气候变化对海洋的影响精选(九篇)

第1篇：气候变化对海洋的影响范文

地球外圈：大气圈，水圈，岩石圈、生命圈

在人们关注地球环境，关注全球气候变化的时候，不妨先了解一下我们居住地球外圈的结构，从而更容易理解地球环境的变化。科学家研究证明，人类居住的地球外圈由四部分组成，即大气圈、水圈、岩石圈、生命圈。科学家相信，在地球的内圈，有地幔圈、外核液体圈、固体内核圈，在地球外圈和内圈之间，还有软流圈等，所以，地球有8个圈。不过，地球的内圈构造只是科学家们的猜想。

大气圈，是指包裹在地球表面之外的大气层。靠近地球表面的为对流层。对流层的厚度从海平面至上约10.5千米。由于受到太阳的照射，对流层能大量吸收红外热能，地球表面纬度不同，受热不均匀，在地球表面形成高压带和低压带。同时，因为受热，大量吸收地面上的水气，并使地表温度升高。由于对流层气圈内含有大量的水气，受地域、温度和压力差异等因素影响，含有大量水气的混合气体又随区域、高度和季节变化而变化，形成地球特有的水气循环：平流层是在对流层上至50千米的高度。平流层与对流层有所不同，这里水气极少，而臭氧极为丰富，能大量吸收紫外线。目前，人们已经对对流层和平流层中的一些天然物质和人工物质的互相作用以及循环过程有了较详尽的了解。与此同时，逐步认识大气环流、洋流系统以及了解云、降水的形成，大气混合过程和太阳辐射收支变化的规律。当然，充分认识和了解大气化学及其对气候的影响作用也是科学家们最为关注的课题。

水圈，是指地球表面水的总称。在水圈里，海洋占据了它的绝大部分――地球表面的70.78％被海水覆盖着。海洋作为水圈的重要组成部分，与大气圈、岩石圈以及生命圈，相互依存，相互作用，在全球环境与气候变化中扮演了至关重要的角色。其主要表现：海洋是水循环主要推动力，它提供了影响地球环境的绝大部分湿气，如果没有水圈，或者说没有海洋，地球将会和太阳系其他星球一样到处弥漫着二氧化碳，酷热难耐，一片干涸。地球水循环的形成，是因为海水在接受太阳光的照射后，其照射强度不同，形成气温、气压的差异，太阳的照射激活了水体的表面，从而形成了洋流和海浪，形成了大气环流。海洋影响全球气候的唯一方式是将热量输送到不同地区，可以说，不依靠空气，海洋也能把热量从低纬度输送到高纬度。洋流为地球输送了热量、氧气、营养盐，为动植物生命的诞生与繁衍提供了条件。

海气相互作用：厄尔尼诺、沃克环流，南方涛动

要了解全球气候变化的基本特点，就要深入了解海―气边界上的物理、化学变化的过程。在海一气边界层面上，大气赖以维持其循环的绝大部分的热能来自于海水，来自水气的凝结。也就是说，它是海水受到热辐射蒸发形成水气而发生的。而这些气体的浓度，在很大程度上取决于海水的盐度、温度、气压等条件。

1997～1998年，发生了强烈的厄尔尼诺现象。这种天气异常变化至少已经有5000年的历史，大约每隔2～7年发生一次。南美洲西海岸地区原属干旱型气候，但在圣诞节到夏季来临之前，却一反常规，雨量激增。异常天气的出现，导致冷水性鱼类锐减，渔民蒙受巨大损失。地处南美洲西海岸的秘鲁对此感受优为明显。科学家观测到，每当厄尔尼诺发生的时候，秘鲁外海水域海水温度意外升高了。这便是海水温度对气候影响最典型的证据。

科学家还发现，厄尔尼诺的出现与消失，又是一个被命名为“沃克环流”的大气环流圈变化的结果。“沃克环流”是由英国气象学家吉尔伯特-沃克于1923年首先发现的。当年，在太平洋西部的印度尼西亚附近出现低气压区，而在太平洋东部靠近南美洲附近地区，则存在一个与之对应的高压区。这样的东高西低气压分布，非常有助于信风自东向西流动，并带动赤道洋流向同一方向流动，将大洋表层的温暖海水，带向印度尼西亚地区，使这一海域形成巨大的“暖池”。高温“暖池”形成，便产生了上升气流。与此同时，从东边吹过来的信风，刚好补充该地区由于产生上升气流后出现的空间。所以，空气在低空由东向西流动。但是在高空，情况正好相反，气流是由西往东反向流动，至使赤道太平洋东部较冷水域在上空发生沉降，形成东西向的环流。沃克的这个发现，被人们命名为沃克环流。

然而，在有些年份，情况也会发生变化，出现西高压，东低压的异常情况。已经盛行的信风，由此减缓，甚至会停止。于是，发生了自西向东逆向运动的情况。此时的赤道洋流，也跟着变化，随之减弱，或是改变其方向。“暖池”中的海水，开始向东流动，加大了南美洲沿岸暖流的深度，抑制了秘鲁寒流的上升，于是表层海水温度出现升高的情况。结果是，该海域的鱼类和其他海洋生物无法获得寒流携带的营养盐生物群，势必造成冷水性鱼类的减少。大气也随之发生变化，海面上空向南移动的空气开始变暖，同时，给南美带来大量水气，降雨量增加，南美沿岸地区暴雨成灾。当地人的直接感受是，厄尔尼诺发生了。

有时候，在太平洋西部地区，也会发生低压区的气压会进一步下降，而东部的高压区的气压再度升高。受其影响是，信风和赤道洋流的流动速度加快。赤道洋流带去的暖温气体，使得当地暴雨成灾。结果是南亚地区洪水泛滥。而更为让人感到困惑的是，南美地区出现旱灾天气。这种现象，被科学家称之为“拉尼娜”现象。事实上，“尼尔尼诺”现象是包括与之相反的“拉尼娜”现象在内形成的较长气候变化周期的一部分。所以，科学家将整个周期叫做“厄尔尼诺一南方涛动”。气压分布的这种周期性变化，被称之为南方涛动(ENSO)。

更为有趣的是，在大西洋的北部，人们发现另一个北大西洋波动的循环，就是北极涛动(AO)。北极涛动是发生在北极和大约北纬55。地区之间的地面大气压力的周期性变化。位于北纬55。的地区有美国的阿拉斯加洲的南部、苏格兰的格拉斯哥和俄罗斯的莫斯科等。在北极上空处在高压时，北纬55°就会出现低压，反之亦然。科学家还无法找到发生北极涛动确切的原因，但是，它的发生与海面温度的变化有直接关系。海洋影响气候取决于海水运动和海水的温度。因为海水具有很高的热容

量。今天，不论是厄尔尼诺的发生，还是拉尼娜现象的出现，人们都无法进行有效预报。这证明，人们对海气相互作用的机理还在探索之中。

环境忧虑：温室效应，海平面上升，灾害频发

人们关注厄尔尼诺的另一个理由是，在厄尔尼诺发生之后，赤道太平洋海域的二氧化碳要比正常年份增多了许多。显然，在赤道太平洋表层与大气之间所发生的二氧化碳的自然交换动态平衡被打破了。这种交换失衡，可能更有研究价值。特别是在赤道附近的广阔海域，由于地理条件特殊，这一海域可能是二氧化碳最重要的排放源头之一。

那么，为什么在发生厄尔尼诺期间，这一海域排放二氧化碳要比平时多呢?科学家的解释是，这个地区由于温度差或者洋流分岔等原因造成了海水上升流，把含有丰富的二氧化碳海水，带到洋面表层水域，在洋面上进行自然交换。通常这种自然交换是匀衡的。然而，在发生厄尔尼诺期间，上升流明显减弱，因而二氧化碳的自然交换也相对减少。其减少幅度很大，大约为30％～80％。二氧化碳是温室效应的主要气体之一；海域出现超量的二氧化碳，这一趋势是非常值得关注的。因为，海水中的二氧化碳含量变化，对大气中的二氧化碳含量的改变有着显著影响。

在过去的半个多世纪中，大量的温室气体――二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氯氟烃被排放入大气层，形成了科学家们称之为“温室效应”。据联合国气候变迁专业组的调查报告称，近半个世纪，全球温度比工业化前增长了0.6℃，如果按现在人们向大气排放废气的速度继续增长，再过50年，温室气体的浓度将达到前工业化时期的两倍以上，这将导致全球平均气温升高2.5℃。陆地气温可能升高达4℃。这个升温幅度，看起来并不算大，但是，这个升幅可能超过数百万年以来地球气温变化的任何时期。不要忘记，当年地球气温升高4℃，导致了整个冰河时代的结束。

温室效应的另外一个有害结果是，地球南北极的冰川融化，造成的海平面增高。有学者称，北极的冰川将消失50％，南极的冰盖也在大面积的消融之中。全球气候变暖，对生命的影响是巨大的。如果人们不采取措施，在未来的数十年中，极端气候可能会增加，暴风雨、洪水、干旱、沙尘暴、海啸、海岸决堤、海水入侵、森林枯死，粮食减产等将发生在人们的面前，农业面临巨大危机、全球经济有可能出现崩溃的危险。

第2篇：气候变化对海洋的影响范文

气候突然改变的临界点

想象一个水杯被外力碰了一下，在力的作用下它开始摇晃震荡，如果这种摇晃的幅度不大，那么几秒钟之后，摆动幅度会越来越小，然后它会逐渐停止晃动，恢复之前平稳的状态。但是，如果水杯受到的外力比较迅猛，力度较大，产生的摇晃就会比较剧烈，当它的歪斜程度超过某个范围的时候，杯子就会失去平衡，倒下或者摔碎，被子里的水流了出来，杯子完全进入了另外一种不稳定的状态。

这就像是我们的气候，在某个范围内的变化并没有带来明显的恶劣结果，但是总有那么一个平衡点，或者说临界值，当气候的突变超越了这个界限，就会进入一个完全不同的气候状态，造成全球永久性的气候变化。我们用气候引爆点来描述这种两种迥异气候状态的分界。

科学家找到了一些气候引爆点，在气候引爆点所在区域，突然产生的气候变化可能会引起自然灾难。对这些特殊区域进行重点观测，能够帮我们更好地了解地球气候的状态，预防2004年科幻灾难大片《后天》中所描述的场景突然到来。在那部电影中，全球变暖引起大西洋经向翻转环流突然瓦解，进而导致新冰河世纪的开始。

突然消失的洋流

目前已发现的气候引爆点包括：海冰、洋流方式的突然变化，以及植被和海洋生物圈的状态突变。海冰的突变在气象模拟中尤其常见，如果全球变暖达到一个比较高的温度，那么北极海冰会突然坍塌。一些模型模拟结果推测，在中等程度的气候变暖条件下，北冰洋环流会部分或完全终止。许多模型还预测出地球系统元素的突变，如亚马孙热带雨林、永久冻土、以及青藏高原雪盖的显著变化。

英国南安普敦大学海洋和地球科学专家塞伯伦・德里福特近期进行的一项研究发现，北大西洋的洋流正以前所未有的速度迅速变缓，可能是由于格陵兰冰盖融化，阻碍了温暖的大西洋环流北上，使得暖流、寒流停止交换，从而让整个地球冷却下来。

德里福特计算出，届时降温的速率会变得极高，会在11年间产生0.7摄氏度的降温效应。不过，这还不足够像好莱坞电影里演绎的那样，造成整个北半球的冰冻。就像16-19世纪欧洲经历的温度下降一样，新的小冰期会使欧洲、北美的局部区域冬季变得更冷。

不过，小冰期过后，气温会再次升高，在20年的时间里，气温就会恢复到现在的水平，然后全球变暖，变化速率也不会比现在低。但是，北大西洋以东的一些区域，本来依靠北上的墨西哥湾暖流带来温和气候，在气候变化的环境下，需要花至少100年的时间才能恢复正常温度。

引爆点的多米诺效应

突然发生的事件会引起一连串其他现象相继发生，例如，随着北极冻土的崩塌，那里的森林也会快速增长。这种多米诺骨牌效应不仅会对自然系统产生影响，还会对人类社会产生影响。虽然目前找到的气候突变区域大多数都与主要人口聚居区相距很远，但是它们一旦发生，会在很大的范围内产生影响。

当然，对这些气候引爆点的预测具有很强的不确定性。我们只能说，在已经找到的气候引爆点所在区域，重大气候突变是可能发生的，但是要预测什么时间、会在什么地方发生却并不容易。因此，气候学家需要投入更多的精力，全方位监测那些可能的引爆点。

拓展阅读

第3篇：气候变化对海洋的影响范文

关键词：下垫面因子 气象要素 影响

中图分类号：P463.1 文献标识码：A 文章编号：1007-3973（2013）006-144-02

近年来，各种环境问题层出不穷，全球变暖问题已经获得了越来越多的关注及重视。气象要素是人们在生产与生活中接触最多、关系最为密切的环境要素之一，因此，对气象要素展开研究是必要的。气象要素受到多方面因素的制约和影响，而局地下垫面因子是重要影响因素之一。

