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      未來50—100年全球氣候繼續(xù)變暖

      2004-04-29 00:44:03秦大河
      決策與信息 2004年12期
      關(guān)鍵詞:氣候變化氣候

      秦大河

      近百年來,地球氣候經(jīng)歷一次以全球變暖為主要特征的顯著變化,專家預(yù)估:未來50—100年全球和我國的氣候?qū)⒗^續(xù)向變暖的方向發(fā)展。

      1.全球氣候正經(jīng)歷以變暖為主要特征的變化,政府間氣候變化專門委員會(IPCC)第三次評估報(bào)告如下:(1)1860年以來,全球平均溫度升高了0.6±0.2℃。近百年來最暖的年份出現(xiàn)在1983年以后。20世紀(jì)北半球溫度的增幅,可能是過去1000年中最高的。(2)近百年來,降水分布也發(fā)生了變化。大陸地區(qū)尤其是中高緯地區(qū)降水增加,非洲等一些地區(qū)降水減少。有些地區(qū)極端天氣氣候事件的出現(xiàn)頻率與強(qiáng)度增加。(3)大氣中溫室氣體濃度明顯增加。大氣中二氧化碳的濃度目前已達(dá)到368ppmv(百萬分之一體積),這可能是過去42萬年中的最高值。(4)近50年的溫度變化,很可能主要是人類活動排放的溫室氣體造成的。

      2.近百年我國氣候在變暖,以冬季和西北、華北、東北最為明顯,我國冬季增溫最明顯,1985年以來,我國已連續(xù)出現(xiàn)了17個全國大范圍的暖冬,華北地區(qū)出現(xiàn)了暖干化趨勢。

      3.全球氣候?qū)⒗^續(xù)變暖??茖W(xué)家使用31個復(fù)雜氣候模式,對6種代表性溫室氣體排放情景下未來100年的全球氣候變化進(jìn)行了預(yù)估。

      結(jié)果表明:(1)全球平均氣溫到2100年時(shí)將比1900年上升1.4℃—5.8℃。這一增溫值將是20世紀(jì)增溫值(0.6℃左右)的2—10倍,可能是近一萬年中增溫最顯著的。(2)21世紀(jì)全球平均降水將會增加,但大部分區(qū)域很可能年際變化較大。(3)北半球雪蓋和海冰范圍將進(jìn)一步縮小。(4)全球平均海平面到2100年時(shí)將比1990年上升0.09米—0.88米。(5)一些極端事件(如高溫天氣、強(qiáng)降水、熱帶氣旋強(qiáng)風(fēng)等)發(fā)生的頻率會增加。

      我國科學(xué)家使用國際上先進(jìn)的全球氣候模式和我國區(qū)域氣候模式,預(yù)估了我國未來氣候的變化。結(jié)果表明:(1)我國氣候?qū)⒗^續(xù)變暖。到2020—2030年,全國平均氣溫將上升1.7℃;到2050年,全國平均氣溫上升2.2℃;當(dāng)大氣中二氧化碳濃度加倍時(shí),全國平均氣溫將上升2.9℃。(2)我國氣候變暖的幅度由南向北增加。到2030年,我國西北地區(qū)氣溫可能上升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℃。(3)我國不少地區(qū)降水出現(xiàn)增加趨勢,東南沿海增加值最大。長江中下游地區(qū)出現(xiàn)變干的趨勢,華北和東北南部等一些地區(qū)出現(xiàn)繼續(xù)變干的趨勢。

      全球氣候變化的影響將是全方位的、多尺度的和多層次的,既包括正面影響,同時(shí)也包括負(fù)面效應(yīng)。

      1.氣候變化對自然生態(tài)系統(tǒng)已造成并將繼續(xù)產(chǎn)生明顯影響。觀測表明,全球氣候變暖對全球許多地區(qū)的自然生態(tài)系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生了影響,如海平面升高、冰川退縮、冰土融化、河(湖)冰遲凍與早融、中高緯生長季節(jié)延長、動植物分布范圍向極區(qū)和高海拔區(qū)延伸,某些動植物數(shù)量減少、一些植物開花期提前,等等。自然生態(tài)系統(tǒng)由于適應(yīng)能力有限,容易受到嚴(yán)重的、甚至不可恢復(fù)的破壞。

