公务员期刊网 精选范文 气候变化的因素范文

气候变化的因素精选(九篇)

气候变化的因素

第1篇:气候变化的因素范文

一、问题的提起:气候变化与气候变化对策问题的由来 自上世纪60年代以来,资源短缺、环境污染、生态失衡等问题逐渐并越来越受世界瞩目。80年代以后,气候变化作为全球性环境问题日益显现出其特有的必须共同应对的性质。因此,1992年5月22日联合国政府间谈判委员会签署了世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放,以应对全球气候变化给人类经济和社会带来不利影响的国际公约——《联合国气候变化框架公约》(简称《框架公约》),其实质是在“共同而有区别”的原则下,尽快开展全世界范围内的为国际合作。1992年6月4日,在巴西里约热内卢举行的联合国环发大会(地球首脑会议)180多个国家和地区作为缔约方通过了 《框架公约》。 1997年12月《框架公约》缔约方第三次会议在日本京都举行,有149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》(简称《议定书》),这是因为 IPCC提供的科学数据表明,自1750年以来气候变化的趋势与人类工业化活动密切相关。《议定书》作为《框架公约》的补充,它的实质在于以具有法律约束力的形式强制要求发达国家进行减排。例如《议定书》规定,到2010年,所有发达国家二氧化碳等6种温室气体的排放量,要比1990年减少5.2%;其中发达国家(附件1国家)从2008年到2012年必须完成的削减目标是:与1990年相比,欧盟削减8%、美国削减7%、日本削减6%、加拿大削减6%、东欧各国削减5%至8%。由于《议定书》充分考虑到发达国家内部的经济发展也具有差异性,因此允许新西兰、俄罗斯和乌克兰可将排放量稳定在1990年水平上,同时还允许爱尔兰、澳大利亚和挪威的排放量比1990年分别增加10%、8%和1%。同时确立了三个实现减排的灵活机制。即:联合履约、排放贸易和清洁发展机制。其中清洁发展机制同发展中国家关系密切,其目的是帮助发达国家实现减排,同时协助发展中国实现可持续发展,是由发达国家向发展中国家提供技术转让和资金,通过项目提高发展中国家能源利用率,减少排放,或通过造林增加二氧化碳吸收,排放的减少和增加的二氧化碳吸收计入发达国家的减排量。 美国人口仅占全球人口的3%至4%,而排放的二氧化碳却占全球排放量的25%以上,为全球温室气体排放量最大的国家。美国曾于1998年签署了《议定书》,但2001年3月布什政府以“减少温室气体排放将会影响美国经济发展”和“发展中国家也应该承担减排和限排温室气体的义务”为借口,宣布拒绝批准《议定书》。美国的“背信弃义”使得《议定书》无法实施。因为从应对气候变化所具有的全球性特点和可实施的的角度来看,《议定书》规定只有在占全球温室气体排放量55%以上的至少55个国家批准之后,才能成为具有法律约束力的国际公约。虽然中国于1998年5月签署并于2002年8月核准了《议定书》,但作为发展中国家,中国不在《议定书》规定的减排国家之内。虽然欧盟及其成员国于2002年5月31日也正式批准了《议定书》,但它作为独立缔约方是替代不了作为另一个独立缔约方减排额度的。问题很清楚,要在《框架公约》框架中解决美国制造的难题只有一种可能:1990年温室气体排放量占世界总量17.4%的俄罗斯通过《议定书》。 俄罗斯在关键时刻抓住了这个机会。2011年10月,俄罗斯议会通过了《议定书》,11月总统普京在联邦法律128-F3号,即“关于批准联合国有关气候变化的京都议定书”上签字,使其正式成为俄罗斯的法律文本。应该说,这是冷战结束后,在事关全人类利益的国际合作中,俄罗斯第一次以正义者、引领者的姿态,做出的一个与“麻烦制造者”美国截然相反的“华丽亮相”。它的直接效应就是终止了长达8年的“国际磋商”使联合国终于在2005年2月16日庄严宣布:人类历史上首次以法规的形式限制温室气体排放的《联合国气候变化框架公约——京都议定书》正式生效。而截至到2005年8月13日,全球已有142个国家和地区签署该议定书,其中包括30个工业化国家,批准国家的人口数量占全世界总人口的80%。而美国成为惟一的游离在《议定书》框架之外的发达工业化国家。 二、问题的主体:俄罗斯应对气候变化政策的演进 俄罗斯应对气候变化政策可以大致分为三个阶段。 第一阶段:1992年—2011年,是俄罗斯作为新生国家

第2篇:气候变化的因素范文

关键词 气候变化;气候移民;概念;类型

中图分类号 X24 文献标识码 A 文章编号 1002-2104(2012)06-0164-06 doi:10.3969/j.issn.1002-2104.2012.06.027

气候变化问题、气候变化及其不利影响所导致的现实或潜在的大量气候移民已成为21世纪人类社会面临的严峻挑战,是现阶段人类社会普遍关注的核心问题之一。随着全球气候模式的变化,全球气候变暖确定性的增加已导致地球海洋洋流流向的变化,使得热带海洋表面气温不断上升,全球海洋风暴持续时间延长、强度增加,海平面上升,荒漠化加剧,干旱、洪涝频繁多发,气候开始变得极端无常。极端而无常的气候,催生了大量的“气候移民”,他们因气候变化、生态失衡、地质变异和环境污染等原因而受灾不得不进行迁移。环境正义基金会主席史蒂夫·特伦特指出“气候变化影响家庭、基础设施、食物、水及人类健康,还将会导致史无前例的大规模人群迁移”[1]。据联合国环境和人类安全组织、香港发展与救援NGO组织——香港乐施会等组织机构在2009年的预计,在1998-2007年间,全球每年受气候灾害影响的气候难民人数约为2.43亿人;2015年后气候难民人数将达到3.75亿人以上。目前,不少国家和地区的气候难民已开始进行自发和有组织的气候移民,世界上现在已有约2 600万因为气候变化而被迫迁徙的气候移民,到2050年,全球估计将有2亿人沦为“气候移民”[2]。

气候移民是人们应对气候变化压力的重要机制之一。关涉气候移民的研究,早在莱文斯坦的迁移法则中就将不适宜的气候、不公平的法律、重税、不适宜的社会环境和经济刺激等看作是造成人口迁移的主要因素[3]。美国地理学家Ellen Churchill Semple更是认为“寻找更好的土地、适宜的气候和容易居住的环境是人们迁移的动机”[4]。尽管早期人们将气候变化作为一种重要因素纳入了对气候移民的解释和理解之中,但随后就逐渐消失了,直到20世纪80年代末,才有一些关于气候移民的理论著作问世。20世纪90年代初期,有关气候移民规模的预测方逐渐为人们所认识。但由于早期关于气候移民的研究和政策讨论偏重于以未来为导向的警示性预测,而不是观察分析迁移流,以致产生了两种不同的观点:自然科学家认为环境恶化和迁移之间存在内在联系[5],社会科学家认为环境仅仅是影响人们迁移因素中的一种[6]。当前,有关气候移民的争议仍旧存在,但学科间的认识分异逐渐减少,环境科学家和人口学家都认为自然环境是迁移的动力因素,气候变化对人口迁移的影响力逐渐凸显,观察或试验研究逐渐取代预测,但其研究结果仍旧非常有限。

如何以已有研究为基础,突破社会文化交叉法、经济视角的牵绊,提升人们对气候风险导致气候移民问题严重性的认知,对气候移民进行概念上的梳理与界定,类型上的归类与划分,剖析造成气候移民问题的制约性因素,将气候移民从经济迁移大流中分离出来已是一个摆在世人面前不容回避的现实性、迫切性的重要议题,深刻认识把握这一全球性的社会现象,有助于人类与自然生态环境的和谐共存与可持续发展。

1 气候变化的表现形式以及对人口迁移的影响1.1 气候变化的表现形式

工业革命以来的人类活动,尤其是发达国家在工业化过程中大量消耗能源资源,导致大气中温室气体浓度增加,引起全球气候近50年来以变暖为主要特征的显著变化,对全球自然生态系统产生了明显影响,气候变化现象怪异难料,沙尘暴、飓风、雪灾、干旱、洪涝等气候灾害的能量与数量不断升级,已对自然系统、生物系统和人类环境产生了较大影响,给人类社会的生存和发展已带来严重挑战,已成为人类最迫切需要关注与解决的问题。

基于联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)和《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第一款对气候变化的定义,并结合不断变化发展着的社会现实,本文对气候变化的概念定义为:气候变化是指经过相当一段时间的观察,自然气候变化或人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候在平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动[7]。其原因或因于自然自身的演变历程,或为外界条件使然,亦或是人为因素造成的大气组成成分和自然资源利用的改变。如此,对气候变化诸现象展开分析,既突出了气候变化中的人为致因又可与主要由自然原因导致的气候变率相区别。

总体看来,现阶段气候变化的主要表现形式主要有以下两个方面:

陈绍军等:气候移民的概念与类型探析

第3篇:气候变化的因素范文

气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷暖冷暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。

一、气候变暖的原因

气候变暖的原因很多,概括以后有以下几点:

1.人口剧增因素近年来人口的剧增是导致气候变暖的主要因素之一。同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳就将是一惊人的数字,其结果就将直接导制大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。

2.大气环境污染因素目前,环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致气候变暖的主要因素之一。现在,关于气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。

3.海洋生态环境恶化因素目前,海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到下个世纪中叶,海平面可能升高50cm。如不采取及对措施,将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。