1 局地下垫面因子概述

当降水降落到地面上之后形成径流时，会受到地面上各种自然地理特征因素的影响，如地表类型、海陆分布和地形等，这些影响因素都可称做下垫面因子。在地球表面的大气运动中，太阳辐射是最基本的能源物质，对气候的形成和变化有决定性影响，局地下垫面因子对太阳辐射在地气系统中进行时空分布以及大气环流的特点有直接影响，对全球范围内的气候要素场分布有决定性作用。在各地区具有不同的下垫面类型时，可以造成地表的水分及热量的不同分布，对相应的气候要素造成影响，从而使局地气候情况发生变化。

2 局地下垫面因子对主要气象要素的影响

根据上文可知，局地下垫面因子主要包括地表类型、海陆分布和地形等，不同的下垫面类型对不同的气象要素有所影响。下文对各下垫面因子及其给气象要素造成的影响进行分析。

2.1 地表类型因子

地表类型主要是对气象要素中的地表温度、空气湿度、气温及风速造成影响。在对这一下垫面因子给气象要素造成的影响进行研究时，选取四种最具代表性的下垫面进行研究，分别是耕地、草地、林地和裸地。对这四种类型下垫面采取同步展开气象观测方法，获取相应的气象要素信息及数据，利用数理统计的计算分析方法对气象要素间存在的差异性展开分析，对不同下垫面因子给气候要素造成的影响进行探讨。根据气象测定结果，将大量的气象测定数据汇集起来，构建气象要素数据库并展开方差分析，对地表类型下垫面因子给气象要素造成的季节变化和日变化进行差异计算，以便对局地下垫面因子给气象要素带来的影响进行研究。

根据气象观测结果，进行方差分析可得在不同的下垫面中气象要素发生的日变化平均值，具体数据如表1所示。

表1 春季时在不同地表类型中主要气象要素日变化均值

由表1可以对这几种地表类型给气象要素造成的影响进行分析：（1）地表温度。地表温度的日均值大小顺序为林地

植物随季节发生变化，会对下垫面给气象要素造成的影响带来相应变化，使之呈现出随季节变化的特点。如在夏季和春季时，这四种地表类型具有的风速显著不同。而秋季的风速影响较为显著，除此之外，秋季的其他气象要素和冬季气象要素均不存在显著差异。

2.2 海陆分布因子

海陆分布因子主要是对气象要素中的地表温度、风速及气流造成显著影响。在对这一下垫面因子给气象要素造成的影响进行研究时，所用的研究方法为海气与地气之间形成耦合的模式系统。

在对海陆分布对气象要素的影响进行研究时，以对比试验的方式对地球表层进行模拟，一种是不含海洋的平坦土壤，另一种是有海洋分布、较为平坦的陆地。对这两种情况进行研究和对比，具体的下垫面情况为：在模拟试验中，第一组全是陆地形式，第二组是有海洋分布的陆地。

（1）地表温度。陆地形式的地表温度一般在北回归线周围出现最大值，之后向两侧分别递减，而含有海洋的陆地形式温度变化不明显，尤其是在海洋处，温度日变化较为平缓。这是因为在陆地中不存在地形差异，因此，在大气与地表对太阳辐射进行接收时，地理纬度是重要的影响因素，这就会导致大气的温度场及风场、气压场和相关要素场都会根据纬向呈带状分布，模拟所获地表的温度同样呈此趋势在地表上分布；因为水具有较大的比热容，导致海洋的吸热及放热过程较为缓慢，因此温度基本可以保持相对平稳状态。（2）风速及气流。在单纯陆地形式试验组中，通过模拟试验对其大气环流情况进行绘图分析，可知当地球表面平坦均一时，大气环流呈三圈环流形式，同时呈现行星风系特征，同时由于诸多植被的存在，使风速得到了有效的降低。而含有海洋的陆地试验组属于海陆分布的模拟试验，根据其流场分布图可知，其气候要素场已经发生了根本的形势变化，在200 hPa的流场中，纬度较高的北半球大陆上形成的是反气旋环流，在海洋上形成的是气旋式环流。海面上风速一般较陆地为大。这是由于海面上不像路面一样存在较多建筑及植被，无法对风形成减速效果。

2.3 地形因子

地形这一下垫面因子主要是对气象要素中的气压、温度、降水造成较大影响。在进行研究时，以海陆分布因子试验中的第二组数据作为无特殊地形对照，另外设置具有显著高度差异、其他情况和第二组参数相同的地形展开对比试验，采用的研究方法和海陆分布研究方法相同。

（1）气压及温度。通过试验模拟，可以发现，在地势较为平坦时，陆地和海洋上发生位势高度场、大气的温度场和气压场没有明显变化，而在陆地上存在较大变化时，虽然海洋上这二者没有明显变化，但在陆地上发生的变化极为明显，而且是地形越高变化越大。在地形较高出，气压普遍较低，同时温度下降十分明显。（2）降水。通过对这两组试验进行流场差值分析，可知相较于平坦地形而言，高原区域内的陆地上，在高空及低空中的环流系统都有明显增强，在大陆范围内，地表的降水增强极为明显，尤其是在高原地区，降水量明显超过了平坦地形。

3 结束语

局地下垫面因子对于区域内的气象要素具有显著影响。针对当前全球气候变暖问题，要在对局地下垫面因子进行详细分析与科学研究的基础上，对土地的利用类型和植被覆盖情况加以完善和优化，以便为区域内的气候改善提供支持，推动现阶段生态环境建设与优化的发展进程。

参考文献：

[1] 卫伟，陈利顶，傅伯杰，等.半干旱黄土丘陵沟壑区降水特征值和下垫面因子影响下的水土流失规律[J].生态学报，2006，26（11）：3847-3853.

第4篇：气候变化对海洋的影响范文

应对全球变暖，必须基于科学认识。地球的气候系统受到大气圈、水圈、生物圈、岩石圈以及人类圈的交互影响，组成复杂、变化多样。尽管对气候系统的科学研究已取得一些重要结论，但由于以人类目前的认识水平，尚无法完全了解气候变化的全部内在规律，因此目前人类对气候变暖的认识确定性与不确定性并存。比如，预估的未来气候变化还存在不确定性，这主要是由于对气候系统的物理化学过程与反馈认识不足、可用于气候研究和模拟的气候系统资料不足，如对深海、永冻土等认识不足。

本文旨在归纳总结目前对全球变暖的认识哪些是确定的，哪些是不确定的，并提出相关建议。气候系统涵盖很多方面，本报告重点关注与人类活动造成的气候变暖相关的七个问题。

1七个问题的确定性与不确定性

1.1对全球变暖的认识：气候确实在变暖，但为什么又出现了停滞

（1）确定性认识。过去百年全球气候确实在变暖，特别是20世纪后期。近百年（1906-2005年）全球地表温度升高约0.74±0.18 ℃，近50年的变暖率几乎是近百年的2倍。陆地的变暖速度快于海洋，全球增温最大地区位于北半球高纬地区[1]（见表1，表2）。

（2）不确定性。尽管过去百年气候一直在变暖，但是过去十多年变暖出现了“停滞”现象[2-3]，自1998年以来全球平均温度没有明显上升。针对过去十多年全球温室气体排放量迅速增加，而大气增温“停滞”的现象，有研究认为，除温室效应外的其他因素可能发挥了较大作用，有三种观点：①自然因素（厄尔尼诺与南方涛动现象/ENSO、太阳辐射、火山活动）造成的冷却抵消了温室效应加剧造成的变暖[4-6]，②深海吸收了多余的热量[7-13]，③大西洋多年代振荡（AMO）的影响[14]。也有人认为后两个因素不是独立的，是北大西洋经向翻转环流（AMOC）造成了AMO，同时也影响了深海的热量吸收。气候变暖“停滞”

是否会继续？气候变暖会不会加速进行？这些疑问对当前全球变暖的认识提出了挑战（见表1，表2）。

1.2对大气中温室气体浓度上升的认识：工业革命以来大气温室气体浓度快速升高是确定的，但未来如何变化有不确定性

（1）确定性认识。工业革命以来大气中温室气体浓度大幅升高。在多种温室气体中，大气中二氧化碳（CO2）浓度已从工业革命前（1750年）的280 ppm（ppm表示“百万分之一”浓度），增加到了目前的400 ppm，增加了40%。

大气中甲烷（CH4）浓度在2005年约为1 774 ppb（ppb表示“十亿分之一”浓度），是工业化前浓度的两倍以上。大气中氧化亚氮（N2O）浓度在2005年为319 ppb，大约比工业化前高18%（见表1，表2）。

（2）不确定性。一方面，除CO2外的其他温室气体（如，地质时期埋藏的甲烷）可能会对大气温室气体浓度产生潜在的很大影响。过去人们只考虑燃烧煤、石油、天然气以及生产水泥、砍伐森林排放到大气中的CO2，而不太了解其他一些隐藏的气体也会严重影响大气中的温室气体浓度。新的研究表明，气候变暖可能使几百万年来埋藏在永冻土中的甲烷重新释放到大气中，从而增加了温室气体浓度变化的不确定性[15-23]（见表1，表2）。

甲烷是一种温室效应很强的温室气体，它是沉积物中的有机物由于热力及微生物分解形成的，从最开始的岩石中流出来成层地，或在结构中积累，或者在高压低温下作为气体水合物存在于次表层像冰一样固体中[24]。北极永冻土及冰川形成一个“冰雪帽”，储藏了大量的从烃库渗透出来的甲烷，阻止其注入大气中。最新研究表明，北极地质甲烷库储藏了12亿t碳，远超过大气中甲烷含量（仅500万t）[16]。只要这些被埋藏在地下的甲烷有很小一部分逃逸出来，就会对气候产生巨大的影响。

另一方面，大气温室气体增加速率在近20年趋向缓慢，显著低于人类排放的增加速率。从20世纪90年代到21世纪头10年，人类活动排放碳呈明显的上升趋势，但是这期间存留在大气中碳的年增量却没有明显的增加[25]。可能的解释是这期间陆地生物和海洋可能吸收了更多的碳（碳汇增强）。但是观测数据却显示陆地及海洋的碳汇均在减弱。因此，目前已知的碳源与碳汇不能达到平衡。

1.3对于温室气体排放与气温上升的关系（气候敏感度）的认识：在现代大气CO2浓度加倍会导致全球平均增温约3.0 ℃，但是在更长时间尺度上气候敏感度是不确定的

气候敏感度是研究人类活动造成的气候变暖的度量标尺。一般采用平衡气候敏感度，指平衡条件下大气CO2浓度相对于工业化前加倍时全球平均温度的响应。一般认为大气中CO2浓度在工业化前为280 ppm，因此开始多取560 ppm为CO2浓度的加倍值，后来多采用600 ppm，约相当于对1900年CO2值的加倍。

（1）确定性认识。一般认为大气中CO2浓度加倍时，全球平均温度可能上升3.0±1.5 ℃。气候敏感度的值最初由Charney于1979年首先提出，认为3±1.5 ℃或者1.5-4.5 ℃[26]。之后大多数研究对于敏感度的估计范围都接近Charney的估计范围。IPCC 第一、二、三次评估报告均采用了这个估计值，第四次评估报告略微调整了下限范围，采用2.0-4.5 ℃[27]（见表1，表2）。

（2）不确定性。短时间尺度（近百年）估算的气候敏感度并不适于估算更长时间尺度（万年）的气候变化。研究人员估计现代气候敏感度时，主要考虑了各种大气过程的相互作用，而未考虑气候系统中其他一些可能的变化，如大陆冰盖、深层海洋、植被、大气成分等的变化。目前对气候敏感度的估计是建立在假定这些成分无明显变化的基础上，但是在更长时间尺度上（万年以上），这种假定可能不成立。一些研究表明，长时间尺度的气候系统敏感度可能比现代的估计值高50%（气温骤升或骤降）[28-29]。比如，在冰期-间冰期旋回中气候敏感度可能达到6 ℃[30]。因此，在研究气候敏感度时可能需要增加考虑一些地球子系统的显著变化，如格陵兰冰盖融化（见表1，表2）。

1.4对于气候模式的认识：它能够很好地模拟出近百年的气候变暖趋势，但模式只能表征地球系统的部分特征

（1）确定性认识。气候模式是用数学方程式表现地球气候系统各个圈层相互作用和反馈的主要过程，对人们理解气候系统的演变机理起着重要作用。由于预测未来的气候需要考虑整个地球系统，所以气候模式也从大气-海洋耦合模式发展为地球系统模式，增加考虑了地球系统的更多因素，以及生物、地球化学过程。

