,但小雨日数减少,大雨日数变为原来的两倍,洪水出现的概率至少要加倍。
中国科学家模拟研究的结果显示,只考虑二氧化碳以每年1%的速率增长,预计到2100年东亚和中国的降水年平均将比1961~1990年三十年年平均增加0.174毫米/日;若考虑二氧化碳和气溶胶同时以每年1%的速率增长,预计到2100年东亚和中国的降水年平均将比1961~1990年三十年年平均减少0.013毫米/日。
气候极端变化
近年来,随着人们对全球气候变化的认识逐渐深入,科学家们在关注气候变暖的同时,开始关注气候极端的性质与频率是否也在发生变化,关注的重点是气候极端是否更趋频繁,是否超过自然气候变化的范围,是否与人类活动引起的气候变化有关,等等。
目前回答这些问题的能力还很有限。间气候变化专业委员会在第三次评估报告中仅指出,几乎所有陆地区域的最高气温都会变得更高,炎热的日数也变得更多;同时,最低气温增高,寒冷日数和霜冻日数则相应减少。
分析表明,对欧洲、北美、南亚、撒哈拉、南非、澳大利亚和南太平洋等地区来说,极端降水强度可能增加;欧洲、北美、澳大利亚等地区干旱的威胁增加。
一些地区热带气旋的最大风速可能增加5%~10%,由热带气旋带来的平均和极大降水强度可能增加20%~30%。但没有直接的证据表明热带气旋的出现频率和生成区域会有所改变。
气候变化的不确定性
气候一定会沿着科学家预测的方向变化吗?我们现在的回答只能是三个字“不一定”。因为气候变化还存在着许多不确定因素。现在我们就来讲一讲这些不确定因素。我们在上面讲到的气候变化情景中包含有相当大的不确定性。降水变化情景的不确定性比温度的更大。产生不确定性的原因很多,主要有:
(1)温室气体和气溶胶排放量数据中的不确定。包括对温室气体源和流的了解有限,以及温室气体和气溶胶的排放受各国人口、经济、社会发展等众多因子的制约,使得准确地预测未来大气中温室气体的浓度相当困难。
(2)由于目前对碳循环、温室气体和气溶胶的物理、化学过程的认识有限,因此在将大气中的二氧化碳浓度转化成对气候系统的“辐射强迫”时,存在很大的不确定性。
(三)气候模式本身的缺陷对未来气候变化情景的研究有很大影响。要预测未来50~100年的全球和区域气候变化,必须依靠复杂的全球海气耦合模式和高分辨率的区域气候模式。但是,目前气候模式对云、海洋、极地冰盖等的描述还很不完善,模式还不能处理好云和海洋环流的效应,以及区域降水变化等。
(四)气候极端很少发生,在统计上只是边缘分布,而且很容易与错误资料混淆。目前缺少高精确度、高分辨率、长时期的全球观测资料,用来识别气候极端的变化。目前的气候模式也还不能用于研究小尺度的气候极端的特征。自然因素和人类活动对气候极端变化的影响,目前还无法区分。
(五)就预测中国未来气候变化情景而言,适合中国使用的气候模式仍处于发展之中,迄今所用的国外模式尚不能准确地构筑中国未来气候变化的情景,这对深入研究气候变化对中国的影响及中国应取的对策,是一个很大的制约因素。
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