4.土地遭侵蚀、沙化等破坏因素。

5.森林资源锐减因素在世界范围内,由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。

6.酸雨危害因素酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物等。目前,世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲,多数酸雨发生在发达国家,一些发展中国家,酸雨也在迅速发生、发展。

7.物种加速绝灭因素地球上的生物是人类的一项宝贵资源,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。

8.水污染因素据全球环境监测系统水质监测项目表明,全球大约有10%的监测河水受到污染,本世纪以来,人类的用水量正在急剧地增加,同时水污染规模也正在不断地扩大,这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见,水污染的处理将是非常地迫切和重要。

9.有毒废料污染因素不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁,而且对地球表面的生态环境也将带来危害。

10地球周期性公转轨迹的变动地球周期性公转轨迹由椭圆行变为圆形轨迹,距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的交替,是有一定的规律性的。

二、气候变暖的后果

1.气候变暖导致冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失,海岸侵蚀,海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境系统带来灾难。

2.水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水库大坝寿命缩短。

3.气候变暖可能会给南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象将灭绝。

4.许多小岛将无影无踪;将感染疟疾等传染病……

第4篇:气候变化的因素范文

关键词:林业经济;气候关系;木本油料

森林资源作为林业经济发展的主体,受到气候变化的影响。气候变化会对森林的结构、组成、功能以及生产力产生重要影响,尤其是全球气候变换这类极端气候事件的发生,会加大森林火灾、害虫等灾害发生频度和强度,直接威胁到林业的安全。

1林业发展的主要气候影响因素

适宜的气候因素是森林生长繁殖的基础条件,也是林业经济发展的必然条件。林业发展受复杂多样的气候因素影响:①气温,是指表示大气冷热程度的量。一般情况下温度升高,植物的生理生化反映加速,生长发育加速;反之亦然。不同温度条件下生长不同的植物,比如香蕉生长的地区,主要是因为该地区温度较高,能够为植物提供充足的温度。②湿度,是指空气中水汽含量或潮湿的程度。植物在适宜空气湿度和土壤湿度条件下才能保持正常的生长。③光照,是指太阳辐射,植物所能够接收到的太阳辐射能量。光照对植物生长的影响主要体现在光照强度、光照时间以及光的组成三个方面,适宜的光照有助于调节植物的品质。④降水量,是指从云中降落的液态水和固态水,降水充足的地区植物生长越茂盛。

2气候变化对林业的影响

(1)对森林物候的影响。温度作为气候因素中最主要的组成部分之一,会对森林物候产生重要影响。温度普遍升高后,木本植物春季物候期提前,但存在明显的空间差异性。北方、长江中下游等地区的物候期会提前,而西南、长江中游地区物候会有所延迟。温度的变化会影响春季数目和花卉的生长,尤其是年代间春季温度波动较大的话,温度对森林的物候产生影响越大。

(2)对森林分布和组成结构的影响。在气候变化的作用下,森林的分布和组织结构产生较大变化。根据有关调查显示,在气候变化作用下,我国部分森林分布和组成形式发生了空间转移。比如我国黑龙江省在1961年至2003年由于温度升高,使得大兴安岭落叶松和小兴安岭的云山、冷杉、红杉分布位置出现了北移现象。长期的气候变化会使得某些地区的林线海拔升高。气候变化还对高山草甸以及林线过度带上的某些植物物种产生影响。气候变化除了对森林分布产生影响外,还会对植物群落组成产生影响,干扰群落的恢复过程,增加次生林演替的树木死亡率,还有可能促进区域物种的入侵,影响森林生态结构。

(3)气候变化对森林生产力的影响。在气候变化作用下,二氧化碳浓度迅速增加,理论上中国的森林生产力将有所增加,但是不同地区森林生产力提升的幅度存在巨大差异性,越湿润的地区增加幅度越大,而极端气候条件的发生会导致森林神态系统生产力降低。

(4)对林火和森林有害生物的影响。气候变化会大大增加干旱天气的强度与频率,森林的可燃物积累越多,在干旱期引发火灾的可能性越大,而早春季节和夏季是森林火灾的多发季节,且火灾发生的地理分布面积逐渐扩大。我国黑龙江省大兴安岭的落叶松林对气候最为敏感,春夏季防火期最长,火灾对该地区形成的损害非常明显。

3林业经济发展对于气候的影响

气候影响森林的生产,进而影响到林业经济的可持续发展。气候因素中的气温、湿度、降水、光照等对森林生长产生起决定性影响,林业生产总值深受气候影响。同时,林业经济的发展也可能对气候产生正反两个方面的影响。

(1)合理利用的积极影响。合理利用森林资源,经营林业经济,会对气候产生良好的保护、调节以及改善作用。此外林业资源能够有效减轻气候变暖对环境造成的影响,缓解温室效应。合理的林业经济发展,还能能够帮助林业工程建设,起到涵养水源、防风固沙、净化空气等作用。此外通过开发森林旅游资源,扩大林业资源发展项目,既可以保存原有的生态系统,又可以促进林业经济增长。

(2)过度利用的消极影响。过度采伐森林资源,就会影响森林生态系统,进而影响森林对气候的调节作用。现阶段林业经济主要以木材加工为主,木材加工产业就要涉及到对森林资源的采伐,导致人们对森林资源大面积的砍伐。很些地方肆意砍伐,不重视新林的培育,降低了树木的光合作用,减少了森林的二氧化碳吸收能力。随着森林资源的过度砍伐,土地流失日益严重,土地沙漠化趋势增强,诱发山体滑坡、泥石流等自然灾害。

4相应气候条件下林业经济的发展方向

(1)中温带气候以木材加工为主导。中温带地区,温度适中,光照充足,降水量丰富,非常适合森林的培育和生长。因此在我国中温带地区适合发展木材加工产业。由于我国木材产品属于初级产品,木材的利用率和产品附加值较低,因此在未来的木材产业发展中应该改革生产加工工艺,引进新设备,转向精细化作业,丰富产品类型,提升产品档次,提高我国木材加工产业的经济效益。

(2)大力发展森林旅游绿色产业。针对森林资源的绿色开发,发展森林生态旅游业不失为一条捷径。我国的森林资源大多分布在山川丘陵处,植物种类丰富多彩,各种山泉沟壑、奇山怪石、松林美景等美不胜收,是发展森林生态旅游的自然景观基础。

(3)积极开发林地经济资源。除了木材加工产业外,还可以大力发展种植、养殖等产业。林业经济中林地产业是补充,实现林地充分再利用,地方政府和林业部门可以引导农民开展天麻、木耳等林下种植业以及林地野猪、梅花鹿、冷水鱼等养殖业,提高林业经济效益。

(4)重点发展木本油料能源产业。森林除蕴含丰富的林木资源外,还蕴藏着丰富的生物质能源,如油茶、文冠果、山杏、油桐、乌柏等木本油料植物。发展木本油料植物,能够大大提升森林资源的利用效率,促进生物质能源的高效转化。

作者:陈慧斌 单位:浙江省金华市磐安县黄檀林场

参考文献:

[1]向中华,曾胜.林业经济发展与气候因素的因果关系[J].东北林业大学学报,2012,(4):110-112.

第5篇:气候变化的因素范文

今年夏天,中国、美国等北半球多国遭遇历史罕见酷热,一些地区的气温更是打破多年历史纪录。2010年7月上旬,北京遭受39℃~40℃的高温;当地时间6日,纽约曼哈顿中央公园的最高温度也达到39.45℃。极端高温事件正在频频发生,这样的情况并不是今年的特例,于是,各个媒体惊呼:全球真的变暖了!

那份由IPCC(联合国政府间气候变化委员会)于2007年,宣布全球变暖是不争的事实的报告里说“过去100年(1906-2005年),全球地表平均温度升高0.74℃”,这个0.74℃能有这么大威力以至于引发全球“高烤”吗?

三大因素引发地球“高烧”

全球高温频现的原因究竟何在呢?专家们主要有以下观点:

全球变暖是全球高温的大背景。中国气象局国家气候中心主任董文杰认为,近百年来,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。这种全球性的气候变暖是由自然的气候波动和人类活动所共同引起的。全球气温上升,而北半球中高纬度地区尤其明显,这是北半球及我国夏季极端高温热浪频繁出现的大背景。

大气环流异常是直接原因。中国气象局国家气候中心研究员丁一汇等气象专家撰文称,印度半岛上空持续被东进的伊朗高压所控制,干热的西北气流造成了持续的干燥酷热天气。而在欧洲,一个较强的高压脊稳定在欧洲中南部上空,使该地区热浪不断。同样的,国家气候中心首席气候专家任福民也表示,大陆暖性气团长时间稳定控制和太阳辐射增温是我国此次高温事件的 “幕后真凶”。

城市热岛效应是催化剂。国家气候中心首席气候专家任福民表示,随着经济快速发展,城市化进程的加快,人口、生产、交通集中,在工业生产、家庭炉灶、内燃机燃烧、机动车行驶等方面消耗能源的同时,都有一定的废热排放,使城市区域增加许多额外的热量收入,形成热岛。同时城市规划建设使得土地利用发生变化,植被减少等城市化造成的热岛效应也加剧了极端高温的酷热程度。

全球高温是由全球变暖导致的吗?