目前的气候模式可以模拟出近百年的气候变化，特别是气候变暖趋势，且模拟的气候变暖量级接近实际观测值。模式中如果同时考虑人类活动影响（主要是温室效应增加）及自然因素，可以很好地模拟出20世纪以来的全球平均温度变化；而如果只考虑自然因素，则很难模拟出1980年以来的气候变暖趋势。这也证明了温室效应加剧对现代气候变暖起主要作用（见表1，表2）。

（2）不确定性。气候模式不能充分描述地球系统的变化，只能表征部分特征。目前气候模式的不确定性主要包括三个方面：①对自然因素的变化不能很好地模拟，如太阳活动和火山活动的影响；②对海洋的过程不能很好地模拟，如厄尔尼诺与南方涛动现象、北大西洋年代际振荡，均会产生全球尺度的气候振荡；③模式对于气候突变的模拟能力差，目前的模式不能很好地模拟出气候史上的气候突变事件，如大西洋经向翻转环流崩溃等。因此，气候模式尚不能充分描述地球系统的变化，只能表征部分特征（见表1，表2）。

1.5对于气候预估的认识：根据排放情景预估本世纪气候继续变暖，但还将变暖多少不确定

（1）确定性认识。根据温室气体排放情景预估，21世纪气候将继续变暖。通过假定不同的温室气体排放方案（高排放、中等排放、低排放等），利用气候模式预估的21世纪气温将继续升高。IPCC第四次评估报告给出了预估范围，认为全球平均温度到2100年相对于1980-1999年平均有可能上升1.1-6.4 ℃，1.1 ℃是最低排放情景的下限，6.4 ℃是最高排放情景的上限（见表1，表2）。

（2）不确定性。气候预估的不确定性来自三个方面：①未来排放方案不确定，各国将采取的排放标准和政策措施不确定；②对气候变化的自然因素认识不足（太阳活动、火山活动、海洋变化、地球轨道变化等），对气候系统的内部变率尚无法识别；③气候模式本身具有误差。这些不确定性导致预估的未来气候变暖幅度也不确定（见表1，表2）。

1.6对于2 ℃阈值的认识：它是人类控制升温的一个设想，但是升温幅度何时达

到2 ℃不确定

（1）确定性认识。2 ℃阈值是作为控制大气温度比工业革命前温度上升的上限。它最早由欧盟于2005年在其领导人会议上提出[31]，随后IPCC和联合国气候变化框架公约（UNFCCC）也分别将其作为温度升高上限的依据，2009年哥本哈根气候变化会议正式采用2 ℃作为控制温度上升的最高上限，并以协议的形式通过[32]。

将2 ℃阈值作为人类应对气候变化的约束性目标，是由欧洲科学家考虑多种因素后最终确定的一个适中目标，并取得了国际共识。若阈值设置太高（如，3 ℃或4 ℃），则可能起不到约束作用；若阈值设置太低（如，1 ℃或1.5 ℃），则几乎无法实现（见表1，表2）。

（2）不确定性。2 ℃阈值是人们的一种设想，未来升温幅度何时超过2 ℃不确定。在各国政策影响下，人类活动或许推迟升温2 ℃的到来，也或许加速它的到来。如果全球实现大幅度温室气体减排，则有可能推迟升温幅度超过2 ℃的时间。此外，由于气候系统的复杂性，可能到某

一年升温幅度超过了2 ℃，但随后又降回2 ℃之下，若干

年后才会稳定地升高2 ℃。因此，未来升温超过2 ℃的时间不确定。研究认为[33]，全球有可能最先达到2 ℃升温幅度的地区位于亚洲北部、北非到中东，亚洲其余大部分地区（包括中国）也将较早达到；南半球则由于大洋的热力惯性，可能是全球最晚达到2 ℃升温幅度的地区（见表1，表2）。

1.7对于地球系统临界点的认识：地球系统已有一些危险的信号，但何时达到临界点不确定

在一定条件下，当地球系统的一个临界成员的变化达

到某个临界值时，这个临界成员可能转变为另一种全新的状态（例如全球变暖可能使得北极冰完全消融），这个临界值称为临界点[34]。虽然这种变化可能只限于某个地区，但是其影响尺度往往可以达到千km以上的次大陆尺度，同时影响到半球或全球[35]。

（1）确定性认识。地球系统已存在的临界成员有[36-37]：北极海冰、格陵兰冰盖、同生冻土、海洋甲烷水合物、喜马拉雅冰川、西南极冰盖、大西洋经向翻转环流、北美西南部干旱、印度夏季风、西非季风、ENSO变化、北半球（北美）森林枯萎、冷水珊瑚礁、北半球（欧亚大陆）森林枯萎、亚马逊雨林枯萎、热带珊瑚礁、南大洋海洋生物碳泵。

这些都是地球系统中最脆弱的环节，在全球变暖的影响下最容易达到临界点。表1给出部分成员的基本状况，包括成员的主要变量、影响参数、临界值、时间尺度及主要影响。例如格陵兰冰盖的主要变量为冰量、影响参数为温度、临界值为3 ℃、时间尺度>300年的时间消融，使全球海平面（SL）高度上升2-7 m。

地球系统正在发生变化，目前已有很多危险的信号。比如，北极海冰是地球系统中最脆弱的子系统，根据有卫星观测记录（1979年）以来的资料，截至2007年夏季，北极海冰面积显著缩小[38]，仅剩410万km2（9月），比1979-2000年9月平均水平（670万km2）减少了约

40%[39]。又如，海平面自1870年以来已经上升了20 cm，在1993年以来上升速度已达3.4 mm/a，比IPCC 评

估报告的估计（1.9 mm/a）要快80%[1]。关于导致海平面上升的各因素的贡献，海水热膨胀在1961-2003年的贡献约为40%，冰川、冰帽、冰盖约为60%[40]（见表1，表2）。

（2）不确定性。临界值属于理论估计，具有不确定性，何时达到临界点也不确定。目前，地球系统的许多成员已发生一些危险的变化，例如冰盖消融、海平面高度上升是确定的。但是这些变化何时达到临界点或发生突变仍不确定。比如，夏季海冰何时完全消融？格陵兰冰盖何时完全融化？甲烷水合物何时释放出甲烷？亚马逊雨林是否被完全砍伐掉？此外，不同成员可能达到临界点的时间尺度有较大差异。例如，季风可能在1-10年之内发生变化，但是这种变化可能是可逆的；格陵兰冰盖的完全变化

可能在几百年之后，它的变化可能是不可逆的，即一旦消失，也许很难恢复；还有一些成员（如海洋甲烷水合物及海洋缺氧）其影响的时间尺度在千年以上（见表1，表2）。

2对气候变暖的总体认识

由于以人类目前的认识水平，尚无法完全了解气候变化的内在规律，因此目前对气候变暖认识的确定性与不确定性并存（见表2）。

对于气候系统的研究仍需不断深入，以增加更多确定的研究结论、减少不确定的研究范围，使人们更好地理解地球系统变化的规律，科学应对确定性的变化，科学规避不确定性的风险。

3政策建议

（1）加大对气候变化基础研究的支持力度，积累更多关于确定性与不确定性的科学认识，为深入揭示气候变化的规律奠定基础。

第5篇：气候变化对海洋的影响范文

“我们需要将整个星球的海洋视为一个整体，定期进行检查和评估，但是现在我们还没有任何可以参照的基准和体系。”联合国教科文组织政府间海洋学委员会(海委会)的执行干事沃森怀特说，联合国正试图建立一个评价体系，以此来指导人类有序地保护和开发海洋。

9月初，海委会将它的50周年庆典活动放在了北京举行，中国国家海洋局顺便把在海洋科学领域享有盛誉的国际海洋学院请来北京，一起召开了20lO年世界海洋和平大会。

国务院副总理会见了参加会议的海洋科学家们。过去的几年里，中国政府对于海洋事务的兴趣越来越浓厚，尤其是2010年，多年来一直挂在口头上的海洋强国战略也终于迈开步伐。

海委会这样的跨政府组织正努力建构的新对话平台，虽然在大部分海洋强国眼里，并没有太大新意，但对于急需在全球海洋事务中扩大影响力、引入全球智慧的中国来说，这些崭新的评价体系，显然是需要认真经营的。

海洋能够影响什么?

在人类的科学史上，海洋从来没有像今天这样，成为一个时髦且颇受公众关注的命题。这在很大程度上要归功于气候变化。

越来越严重的海上漏油事件，越来越多的台风等极端天气，都让公众更加关心，我们的活动是不是影响了海洋的变迁?而海洋的变动是不是给人类带来更多的灾难？

对于气候变化的根源，科学家们给出的答案不尽相同，但毫无疑问的一点是，海洋是影响气候变化最大的一个主体，海洋作为气候变化最大的承载者和调节器，是应对和解决气候变化问题的关键所在。

黄鄂是著名的海洋学专家，他是美国工程院院士，同时也是中国国家海洋局第一海洋研究所研究员。他就认为，气候变化是个长尺度的事情，不可能是大气的问题，而只能是海洋的问题。

在关于气候变化的科学争端中，很大一部分科学家确信，气候变化的根源和规律，可以从海洋研究中找到答案，而不是人类活动。

事实上，已经运转了50年的海委会作为联合国系统内负责海洋事务的职能机构，也正是因为气候变化的崭新议题，才在人类海洋事务上，重新开始赢得越来越多的话语权。

和气候变化联系在一起，海洋研究也变得空前重要起来。当历史悠久的世界海洋和平大会召开到第33届时，主题也被定为“海洋、气候变化和可持续发展――海洋和沿海城市面临的挑战”。

这次会议将自然科学、社会科学、政府管理结合在一起，主办方希望实现跨领域的融合，为共同探讨重大海洋问题、寻求合理的解决方案搭建良好的平台。但在3天会议期间，科学家、管理者以及公众之间对海洋的兴趣似乎没有什么交集。

在北京的会议期间，记者们关注的问题多集中于“台风等极端气候越来越多，是不是跟海洋生态变化有关”、“人类的填海造地是不是会破坏海洋”之类现实感极强的命题，但科学家们给出的答案却是另一番景象。

“说实话，没有什么研究能够证明台风这样的极端天气跟气候变暖有关系。”黄鄂说，人类对于海洋的开发活动影响到气候的层面还很遥远。

在关于海洋与气候变迁关系的研究上，科学家们提交的报告中，各种研究参数，动辄都是以万年计。而人类有科学的气象和灾难记录的历史也不过数百年，这样的对比落差，让很多具备现实意义的命题都失去了依托。

事实上，在海洋与气候变化方面，人类迄今的研究仍然乏善可陈。或者说，在科学家们的视野中，海洋的变迁是一个极其漫长的过程，根本就不是一个值得讨论的大众议题。

当气候变化成为媒体语言、政府议题时，也就失去了科学意义上的严谨和精确。黄鄂还举了一个台湾的例子：几个月前，台湾著名的媒体人陈文茜拍摄了一部反映台湾气候变迁的纪录片《正负两度C》，引起公众极大反响，虽然片子充满了科学谬误，台湾大学气象系还专门组织研讨会，但最终也没有哪个科学家站出来质疑该片。

评估海洋

从2007年开始到去年，海委会所领导的科学家们组成的10多个小组已经完成了第一份关于人类海洋活动的总体评估报告，评估的范围包括地理、环境、经济、社会发展等层面。

“我们试图回答，在整个人类的海洋系统中，谁或者什么东西是脆弱的?”沃森怀特说，但报告看起来还有很多不完善的地方，很多国家和地区信息的缺失依然是个难以克服的问题。

沃森怀特希望，这份在未来将会由联合国定期的海洋“体检报告”能够集中全人类在海洋认知上的成果，加强科学家与决策者的联系，为海洋国家提供科学的政策支持和技术解决方案。

但并不是所有人都对这样一套听起来很美好的体系抱有信心。在海洋和平大会上，一位来自马耳他的海洋学家就抱怨说：“我们似乎总是愿意相信创立更多的跨政府组织，就能协调解决人类诸多的麻烦事，可是，就连《联合国海洋法公约》都没有得到应有的尊重，我们应该始终认识到地缘政治的因素在海洋开发和保护中的决定性作用，而不是其它。”

各个国家政府对于海洋的兴趣则大多集中于的确认与保护，资源的勘探和开发上。也因此，对于那些传统的海洋强国来说，海委会以及科学家们所希冀建构的、着眼于海洋保护的评价体系没有太大的吸引力。大部分人还是认为，人类对海洋的实质权力掌握在航空母舰和先进的钻井平台手里。

不过，在英国海事科学行业协会的代表Richard Burt看来，海委会在推动海洋科技的发展上还是会有广阔的空间。以现阶段人类的科学能力，要拓展对海洋的认知，最根本的问题依然是数据的搜集，海洋科技的重心依然是测量工具和信息搜集系统。但是，海洋数据的搜集不仅需要尖端的工具，更有大范围、短周期、全覆盖的特点，这需要巨大的资金投入，对于任何一个单一国家政府来说，预算都是不足以支持的。