      (1)自然植被的地理分布與物種組成可能發(fā)生明顯變化。距今6000年前左右的全新世大暖期的鼎盛階段,我國植被帶明顯偏北?,F(xiàn)今西北地區(qū)的草原與荒漠區(qū),在全新世曾是廣闊的溫帶森林和森林草原,各種草原動物也非常豐富。

      (2)冰川、凍土和積雪可能減少。高山生態(tài)系統(tǒng)對氣候變化非常敏感,冰川將隨著氣候變化而 改變其規(guī)模。由于全球變暖,一些冰川出現(xiàn)了減少和退縮現(xiàn)象。如非洲乞里馬扎羅山的冰川面積在1912—2000年間減少了81%。

      我國烏魯木齊河源1號冰川,自小冰期后期以來,一直處于后退狀態(tài)。1962年至1980年,冰川退縮了80米;1980年至1992年,又退縮了60米。我國西北各山系冰川面積自"小冰期"以來減少了24.7%,達(dá)7000平方公里左右。

      隨著全球進(jìn)一步增暖,凍土面積繼續(xù)縮小。未來50年,青藏高原多年凍土空間分布格局將發(fā)生較大變化,80%—90%的島頭凍土發(fā)生退化,季節(jié)融化深度增加,形成融化夾層和深埋藏冰土;表層凍土面積減少10%—15%,凍土下界抬升150米—250米,亞穩(wěn)定及穩(wěn)定凍土溫度將升高0.5℃—0.7℃。

      隨著全球進(jìn)一步增暖,高山季節(jié)性積雪持續(xù)時(shí)間將縮短,春季大范圍積雪提前消失,積雪量將較大幅度減少,積雪年際變率顯著增大。

      (3)氣候變化可能是導(dǎo)致湖泊水位下降和面積萎縮的主要因素之一。湖泊作為降水和有效降水的歷史和現(xiàn)代記錄,更能反映氣候變化的空間變化和區(qū)域特征。以我國青海湖為例,其水位在15—19世紀(jì)近500年間盡管存在較大的升降波動,但出現(xiàn)直線式下降趨勢卻是在近百年,特別是20世紀(jì)20年代以來,僅在1908—1986年間就下降了約11米,湖面縮小了676平方公里。

      (4)海平面升高將影響海岸帶和海洋生態(tài)系統(tǒng)。1900年以來,全球變暖引起的全球海平面上升了10厘米—20厘米。這將會嚴(yán)重影響珊瑚礁、珊瑚島、礁島、鹽沼以及紅樹林等海岸帶生態(tài)系統(tǒng)和海洋生物資源,進(jìn)而影響海岸帶環(huán)境和經(jīng)濟(jì)。

      根據(jù)實(shí)測資料顯示,我國海平面近50年呈明顯上升趨勢,上升的平均速率為每年2.6豪米,近幾年上升速率加快。據(jù)專家預(yù)估,到2030年中國沿海海平面上升幅度為1厘米—16厘米,到2050年上升幅度為6厘米—26厘米,預(yù)計(jì)到21世紀(jì)末將達(dá)到30厘米—70厘米。這將使許多海岸區(qū)遭受洪水泛濫的機(jī)會增大、遭受風(fēng)暴影響的程度和嚴(yán)重性加大。

      (5)一些極端天氣氣候事件可能增加?,F(xiàn)有的研究指出,與全球變暖關(guān)系密切的一些極端事件,如厄爾尼諾、干旱、洪水、熱浪、雪崩和風(fēng)暴、沙塵暴、森林火災(zāi)等,其發(fā)生頻率和程度可能會增加。由這些極端事件引起的后果也會加劇。