而以上这些说法中,最被大家所熟知的便是“全球变暖”了。“人类活动―温室效应―全球变暖―全球高温”这似乎是 一个完全顺理成章的逻辑。

2010年7月,原中央气象台台长李小泉在谈及中国北方出现高温天气时就说,“虽然极端高温事件,每年都会出现,不过近年来确实极端高温事件发生的频率比较高,这个就和气候变化,全球变暖的背景还是有一定的关系的。”这里,他用的是“有一定关系”这样的说法,但,到底是怎样的关系呢?李小泉并没有说明。

2007年5月,俄罗斯科学院通讯院士、大气物理研究所气候理论实验室主任莫霍夫就表示,俄部分地区近日出现的罕见高温天气可能由全球变暖导致。2006年7月,英国气象局哈德利中心首席科学家斯托特说,虽然气温屡创新高不能直接证明全球气候在变暖,但全球变暖无疑增大了出现异常高温天气的可能性。他指出,反常的持续高温天气可能是全球气候变暖的一种反映。

美国的科学家们用的是反证法。美国国家大气研究中心的研究人员在2009年11月美国《地球物理研究通讯》上报告说,如果全球变暖现象没有发生,美国每年创纪录的高温天数和低温天数应大致相等。但目前的情况是,从2000年1月1日至2009年9月30日,全美创纪录的高温天数要远远多于创纪录的低温天数。

而中国气象局国家气候中心首席气候诊断专家翟盘茂则认为,大范围高温天气的出现是否与全球变暖有关,现在还不能贸然下结论。全球变暖主要体现在冬半年(每年10月~次年3月),有两个最明显的证据:霜冻日数的下降和极端冷的天气事件的显著减少。然而,事实上,这两项证据并没有出现。而且,从过去50多年的变化来看,35℃以上的高温日数没有出现明显增多的趋势。因此,这种高温天气很可能只是一种主要受自然原因支配的年际变化的表现。

为何看上去这么顺理成章的事儿,到了科学家那里,却变得复杂了呢?因为我们把还有待验证的假设当成了结论。

全球变暖导致全球高温,这个因果关系里其实包含了多层问题:第一,全球到底是不是在变暖?第二,全球变暖是一个气象学上的概念,还是一个社会学的概念?就是说,全球变暖的程度是否足以如此强烈地影响到我们的生活?而更重要的一个隐含问题是:即使全球在变暖,那么,这是人为导致,还是地球的自然规律呢?层层分析下来,你会发现,事情根本没有看上去那么简单。

一半是寒冷,一半是火焰

2006年5月24日在美国上映的美国前副总统戈尔的纪录片《难以忽视的真相》,让全球变暖的话题变得家喻户晓。

联合国政府间气候变化委员会2007年2月IPCC的第四次全球气候变化评估报告声明:“气候系统正在变暖是无可辩驳的事实”―这个结论将在很长一段时间内成为一个像真理一般铁定的事实。

但是,2009年底哥本哈根气候变化大会前发生的“气候门”事件,却对这个“事实”产生了巨大冲击:俄罗斯黑客入侵了英国东英吉利大学气候研究中心的计算机服务器,并盗载了该中心主任菲尔•琼斯教授等气象学家上千封电子邮件和三千多份有关气候变化的文件,并在一个气象科学家网站上将这些邮件等资料公布了出来。资料显示,一些科学家涉嫌操纵数据,选择科学流程,支持其碳排放导致全球气候变暖加剧的结论。

自此,“全球变暖”这四个字后面被打上了问号,关于这个结论的激烈争论浮出水面,并愈演愈烈,甚至有人认为,全球变暖是一场骗局,是政客们为了通过限制碳排量而限制某些国家发展的闹剧。

2007 年的冬天,本来美国国会计划要在华盛顿召开全球变暖的听证会,结果不但预期的暖冬没有降临,天气反而变得异常寒冷,最后这个全球变暖的会议因为天气太冷而推迟了。2009年底,哥本哈根大会后罕见的严寒席卷了几乎整个北半球。2009年12月中旬,暴风雪横扫欧洲,部分地区积雪深度超过50厘米,交通瘫痪;2009年12月19日至20日,美国东部普降暴雪,华盛顿地区的积雪深度达61厘米,创下1932年12月以来之最;2010年1月6日,北京最低气温达零下16.7℃,突破1971年以来1月上旬最低气温纪录。

这些与全球变暖说截然相反的事实,都让IPCC的报告受到了质疑。

全球变暖证据不足

有科学家指出,2007年IPCC的评估报告是基于公元1400年以来的北半球平均夏季温度序列作为对照的古气候资料。但是15世纪是一个介于“中世纪温暖期”和“小冰期”之间的时期,如果用包括了中世纪暖期的10世纪以来的气候资料作为对照的古气候资料,就会发现现在所谓的全球变暖还根本未达到中世纪暖期的温暖程度。

“气象记录并不能被看作是气候变化的证据。”美国阿拉巴马大学的大气科学教授约翰•克里斯蒂指出。他和其他一些科学家的着眼点是散布在世界各地的数千个气象站。150多年来,它们被用于收集气象数据。但城市化进程、土地使用的改变等因素对它们产生了严重的干扰。气象学家安东尼•瓦特原本是全球变暖的“铁杆” 支持者,但在实地调查534个气象站后,他的看法改变了。按照美国官方的标准,他们发现已调查的气象站中有56%是严重不合格的(误差高于5℃);87% 的气象站是不合格的(误差高于1℃)。这些为“全球变暖”提供原始数据的气象站,有的位于空调设施附近,有的位于废弃物处理厂边上。在英国,曼彻斯特机场旁边的一个气象站原本被田野包围,而现在,它周围全是散发热量的建筑。

当然,IPCC在报告中所描述的、证明全球变暖的证据,确实有一部分是大家都能看见的事实,比如:地球上冰川覆盖的面积正在减小;20世纪全球海平面平均上升了0.1~0.2m等等。

科学家们在那边口诛笔伐,而我们,面对一半是寒冷,一半是火焰的世界,还是不知道:这个地球是不是在变暖。

全球变暖是人为造成的吗?

其实,大家之所以对全球变暖如此关注,最重要的原因是基于一个定性思维:人类活动引发温室效应,从而导致了全球变暖。

那么,如果全球真的在变暖,就一定是人为因素导致的吗?IPCC第四次评估报告指出,“人类活动因素是全球大气中温室气体浓度大幅升高的主要原因”。美国《科学》杂志报道的海洋模式模拟结果表明,“全球主要由人类活动排放的温室气体比重占所有原因的95%”。

我国气候专家郑国光说:“大量的科学研究表明,如果仅考虑太阳活动、火山爆发等自然因子,是无法解释20世纪中叶以来的全球气候变暖现象的;只有考虑人类活动的作用,特别是大气温室气体浓度的大幅增加,才能再现出近50年来全球气候的变暖趋势……20世纪后半叶的全球气候变暖不能排除人类活动的作用。”

但这并不是被所有科学家都承认的一个结论,其主要原因是科学家不可能造出一个没有人为影响的实验地球,以对照确定全球气候变暖是由于人为因素还是其他因素。气温升高的原因主要是根据数学模型拟合的,即在数学模型中不断加入各种因素,直至达到最佳拟合实际观测的气温。现在的纳维叶―斯托克斯模型(该模型于1800年初,由英国的G.G. Stokes 和法国的M. Navier 推导而来)正是在加入了二氧化碳因素后达到了最佳拟合。因此,科学家们认为,以二氧化碳为代表的温室气体排放过多导致全球气候变暖,进而导致了近几年的全球高温。

对碳排放影响的多方面质疑

但由纳维叶―斯托克斯模型推导出来的人为活动引发温室效应的结论,正受到越来越多方面的质疑:

比如说,实验并不能严谨地验证各因素的得失。物理学中对于多因素(多变量)的问题,常常采用控制因素(变量)的方法,把多因素的问题变成多个单因素的问题(即每次只改变其中的某一个因素,研究其对事物的影响),分别加以研究,最后再综合解决,这就是控制变量法。然而在实际应用中,正因为无法造出一个实验地球的原因,专家很难只控制单一变量(即二氧化碳)来得出准确结论。

另外科学观测与研究表明,由于太阳活动、火山活动和气候系统的内部调整过程等自然因素的共同作用,全球地表平均气温的变化并不是直线式上升或下降,而是存在着多种时间尺度的波动。这一结论表明,高温产生可能其中包含了一些我们尚未确认的由其他活动所带来的间接影响。

还没有一个令人耳目一新的观点――随机漫步模型的新观点,即全球气候变暖是自然随机现象。这是由广西科学院研究员严少敏和吴光提出的新解释,他们认为,全球气温变化犹如用随机漫步解释醉汉行走的路线,醉汉向目标行走不是一条直线,而是一会儿向左侧一会儿又向右侧,地球气温变化或许也如此。

除此之外,科学家们还发现,近100多年来,全球平均气温经历了冷―暖―冷―暖两次波动。因而当前的高温,很可能是地球冷热交替中较热的一个时期。

人类碳排放仅是“零头”

并且更让人跌破眼镜的是,已有证据显示人类的二氧化碳的排放并不像宣传的那样威力巨大,甚至可以说是九牛一毛。德国马普生物地球化学研究所,克里斯蒂安•比尔领导的一个国际研究小组在今年7月的《科学》杂志上发表了研究报告,研究人员通过在全球采集数据和具体测量,首次回答了气候变暖所涉及到的一个全球温室气体平衡问题,即有多少二氧化碳通过人、动物和植物释放到大气中,又有多少大气中的二氧化碳通过光合作用被植物吸收。这项研究对气候变化后果的预测比迄今的气候变化数学模型要准确和可靠得多。他们的测量数据显示,大气中每年约有1230亿吨的二氧化碳通过光合作用被吸收掉,而在另一方面,煤炭、石油和天然气等化石能源燃烧所释放到大气中的二氧 化碳每年约有70亿吨。也就是说,人类的“高碳”相比较于光合作用的吸收量,仅仅只是个零头。更进一步说,这个数据在某种程度上证实了在哥本哈根会议上一些人士所鼓吹的“减排”、“低碳”更像是个骗局。