海水监测和数据搜集技术和系统需要不断革新，低成本、高可靠度的探寻技术将是科学家们今后努力的重要方向，但同时，这也需要引入最具效率的商用系统，让科学界与航运业、商船建立广泛的联系。

“每天有几万条商船航行在大海上，它们完全可以用来搜集数据，但是让航行各国海域的商船上布满探测器，这将遇到复杂的政治和法律问题，海委会应该在这类问题的挑战上有所作为。”Richard Burt说。

中国的热情

对于大部分弱小的海洋国家来说，海委会这样的跨政府机构所致力建构的新体系和提供的资源毫无疑问是值得珍视的。对于虽是海洋大国，但还远谈不上海洋强国的中国来说，同样如此。

自从1978年中国开始敞开怀抱，融入全球化进程以来，中国海洋意识的复苏就一直在循序渐进，但直到21世纪的第二个10年开始之前，大多还停留在政策制订、有识之士的呼吁等层面，并没有迈开多少实质性步伐。

2010年的海洋和平大会及其最终发表的《北京宣言》，和联合国机构的大多数文件一样，尚空谈而缺实质内容。但对于中国而言，对于全球海洋事务的热情，却显露无遗。2010年，也算得上是中国海洋史上值得记住的一年。

今年6月份，国家主席在中国科学院第15次院士大会和中国工程院第10次院士大会上，发表讲话专门提及，大力发展空间和海洋科学技术，增强中国海洋能力拓展。随后，海洋科学也在中国的学科体系中，由原来地球科学下面的一个分支提升为国家重点发展的“一级学科”。

8月份，中国第一台深海载人潜水器3000米级海试成功，成为继美国、日本、法国、俄罗斯后第五个拥有深海载人潜水器的国家；科学家们长期呼吁建设的国家深海基地也获得国务院的审批，终于在青岛迈开了实质性建设步伐。

第6篇：气候变化对海洋的影响范文

不同划分标准之间存在交叉，如可控因素既包括有形因素，也包括无形因素。实际上，海上执法的本质在于通过强制手段协调人类海洋活动之间以及人类海洋活动与自然环境之间的矛盾与冲突。据此，按照人类社会与自然关系角度划分影响因素，能较好地反映影响海上执法的不同方面;同时，鉴于海上执法以国家为单位开展，该划分方法也能够更好地保持国家之间的可比性。进一步来看，从人类社会与自然关系角度，可以将影响一国海上执法活动开展的各种因素划分为经济社会因素与自然环境因素，其中经济社会因素是指对海上执法活动开展拥有影响的社会物质和精神条件，涉及一国的整个社会经济文化体系，包括政治制度、经济特性、文化特性和科技特性等因素;自然环境因素是指能够影响到海上执法开展的天然形成的客观物质条件，包括自然地理、自然资源等因素。上述的经济社会因素，主要反映国家海上执法活动所涉及的人文环境，范围广、内涵复杂，并且国家之间的差异难以衡量，如美国与英国的政治制度和文化特性的差异;同时，一些经济社会因素本身的界定就较为模糊，如一国科技水平的高低常用定性方法来衡量，主观性较强。相比之下，自然因素作为影响海上执法的重要方面，可以用来刻画海上执法活动的自然环境，具有客观实在性，容易进行量化分析与比较。鉴于此，本文重点针对自然环境因素进行探讨(见表2)。由上表可知，影响国家海上执法活动开展的自然环境因素包括自然地理和自然资源两大因素，前者主要包括国家空间区位和所处海域水文气象等，后者主要包括海岸线、海岛、管辖海域、海洋资源等。其中，空间区位是指一国在地球表面所处的具置及与其他国家的空间相对位置关系，并不涉及国家间的政治经济联系。鉴于自然因素具有地域差别性，并且大都非人力所能控制，故此一国在开展海上执法活动时，必须充分考虑相关自然因素的影响，因地制宜，才能达到海上执法的目标效果。

二、海上执法的自然因素影响解析

如前所述，海上执法开展于特定的自然环境之下，受到多种自然因素的影响，并且不同自然因素对于海上执法的具体影响程度不同，因此有必要分别针对各种因素进行细化分析，并探究其对海上执法的影响。

2.1自然地理因素自然地理因素是指地理位置以及与此相关的各种自然条件，影响海上执法开展的自然地理因素主要包括空间区位、水文气象等。(1)空间区位空间区位是指一国在地球所处的具置以及同其他国家间的空间关系，可用其所跨经纬度范围、濒临海域、接壤国家等进行精确刻画。第一，不同经纬度范围对应不同的气候类型，如印度尼西亚位于东经96°～140°、南纬12°～7°之间，主要气候类型是热带雨林气候;俄罗斯位于北纬40°～80°之间，主要气候类型是亚寒带针叶林气候与极地气候。经纬度不仅直接影响海上执法的开展，还通过影响其他涉海活动间接地影响海上执法。如俄罗斯气候寒冷，冬季漫长，不利于开展海上执法;但同时恶劣的气候条件也降低了海上走私、偷渡等犯罪的发案率，降低了海上执法的复杂性。第二，濒临海域类型可划分为濒临边缘海与濒临大洋两种。国家间的海洋权益纠纷主要集中于边缘海，如我国与日本在东海、与东南亚相关国家在南海的划界纠纷，澳大利亚与东帝汶关于帝汶海海域划界纠纷等。相比之下，一侧邻近大洋的国家较少出现海洋权益纠纷，如日本的东向太平洋一侧。因此，濒临边缘海的国家，其海上执法的复杂性较高。第三，海向接壤国家是指与一国管辖海域边界相连的国家。由于海洋的流动性和开放性，海向接壤国家间易产生海洋权益纠纷，尤其是海域划界。全球大致存在376～400条潜在海域边界，已经确权的仅占1/3。①以南海为例，我国南海诸岛周边主要国家有越南、菲律宾、马来西亚、文莱、印度尼西亚等，各国在南海海域权益纠葛复杂，在进行海上执法时，相关事件极易升级为国际外交事件，甚至带来区域和全球海洋格局的变化，需要格外审慎。因此，海向接壤国家数量多的国家，其海上执法国际性和复杂性较高。总的来说，空间区位对海上执法的影响主要体现在两方面。一方面，空间区位决定一国管辖海域的气候类型，气候温和的海域涉海活动比较容易，海上违法活动的发案率较高，海上执法任务较为繁重，要求海上执法队伍具备较大的规模;气候恶劣的海域违法活动相对较少，但海上执法活动的难度较大，对海上执法装备性能与执法人员素质的要求较高。另一方面，空间区位决定一国濒临海域的类型与海向接壤国家的数量，濒临边缘海或海向接壤国家多，较易与邻国产生海洋权益纠纷，对海上执法队伍的维权执法能力要求较高，需要有一支更强有力的海上执法队伍。(2)水文气象水文气象是指国家所处海域相关的水文和气象状况，包括海域水温、海况、海洋灾害等因素。第一，海域水温主要指海洋表层温度。部分涉海产业对海域水温要求较高，如近海旅游、渔业生产等。海域温度过低的国家涉海活动相对较少，如加拿大北部濒临北冰洋，常年水温在8℃以下，冰期在270天以上，严重影响海上旅游、渔业生产、航运等涉海活动的开展，降低了海上执法的复杂性。第二，海况是指风力作用下的海面外貌特征，对海上执法的影响具有两面性。一方面，海况对船舶安全航行、飞机巡逻侦察等影响较大，海况差不利于海上执法的开展，并易引发海难，加大了海上执法的难度;另一方面，海况差的海域涉海活动较少，在一定程度上降低了海上执法的复杂性。第三，海洋灾害包括强对流天气、海雾、风暴潮、海冰、赤潮等。一方面，海洋灾害不利于海上执法的开展，如在强对流天气下，海上巡航的危险性会大大提升，进而提高海上执法的复杂性;另一方面，海洋灾害对涉海活动的影响较大，如海雾、海冰极易造成海难事故，赤潮会导致海洋生物的大量死亡，给海洋渔业带来毁灭性的打击，从侧面提高了海上执法的复杂性。一般而言，水文气象不佳的国家涉海活动较少，但海上执法的危险性较高，不仅对海上执法装备提出较高的要求，并且要求海上执法人员具备良好的应对海上突发事件的技能;水文气象条件好的国家涉海活动较多，海上走私、偷渡等犯罪的发案率相对较高，通常需要配备较多的快艇、直升机等，以提高海上执法的灵活性与机动性，实现对海上违法活动的有效管控。

2．2自然资源因素自然资源是指天然存在并且有利用价值的自然物。影响海上执法开展的自然资源因素主要包括海岸、海域、海岛、海洋资源等。(1)海岸及海岸线海岸是指邻接海洋边缘的陆地，是海洋和陆地相互接触和相互作用的地带，按照构成物质划分为不同类型;海岸线是指陆地与海洋的交界线，包括海岛海岸线与大陆海岸线，可用其形态和分布情况进行精确刻画。第一，按照海岸的构成物质，可划分为基岩海岸、平原海岸和生物海岸三种。生物海岸主要指珊瑚礁海岸和红树林海岸，涉海活动较为单一，海上执法以环境保护为主，专业性较强;平原海岸和基岩海岸附近涉海活动较多，包括海上旅游、渔业、航运等，海上执法需兼顾各方，综合性较强。第二，海岸线形态主要包括海岸线的总长度和曲折程度。一方面，海岸线长的国家通常管辖海域面积较大，海上执法目标区域广阔，提高了海上执法的难度;另一方面，海岸线曲折的国家，海湾、海岛数量越多，近海深度越浅，适宜走私、偷渡、海盗等犯罪行为的开展，提高了海上执法的复杂性。如东南亚的菲律宾、印尼等国，海岸线曲折、海岛及海湾众多，走私和海盗活动猖獗，海上执法的复杂性较高。第三，一国海岸线的分布情况可分为连续分布、间断分布两种，连续分布如韩国、澳大利亚、印度等国，间断分布如美国、法国、德国、西班牙等国。一般来说，海岸线连续分布的国家，海上执法力量资源分布较为紧密，易于集结机动，能够有效应对大型突发事件;海岸线间断分布的国家，海上执法力量资源分散，如美国海上执法力量资源分散于东海岸和西海岸，不易进行集结，海上执法的灵活性受限。通常情况下，生物海岸附近海域的执法要求执法人员具备较高的环保专业素养，并相应配备专业化的环保设备;平原海岸和基岩海岸附近海域的执法则对执法人员的综合素养要求较高。海岸线长的国家，海上执法目标区域广阔，相关执法装备(船舶、飞机)应具备较好的续航能力，以实现全覆盖;海岸线曲折程度高的国家，应配备较多的快艇与直升机，保证海上执法具备较高的机动性与灵活性，以有效打击相关违法行为。海岸线间断分布的国家，应建立完善的高层协调机制，以克服执法力量资源分散、不易集结的缺点。(2)管辖海域一国管辖海域包括领海、毗连区、专属经济区和部分国际海底区域等，不同区域的国家权利不同，从领海基线向外依次是领海、毗连区、专属经济区(见图1)。第一，国家在本国管辖海域内享有管控违法行为、开发相关资源等诸多权利(见表3)，因此各国均十分重视对本国管辖海域的划界。如韩国和日本在1996年领海及毗连区法公布后，均主张更宽泛的基线制度，以扩大本国管辖海域面积，攫取更多的海洋利益。就海上执法而言，管辖海域面积大的国家，涉海活动较多，海上执法的全面覆盖较为困难，提高了海上执法难度。第二，由于一国在不同海域(领海、毗连区、专属经济区)的权利不同，海上执法的侧重点也有所差异。由上表可知，从领海到专属经济区，国家海上执法职能逐渐趋于专业化。换言之，领海和毗连区面积比重大的国家，海上执法综合性较强，如地中海沿岸的非洲国家;专属经济区面积比重大的国家，海上执法专业性和国际性较强，如日本和新西兰等国。需要指出的是，管辖海域较大的国家，应兼顾海上执法的全面性、机动性与灵活性，海上执法队伍不仅要配备续航能力高的大型舰艇与固定翼飞机，也应配备一定数量的快艇与直升机;专属经济区面积比重大的国家，应注重对执法队伍海洋维权能力的培养，建立完善的定期维权巡航制度，以使本国在专属经济区的权利能够得到充分保障。(3)海岛海岛是指四面环水、高潮时高于水面的陆地区域，其数量、到陆岸距离和空间分布形态对海上执法具有重要影响。第一，海岛数量影响海上执法目标空间区域的范围。海岛作为海上活动的重要载体，本身就是海上执法的主要目标区域之一。同时，海岛直接影响一国管辖海域的面积，部分近岸海岛作为领海基点，是计算一国管辖海域的起始点;边远海岛周围12海里属于一国领海，并拥有200海里的专属经济区。因此，海岛数量多的国家，海上执法目标空间区域较为广阔，提高了海上执法的难度。第二，按照海岛到陆岸的距离，可划分为近岸海岛与边远海岛两种。一般来说，近岸海岛的开发管理较为完善，相关执法活动较易开展;边远海岛由于离陆岸较远，对执法船舶的续航能力与抗风浪能力要求较高，不易实现常规化监管，如我国南海诸岛远离陆岸，最南的曾母暗沙到海南岛直线距离1600千米，很难实现海上执法的全面覆盖，海上执法难度增大。第三，海岛的空间分布形态可分为集中分布与离散分布两种。集中连片分布的海岛较易实现统一管理，降低海上执法的难度;零星离散分布的海岛涉及海域广阔，如马来群岛有大小岛屿两万多个，涉及海域东西宽4500千米，南北长3500千米，如此广阔的分布范围提高了相关国家海上执法的难度，且易诱发海上非法行为，加大了海上执法的复杂性。简言之，海岛数量多、离陆较远、分布离散的国家，海上执法目标空间区域较为广阔，在保证海上执法的全面性、机动性与灵活性的同时，应注重对边远岛礁的经济建设和国防建设，有针对性地为海上执法队伍配备监控设备和携带轻型武器的直升机、中小型无人机，以实现对边远海岛周边大面积海域的有效监控。(4)海洋资源海洋资源是指形成和存在于海水、海洋中的资源，主要包括生物资源、能源资源、化学资源和空间资源等，其蕴藏量、分布形态及地点和流动性对海上执法具有重要影响。第一，海洋资源蕴藏量对海上执法的影响主要体现在以下两方面。一方面，海洋资源是各国海上执法机构监管和保护的主要对象之一，海洋资源蕴藏量大的国家，通常海上执法的难度较大;另一方面，海洋资源丰富的海域承载力较高，涉海活动较多，提升了海上执法的复杂性。如秘鲁附近海域渔业资源丰富，非法捕捞活动频繁，秘鲁海岸警卫队与国家警察局长期合作，征募人手监视并鼓励非法捕捞线报，以便海岸警卫队抓捕非法人员。第二，海洋资源的分布形态与地点对海上执法具有重大影响。一方面，海洋资源集中于同一海域的国家较易实现对相关资源的全面保护和监管，如英国虽然管辖海域面积广阔，但其海洋油气资源主要在北海，降低了海上执法的难度;另一方面，分布于专属经济区的海洋资源易受到邻近国家的觊觎，引起海洋权益纠纷，提高了海上执法的复杂性，如在南海，中国主张管辖海域的油气资源被掠夺，就属于这种现象。第三，部分海洋资源具有流动性，较难实现监管与保护。一方面，海洋渔业资源的流动性，使得某些渔业资源成为几个国家的共有资源，因此渔业资源的管理和保护往往要进行国际间和区域间合作，海上执法的国际性特征突出;另一方面，海洋流动性资源的开发也易引起相邻国家间的冲突，如日韩渔业冲突，仅20世纪五六十年代就先后有328艘日本渔船、3929名日本渔民被韩扣留，44人丧生，而2000年以来日本也扣押了150余艘韩国渔船。大体上，海洋资源蕴藏量较大或分布分散的国家，为实现对特定资源的有效保护与监管，不仅要求拥有一定规模的专业执法队伍，并且需要海上执法人员具备较高的专业素养;对于海洋资源密布的专属经济区海域，应在定期维权巡航中给予重点关照;流动性海洋资源丰富的国家，对海上执法的机动性与灵活性要求较高，并且需要根据相关资源的流动特征，有针对性地开展海上巡航。

