汇总分析全球气候变化与碳排放空间

文章来源:论文网碳交易网2016-01-03 22:00

  气候变化影响到人类活动的各个领域,特别是工业、农业、交通、渔业和社会发展。2009年12月,在哥本哈根气候变化大会上,经过马拉松式的艰难谈判,达成不具法律约束力的《哥本哈根协议》。这份有12项内容的协议指出,气候变化是当前面临的主要挑战之一,各国强调将通过强大的政治意愿,根据 “共同但有区别的责任”原则,紧急应对气候变化。为了达成公约规定的控制大气温室气体浓度的最终目标,应把温度上升的幅度控制在2℃内,要加强长期合作行动应对气候变化。这次会议充分反映了气候变化问题的重要与复杂以及不确定性。鉴于气候变化涉及人类共同的命运以及各国生存与发展权利,当前人们对气候变暖的话题特别关注,本文就气候变暖的有关重要问题作简要概述。
 
  气候变化事实
 
  揭示与观测、研究气候变化是科学领域一项极其平常的事务。科学界早就普遍认识到,气候始终是处于运动和变化之中,无论是地质时期,还是历史时期和现代,从来都没有停息过。冷暖交替、干湿变化,一直是全球气候变化的特点,它的时间尺度有长达数百万年直到数千万年的地质时期冰期和间冰期的循环,有数千年至数万年的历史时期气候变化,也有数百年、数十年、甚至几年的近代和现代的气候变化。
 
  对不同时期的气候变化有着不同的研究方法,地质时期的气候变化使用地质沉积物、古土壤和古生物学的方法。近年来,随着科学发展,还引用了同位素地质学方法;历史时期的气候变化,使用物候、树木年轮、历史气候记录、史书、方志等;近代气候变化主要依据气象观测记录,也有用物候期或历史记载等。在此基础上应用各种气候模型来模拟和预测未来气候变化的情景。
 
  距今约22亿年到1万年的地质时期,地球气候就不断发生大冰期和间冰期变化。距今1万年以来,地球古气候史就进入了一个新的历史阶段――冰后期。在这1万年中,地质、冰川、地貌、植被等资料进一步丰富,气候记载的历史文献客观地反映了气候变化,为研究冰后期气候变化提供了依据。挪威的冰川学家曾作出冰后期近1万年来挪威的雪线升降图。雪线的升降与当时的气候有密切的关系,一个时代气候温暖则雪线上升,气候转冷,则雪线下降。根据一万年来的雪线变化,这位挪威冰川学家把这1万年分为四个寒冷期和四个温暖期:
 
  第一次寒冷时期:距今约8000~9000年,是第一次寒冷时期,主要寒期在公元前6300年前。
 
  第二次寒冷时期:公元前5000年到公元前1500年的气候温暖时期中,出现了一次气候转寒时期,主要寒期在公元前3400年前后,即冰后期第二次寒冷时期,由于这次寒冷期持续时间不长,降温幅度也不大,所以在气候变化史中,仍然把从公元前5000年起,至公元前1500年止,称为这1万年中的“气候最适宜时期”。
 
  第三次寒冷时期:公元前1000年到公元100年之间,持续1100年之久,这是在冰后期内,跨公元前后的寒冷时期,主要寒期在公元前830年前后,有人称这个寒冷期为新冰期。
 
  第四次寒冷时期:公元1550年到1900年,发生了冰后期的第四次寒冷时期,这次寒冷期距今最近,主要寒期在公元1725年前后,其终期发生在距今100多年以前,欧洲称这个寒冷期为现代小冰川。
 
  冰后期共发生四次温暖期,分别是:
 