据2001年美国《科学》杂志报道,地球气候的变化与太阳活动是有联系的。太阳辐射只要稍微变化,就能引起地球气候的明显变化。另外,印度地球科学家夏尔马认为,全球变暖是太阳磁活动的一个周期变化。他认为,全球变暖的主要原因是太阳活动,而非人类活动。如果我们以100万年历史的气候变化为对照,将会发现现在的气候变暖并不剧烈,它只是1500年气候自然周期中的一部分。

IPCC的评估报告里说,“过去100年(1906~2005年),全球地表平均温度升高0.74℃”,然而,即使这个数据是正确的,它横跨的区域是整个地球面积,而纵向囊括的时间是100年,并不意味着全球地表平均气温一年比一年高,也不意味着地球所有地区均同步发生同样幅度的变暖现象,所以,全球高温,并且准确地说应该是“北半球高温”,和“全球变暖”之间最多是个远亲关系。

“地球变暖”从何而来

全球变暖的理论于1824年被首次提出,当时法国数学家让•B•J•傅里叶发现,地球的气温正在缓慢上升。19世纪后期,瑞典科学家斯万特•阿伦尼乌斯把傅立叶的理论贴上了“温

室效应”的标签,用以说明二氧化碳是如何在地球大气层圈闭热量的。1976年科学家斯蒂芬•施奈德首次预测全球变暖。

第6篇:气候变化的因素范文

[关键词]气象要素;气候变化;水稻;影响

中图分类号:S511 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)16-0301-01

一、前言

近年来,随着全球气候呈现变暖趋势,农业生产受气象灾害的影响尤为突出。气候变化的影响具有多层次、多尺度、全方位等特征,而农业就是受影响较明显的产业之一。例如2003年我国南方地区出现了罕见的伏旱和“热浪”,给广东省农业生产造成极大的危害,特别是受旱面积之广、损失之严重都创造了建国以来的空前高度,其同期的最高气温也创下了历史记录;2004年4月因气温异常偏高造成南方早稻早穗,部分地区刷新了历史同期的月极端最高气温记录;2006年7月中旬因受4号热带风暴“碧利斯”影响,部分地区降水远超过历史同期值,民众的生产、生活受害十分严重。针对气候变化对农业生产的影响,国内外学者已经作了大量的研究,多侧重于定性的研究范围或某种气候要素对农业生产可能产生的影响。在定量研究方向上,一般考虑全年或某个季节的气候要素变化,在统计时段上较少涉及主要农作物生育期的影响程度。因此,一些研究结论可能与实际生产情况有少许的差异。本文结合作者对梅州地区近30年气候的分析,对气象要素变化对梅州地区水稻生产的影响进行了研究,力求为梅州地区农作物防灾减灾提供参考。

二、水稻生长期需要的气候条件

水稻喜高温、多湿、短日照,对土壤要求不严,水稻土最好。幼苗发芽最低温度10~12℃,最适28~32℃。分蘖期日均20℃以上,穗分化适温30℃左右;低温使枝梗和颖花分化延长。抽穗适温25~35℃。开花最适温30℃左右,低于20℃或高于40℃,受精受严重影响。相对湿度50~90%为宜。穗分化至灌浆盛期是结实关键期;营养状况平衡和高光效的群体,对提高结实率和粒重意义重大。抽穗结实期需大量水分和矿质营养。

梅州地处粤东北部, 属亚热带季风气候区, 是南亚热带和中亚热带气候区的过渡地带。梅州年平均气温20.5-21.3℃, 其中5-10月平均气温日较差要大于9.5℃;同时,5-10月平均日照时数要达到6.5h左右。梅州地区气候温和,光照充足, 雨量充沛, 土壤肥沃, 适宜水稻的生长发育,

三、农业气象要素变化特征及对水稻生长发育的影响

农作物在生长发育过程中所必需的环境因素之一就是热量条件,一般用温度来表示,通常用界限温度表示不同作物的温度要求。日平均气温稳定通过10℃,水稻薄膜覆盖育秧或旱育秧开始播种;日平均气温稳定通过15℃,水育秧开始大面积播种。杂交稻或晚籼稻开花齐穗的临界温度为22℃。因此,水稻安全齐穗的最后日期是22℃终日。

(1) 水稻生长的热量条件年际变化特征

梅州地区历年稳定通过10℃初日的年际变化波动较大,从当地观测站30多年的资料来看,最早的日期为1月5日(1983年),最迟的日期为3月22日(1986年),最早和最迟的跨度为77d,80%的年份在2月3日之前。从通过10℃初日的趋势分析看,变化倾向率很低,变化趋势不明显。历年通过15℃的初日也有较大波动,最早日期为2月17日(1980年),最迟日期为4月9日(1993年),其时间的跨度为52d,80%的年份在3月7日之前。分析初日的变化趋势,其变化倾向率为-0.05d/a。稳定通过22℃终日的最早日期为9月20 日(1997年),最迟日期为10月26日(1986年),其跨度为37d,出现的平均日期在10月17日,80%的年份终止日期发生在10月10日。从趋势分析看,变化倾向率为-0.052 d/a。稳定通过10℃初日到22℃终日的持续天数,最短有160 d(1982年),最长有212d(2001年),二者跨度为52d,波动幅度也较大;超过80%的年份持续天数在180d 以上。年际变化倾向率为-0.062d/a。

(2) 暴雨日数变化对水稻的影响

遇上洪涝灾害,可直接冲毁农田,对水稻的生产影响很严重。统计近30年资料得出,暴雨日数呈现略微减少趋势。但暴雨多的年份也有8d左右。每年3到9月是暴雨出现的主要时段,其中3到5月比6到8月少不了几天。9月相对要少一些。其余时段不能完全排除没有暴雨发生。无论是抽穗开花,还是灌溉成熟,都是早稻形成的关键期,5月下旬~6月中旬、9月下旬分别是早稻晚稻抽穗扬花期,遇上暴雨天气会影响开花受粉,增加空秕粒,造成减产甚至失收。因此,早稻的花期可能很容易受到暴雨影响,而晚稻由于9月暴雨相对较少,收成可能相对较好。

(3) 冰雹、低温阴雨、寒潮对水稻的影响

据市气象站观测资料分析,梅州地区自1981年开始有冰雹记录,1981~2010年间仅有5次冰雹记录,5次冰雹天气有3次出现在4月,另外两次出现在3月。明显冰雹主要出现在早稻播种季节,但频率低,对农业的影响是很少见的。而寒潮出现在11月至翌年3月,最早的寒潮出现在11月11日(1982年),最晚的迟至3月4日(1977年)。因此,3月上旬以前都不利于播种,而第二季稻收获也应在11月中旬以前。在每年2~3月,出现日平均气温≤12℃的天数连续≥3天,或日平均气温≤15℃,每日日照时数≤2小时的天数连续≥7天,称为一次低温阴雨过程。低温阴雨主要不利早稻播种,导致烂秧、死苗,贻误农时。梅州地区低温阴雨灾害频繁发生,最长的一次过程为23天,出现在1968年2月。最迟的出现在1978年3月。因此,同寒潮的结束期接近,可将早稻的播种期定在3月下旬。结合未来几天的天气预报,这样可以保证播种百分百成功。

(4) 农业气象要素变化对水稻生长发育的影响

通过对梅州市的热量条件分析可知,在当前全球气温变暖的背景下,即使年平均气温明显上升,但各界限温度以上的积温等都有不同程度的增加。在水稻生育期内,双季早稻安全播种的初

日和终日仅略有提前;双季晚稻安全齐穗的日期(即稳定通过22℃终日)也略有提前,但变化趋势也不明显。从双季稻的早稻播种到晚稻齐穗的生育期天数(稳定通过10℃初日到22℃终日的持续天数)略微有所减少,但没有明显的变化趋势,对应的积温也没有明显变化。因此,在目前的气候变化形式下,与水稻生长相关的农业气象要素变化不明显,对水稻生长影响很小。

四、结论

总之,在气温升高、日照减少的气候变化背景下,对主要农作物水稻生育期内农业气象要素的空间分布和年际变化进行分析,结果表明:由于气候变暖趋势,水稻发育期可能缩短。因此,早稻的播种期定在3月下旬,收获期可以定在7月中上旬。由于梅州地区从9月开始,暴雨呈现减少趋势,9到11月多光照,少暴雨的气候特点更利于水稻的生长。因此,晚稻的收成不逊于早稻。考虑到11月中旬以后会受寒潮影响,晚稻的收成期不利于定在11月中旬以后,因此晚稻播种期不宜拖延太迟。

参考文献

[1] 黄晚华,刘晓波,邓伟.湖南农业气象要素变化及对主要农作物的影响[J].湖南农业科学,2009(1):61-64.

[2] 信乃诠,程延年.未来气候变化对农业的影响及对策[J].中国农学通报,1995,11(3):1-4,8.