三、海上执法的自然环境评价分析

各种自然因素构成海上执法开展的基础背景，并对海上执法产生了复杂影响，进而对海上执法力量建设提出不同的具体要求。海上执法的自然环境评价应充分考虑这种复杂性，以达到对海上执法自然环境的客观映射甚至再现。

3．1自然环境对海上执法影响的复杂性自然环境对海上执法的影响是一个不断变化的过程，同时自然环境内部各因素也并非完全割裂，而是存在着各种各样的联系，构成了复杂的“海上执法—自然环境”系统，故此必须辩证地看待自然环境对海上执法的影响。首先，自然环境对海上执法的影响具有多面性。一方面，海上执法作为人类涉海活动的一种，它的展开不可避免地受到自然环境的影响，恶劣自然环境下的海上执法必将受到限制;另一方面，自然环境通过影响海上执法的客体，进而对海上执法产生间接影响，譬如良好自然环境下的涉海活动增多，提高了海上执法的复杂性。其次，不同自然因素对海上执法的影响具有关联性(见图2)。不同自然因素对海上执法的具体影响既有不同，各种自然因素之间又并非完全割裂。例如，海岸线长度和曲折度影响一国领海基线的划定，进而影响一国管辖海域的面积;海岛附近海域往往蕴藏着丰富的矿藏，影响一国海洋资源总量的大小，等等。再次，自然环境对海上执法的影响兼有静态性和长时效的特点。一方面，自然环境具备相对的时空稳定性，短时期内变化较小，对海上执法的影响呈现静态性。虽然部分自然因素呈现一定的变动性，但变化幅度不大，对海上执法的影响较小。如以港口、盐场建设等人类活动以及河口淤积等自然作用的影响为例，我国山东省海岸线总长度2598．01千米，年均增长约7．16千米，变化幅度仅为0．27%。①另一方面，多数自然因素的变化具有不可逆性，一旦发生变化则很难恢复原状，尤其是海洋是不可再生资源，一经利用即在相当时期内不能再生，对海上执法的影响具有长时效的特点。最后，自然环境对海上执法活动的影响程度随着社会经济的发展而有所变化，且不同自然因素的变化趋势与程度不同。一方面，随着社会经济和科技水平的不断提高，人类摆脱自然因素限制的能动性逐渐增强，部分自然因素的影响趋弱，如随着造船技术的提升，海上巡航执法受恶劣天气的影响程度逐渐降低;另一方面，经济社会和科技的发展能够增强部分自然因素对海上执法的影响，如随着经济社会与科技发展，从海洋中开采或提取某种资源变得有利可图和技术可行之时，就会增加相关涉海活动，海洋资源对海上执法的影响也随之加大。总的来说，“海上执法—自然环境”系统是一个复杂巨系统，各自然因素对海上执法的影响具有多面性、关联性、静态性、长时效等特点。在针对某一国家进行海上执法的自然环境分析时，需要兼顾全面性与针对性，以真实地反映自然环境对海上执法的影响。

3．2海上执法的自然环境评价指标体系海上执法作为人类涉海活动的一种，不可避免地受到自然环境的影响。海上执法自然环境评价指标体系作为海上执法自然环境的客观映射甚至再现，应具体而真实地反映自然环境对海上执法投入、执法难度、执法发展方向等重要层面的影响。鉴于此，海上执法自然环境评价指标体系的构建，一方面要遵循构建指标体系的一般原则，即满足科学性、全面性、合理性和易得性等;另一方面，该指标体系构建应以影响海上执法的重要自然因素为主线，在精简、不重叠的基础上，真实再现自然环境对海上执法影响的复杂性。海洋油气资源和渔业资源的总量及其分布情况作为基本出发点。一方面，油气资源与渔业资源是最重要的海洋资源。世界水产品的85%左右产于海洋;海底石油可采储量1350亿吨，占全球总量45%;海洋天然气储量140亿立方米，占全球总量50%以上。另一方面，这两种资源的典型性强，油气资源不可再生，其开发需要一定技术支持，且易引起海洋环境污染和邻国间海洋权益纠纷;渔业资源具备流动性，其开发和保护往往需要国际间的合作。众所周知，人类社会与自然环境是相互依存、融为一体的，很多因素其实是两者交汇融合的共同结果，如海域划界纠纷、海域承载力及其繁忙程度等，既涉及自然因素，又涉及经济社会因素。同时，海上执法自然环境内部诸因素之间又存在复杂的关系。从这个庞大复杂的“人类社会—自然环境”系统中，厘清各自然因素对海上执法影响并建立科学的指标体系是十分困难的。为保证各指标的独立性、客观性以及指标体系的全面性，上述指标体系在构建过程中，需从自然环境角度出发，考虑海上执法的主要自然影响因素，采用大量的定量指标和相对指标，在保证真实性和客观性的同时，利用相对指标信息量大的特点，确保指标体系具备较好的涵盖性和全面性。部分指标的计算方法及相关说明。需要强调的是，相对指标采用两个有联系的指标的比值来反映自然环境对海上执法的影响，把有关自然因素的绝对差异抽象化，可以弥补绝对指标的不足，更好地说明海上执法自然环境的内在结构特征，为深入分析自然环境对海上执法的影响提供依据，更有利于对海上执法自然环境的客观重现。

四、结语

第7篇：气候变化对海洋的影响范文

多年来，许多科学家都在致力于分析热带太平洋上层海洋变暖这一疑难问题，但由于缺少足够时空分辨率的海洋观测资料，对其时空结构演变并不完全清楚，对El Ni?o实时预报更是一大挑战。可从事海洋科学研究30年的张荣华，却凭借其卓尔不群的科研才华，在海洋和海气耦合模式发展与改进及气候预测上建树独到。

不久前，美国哥伦比亚大学国际气候研究所网站的厄尔尼诺―南方涛动（ENSO）预报模式中，就有张荣华所发展的中等复杂程度的海气耦合模式（简称ICM），该模式自2003年以来一直为国际社会定期公布ENSO预报。如今，这一模式已以中国科学院海洋研究所（IOCAS）为名，成为我国首次在国际上亮相的ENSO模式（见图 1）。

把脉厄尔尼诺的扰动

厄尔尼诺―南方涛动（ENSO）是发生在热带太平洋的最强年际气候变率信号。ENSO虽然发生在热带太平洋，但通过大气遥相关过程，会对全球天气、气候产生重大影响，是目前已知的全球大气环流和天气、气候异常最主要的引导源和贡献者，同时也对环境和社会产生深远影响。张荣华说，通常情况下，厄尔尼诺事件只会持续6至8个月，但是2015年的厄尔尼诺持续期可能会增加一年或者更长，把海洋中巨大的热量转移到大气中。“所以今年的厄尔尼诺若与已经在逐渐升温的全球气候变化趋势相结合，可能会让全球变暖的趋势加强，会把逐渐变暖的地球变得更热。”

从上世纪70年代末以来，热带太平洋上层海洋出现了系统性的大范围增温现象，并伴随着ENSO事件特性的改变（如振幅、振荡周期、海表温度异常首先出现区域及其以后的传播方向等）而改变。

当时刚刚毕业的张荣华，利用美国NOAA海洋观测资料率先从观测资料分析中揭示出海洋次表层中热带海区和热带外海区存在的关联， 特别是发现，自上世纪80年代以来热带太平洋上层海洋变暖和ENSO特性的改变可追踪至70年代及其以前副热带、中纬度地区次表层海洋增暖现象，从而揭示出热带外地区对于自70年代末以来热带太平洋上层海洋变暖和ENSO特征改变中所起的重要作用。

他分析说，对ENSO现象的研究是年际时间尺度海气相互作用的核心内容，预测热带太平洋中ENSO事件的发生、发展和转变过程是气候动力学的关键性课题和探索年际尺度气候预报最有希望的途径之一。所以，研究ENSO的形成机理和演变规律以及及时、准确地预报ENSO事件的发生、发展和其对全球天气、气候变化的影响，是目前科学家乃至政府部门、社会公众十分关注的重要科学和现实问题。

虽然，近几十年来有关ENSO的研究已取得巨大进展，（如图1中所示的已开展提前半年至一年的ENSO实时预报），然而ENSO预测仍然存在着很大的不确定性，不能满足防灾减灾的实际需求。尤其是上世纪90年代以来，不同类型El Ni?o事件的频繁发生使得ENSO时空演变过程变得更加复杂多变，其实时预报水平也面临了更大的挑战。如果能准确预报其发生和演变，无疑将给人类带来益处。这一动因促使张荣华对ENSO的研究一直持续至今。

特别值得一提的是，近年来，他成功地发展了各类热带海气耦合模型，并用于对ENSO这一地球上最强、最重要的年际气候信号的模拟和预测研究，特别是开发了次表层海温反演这一创新技术，并发展了一个中间型ENSO实时预报模式，自2003年以来一直为国际社会定期提供ENSO预报结果。

如今这个以中国科学院海洋研究所（IOCAS）为名的ENSO模式，曾以“Zhang ICM”或“ESSIC ICM”为国际学术界所熟知。这一卓著的成果不仅是对张荣华个人最大的肯定和褒奖，更是确立了我国在相关热带海气耦合预报模式上的前沿地位。