  第一次温暖时期,发生在冰后期的初期,距今约1万年, 这个时期冰川后退,雪线上升,植物带向高纬度带推移,标志着气候变暖,这个温暖时期大约持续了1000年。
 
  第二次温暖期发生于距今7000年左右,这个温暖时期较长,大约从公元前5000年起,一直持续到公元前1500年,历时3500年,在这个时期中,气候相当温暖湿润。
 
  第三次温暖时期发生于距今1100~700年之间,被称为第二次气候最适期,其间仍有一系列较小尺度的冷暖起伏。
 
  第四次温暖期,即从20世纪初叶开始,气温波动上升,一些学者认为这一时期应属于冰后期的第四次温暖期。
 
  上述研究成果虽然不是直接观察记录的准确气候变化资料,但仍然可以说是研究1万年来气候变化方面的一项经典性成果,在学术界得到普遍承认和确信。近几百年来,人类有了仪器直接观测记录气候变化。毫无疑问,近代有仪器观测的气候变化是人类历史以来,唯一用各种现代仪器直接观测大气――海洋――陆地系统得到最准确、最完整的记录,其中包括地面、高空、海洋和由卫星观测的数据,这些数据包括温度、降水、风速、太阳辐射、日照和蒸发等。这些气象要素可用来研究大气――海洋――陆地系统的季节变化、年际和十年际变化及其这些变化成因诊断性的研究。
 
  用各种现代仪器直接观测得到的许多完整的气候记录的确表明,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着变化。2001年的联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告指出:在20世纪,地球的平均温度上升了大约0.6±0.2℃。其中大部分的温度上升发生在20世纪最后40年。在这40年中,即数据最为可靠的一个阶段,温度大约上升了0.2℃~0.3℃。研究表明,不同区域、不同季节和不同温度类型升温幅度不同,陆地升温比海洋明显,高纬度比低纬度升温明显,冬季比夏季明显,最低温度升温幅度比最高温度升温幅度明显。
 
  中国气候变化具有与全球气候变化的一致性,又有它的特殊性。由于中国有着5000年连续的文明史,保存了其他国家无以伦比的丰富史料,是研究气候异常变化的重要证据。几十年来,中国科学家利用年代学、沉积物的生物化石、考古发现、树木年轮、历史文献,建立了不同地区、不同时间尺度的气候变化,也取得了丰富的研究成果。
 
  中国着名地理学家竺可桢根据中国古代的物候记录、文字记载及一些考古发现,作出冰后期近5000年的温度变化趋势线。提出:近5000年来可以明显划分为四个温暖期和四个寒冷期。
 
  第一个温暖期在公元前3000年到公元前1000年,即原始氏族的仰韶文化到奴隶制社会安阳殷墟时代,大部分时间年平均温度比现在高2 ℃,是中国近5000年来最温暖时期。在西安半坡村仰韶文化遗址中,由发掘出的动物骨骼遗迹表明有獐和竹鼠;在河南安阳殷代遗址中,发现如象、獐、熊、竹鼠、水牛等大量动物残骨,现在西安和安阳这些动物已绝迹,由此可推断当时的气候比现在温暖。这以后,年平均气温有2℃~3℃的摆动,第一次寒冷时期出现在公元前1000年到公元前850年左右(殷末~周初)、第二次寒冷期出现在公元初年到公元600年(东汉、三国到六朝时代)、第三次寒冷期出现在公元1000年到公元1200年(南宋时期)和第四次寒冷期从公元1400年(明末清初)开始,17世纪是中国近5000年来最冷时期,特别在1650年至1700年为最冷。在这50年中太湖、汉水、和淮河均结冰四次,洞庭湖也结冰三次,在中国的亚热带地区,冰雪也极为频繁。始建于唐朝,经营近千年的江西的橘园和柑园,在公元1654年和1676年发生的两次强烈寒冬中完全冻死了,这在历史上是少见的。第二个温暖期发生在公元前770年到公元初(秦汉时代)。第三个温暖期发生在公元600年到1000年(隋唐时代)。第四个温暖期发生在公元1200年到1300年(元代)。从总体上看,在中国5000年的历史气候变化中,前2000年气候比较温暖,自公元前1000年周代以后发生了一系列的冷暖交错的变化。秦汉、隋唐、元初等朝代比较温暖,周初、三国六朝、南宋、明清朝代比较寒冷。
 
  近百年来,我国的气温记录也显示出中国气温在变暖。中国的气温变化与北半球气温变化一致,从1880年~1910年为持续低温期,1920年~1940年为持续高温期,1950年~1970年中期为又一个低温期,而1970年末期到现在为第二个高温期,1990年是最暖的10年。1860年以来,全球平均温度升高0.6±0.2 ℃,近百年来,中国气温增温率为0.58 ℃/100a,和全球平均接近。过去的100年是过去1000年中气候最暖的,而最近20年又是过去100年中最暖的。最新研究资料表明,近20年年均温增加1摄氏度,每年增加0.05摄氏度。
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