第7篇:气候变化的因素范文

关键词 全球气候变化;森林生态系统;影响

虽然目前关于气候变化的预测还存在着很多不确定性[1],其预测的结果也不一定准确,但是现有大量证据已表明:由于人类活动的影响,大气中二氧化碳浓度已由工业革命前的 280μmol/mol 增加到 90 年代初期的 350μmol/mol[2、3],与此相对应,地球表面的年平均温度在一个多世纪以来也上升了 0.6℃[4]。因此,人类活动所引起的温室效应在不断加强是毋庸置疑的。许多科学家坚信:即使以目前 co2 排放的速率计算,到本世纪中后期,大气中二氧化碳浓度将倍增[4~6],因此,在未来的一百年中全球气候格局将发生变化基本上是可以肯定的。目前,虽然各种大气环流模型 (gcms) 对未来气候变化预测的量上不尽相同,但其所预测的未来气候变化的总体趋势基本趋于一致[7]。纵观现有对大气中二氧化碳浓度倍增后有关未来气候变化的预测结果,可归结为以下几点:①全球平均气温将升高 1.5~4.5℃,全球气候带将向极地方向发生一定程度的位移;②最低温度的增幅比最高温度的增幅大,夜晚温度的增幅比白天温度的增幅大,冬季增温比夏季增温明显;③全球降雨量总体上有所增加,但全球降雨的格局将发生改变,降雨量可能因不同的地区和不同的季节而有很大的区别(如沿海地区的降雨将增加,而内陆地区的降雨则不变甚至减少);④由于蒸散作用所损失的水分远大于降雨增加的量,因此中纬度内陆地区的夏季干旱将明显增加[7]。由于未来气候的变化可能将对全球的生态环境、社会和经济等产生巨大的影响,这是人们对气候变化密切关注的主要原因。

森林生态系统是地球陆地生态系统的主体,它具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性。目前,虽然全球森林面积仅占地球陆地面积的约 26%,但是其碳储量占整个陆地植被碳储量的 80% 以上,而且森林每年的碳固定量约占整个陆地生物碳固定量的 2/3[8],因此,森林在维护全球碳平衡中具有重大的作用。此外,森林还为人类社会的生产活动以及人类的生活提供丰富的资源;在维护区域性气候和保护区域生态环境(如防止水土流失)等方面,森林也有着很大的贡献,所以,森林在维系地球生命系统的平衡中具有不可替代的作用。由于森林与气候之间存在着密切的关系,气候的变化将不可避免地对森林产生一定程度的影响。反过来,因全球森林生态系统是一个巨大的碳库,受气候变化的影响,它对大气中的 co2 起着源或汇的作用,从而进一步加强或抵消未来气候的变化。因此,未来气候的变化对森林的影响及森林对气候的反馈作用已引起人们极大的关注,并进行了大量的研究[7~9、13]。人们通过气室实验和模型模拟,在时间尺度上从几天到几世纪及在空间尺度上从叶片到个体、种群、群落、生态系统、景观、区域及全球等各个层次来阐述气候变化对树木生理、物种组成和迁移、森林生产力以及物种和植被分布等多方面的影响。

1 全球气候变化对森林生态系统结构和物种组成的影响

森林生态系统的结构和物种组成是系统稳定性的基础,生态系统的结构越复杂、物种越丰富,则系统表现出良好的稳定性,其抗干扰能力越强;反之,其结构简单、种类单调,则系统的稳定性差,抗干扰能力相对较弱。千万年来,不同的物种为了适应不同的环境条件而形成了其各自独特的生理和生态特征,从而形成现有不同森林生态系统的结构和物种组成。由于原有系统中不同的树木物种及其不同的年龄阶段对 co2 浓度上升及由此引起的气候变化的响应存在着很大的差别。因此,气候变化将强烈地改变森林生态系统的结构和物种组成。气候变化可能通过以下途径使森林物种组成和结构发生改变。

(1)温度胁迫:温度是物种分布的主要限制因子之一,高温限制了北方物种分布的南界,而低温则是热带和亚热带物种向北分布的限制因素。在未来气候变化的预测中,全球平均温度将升高,尤其是冬季低温的升高,这对于一些嗜冷物种来说无疑是一个灾害,因为这种变化打破了它们原有的休眠节律,使其生长受到抑制;但对于嗜温性物种来说则非常有利,温度升高不仅使它们本身无需忍受漫长而寒冷的冬季,而且有利于其种子的萌发,使它们演替更新的速度加快,竞争能力提高。

(2)水分胁迫:虽然现有大气环流模型预测全球降雨量将有所增加,但是由于地区和季节的不同而存在很大的差别。例如预测的结果还表明,在中纬度内陆地区其降雨会相对

减少尤其是在夏季,在一些热带地区其干旱季节也将延长。此外,气温升高也将导致地面蒸散作用增加,使土壤含水量减少,植物在其生长季节中水分严重亏损,从而使其生长受到抑制,甚至出现落叶及顶梢枯死等现象而导致衰亡。但是对于一些耐旱能力强的物种(如一些旱性灌丛)来说,这种变化将会使它们在物种间的竞争中处于有利的地位,从而得以大量地繁殖和入侵。

(3)物候变化:冬季和早春温度的升高还会使春季提前到来,从而影响到植物的物候,使它们提前开花放叶,这将对那些在早春完成其生活史的林下植物产生不利的影响,甚至有可能使其无法完成生命周期而导致灭亡,从而导致森林生态系统的结构和物种组成的改变。

(4)日照和光强的变化:日照时数和光照强度的增加,将有利于阳性植物的生长和繁育,但对于耐阴性植物来说,其生长将受到严重的抑制,尤其是其后代的繁育和更新将受到强烈的影响。

(5)有害物种的入侵:有害物种往往有较强的适应能力,它们更能适应强烈变化的环境条件而处于有利地位。因此,气候变化的结果可能使它们更容易侵入到各个生态系统中,从而改变由于系统的种类组成和结构。此外,气候变化还将通过改变树木的生理生态特性(如气孔的大小和密度、叶面积指数等)和生物地球化学循环等途径对不同物种产生影响。而不同物种的耐性、繁殖能力和迁移能力在新系统的形成中也起着重要的作用。总之,气候变化对森林生态系统的结构和物种组成的影响是各个因素综合作用的结果。它将使一些物种退出原有的森林生态系统中,而一些新的物种则入侵到原有的系统中,从而改变了原有森林生态系统的结构和物种组成。这些影响对不同森林生态系统之间的过渡区域可能尤为严重。

2 全球气候变化对物种和森林类型分布的影响

气候是决定森林类型(或物种)分布的主要因素,影响森林生态系统特点和分布的两个最为显著的气候因子是温度的总量和变量以及降雨量。植被(物种)分布规律与气候之间的关系早就被人们所认知,并由此而提出一系列气候—植被分类系统(如 holdridge 生命带、thorn thwaite水分平衡及 kira 温暖指数和寒冷指数等)。当前,人们正是基于气候与植被(或物种)间的关系来描绘未来气候变化下物种和森林分布的情形。而另一个有利于气候变化对物种和森林分布影响的证据是来自于全新世大暖期物种的迁移和灭绝,但是,与全新世相比,未来全球温度升高的速率更大,全球自然景观也因人类活动的影响而发生了巨大的变化,因此,未来气候变化将给物种和森林的分布带来更为严重的影响。目前,大多数有关气候变化对森林类型分布影响的预测都是根据模拟所预测的未来气候情形下森林类型分布图与现有气候条件下森林分布图的比较而得到,其结果都认为各森林类型将发生大范围的转移[13~16]。例如 smith 等人[13]利用 holdridge 模型,根据 gcms 对气候变化的估测结果来预测未来植被分布的变化,他们发现森林类型的分布将发生相当大的转移,例如北方森林转化为寒温带森林、寒温带森林转化为暖温带森林等,寒温带和热带森林的面积趋于增加,北方森林、暖温带森林和亚热带森林的面积则将减少。neilson[17] 同样发现森林覆盖的显著转移。然而需要指出的是这仅仅考虑了气候因素对森林分布的影响,而其它环境因子在森林的分布中实际上也起着很大的作用;此外,他们通常把某一森林类型作为一个整体(如温带森林等),而且认为它与气候之间是一种平衡关系,但实际情况并非如此。因为不同物种对气候变化的响应以及迁移能力等差异很大,因此,森林类型的转移(如从北方森林转化为寒温带森林)在很大程度上取决于不同物种通过景观的运动和新物种侵入现有群落中的能力。对于大多数物种来说,其迁移的时间尺度或许是几个世纪[18]。

由于在不同的区域其未来气候变化的情形不一致,而不同的森林类型也有其独特的结构和功能等特点,因此,气候变化对各个森林类型的影响是不同的。

(1)热带森林生态系统:一般认为,随着全球气候变暖,热带雨林的更新将加快。总体上,热带雨林将侵入到目前的亚热带或温带地区,雨林面积将有所增加,如李霞等[16]对我国植被在不同气候变化条件下(温度升高 4℃,降雨增加 10%;温度升高 4℃,降雨不变及温度升高 4℃,降雨减少 10%3 种情况)的模拟预测认为:全球气候变化后,我国热带雨林的面积将显著增加。但是有些地区降雨的减少也可能加速季雨林和干旱森林向热带稀树草原 (sava na)的转变。此外,从对环境变化的适应性来看,热带森林比温带森林更娇气一些,它的生长与水分的可利用性和季节性关系更为密切,所以热带森林在其干旱的边缘地带被草地或稀树草原的吞食以及周围村落等人为活动等影响下,可能会变得

比较脆弱。全球气候变暖的模式表明:湿热带区域的平均气温上升比中、高纬度地区要小,一般只有 1~2℃,但降雨量可能增加较多,降雨过多,土壤积水,就要限制湿热带许多森林的生长。此外,不按季节的降雨,会使大多数树木不落叶,地面的枯枝落叶层不能形成,节肢动物,如蜈蚣、甲虫等因缺乏栖息生境和食物而大量减少,由此影响到生物链上的一系列物种,进而影响整个森林生态系统的物质流、能量流,使原本复杂多样的森林生态系统失稳、简单化,直至构成一个更为脆弱的新平衡体系。此外,随全球变暖而增加的热带风暴对热带森林的结构和组成以及分布也将产生重大的影响。