在对ENSO历史回报结果表明，这一模式在众多预报模式中表现出类拔萃，已成为国际上预报厄尔尼诺较成功的模式之一，其预报结果为学术界广泛引用。特别是对赤道太平洋2010?2011年间La Ni?a事件的预报中发现，几乎所有预报模式都未能预报出2011年下半年间赤道太平洋所发生的二次变冷过程，但ESSIC ICM却做到了，它准确地预报出二次变冷的发生和演变。事实胜于雄辩，这被公认为是预报这次冷事件最成功的预报模式之一。

教师情结

出生在江南的张荣华记忆中最深刻的就是，像极了小孩脸的雷阵雨，一会天晴一会下雨。天空的神秘莫测吸引了他选择杭州大学（今浙江大学）气象学专业，主攻天气预报。毕业后，他考取了中国科学院大气物理研究所的研究生，3年硕士和3年博士生涯，“很自然走上了科研之路”。

这一路走来，有三位老师深深影响到张荣华。对他们，张荣华满是敬意和感动。一位是杭州大学教授数值天气预报的老师刘孝麟教授，也是他的大学毕业论文的指导教师。“刘老师对学生特别好”，那个年代，各方面条件都不太好，以至于他和另外一位同学到浙江省气象局实习时，学校往返实习单位的交通成了大难题。刘老师知道后，把家里的两辆自行车都借给了他们，“整整用了3个月”，如果到学校晚了没饭吃，他们就会被邀请到刘老师家蹭饭。如今张荣华是做海洋和气候数值模拟的，但当时他是做气象预报，刘老师的这门课连接了两块研究的精髓，为他后来做数值模拟和预报奠定了基础。

都说大树底下好乘凉，张荣华是幸运的，自己在硕士研究生和博士研究生阶段遇到了科研上的领路人，并且都是学术大家。一位是海气相互作用专家、中国科学院院士巢纪平（硕士研究生导师），一位是大气动力学和数值模拟专家、中国科学院院士曾庆存（博士研究生导师）。他回忆说，当时在北京读书时条件非常差，海洋学的相关教材根本没有，所以，巢老师亲自给学生写讲义，亲自讲授海洋环流动力学的课程。“巢老师自己也说，晚上备课到凌晨两三点，第二天早上一早再给我们上课，整整讲了一个学期”，“我现在手上还有他的好几本手写的讲稿，有厚厚的一叠”。博士生导师曾庆存，在上世纪80年代就被选为中国科学院学部委员。“曾老师是留苏的，发展了具有中国特色的地球系统模式，当时也是亲自教授我们数值模拟理论和方法。”这为以后开展海洋和气候数值模拟研究打下了基础。提到这些老师们，张荣华总是带着感激之情。

科研成果斐然，让学术界刮目相看

马克思主义认识论认为，“实践、认识、再实践、再认识，这种形式循环往复以至无穷”。在科学研究中，也是如此的过程。张荣华在采访中告诉记者，很多科学探索都是从自然界观测中提炼思路。思路很重要，“从理解中结合学科的发展前沿，定量化以后再进一步提出理论或者数据模型，然后进行评估、回到观测中去验证、评估”。他们做一个数值模型，先是发现问题，然后改进，观测验证，再提高，再观测验证。

记者细数张荣华在海洋环流模式和气候数值模拟等研究领域的专长：海气耦合模式、热带海洋―大气相互作用、厄尔尼诺―南方涛动（ENSO）数值模拟和预测、年代际海洋气候变率、海洋反馈过程参数化及其对气候模拟影响，依次展开的各项研究都没有脱离海洋这个关键词。

早在博士论文工作期间，张荣华在导师曾庆存院士等的指导下，针对海洋和海气耦合模式展开研究，取得了重要成果。如在国际上率先发展了一个自由表面大洋环流模式，发展了一个基于海洋-大气耦合模式的短期气候异常预测系统。并且，他也发展了短期气候异常预测方法，成功地发展了一个海洋―大气耦合模式应用于我国跨季度气候预测，如成功地进行短期气候异常（如中国的夏季降水、旱涝等）和全球气候、环境变化等的数值模拟和预测研究。他个人因在海气相互作用数值模拟与短期气候预测方法等研究的突出贡献，荣誉奖励纷至沓来。1993年被评为中国科学院京区优秀青年，1994年获第三届“赵九章优秀中青年科学工作奖”特等奖，1990年获日本科技厅 Fellowship Award，1998年获中国科学院自然科学奖一等奖。也因此，受到特邀参加于2004年在上海举办的被称之为“工程界奥林匹克”的世界工程师大会，并作了专题报告。他的这些创造性工作也为国家赢得良好的国际声誉。

在美国学习工作的这段日子，他担任了美国多个部级科研项目的首席科学家。依托这些项目，他在科研上突飞猛进。1998年以第一作者身份，张荣华在世界顶尖学术期刊《自然》（Nature）上，并荣登《自然》杂志封面，文章以“厄尔尼诺变率： 热带外贡献”为标题。同时他的成果被《华盛顿邮报》等美国主流传媒进行了专题报道。1998年2月26日，《华盛顿邮报》发表了题为“ El Ni?o fluctuations may follow warm water flow”的专题报道，评价这篇论文“为热带太平洋上层海洋增暖及ENSO年代际变率这一疑难问题给出了创新的解释”。

在海洋和气候变率机理研究中，他探索了北太平洋海洋次表层海温年代际变化。他从观测资料分析中首先发现：起源于黑潮和中高纬海区的次表层海温异常可随副热带反气旋流涡向赤道地区传播，进而可影响副热带和热带地区上层海洋热力结构，揭示出北太平洋地区海洋次表层海温异常结构和传播特征以及中高纬海区与副热带和热带海区之间的遥相关现象。这项重要研究成果发表在《J. of Climate》杂志上，其分析结果被学术界广泛引用。

近年来，在海洋和气候预报、预测技术和方法研究中，他创造性地开发了次表层海温反演技术、单个海表温度方程的嵌套技术、利用卫星资料进行气候反馈过程经验参数化技术等，有效地改进了热带海气耦合模式和地球系统模式。例如，他发展的ESSIC ICM准确地预报出2011年赤道太平洋海表温度二次变冷的发生和演变，这一重要成果也让张荣华以第一作者身份于2013年在《自然》子刊“Scientific Report”上。对此，美国海洋大气管理局（NOAA）对2010?2011年La Ni?a事件预报工作发表了题为“Board of outstanding open problems”的专题报道。同时，作为美国海洋大气管理局（NOAA）2012年度改进天气和气候服务的亮点也予以了报道。

又如，张荣华开发了海洋卫星遥感资料应用方法，利用卫星资料改进热带海气耦合模式和地球系统模式。他利用卫星风场、海表温度、淡水通量和水色等资料，诊断热带海洋过程对气候反馈机理，并成功地进行有关气候反馈过程参数化研究，有效地改进了热带海气耦合模式和地球系统模式性能。特别是进行了淡水通量强迫、海洋生化过程加热、热带不稳定波（TIW）等物理过程在热带太平洋气候变化和厄尔尼诺-南方涛动中所起作用等的数值模拟研究。在这个方向上，仅在2009年一年中，他就以第一作者身份在国际权威杂志上发表3篇SCI期刊论文，并获得美国马里兰大学地球系统交叉科学研究中心（ESSIC/UMD）2010年度最佳科学家论文奖。这些重要成果张荣华也以第一作者身份于2015年发表在《自然》子刊“Scientific Report”上。

全职回国服务和人才培养

上世纪八九十年代，封闭多年的国门再次向西方打开，1994年，年轻的张荣华以访问学者的身份远赴美国国家海洋大气管理局海洋资料中心（NODC/NOAA）交流学习。美国前沿的科学氛围深深地吸引着这个求知若渴的青年，随后，他又先后任职于美国罗德岛大学海洋研究生院、美国哥伦比亚大学国际气候研究所、美国马里兰大学地球系统交叉科学研究中心等，从助理研究员做到资深科学家。

诚然，有苦有甜亦生活。张荣华在采访中也提到，刚去美国时是以访问学者的身份去的，“自己就像个孤儿”，全部都得靠自己。

在ESSIC ICM模式确立之前，张荣华光调试模式就花了6个月时间。“模式不好建，有时候吃不香睡不好，我就会去打球放松一下”“突然有一天，灵感就来了”。他总结出经验就是，多听报告多看文章，引用吸收再创新。

所有曾经获得的荣誉和奖励都是自己科研之路上道道靓丽的风景，然而，在美国舒适的状态却留不住游子“回家”的心。“到美国20年，我一直保持中国国籍，是一直想到要回来”。实际上，从2008年开始，张荣华每年都会在国内待上3个月以上的时间，如在国家海洋局第二海洋研究所、北京师范大学、南京信息工程大学当客座教授传授知识，这种状态一直持续了五六年，直到2013年全职回国。谈到自己回国的初衷，他感慨万千。“中国这几十年，特别是近十多年在海洋研究上的发展太快了。”他记忆中，以前中国只有中国海洋大学，虽然在山东、厦门等沿海地区的大学也有海洋学院，但数量都不超过四五个。如今，光海洋大学就超过四五个，还有很多大学成立了海洋学院。并且，如今中国已然成为世界第二大经济实体，用在科研经费上的各项投入也在不断增加，特别是国家和山东省及青岛市对海洋发展的重视，这是一个绝好的发展时机。

曾经站在国际学术前沿，早已“一览众山小”，他坦言，我国海洋科学的观测实力很强，但海洋数值模拟相对比较弱，相应的人才也比较缺少。这一方面对数学和计算机水平要求较高。

千军易得，一将难求。正因为张荣华在海洋数值模拟方面的造诣，中国科学院海洋研究所对他寄予厚望。事实上，张荣华也正是海洋大气耦合系统研究的不二人选。万事俱备，只欠东风。今年5月，中组部公布了第十一批“”入选者名单，张荣华成功入选“”创新人才长期项目，成为海洋研究所正式引进的国家高层次科研人才。在美国漂泊了20年的他，终有机会回祖国效力。

目前，他已在中国科学院海洋研究所建立起由科研人员及研究生组成的研究团队，这些年已在海洋模式开发和数值模拟等方面打下坚实的基础，积累了丰富的经验，将进一步开发和改进不同类型的热带海洋―大气耦合模式，比如中间型海气耦合模式（ICM）、混合型海气耦合模式（HCM）和环流型海气耦合模式（CGCM）等。这些模式都为进行跨学科数值模拟研究奠定了基础。并已与所内外其他科学家紧密合作，共同开展海洋环境和地球系统数值模拟研究。为了加强国际合作交流，张荣华与国内外相关机构和研究团体建立了紧密联系和深入的科研合作。鉴于他之前的身份，他利用一切可能力促国际交流。

为了支持张荣华团队开展科研，中国科学院海洋研究所特地购置了200多万的计算机，目前都已调通试用。而且，他入选了2014年青岛领军人才，支持的科研经费有100万；2016年起又受聘为山东省“泰山学者”特聘教授。从山东省到青岛市，地方政府不论在人才招聘还是政策上，都对海洋科学研究非常重视，给了他很大支持，“希望我能提升我国在海洋数值模拟方面的整体水平”。此外，青岛海洋国家实验室也已获国家科技部批准，各项工作进展的非常顺利，对张荣华的研究工作也给予大力支持。值得注意的是，张荣华目前已直接参与中国科学院战略性先导科技专项（A类）“热带西太平洋海洋系统物质能量交换及其影响”项目，并已有效的改进现有的海洋模式和气候系统，开展了短期气候异常（如厄尔尼诺―南方涛动等）和全球及区域气候、环境变化等的跨学科研究等。

气候变化是当今世界各国所面临的共同挑战，关系到全人类的切身利益。张荣华坦言，自己重任在肩，压力也很大，“我们将以海洋环流数值模拟为中心，通过和大气、海洋、海洋生态和海洋化学等其它地球系统分量之间的耦合，进一步发展数值模型来表征具体的过程，以便预测未来的气候和环境变化”。

第8篇：气候变化对海洋的影响范文

（2014年高考全国文综新课标卷Ⅱ）图1示意某岛的地理位置。读图，完成问题。

图示岛屿西南部降水丰沛，主要是因为（ ）

①盛行西风②地形抬升③暖流增湿④反气旋活跃

A.①②

B.②③

C.③④

D.①④

【解题思路】首先根据经纬度判断影响该岛屿的气压带、风带，即根据经过图示岛屿的经线是170°，纬度范围是42°S～46°S，四面临海，判断该岛屿主要受盛行西风影响；然后从图中等高线、山峰的位置及河流的流向可以判断出岛屿中有东北一西南走向的山脉。盛行西风从海洋带来的湿润水汽受山脉抬升，形成降水，故西南部降水丰富。