      2.氣候變化對國民經(jīng)濟(jì)的影響可能以負(fù)面為主。

      (1)氣候變化將使未來農(nóng)業(yè)生產(chǎn)面臨三個突出問題:一是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增加,產(chǎn)量波動大。氣候變化對我國作物生產(chǎn)和產(chǎn)量的影響,在一些地區(qū)是正效應(yīng),在另一些地區(qū)是負(fù)效應(yīng)。研究表明:氣候變暖后,灌溉和雨養(yǎng)春小麥的產(chǎn)量將分別減少17.7%和31.4%;早稻、晚稻、單季稻均呈現(xiàn)出不同幅度的減產(chǎn),其中早稻減產(chǎn)3.7%,晚稻和單季稻減產(chǎn)10.5%;玉米總產(chǎn)量平均減產(chǎn)3%—6%。二是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)布局和結(jié)構(gòu)將出現(xiàn)變動。研究表明,冬小麥的安全種植北界將由目前的長城一線北移到沈陽—張家口—包頭—烏魯木齊一線。據(jù)計(jì)算,到2050年,氣候變暖將使三熟制的北界北移500千米之多,從長江流域移至黃河流域;而兩熟制地區(qū)將北移至目前一熟制地區(qū)的中部,一熟制地區(qū)的面積將減少23.1%。氣候變暖后,我國主要作物品種的布局也將發(fā)生變化。華北目前推廣的強(qiáng)冬性冬小麥品種,將由半冬性的冬小麥品種所取代;比較耐高溫的水稻品種將在南方占主導(dǎo)地位;東北與內(nèi)蒙古相接地區(qū)農(nóng)牧交錯帶的界限將南移70千米左右,華北北部農(nóng)牧交錯帶的界限將南移150千米左右,西北部農(nóng)牧交錯帶界線將南移20千米左右。三是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)條件改變,農(nóng)業(yè)成本和投資大幅度增加。氣候變暖后,土壤有機(jī)質(zhì)的微生物分解將加快,造成地力下降。隨著氣候變暖,作物生長季延長,昆蟲在春、夏、秋三季繁衍的代數(shù)將增加。溫度高還為各種雜草的生長提供了 優(yōu)越的條件。因此,氣候變暖可能會加劇病蟲害的流行和雜草蔓延。各種病蟲害出現(xiàn)的范圍也可能向高緯地區(qū)延伸。

      (2)氣候變暖將導(dǎo)致地表徑流、旱澇災(zāi)害頻率和一些地區(qū)的水質(zhì)等發(fā)生變化,特別是水資源供需矛盾將更為突出。一是地表徑流將發(fā)生變化。到2050年,全球年平均徑流變化將表現(xiàn)為高緯和東南亞地區(qū)徑流增加,中亞、地中海地區(qū)、南非、澳大利亞呈減少的趨勢。我國七大江河流域天然年徑流量整體上呈減少趨勢。其中,長江及其以南地區(qū)年徑流量變幅較少;淮河及其以北地區(qū)變幅較大。二是水資源的供需狀況將出現(xiàn)變化。全球變暖將加劇水資源的不穩(wěn)定性與供需矛盾。預(yù)計(jì),2010—2030年西部地區(qū)缺水量約為200億立方米,2050年將缺水100億立方米。而且西部 地區(qū)由于缺乏供水工程等水利設(shè)施,水資源籠統(tǒng)對氣候變化的脆弱性較大。三是旱澇災(zāi)害出現(xiàn)的頻率等將發(fā)生變化。全球變暖可能增強(qiáng)全球水循環(huán),使全球平均降水量趨于增加,但降水變率可能承受著平均降水量的增加而發(fā)生變化,蒸發(fā)量也會增大,這可能意味著未來旱澇等災(zāi)害的出現(xiàn)頻率會增加。四是一些地區(qū)的水質(zhì)將出現(xiàn)變化。全球變暖后,一些地區(qū)由于蒸發(fā)量加大,河水流量趨于減少,可能會加重河流原有的污染程度。年平均流量明顯增加的河流,水質(zhì)可能會有所好轉(zhuǎn)。

      (3)對氣候變化敏感的傳染性疾病傳播范圍可能增加,危害人類健康。許多通過昆蟲、食物和水傳播的傳染性疾病,對氣候變化非常敏感。全球變暖后,瘧疾和登革熱的傳播范圍將增加,危害人類健康,其中包括對人體直接影響,對病毒、細(xì)菌、寄生蟲、敏感原的影響,對各種傳染媒介和宿主的影響,對人的精神、人體免疫力和疾病抵抗力的影響,等等。

      (4)氣候變化將影響人類居住環(huán)境。人類居住尤其是河邊和海岸帶居民受氣候變化最普遍、最直接的威脅是洪澇和滑坡。低海拔海岸區(qū)的城鎮(zhèn)化快速發(fā)展,使得人與財(cái)富(城市)處于海岸氣候極端事件的威脅之中。

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