(2)温带森林:温带森林是受人类活动干扰最大的森林,地球上现存的温带森林几乎都成片断化分布,因此,未来气候变化对温带森林的影响是巨大的。一般认为,随着全球气候变暖,温带将向极地方向扩展,而温带森林也将侵入到当前北方森林地带,而在其南界则将被亚热带或热带森林所取代,同时由于温带内陆地区将受到频繁的夏季干旱的影响,从而导致温带森林景观向草原和荒漠景观的转变。因此,温带森林面积的扩张或缩小主要取决于其侵入到北方森林的所得和转化为热带或亚热带森林及草原的所失。目前大部分模拟预测都认为温带森林面积将减少[13、15~17]。此外,由于温度的升高及夏季干旱频度和强度的增加,火干扰可能对未来气候变化下温带森林的变化起着决定作用。

(3)北方森林:北方森林被认为是目前地球上最为年轻的森林生态系统,还处于不断地形成和发育之中,易于受到各种外部因素的干扰。而在未来的气候变化中,由于高纬度地区的增温幅度远比低纬度地区的增温幅度大,因此,目前的研究基本一致地认为气候变化对北方森林的影响要比对热带和温带森林的影响大得多,而且其面积将大大减少[13、15、17]。

3 全球气候变化对森林生产力的影响

森林生产力是衡量树木生长状况和生态系统功能的主要指标之一。大气中 co2 浓度上升及由此而引起的气候变化被认为将改变森林的生产力。这主要表现在 co2 浓度升高的直接作用和气候变化的间接作用两个方面。一般认为,co2 浓度上升对植物将起着“肥效”作用。因为,在植物的光合作用过程中,co2 作为植物生长所必须的资源,其浓度的增加有利于植物通过光合作用将其转化为可利用的化学物质,从而促进植物和生态系统的生长和发育。目前,大部分在人工控制环境下的模拟实验结果也表明 co2 浓度上升将使植物生长的速度加快从而对植物生产力和生物量的增加起着促进作用,尤其是对 c3 类植物其增加的程度可能更大[19~24]。但是,并不是所有的植物都对 co2 浓度升高表现出一定的敏感性,也有一些研究表明:即使在高水平营养供给下,同样还有许多物种对 co2 浓度的升高没有反应[25~27]。此外,co2 浓度升高对植物的影响根据其所在的生物群区、光合作用方式和生长形式的不同而存在着较大的差异。wisley[28] 分析了目前的有关研究发现:来自热带和温带生物群区的植物比来自极地生物群区的植物对 co2 升高的响应大;来自温带森林的物种比来自温带草原的物种对 co2 的响应大;落叶树比常绿树对 co2 的升高更为敏感。简言之,生长速率快的物种比生长速率慢的物种对 co2 升高的响应更大[28~29]。然而需要指出的是所有这些实验几乎都是在人工气室中的盆栽实验,其实验时间相对较短(从数天到几年),而且有充足的养分和水分供给。此外,对于那些生长在野外的植物如何受 co2 浓度升高的长期影响还不是很清楚,尤其是有关木本植物影响的研究在盆栽实验中往往选择幼苗作为对象,而其成熟个体所受的影响是否与其幼苗一样也不清楚[29]。一般认为,co2 浓度升高对森林生产力和生物量的增加在短期内能起到促进作用,但是不能保证其长期持续地增加[27],因为,在竞争环境中生长的树木对 co2 升高的反应常常表现出比单个生长的树木的反应要小[30],而森林物种组成的长期变化也能间接地影响森林生产力[20]。此外,co2 浓度的升高将使植物叶片和冠层的温度增加以及气孔传导率下降[21、31、32],从而使植物受到热量的胁迫,使其生长被抑制。co2 所引起的温度升高似乎对植物的生长又将进一步产生负面作用,因为大气环流模型对气候的预测结果认为晚上的增温幅度将比白天要高,这样就可能使植物在晚上的暗呼吸作用加大,从而白白“耗费”大部分初级生产力;其次,温度的升高将增加土壤水分蒸发量,导致土壤水分下降,从而可能引起植物的“生理干旱”,限制植物的光合作用和生长速度[28];此外,温度的升高还会增加土壤微生物的活性,加速有机质的分解速率和其它物质循环,改变土壤中的碳氮比,使植物的生长受到氮素缺乏的制约[22、33~35]。因此,要准确评估

co2 浓度上升对森林生产力和生物量的影响还存在很大的困难,这不仅需要综合考虑各个影响因素,而且也要求我们进行长期的野外观测和实验。

除受上述各种因素影响外,森林生产力和生物量也受到气候因素(温度和降雨)的强烈影响。由于生产力与气候(水热因子)间存在着一定的关系,因此,人们常用气候模型(如 miam i模型、筑后模型等)估算大尺度生产力。对于未来气候变化对生产力的影响也常利用大气环流模型 (gcms) 对未来气候预测的结果通过各种气候模型来模拟,然后与当前气候情形下所模拟的结果相比较[36、37]。由于不同的 gcm 对未来气候预测的结果不同,因此对生产力变化的预测也表现出一定的差异。此外,气候变化对森林生产力影响的预测仅仅考虑气候与生产力的线性平衡关系,而没有考虑其它因素的影响;在预测过程中假定森林植被的分布不随气候的变化而发生改变;预测中所选用的气候因子是其年平均的年际变化,而没有考虑其季节变化。所以,其预测的结果并不能准确地反映出未来的实际情况。

4 存在的问题及建议

前面论述了气候变化对森林生态系统物种的组成和结构、物种和森林类型分布以及系统生产力的可能影响。但是需要指出的是,当前有关气候变化对森林生态系统影响的研究还存在很多的不足之处,主要体现在以下几点:

(1)对温室气体所引起的气候变化的预测存在着严重的局限性:首先,大气环流模型 (gcms) 对未来气候情形的预测通常采用大网格(50×50 经纬网格或更大)模拟,从而降低了对气候变化预测的准确性(尤其是对一些特殊区域),因此,这往往制约了人们对气候变化影响的评估;其次,这些模型本身极大地简化了控制气候的复杂的物理过程,其结果是使得这些模型在区域气候变化的预测上常常不一致,因此,其预测的气候情形很难说是未来气候的预言[38]。

(2)仅考虑气候因素的影响而忽略了其它环境因子的作用:目前大多数有关气候变化对森林生态系统潜在影响的预测都是根据一个假设,即气候(温度和水分)对树木物种的分布、森林类型以及生物群区和森林生态系统过程发挥最主要的限制作用,是控制树木物种和森林类型分布的惟一因素。这意味着在现有的模拟预测研究中是利用当前树木(或森林)分布与气候间的相关性来预测其未来分布的变化。基于这一假设,大多数预测结果表明:树木物种及森林的分布将发生很大的变化,而且这些变化也许与显著的树木死亡、森林下降和森林覆盖的丧失相关。然而,制约树木和森林分布的气候因子间的相关性可能将随气候变化而改变。在所预测的未来气候变化情形下,冬季尤其是在北方将增温快,因此,对未来气候增温的趋势而简单地引起现有气候带北移的假设是不合理的。所以,尽管这些模型对当前气候—植被间关系的模拟与实际相当吻合,但对未来气候变化情形下物种与森林的预测则不一定适用。此外,除气候因素外,树木和森林的分布还受到一些区域性环境因子(如土壤类型、质地、深度和组成、水分的可利用性、坡度、坡向、海拔及现有物种的组成等)的影响。尽管某一地方的气候对一些树木和森林比较适宜,但是区域性环境因子可能限制其在该地的分布。综上所述,仅仅从气候因素的变化来预测未来树木和森林的分布有其局限性和主观性。

(3)现有气候变化对树木和森林生态系统影响的研究常集中在单个物种或是把各个森林类型作为一个整体,忽略了不同物种之间的竞争机制。众所周知,自然界不同的物种都是互相影响互相依存的,每一个物种通过对资源的竞争占据着生态系统内相关的时间和空间位置,即每个物种有其独自的生态位(niche)。生态位的概念又可分为基本生态位(fundamental niche)和实际生态位(realized niche)。基本生态位是指物种在理论上所能占据的最大生态位空间位置,实际生态位是指理论生态位和物种竞争作用的结果,即物种在生态系统中实际占据的生态位空间。但是物种的生态位并非一成不变。由于每个物种对气候变化的反应不同,当一个物种暴露在新的气候条件下,往往可能改变其原有的竞争组合,而与其他物种形成新的竞争关系。因此随着气候的变化,实际生态位也将随着不同物种竞争组合的变化而发生改变。而生态系统的演替和发展正是这种不同物种间相互竞争作用的结果。由此可见,物种间的竞争在生态过程中起着重要的作用。但是现有气候变化模拟的预测却认为:只要某地气候条件没有限制,那么相关的树木就可以在该地分布。这往往混淆了基本生态位和实际生态位间的概念,也就是说这些预测缺乏对物种竞争的了解,因此,它们很难真实地反映未来树木和森林的分布状况。当然,有一些模型也能很好地反映出物种的竞争关系,如林分模型(stand model or gap model),但是由于其模拟的尺度较小(常小于 1h

m2),因而在放大到区域和全球尺度上时容易出现偏差。

(4)关于物种迁移的评估:由于现有模型的预测只考虑气候因素,认为气候与物种和森林之间存在着一种平衡关系,因此其结果认为气候变化能立即导致物种和森林的位移。然而,实际上物种对气候的变化往往有一定的耐性,其迁移在时间尺度上常常表现出滞后于气候变化的速率,这种滞后的时间尺度可达一、二百年甚至