【答案】A

二、解题准备

（一）气候的成因

一个地区气候的形成是太阳辐射（主要因纬度而异）、大气环流（近地面气压带和风带、季风环流等）、下垫面（海陆、地形、洋流等）和人类活动等因素长期综合影响的结果，其主要因素可以简记为“纬（纬度）、大（大气环流）、下（下垫面）、人（人类活动）”。

1.纬度因素

不同纬度地区所获得的太阳辐射不同，太阳辐射由赤道向两极递减，气温也就由赤道向两极递减。全球可粗略地划分为五个温度带。

2.大气环流

大气圈内空气作不同规模的运行，统称为大气环流，本文主要指三圈环流和季风环流（其内在逻辑关系和形成过程如图2所示）。

【技巧点拨】形成降水的三个条件是：①气温下降，使水汽达到饱和凝结。气流在垂直方向以上升运动为主，在水平方向由低纬向高纬运动等。②有充足的水汽。靠近沿海地区，有由海洋吹向陆地的风等。③凝结核。

依据①②两个条件，可以总结出如下规律：受赤道低气压带、副极地低气压带、西风带、夏季风、迎岸风等影响的地区或时段降水较多；受副热带高气压带、极地高气压带、极地东风带、信风带、冬季风、离岸风等影响的地区或时段降水较少。

3.下垫面

下垫面指与大气下层直接接触的地球表面，是大气的主要热源和水源，常使气候分布表现出非地带性。主要包括海陆差异、地形起伏、洋流、地表植被等。

（1）海陆差异。由于陆地具有热敏性，海洋具有热惰性，同纬度陆地与海洋相比，冬季陆地气温较低，夏季陆地气温较高。距海远，则气候的大陆性特征显著；距海近，则气候的海洋性特征显著。

（2）地形起伏。在同一纬度地带，海拔越高，气温越低；降水量先随海拔的增加而增加，到了一定高度之后，又随海拔的升高而减少；迎风坡降水多，背风坡降水少。

（3）洋流。暖流具有增温增湿的作用，寒流具有降温减湿的作用。

4.人类活动

人类活动改变地面状况，影响局部地区的气候；改变大气成分，导致气候变化。

【技巧点拨】纬度位置决定了气温分布的基本格局；大气环流形势决定了降水状况；根据纬度可以确定气压带、风带或季风环流；季风环流主要影响东亚、东南亚、南亚和澳大利亚北部等地区；下垫面使气候分布复杂化。分析气候成因的一般方法如图3所示。

（二）气候的分布

全球气候的分布是很复杂的，但是也有一定的规律，学生可以借用一幅模式图（图4，以北半球为例）进行记忆。

【技巧点拨】学生应注意从纬度范围和大陆的东、中、西部两个方面记忆气候的分布，同时还要学会运用影响气候的因素分析一些常考地区的非地带性气候（如表1）。

（三）气候类型的判断

根据气候的成因、特点和分布等判断气候类型时常用“三步法”分析气候统计资料（如表2）。

三、命题预测

研究近三年高考试题不难发现，每年的高考试题都会直接或间接考查气候知识，由此可以预测这部分内容在将来仍是高频考点。试题通常以气温和降水数据图表、区域图为背景，或者与生产、生活相结合，以某一问题（现象）为中心考查气候的成因、气候类型的判断等知识点和获取信息、调用知识、分析地理问题的能力。

四、能力测试

（改编）图5是位于同一半球亚热带大陆东、西两岸沿海两地的年降水量逐月累计曲线图。读图5，回答1～2题。

1.若曲线②代表地区位于南半球，则曲线①所示地区降水的水汽主要来自（ ）

A.东北风

B.东南风

C.西南风

D.西北风

2.若曲线②表示罗马的气候，则关于曲线①所示地区的说法正确的是（ ）

A.夏季受西南季风的影响

B.代表作物是水稻、油橄榄

C.雨热同期，四季分明

D.典型植被是亚热带常绿硬叶林

读图6，回答3～4题。

3.下列地区气候类型与甲地相同的是（ ）

A.德干高原

B.巴西高原

C.黄土高原

D.伊朗高原

4.甲、乙两地可能种植的主要经济作物分别是（ ）

A.咖啡、甜菜

B.花生、咖啡

C.甜菜、亚麻

D.亚麻、花生

（原创）图7为部分气压带、风带分布示意图，读图完成5～6题。

5.图7中气压带代表（ ）

A.赤道低气压带

B.副热带高气压带

C.极地高气压带

D.副极地低气压带

6.当我国各地白昼时间最短时，下列说法正确的是（ ）

A.风带1由高纬吹向低纬

B.气压带被大陆的高压中心切断

C.风带2南移越过赤道

D.全球气压带、风带整体北移

7.（改编）图8中M、N海域均是世界优良渔场，箭头表示洋流及其流向。读图，回答下列问题。

（1）地中海沿岸是地中海气候最典型的分布地区，描述该气候的特点及成因。

（2）欧洲西部以平原地形为主，温带海洋性气候分布面积广大，分析欧洲西部温带海洋性气候分布面积广大的原因。

（3）从大气环流对天气的影响角度比较M、N两渔场捕捞作业的天气条件。

参考答案与解析：

1.D①和②所代表地区位于同一半球的亚热带大陆东、西两岸，当②代表地区位于南半球时，①代表地区是位于南半球的地中海气候，受盛行西风控制时降水丰富，即西北风，选D。

2.C当②表示罗马的气候时，①位于亚热带季风气候区，夏季受东南季风的影响，雨热同期，四季分明，选C。油橄榄、亚热带常绿硬叶林是地中海气候区的代表植被，A、B、D错误。

3.B从图6中可知甲是位于南半球的热带草原气候，乙是温带海洋性气候。德干高原为热带季风气候，黄土高原为温带季风气候，伊朗高原为热带沙漠气候，选B。

4.A咖啡属于热带经济作物，甜菜、花生、亚麻主要分布在温带地区，选A。

5.D根据图7中气压带两侧的风向可以判断出图示气压带是位于北半球的副极地低气压带。风带1是盛行西风带，风带2是极地东风带，选D。

6.B“我国各地白昼时间最短时”即北半球的冬季，全球气压带、风带整体向南移动，副极地低气压带被亚欧大陆的亚洲高压切断，所以A、C、D错误，B选项正确。

7.（1）特点：冬季暖湿多雨，夏季炎热干燥。成因：冬季受西风带的影响，夏季受副热带高气压带的影响。

第9篇：气候变化对海洋的影响范文

美国航空航天局援引卫星数据说，2016年的厄尔尼诺现象比预期的更为严重，可能达到1997年、1998年的强度，即有记录以来的最高水平，对大气环流、天气模式以及北极气温均会造成影响。

2015年12月，巴黎气候变化大会（第21届联合国气候变化大会）主席、法国外长法比尤斯宣布，大会的最终文本获得全球近200个与会国家的一致通过，达成新的全球气候协议，为2020年之后全球应对气候变化行动做出安排。面对自然的重重危机，这场被视为“挽救人类命运的最后一次机会”的巴黎气候变化大会，会给我们怎样的答案？

对许多人来说，地球暖化仍是一个抽象概念。我们并未感受到气温明显上升，但大气中的二氧化碳值在增加，如果我们不采取行动，它就会持续增加。每个系统的稳定状态都有其临界点，少许压力如气温略微上升或许冲击不大，但连续性的冲击就会造成系统崩溃，这就是所谓的引爆趋势。而事实上，发生在我们身边的一些现象，也似乎在印证着气候变暖所带来的危害。

驯鹿群日渐凋零

由于全球气候变暖，美国境内约25%的两栖和爬行动物将面临灭绝的危险，东南亚地区大熊猫最钟爱的竹子品种将急剧减少而导致其食物来源受到极大威胁；由于水温升高，淡水鳄会有意减少长期潜水的频率，并减少对爬行动物来说必要的天敌防范意识；如果不对全球变暖的势头加以遏制，生活在澳大利亚东南部的珍稀品种山袋貂将在2020年前灭绝；南极冰川的不断融化将导致2100年前后南极阿黛尔地的帝企鹅数量由3000只锐减至500―600只；变暖会使细菌和病毒入侵北极，而北极熊却没有能够与之抗衡的免疫力；鱼群为了寻找更冷的水域而向北迁移，使靠捕鱼维持生计的动物们失去了口粮……总而言之，全球变暖对已适应了各自生存环境的动物们造成了最为严重的伤害。

当热能在全球气候系统中积累，某些地方所面临的冲击更甚他处，比如西北极地、阿拉斯加与加拿大西北地区，这里是生物在全球气候暖化之下挣扎求生的最前线。冬季寒风能让气温降至-56℃，当地生物早已进化出适应酷寒的能力。如今，这片地区正在暖化，居住于此地一百多万年的物种，比如北美驯鹿，面临着严峻的生存危机。

阿拉斯加渔猎局研究员史蒂夫・亚瑟称：“波克潘河驯鹿群数量在1989年达到最高峰，约18.7万头，之后数量就开始稳定下降，现在只剩12万头。”6万头驯鹿的消失传达出怎样的讯息？它们的消失是自然的生命循环，还是一个物种受困于气温上升的证据？亚瑟发现了近几年夏季一个奇怪的现象：多座谷地粮草充足却被闲置，而驯鹿群却常常在岩石与山脊等高地出没，那里草量贫乏，还需耗费大量体力攀爬。那么，它们为何放弃丰美的草地而舍近求远呢？亚瑟怀疑驯鹿是在躲避阿拉斯加“真正的州鸟”――蚊子。蚊群每天能从一头驯鹿身上吸走一汤匙的血液，为了躲避这些小恶魔，驯鹿只好躲进山上能驱赶蚊子的强风中。当地驯鹿的夏季生活是一场艰辛的斗争，天气越温暖，昆虫的繁殖期就越长，因此就会有更大的蚊群对驯鹿造成更严重的威胁。“它们要花时间赶蚊子，还要进食与休息，用在驱赶蚊子的时间越多，精力消耗就越大，觅食进食的体力就会随之减少。”亚瑟称。

到了冬天，驯鹿们更难找到足够的食物。气温上升使得降雪量增加，积雪越高食物埋得越深，它们每天要挖掘数十个雪坑寻找地衣填饱肚子，较深的积雪也令驯鹿们更加难以躲开野狼等掠食者。而当冬雨渗入雪下在地表结冰时，还会形成一层无法穿透的屏障，让驯鹿吃不到食物。

冬天吃不到食物，夏天又有蚊虫不停骚扰，驯鹿自然会变得虚弱无力。驯鹿补充的热量不足，死亡的成鹿会增加，产下的幼鹿也会变少，这两项因素都会造成驯鹿数减少。更何况，它们还要应对气温升高所引起的另一个必然结果――更多的暴风雪。近些年来，每年春天出现的暴风雪对波克潘河驯鹿群造成了巨大的伤害，迁徙行动被迫推迟，幼鹿在迁徙途中就降生了。

哥威迅人在极地气候生存一万多年，他们是大自然的敏锐观察者，已经发现驯鹿群数在减少。他们利用这片土地的资源，在森林里猎捕麋鹿、野羊和野鸭，从河中捕鱼，但驯鹿才是他们生存的依靠。哥威迅原住民的后代杰瑞斯・伊莱亚司说：“从我们在母亲子宫里成长时起，就有许多养分来自驯鹿，这才是我们的生命之源，我们从小靠它长大，吃它的肉干和骨髓，让我们获得能量，拥有健康身体。没有它们，我们也无法在此生存。”哥威迅文化是美洲最古老的文化之一，哥威迅人与当地生态系统共存上万年，如果驯鹿灭绝，人类也终将受害。

海洋生物濒死挣扎

迁徙对海洋生物和陆地生物来说同样重要，浮游动物每天的上下往返，可以说是地球上最壮观的迁徙场面，数十亿浮游动物加入其中。而日益变暖的气候使大气中二氧化碳含量上升，导致海洋碳酸化而杀死大量微生物，一旦海洋食物链的最底层消失，食物链将从下而上迅速断裂，并蔓延至海洋以外。

浮游动物在海洋食物网占有中心地位，海洋生物学家比尔・彼得森与组员追踪了其中一种较大的浮游生物――磷虾。从20世纪80年代到90年代初，彼得森担忧地眼看美国俄勒冈州太平洋海岸的磷虾数剧减：“当时浮游动物数量比1950年减少20%，海里几乎看不见它们，大家都很担心。”但是到了90年代末，情况却突然好转。

