第十章-人类活动与全球变化.docVIP

人类活动与全球变化 重点讲人类活动与气候变化 一、气候变化的观测事实和后果 气候变化的定义(climate change)： 在《联合国气候变化框架公约》中，将该公约所说的气候变化定义为直接或间接的人类活动，改变了全球大气组成所造成的气候的变化，即在可比的时间段内观测到的自然气候变率之外的气候变化。 1 气温的变化 观测记录和研究结果表明，自1861年以来全球陆地和海洋表明的平均温度呈上升趋势，20世纪升高了0.6°C左右；就全球平均温度记录而言，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。近百年的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1976－2000年期间。 观测显示，中国的年平均气温以0.04°C /10a的速度上升。自1987年出现了持续14年的异常偏暖，最暖的1998年偏暖1.4°C。这一偏暖趋势与全球一致。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，晚上比白天明显。 降水变化 在北半球，20世纪以来高纬度地区大部分地区每10年增加0.5-1.0%，10N－30N的大部分地区降水量每10年减少0.3%，10N－10S的热带大陆地区每10年增加0.2-0.3%。 3 极端气候事件发生频率的变化 世界气象组织规定，如果某个气象要素的时、日、月、年值达到25年以上一遇，或者与其相应的30年平均值的偏差超过了2倍均方差，出现异常值的事件就是极端气候事件。达到一定程度的干旱、强降雨、高温热浪和低温冷害等都可以看作极端气候事件。 最近40－50年，我国极端最低温度和平均最低温度都出现了增高的趋势，尤以北方冬季最突出。同时，寒潮频率趋于降低，低温日数区域减少。 气候变化的后果 （1）干旱和半干旱地区变得更干旱 IPCC报告指出：气候变暖使地面蒸发加大，同时也增加了降水的平均强度和频率。然而，并非所有的陆地都增加降水强度，一些地区虽然降水的强度增加，但土壤的湿度因蒸发的增加反而降低。南非和北非的干旱和半干旱地区，欧洲南部、中东、拉丁美洲的部分地区和澳大利亚将变得更干旱。 （2）全球海平面将持续上升 预测到2100年全球海平面将比1990年升高9-88cm（IPCC，2001a），主要原因使海洋的膨胀和冰川的融化。值得注意的是，即使大气层中温室气体的浓度能稳定下来，在以后的几十年里，温度将继续升高30－50％，海面升高将持续几百年。 （3）厄尔尼诺发生频率和强度可能增加 最近，厄尔尼诺现象的强度和频率有上升趋势，很多气候模型预测表明，这将导致热带和亚热带地区严重的洪涝和干旱。 （4）一些极端事件的影响范围增大 IPCC（2001a）预测结果表明：全球极端气温、洪水、土壤干化、火灾、疾病等发生次数在一些地区增加，但某些极端气候事件（如热带风暴、飓风、龙卷风）的频率和强度是否变化尚不清楚。然而，即使极端事件的频率和强度没有变化，但他们的地理位置发生变化，这些气候事件对防备较少的地区更容易造成伤害。 11.3 人类活动对气候变化的影响 人类活动影响气候变化的方式 人类活动可以通过若干方式影响气候与生态环境，其中最重要的是改变地球大气的组成（例如大气温室气体与气溶胶的增加），扰动地气系统的辐射平衡，改变地表（下垫面）状况，不但可以影响地气系统的辐射平衡，还可以影响陆气、海气之间的能量、动量与物质的交换；向大气直接排放废气、废水和废热，造成气候与生态环境的恶化。 人类活动可以引起以下效应 1温室效应 地球大气组成的变化与温室效应 大气中氮占76％，氧占23％，氩占0.93％，二氧化碳占0.03％，氖占0.0018％，水汽占大致0～3％（它的含量随温度而变）。此外还有微量气体：含量少，但非常重要。这些微量气体在控制地球辐射平衡及大气化学性质上却起着极为重要的作用。 在过去的二百年里，大气微量气体含量已经发生了显著变化，这是工业革命以来，特别是近几十年来，由于人类生产和社会活动的急速发展，地球大气的组分发生了并继续发生着引人瞩目的变化。最突出的例子就是大气CO2,CH4等温室气体以及硫酸盐气溶胶的增加。他们可以通过改变大气辐射而对气候产生深远影响。 温室效应 温室效应(greenhouse effect)：大气中存在二氧化碳、甲烷、N2O、O3和水汽等多种温室气体。这些气体能够能够无阻挡的让太阳短波辐射射向地球，但吸收地表放射出的长波辐射，从而使得地球辐射收入大于支出，而产生增温效果。这种作用与温室十分相似，故称作“温室效应”。据研究，如果大气中没有这些温室气体，地表平均温度要比现在低33℃。 在人为因素干扰对大气干扰之前，温室效应和温室气体就已经存在，这就使得地面辐射能够被大量截留在大气层内，不逸出到外太空。大气温室气候