更长[18]。因此,物种的迁移与气候的变化是非平衡的。此外,物种对气候变化的适应还受其迁移能力、迁移速率和地形及地貌的影响。与全新世气候变化对物种迁移的影响相比,未来气候变化对物种的影响更大,因为受人类活动的影响,自然景观已经发生了很大的变化,而景观的破碎化已经成为物种迁移的严重障碍。因此,即使一些地方的气候适于物种的生存,但可能因自然景观的隔离而使物种不能到达,从而可能造成一些物种的灭绝。但是当前的预测模拟却很少或者没有考虑物种的耐性、迁移能力、迁移速率以及迁移障碍等因素对物种的影响。

(5)没有考虑森林变化对气候变化的反馈作用及其进一步对森林的影响:森林与气候之间通过陆地表面与大气间的物质、能量和水分的相互交换而互为

影响[39~41]。气候变化对森林的影响是多方面的,包括对森林生产力和生物量、森林的物种组成和结构、森林的分布、森林的生物地球化学循环和森林的水分平衡等,而森林的这些变化可能对气候产生一定的反馈作用。首先,森林碳循环的改变,可能使森林成为大气中 co2 的源或汇,造成大气中 co2 浓度的升高或降低,从而进一步加强或削弱全球变暖趋势;其次,森林结构和分布的变化将改变地表原有的反射率和全球的水循环模式。所有这些将对气候的变化产生一定的影响,从而进一步影响到森林的结构和功能,因此,森林与气候间的相互作用是非常复杂的。所以,现在有关的模型预测研究中为了避免这种复杂的关系,往往很少考虑到气候变化所引起的森林变化对气候的反馈作用。

(6)缺乏对极端气候事件的考虑:目前有关气候变化对森林生态系统影响的预测所采用的气候指标都是年平均的变化,而很少或没有考虑其季节变化和极端气候事件。但是,未来全球气候变暖却可能会使极端高温和寒冷的频度和强度加大以及气候的季节波动更为明显[42],而极端高温或低温对很多物种来说可能是致命的。气候变化的另一个间接结果就是可能使极端灾害(如火灾、虫灾、干旱、飓风和热带风暴等)的发生频率和强度增加。例如,夏季的高温和干旱条件使火灾发生的可能性增加;高温和高湿则将有利于一些有害昆虫的生长繁育;海温的升高也为飓风和热带风暴的发生提供了有利的条件。很多科学家认为极端气候事件为人类生存环境带来的危害将更加严重[42~43]。极端灾害的增加将对森林景观造成严重的威胁。火灾和虫灾的频繁发生将对温带森林景观的演替和发展造成严重的干扰和破坏,导致出现一些偏途演替群落,甚至造成森林景观的消失;而飓风和热带风暴对于热带雨林来说其破坏力是巨大的,它们对雨林生态系统结构的改变往往起着决定性作用。然而,现在模型预测的研究却很难对这些极端气候事件作出评估。

此外,物种的进化以及人类活动在森林对未来气候变化的适应中也起着重要的作用。以上对当前有关气候变化对森林影响模拟预测研究工作进行了一些论述。虽然现有的模型研究还存在一定的缺陷,但是我们并不能因此而放弃对气候变化有关影响的研究。然而,为了更准确地预测未来气候变化对森林生态系统的影响,在提高对未来气候变化格局预测精度和准确度的同时,必须加强对森林的结构和动态、物质和能量的交换过程、生物地球化学循环及其它有关的生态过程进行详尽的研究。因此,要求我们设计一些样地进行长期的观测,尤其是对不同生态系统类型间过渡区各种变化的研究。而样地的设计应力求做到包括多种空间尺度和类型,以保证其时间上、空间上和气候梯度上的连续性,从而使获取的数据能为模型的设计和尺度的转换提供基本的信息。如 90 年代初期国际地圈—生物圈计划(igbp)开始实施的全球变化与陆地生态系统(gcte)项目已开始注重在各种尺度上对各生态过程的研究,它们在全球各个气候带上选取典型样带,以保证数据的代表性。此外,在模型设计中,各个参数的选择要尽可能地反映自然界的真实情况。虽然现在各类模型都存在一定的缺陷,但它们也有各自的优点,如何使它们扬长避短,发挥各自的优势,也是当前亟待解决的问题。因此,各类模型的相互结合、相互渗透也是当前更为准确地预测未来气候变化对森林影响的趋势[44、45]。

第8篇:气候变化的因素范文

关键词:水循环 水资源 气候

水资源是一个特别庞大的“家族”,它包含江河湖海、潮汐、井泉。它不仅给予人们生理需求,同时为人类提供田地灌溉、动力发电、发展航运 、养殖业等等。没有水资源,生命的诞生无从谈起。丰富的水资源离不开稳定的水循环,而水循环的稳定是建立在气候稳定的前提之下。万物生机勃勃表现,离不开的水循环系统的正常运作。但自工业化时代以来,人们大量的使用化工产品打造化工基地,为了追求更多的物质享受,随意开垦森林等等,严重制约着生态的正常循环。目前气候变化的主要原因有两方面,一方面是自然因素,另一方面是人为因素。而调查发现,人为因素是气候变化的主要原因。其中二氧化碳、二氧化硫等化学物质的大肆排放,是造成气候变化的主要因素。

1.造成气候变化的主要原因

1 . 1自然因素

首先,自然因素造成的气候变化,是指太阳活动高峰期黑子的余波会影响地球的气候,导致地球出现像厄尔尼诺这样的气候。有时太阳光强度有所变化,导致辐射增强,加速地面水分的蒸发。但太阳黑子的活动周期是11年,到达地球后也所剩无几。当然,太阳辐射和大气的压迫,也会使陆面发生热力、动量交换过程和水循环的改变,但仅此一点,就会对气候造成影响的说法有些牵强。所以,自然因素并非导致气候变化的直接原因。

1 . 2人为因素

其次是目前最有争议的人为因素。气候对人类的影响,在当前全球气候的不断变化中更加显而易见。自工业革命以来,各国为加快自身国力的快速发展,完全没有顾虑大自然的承受能力。大量的砍伐植被,导致森林覆盖面不断减少,无法制造出足够的氧气,更无法吸收大量的二氧化碳,最终导致温室效应的出现,继而大量的冰川融化,海平面上升,地下水遭到海水破坏等气候问题。当前,地区水循环一般是分解为陆地支流和大气支流两大部分,水循环中的陆地分支是由降水量、出入本地区径流量、蒸发量和土壤的含水量组成的。所以,本地区水土的流失,植被储水量的下降,以及气候的变化,都严重影响着水循环的吸收环节。水在循环过程中缺乏足够的原动力,继而造成水资源的流动性降低,给水质带来了一定的破坏。而大气支流在一定程度上可以改变水资源的合理配置,将沿海地区的通过水循环系统带入内陆,缓解地区干旱。

2.气候对水循环与水资源的主要影响

2 . 1降水量的缺乏或超标

一直以来,水资源被人们作为延续人类生命的重要基础。我国幅员辽阔,所以气候的类型也具有多样化的特点。而不同特点的天气类型,自然会出现水资源分布的不均匀。我国南部地区属于亚热带季风气候,所以降水量比较少,有时甚至会出现超量降雨。但我国北方地区,属于温带季风性气候,所以降水量相比于南方就较多。因此我国一直以来就有南涝北旱的说法。近年来,随着气候的变化,尤其是温室相应带来的冰川消融。不仅南方出现了严重的洪涝灾害,同样北方因降水量过多,而导致大量的房屋坍塌。甚至出现因植被无法及时吸收大量的降水,而出现泥石流等自然灾害。

2 . 2水质的严重破坏

化工产品中含有大量的热能,在融入空气后与水循环相融合。经过水循环的作用,在降水过程中进入地表,对地下水资源有着很大的破坏力。另外,气温的不断增加,必然也会导致水温的上升,从而造成大气中的水分蒸发总量的不断的增多,导致地面的水资源严重不足,径流量不断减少甚至出现断流的现象。造成水资源无法进行流动,内部的杂质无法分解沉淀,最后成为一潭死水,这也是对水质的严重破坏。

2.3冰川的快速融化

冰川作为水资源的另一种储备方式,它一般都在极寒地区中,很少会受到外界的破坏。近年来温室效应的不断恶化,北极地区冰雪不断融化。很多生活在极地地区的动物,都因为无法适应温度的升高而死亡。动物的尸体长期漂浮在水中,造成了水资源质量的恶化。

3.稳定气候,保护水循环与水资源的措施

3. 1加强植树造林

绿色植物经过光合作用,可以制造出人类赖以生存的氧气。同时也可以吸收人类排出的二氧化碳。植物特有的循环能力,证明了人类只有和大自然和平共处,才能更好的生存发展下去的真理。我国很早就提倡天人合一,这里的天就是大自然。由此可见,中国人对大自然的强大早已有所领悟。我国政府在意识到气候对水循环与水资源的重要影响时,就已经深刻认识到大自然中,植被对气候的影响。所以一直都在提倡植树造林、退耕还林,加强民众对植树造林的认识。经过十多年的努力,我们的民众了解植被对二氧化碳强大的吸收能力,以及在光合作用下可以制造出人类所必须的氧气,植被对地下水资源的保护等等。很多人深刻认识植被对调节气候的重要作用。如今我国很多地方本来贫瘠荒凉的地方,早已是郁郁葱葱的山林。