科学家们认为，浮游动物数量的增减跟水域内冷暖流的重组密切相关。俄勒冈外海有冷流时，浮游动物就如鱼得水；如果海水变暖，它们的数量就减少。洋流能带来富含养分的深海海水，而当海洋表面的温水层变厚时，来自深海富含养分的洋流就会被切断，80年代至90年代初磷虾锐减的原因正在于此。而冷循环的再次到来使90年代的磷虾情况出现好转。太平洋的温度变动，长久以来都悄无声息地进行着，但在目前全球暖化的大背景下，这一规律将会改变。彼得森称：“这种冷循环很快就会被热循环代替，因为全球变暖一直都在继续。”一些研究人员担心，当这种水温变化达到顶峰时，可能会使浮游动物的数量达到临界点，从而造成其数量无法恢复。一旦出现这种情况，人和动物都很难在这片水域幸存。

在美国加州霍普金斯海洋站，气温上升对近海地区的显著影响已在观测当中。加州潮池的生物种类开始出现变化，有些动物受暖化影响被迫北迁，但并不是每种生物都能适应迁移后的新环境。与此同时，生物学家们对残留生物的未来颇感担忧。这些潮池生物多半很坚韧，它们必须坚强才可以幸存下来。在这里，生物必须承受无穷无尽的海浪拍击，来来回回的潮汐还会让气温在一日当中大幅变动。生物学家乔治・索美洛称：“这些动物原本置身10℃的低温，当潮水退下，太阳升起，气温就会上升到35℃。对生物的生理状态而言，这是一种变化剧烈的环境，它们正承受极大压力。”

对此，生物学家们决心一探究竟，找出这些生物能承受的最高温度。在一次实验中，强纳森・史提尔曼收集了潮池中的不同小蟹，为它们接上心率监视器并放进水里，然后逐渐提高水温。出乎意料的是，这些小蟹如今在海洋中所承受的最高温度，几乎已经达到承受极限。而一旦这些小蟹灭绝，以它们为食的生物也将受到生命威胁。食物网的本质即是如此，牵一发而动全身。随着地球暖化的加剧，地球生命将面临重整。

海水升温的连锁反应

全球变暖的影响不仅仅局限于动物，人类其实也饱受其害。气候微微变暖，气温上升的感觉并不明显，但是在特立尼达和多巴哥的马拉卡斯海滩上，却出现了非常奇怪的病例。气候变化真的会引发怪病吗？

西印度群岛大学的医生蜜雪儿・蒙提尔一直认为特立尼达是最适宜孩子们生长的地方，但近年来她开始有所质疑，因为她每天都要面对一种如阴影般笼罩整个地区的神秘疾病。对当地孩童而言，简单的呼吸已经变成了一种挑战――哮喘成为特立尼达地区的常见病，而且病例在持续增加。

事实上，蒙提尔并非是加勒比海神秘疾病爆发事件唯一的研究者。美国地质勘探局的海洋生物学家金杰・葛里森在二十多年前就着迷于圣约翰岛的珊瑚礁，它们五彩缤纷，众多鱼类穿梭其间，俨然一场视觉盛宴。但近年来，珊瑚礁逐渐变得面目全非，甚至染上了一种神秘疾病，变得形销骨立。加勒比海地区的珊瑚“海扇”逐渐衰亡，和当地日增的气喘病例一样，都让人感到不解。引起这些疾病的原因何在？为什么会在现在爆发呢？一条始料未及的线索将连结起这些谜题――所有问题竟然都与当地人司空见惯的灰尘有关，来自数千里之外的灰尘。

50年前，尼日利亚的查德湖是非洲的第四大湖，整个湖面一望无际，曾一度鱼获满盈。但是，长期干旱使查德湖的面积减少至二十分之一。随着湖水逐渐干涸，仰赖查德湖生存的社区也依序在仅存的低浅水道边缘重建，当地居民只能依靠放牧和耕种来养家糊口，而且基本上只有雨季的时候才能耕种。这个地区不断经历着旱季循环，但与特立尼达哮喘病同期爆发的这次干旱却极其严重。研究至此，尚无法断言这是不是全球变暖造成的，但不管什么原因，结果都造成了更多的沙尘。越来越多的尘土被卷入空中，吹往数千公里外的美洲。

回到特立尼达，蒙提尔医生怀疑撒哈拉沙尘是孩童哮喘病例激增的主因，她开始分析个案资料，找寻哮喘病发与非洲沙尘之间的关联：“我们发现，一旦出现撒哈拉沙尘形成的尘霾，就会有更多哮喘病童前来急诊求医，而且症状都表现得很严重。”与此同时，葛里森针对海扇疾病成因的调查也逐渐定位在撒哈拉沙尘暴。由于珊瑚疾病爆发的范围比较大，她怀疑病因应是某种随空气传播的传染源，或许灰尘中携带了一种不知名的有害病原体。而一位美国微生物学家的发现让她坚信自己找对了方向。这位微生物学家发现土壤中一种名为曲霉菌的真菌，可能就是让海扇生病的元凶。葛里森立刻联络此人，请他分析自己收集的样本：“在我从维京群岛采集的第一批样本中，他就找到了曲霉素的菌体，而这也是他所发现的使海扇致病的主要因素。”如今，虽然撒哈拉沙尘暴与加勒比海疾病的关联性大增，但仍有一个扰人的问题尚待解答：来自非洲的沙尘暴穿越大西洋已有千年，为何现在才出现这些问题？

大气学家吉姆・哈瑞尔致力于研究地球气候系统的内部运作，尤其是大西洋上空神奇的大气系统。近年来每到冬季，北大西洋大气系统出现的模式化剧烈振荡引起了哈瑞尔的注意，他认为这个系统是受到了某种刺激，并锁定一个主嫌――大气中二氧化碳值增加造成的全球暖化。他使用电脑模式进行研究，并开始专注于一个平均气温上升尤其迅速的地区――印度洋。当他把印度洋升温因素加入电脑后，北大西洋的固定模式突然复现。哈瑞尔断定是印度洋的暖化影响了北大西洋大气系统：这股热能如池水中的涟漪穿越大气，当它抵达北大西洋，就会增强北大西洋振荡的能量，也把更多的非洲沙尘吹向美洲。

整个过程中所体现出的复杂性及全球性令人难以置信：印度洋温度升高，然后影响了北大西洋振荡，进而影响了撒哈拉地区的沙尘，于是就有大量的灰尘被吹到了加勒比海地区，从而引起了儿童哮喘和海扇疾病的爆发……日趋变暖的海况对整个生态系统都造成了灾难性的影响。

冰川融化的致命威胁

在20世纪，全球气温平均升高了0.6℃，升温的幅度比之前的9个世纪要大得多。随着气温的升高，地球上的海水也正在被缓慢加热。海水一旦变暖了，它的体积就会膨胀，这意味着海平面将会升高。海水的升温还会引发严重的热带风暴和飓风，而如果加之极地冰原的融化，情况将会更加不妙。

世界各地，各种不祥的预兆正在发生：非洲屋脊――乞力马扎罗山顶的终年积雪正在慢慢消失，美洲安第斯山脉的冰雪世界正在慢慢消融，美国蒙大拿州冰川国家公园里的冰川正在慢慢干涸。每一天，极地冰原都会流失500吨的冰，这引起了科学家的警惕，因为十分之一的地球表面都被冰原覆盖着。这些体积惊人的极地冰川一旦大量融化，地势较低的沿海地带可能会遭受灭顶之灾，南太平洋的一些岛国可能会完全沉入海底。在孟加拉，数以万计的灾民不得不背井离乡，沦为气候难民。在美国的许多大城市如迈阿密、巴尔的摩、纽约和波士顿，许多昂贵的沿海设施将会被淹没。

冰川融化对当地居民来说一直以来都是一种威胁。秘鲁的冰川融化就曾引发一场巨大的雪崩，给当地居民带来恐慌。生态研究专家丹尼尔・法格雷称：“这些冰川上掉落的冰块会跟山上的火山灰混合在一起，变成一种火山泥浆，跟液体水泥差不多，它们从山上快速地流下来，这会带来毁灭性的破坏。”不但如此，在一些地方，融化冰川形成的高山湖泊随时有爆发洪水的危险。而在高山地区，冰川起到了天然蓄水池的作用，美国西部居民87%的水源都来自冰川。“这些冰川一旦融化，当地居民就必须寻找其他的水源，或者干脆搬家了。”逐渐升高的海洋还将会淹没耕地、小镇和城市，但是跟以往洪水不同，一旦海水泛滥便不会停止。如果极地冰冠融化到一定程度，后果可想而知。

在南太平洋的岛屿上，居民们正在跟侵蚀海岸线的海浪做斗争。图瓦卢岛平均海拔只有1.8米，如果海平面不断升高，整座岛将面临被吞噬的危险。在孟加拉，逐渐升高的海水已经渗入国民的饮用水系统，养育着几百万人口的稻田也可能会消失在盐水之下。没有了赖以生存的淡水和水稻，孟加拉的3000万气候难民可能将背井离乡。对一个国家来说，这样大面积的人口迁移可能会带来混乱。美国海军陆战队的退休上将安东尼・津尼（Anthony Zinni）参与撰写了一份报告，内容是关于环境变化给国家安全带来的潜在威胁：“像这样因为环境问题使大规模的人口搬离居住地，常常会发生严重的健康问题，这对国家的安全也会有影响。我们可能会失去一些资源，这些资源可能是我们必需的，这就会引起一些经济问题，导致冲突，威胁国家安全，对国家军队产生直接的影响。”

气候变暖的讯号也发生在了北极，一些正在溶解的永冻土向大气层中释放甲烷，而甲烷也是温室气体的一种，这种现象将会加剧温室效应。北极的海水升温后，鲸鱼、海象和海豹就会改变原本的饮食和迁徙方式，当地居民想要捕猎它们将会更加困难。祸不单行，当地土著居民面临着食物短缺的严重困境时，越来越高的海水正在一点点侵蚀着他们的家园。

随着冰川的融化，地球表面能反射光线的白色部分逐渐缩小，取而代之的是土壤和海洋。而这些深色的表面会吸收更多的热量，从而加速冰川的融化，这也就是科学家们所说的“反馈效应”。

海水升温引发的严重热带风暴和飓风也在雪上加霜。飓风所需的热量来自海水的上层，所以如果海水升温，飓风会吸收更多的热量，威力也会更大。在切萨皮克湾，居民们已经注意到在过去的100年里，已经有13个岛屿彻底消失了。他们不但会失去了家园，也失去了保护他们的天然屏障。当飓风向内陆地区移动的时候，这些岛屿就像是天然的减速带，可以降低飓风的威力；海浪经过湿地时会再次减速。所以，当海浪冲到人口稠密地区时，大部分力量都已经被分散掉了。失去了岛屿和湿地等“减速带”的保护，许多沿海城市如纽约、迈阿密和巴尔的摩都暴露在了海浪和飓风的威胁之下。在20世纪，167次飓风袭击了美国东南部的墨西哥湾和东部沿海地带，但在6次最强烈的风暴中，有3次连续发生在2005年的仅仅52天之内。联合国政府间气候变化专门委员会认为，全球气候变暖应该为这些剧烈风暴的发生负一定的责任。

捍卫家园，共同应对气候暖化

引起全球气候变暖的因素很多，目前世界范围内的主要原因是温室气体二氧化碳排放量过多。这要追溯到19世纪中叶的工业革命时期。当时，工厂开始燃烧化学燃料，数以百万吨的二氧化碳和许多其他温室气体被排放到大气层中，而二氧化碳就像一条毛毯，能够非常有效地拦截地球散发的热量，然后再把这些热量发射回地球。此外，人口剧增、大气环境污染、海洋生态环境恶化、土地遭破坏、森林资源锐减、酸雨危害、物种加速灭绝、水污染、有毒废料污染等人为因素，以及火山活动、地球周期性公转轨迹变动等自然因素，也都加剧了气候变暖。

根据联合国政府间气候变化专门委员会的报告，未来可能会是这样：各个大陆的沿海城市岌岌可危，数以千万的人口被迫迁移，淡水资源和食物越来越紧缺。

专家们呼吁，我们应该更严格地限制温室气体的排放。但是，即使我们限制了排放，大多数温室气体也要很长时间才会在大气层散去。安东尼・津尼说：“这是一个需要20年甚至30年才能解决的问题，但是如果我们现在不做，当灾难来临的时候一切就晚了，我们就失去了降低灾难影响的最佳时机。”为此，需要我们努力去做的是：全面禁用氟氯碳化物，开发替代能源；保护森林，实施大规模造林工作，努力促进森林再生；限制汽机车排气量，抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体；改善汽车使用燃料状况， 减少化石燃料的消耗；改善各种场合的能源使用效率，尤其是住宅和办公室的冷暖气设备；鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源，鼓励使用太阳能；实行二氧化碳总量控制，对化石燃料的生产与消费依比例课税，征收污染、排放税，等等。

按照巴黎气候大会的新草案，各国的目标是将21世纪末的气温升幅控制在不超过工业革命前的2℃之内，甚至是1.5℃。2020年后，发达国家每年至少会拨出1000亿美元，帮助发展中的国家实行减缓和适应气候变化的措施。