3.2减少化工燃料的排放

(1)有毒小颗粒的过滤。

二次工业革命对大自然的破坏我们有目共睹。工业革命期间,各国建立了大量的炼油厂、金属厂、硫酸厂、磷化物等有害的化学物质基地。例如,1930年比利时马斯河谷工业区,该工业区常年大量的污染物排放,造成河谷内严重的逆温层,致使60多人在一周内丧生,同时这些有毒气体中的微小颗粒落入水中,杀死了水中大量有微生物,使得河水出现发臭、变色的现象。还有一部分被污染的水资源,在蒸发后进入水循环中,最后在降雨时与雨水一同进入地表,造成地下水的严重污染。为了稳定气候保护水源,对于化学物质排放出的有害颗粒,相关工作人员一定会要做好排查工作,在发展的同时要寻找污染较小的替代品,对于严重影响气候的企业要强制关闭,升级废物排放设备中的过滤器,从源头中处理有害颗粒。

(2)绿色出行。

汽车尾气的排放,对大气也有很大的污染。很多人习惯开车出行,但现在车辆原动力普遍的还是以汽油为主,而汽油中含有的硫在水中的易溶性,使它在进入大气候迅速进入水循环系统,形成二氧化硫,俗称酸雨。酸雨进入植被的根部、渗入地下水资源中,污染一旦扩大,那么整片森林包括森林下的地下水,都有可能遭到损伤。气候的稳定并不是一蹴而就的,它需要长久的坚持,从点滴做起。所以我们应该控制机动车辆数量、私家车数量的不断上升,提倡大家绿色出行,尽量乘坐公共交通,为稳定气候保护水资源做出一份努力。

4.结语

国际气候大会对全球气候变化的原因一直处在激烈的探讨中。为了阻止全球气候不稳定的进一步恶化,保障全球水循环系统的稳定和水资源的质量,世界各地纷纷成立了气候研究大会。目前,最有影响力的是哥本哈根气候大会和巴黎气候大会。我国当前人口众多,水资源极度紧缺。因此对气候的保护工作,我们责无旁贷。为此我国积极应对气候的变化,不断加大环境的保护。植树造林,绿化环境,为世界制造更多氧气,严格审查化工基地,减少二氧化碳的排放量。不断提高人们对气候稳定重要性的认识。同时完善与气候相关的法律法规,对严重破坏气候稳定的行为予以严厉惩治。气候变化对水循环与水资源的影响,不仅仅关乎大自然的和谐与稳定,更与我们人类的生存息息相关。

参考文献:

[1]麦日也木・吾买.气候变化对水资源系统的影响[J].黑龙江水利科技,2013(10).

[2]孟丽,李莎莎.浅析气候变化对水文资源的影响[J].河南水利与南水北调,2015(21).

第9篇:气候变化的因素范文

近年来,各种极端天气灾害层出不穷。针对极端天气事件,早在2007年的政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次报告中就提到过去几十年全球大多数地区极冷的天数减少,极热的天数增加;强降水事件增加;北大西洋地区热带气旋强度增加等现象。

因为天气事件是与气候状况紧密联系在一起的,那么人们不禁要问:这些极端天气的发生与全球变暖有关吗?与人类的活动有关吗?

————气候关乎天气————

科学家普遍认为地球逐渐在升温

天气现象确实与大的气候背景有关,气候发生了变化,天气也应该会有相应的改变。

在地球是否变暖的问题上,科学家们是有共识的,主要是因为有足够多的数据证明我们正在经历快速的变暖过程。各国科学家多年积累的数据表明全球海洋及大气平均温度正在升高。政府间气候变化专门委员会第四次报告年(2007年)之前的12年内有11年属于有仪器记录(1850年)以来的最温暖的年头。如果用直线拟合来看温度变化速度的话,我们会发现不但温度在升高,其升高的速度也在增加。而且,温度的升高是全球范围内的,其中又以北半球的高纬度地区最为明显。除此之外,升温不但发生在大气底层,海洋也一样热起来了。始自1961年的海洋观测资料显示,全球海洋温度升高的信号已经传到至少3000米的深海了。

需要说明的是,变暖的结论是基于相互独立的几套数据得到的,其可信性比之单一数据大大增强。这些数据有的是陆地数据,有的是海洋数据,但这些数据都得到同样的结论——地球表面的平均温度在升高。除了直接的温度观测数据,其他观测到的现象,如北极地区海冰覆盖区域的快速缩减;南北半球冰川和雪的覆盖面积减小;平均海平面升高幅度超过冰雪融化的贡献等都与全球变暖的结论相符。

————个案难究原因————

极端天气整体增多增强或因变暖

那么全球变暖会影响极端天气吗?气候学家们对于这个问题的回答是比较谨慎的。一般认为,全球变暖可能会导致极端天气频率的增加和强度的增大。

按照现在的研究,有些极端天气,比如高温、暴雨等,很可能已经并将继续受到全球变暖的影响。这个结论的得出基于观测数据、气候学家对气候系统内过程研究的结果,以及公认的物理学知识,所以还是比较可信的。

以暴雨为例,因为水的蒸发过程和大气容纳水蒸气的能力都与温度有关,所以全球变暖发生后,水汽在气候系统各个圈层内及圈层之间的循环交流过程会发生变化,而这会造成降水频率、强度和分布的变化。具体来说,全球温度升高的过程中,陆地和海洋中水份的蒸腾和蒸发过程会增强,所以原本干旱的地方很可能会更干旱。同时,大气的“蓄水”能力也会相应增加,因此降水发生时的可用水量也就大大增加。这样的结果就是,一旦降水过程被触发,降水的强度比之变暖前要大得多,因此也就更容易造成洪涝灾害。

另外,全球变暖还会影响大气环流,进而影响高低压、上升下降气流等的空间分布。这些变化发生后,很多地区的小区域气候就会受到影响,原本很少出现的天气现象可能就会多起来。这会给已经适应原本正常频率和强度极端天气的人们带来很多问题。比如,原本工作良好的城市排水系统完全不够用了,进而导致严重的城市内涝问题。

虽然科学家认为全球变暖可能会导致极端天气频率增加和强度增大,不过这是在统计意义上谈的,具体到某一次的极端天气,还很难确定是不是全球变暖导致的。之所以出现这种困境,主要因为可以影响天气的因素太多了。除了全球变暖,一些持续周期较短的自然存在的气候现象,如厄尔尼诺、拉尼娜,甚至季节更替都会对天气产生影响,而很多现象可导致的结果又是类似的。同时,因为受限于对这些短时间过程不够了解,现有数值模型的不足以及计算能力的欠缺,科学家们还不能大范围开展利用模型评估各个相关过程对某次极端天气事件的影响,进而确定全球变暖在其发生过程中起到的作用。

————招来“超级杀手”————

人类活动可能间接影响极端天气

众所周知,气候系统是一个由大气、海洋、冰和陆地构成的复杂系统。其各个组成部分内都存在着多种物理、化学和生物过程,除此之外,各组分之间还能相互作用。尽管气候系统是如此的复杂,但是通过气候学、大气科学、海洋学等各个领域内专家的努力,人们对于导致气候变化的因素已经基本了解。这些因素可以分为两大类:自然因素和人为因素。

自然因素中,首先应该提到的是太阳辐射。太阳是地球气候系统能量的最终来源,其辐射强度的变化对于气候系统有很强的作用,但根据现有的观测来看,过去几十年太阳辐射的变化非常小,根本不足以解释观测到的全球变暖现象。

其次,地球公转轨道和自转状态的变化也能导致地球接受太阳辐射的多少和分布发生变化。因为这类变化引起的气候变化非常缓慢,大概是万年及10万年量级上的,所以也不能解释我们经历的全球变暖。

除此之外,火山喷发释放出的硫化合物和烟尘、波浪破碎产生的海盐等所谓的气溶胶会在大气里悬浮。它们可以通过直接影响太阳辐射或形成云影响太阳辐射来影响气候。

最后,地球表面是由很多板块组成的,而且板块是运动的。板块的运动会改变海陆的分布,从而改变地球表面辐射的分布,大洋环流和大气环流也会发生相应的变化,这些都会引起气候的变化。因为板块运动的速度非常非常慢,所以这种影响的尺度应该是百万年级的。

看过自然因素,再来看人为因素。人类活动主要通过3种方式来影响气候。首先是燃烧化石燃料排放温室气体。温室气体在大气中增多,其导致的温室效应增强会使地球系统的辐射平衡发生变化,使更多的热量困在地表附近,导致平均温度升高。再者,人类燃烧化石燃料还会排放大量的气溶胶,比如烟尘、硫化物等。这些都会影响辐射能量在大气内部的传播和吸收。除此之外,地表状况的改变,比如大面积的毁林等,也会影响地表对太阳辐射的反射,所以也会对气候有相应的影响。

数值模型是科学家们研究气候变化的利器。气候学家们通过包含自然因素和人为因素的数值模式模拟了过去几十年气候变化的过程。他们发现仅仅包含自然因素的模型不能反应观测到的过去几十年发生的全球变暖现象,而包含了人为因素的模型则能很好的重现观测到的趋势。因此,科学家们认为我们现在正在经历的全球变暖有非常大的可能是由于人类活动所致。

既然人类活动可能是导致全球变暖的主要原因,再加上全球变暖可以影响到某些极端天气的强度和发生频率,所以也可以说人类活动改变了极端天气的强度和频率。

通过诸多科学家的努力,人们认识到人类活动已经切切实实影响到了整个气候系统,造就了一个越来越热的世界。伴随着这个越来越热的世界,不仅仅是越穿越少的衣服,还很可能有那些“超级杀手”——飓风、热浪、干旱、洪水等。跟这些“杀手”PK,单个人甚至单个国家都是没有胜算的,只有携起手一起作战才有可能获胜。(作者系美国哥伦比亚大学地球与环境科学博士)

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