气候变化及其趋势-生态环境保护与可持续发展

1.气候变化的定义

气候变化是指气候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。气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为持续地对大气成分和土地利用的改变。《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）将气候变化定义为经过相当一段时间的观察，在气候变化之外由人类活动直接或间接地改变大气组成所导致的气候变化。这一定义强调了人类活动对气候变化的影响。在政府间气候变化专门委员会（IPCC）的定义中，气候变化是气候随时间的变化，无论是气候的自然变化，还是人类活动的结果，都属于气候变化的范畴。

气候变化与人们的生活息息相关，气候变化包括温度、湿度和降水等数值的变化。地球气候系统涉及阳光、大气、陆地和海洋等内容，是一个十分丰富的系统。天气是大气的自然过程，人类活动会影响大气活动，从而导致天气的变化。

2.气候变化的原因

全球气候变化以气候变暖为主，造成这种现象的原因非常复杂，可能是自然的内部进程，也可能是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用进行改变，因此，既有自然因素也有人为因素。自然因素主要包括以下内容：海陆分布的隐性变化对气候及自然地理环境的影响；大洋环流对高低纬度之间热能的输送和交换产生的影响；大气环流形式的变化也会导致气候变化和极端天气；火山活动也影响着地球上各种空间尺度内的气候变化；太阳辐射是形成地球气候的重要因素，因此太阳活动的变化必将导致地球气候的变化；地球轨道偏心率、地轴倾斜率等也会影响地球接收到的太阳辐射量。人为因素主要是工业革命以来人类活动特别是发达国家工业化过程的经济活动引起的，在工业化过程中，化石燃料燃烧、森林和植被破坏、土地利用变化，这些人类活动所排放的二氧化碳和甲烷等温室气体导致大气中温室气体浓度大幅增加，打破了大气中的辐射平衡，导致温室效应增强，从而引起全球气候变暖。

3.全球气候变化趋势

（1）气温的变化趋势。

近百年来，全球气候经历着由变暖为主的显著变化。图9-1所示的是全球陆地-海洋平均温度指数，全球陆地-海洋平均温度指数呈缓慢上升的趋势。

图9-1　全球陆地-海洋平均温度指数(www.xing528.com)

IPCC（政府间气候变化专门委员会）第五次评估报告显示，1880—2012年，全球地表温度上升了0.85℃，2003—2012年的平均温度比1850—1900年的平均温度升高了0.78℃，而温室气体排放使地表温度升高了0.5～1.3℃。由于二氧化碳排放量约占温室气体排放总量的82%，其结构稳定，致温暖化效应最强，约占总效应的64%。因此，具有短期内改变地球气候的可能性。IPCC认为，按照目前的碳排放增长速率估计，到2100年，全球气温可能会上升1.9℃。因此，对温室气体中二氧化碳的治理已刻不容缓。为此，联合国于2015年12月在巴黎召开了应对全球气候变化会议，发布了于2016年11月4日正式生效的《巴黎协定》，这在国际社会应对全球气候变化历史上具有重大里程碑意义。

2018年《中国气候变化蓝皮书》报道，2017年，全球表面平均温度比1981—2010年平均值（14.3℃）高出0.46℃，比工业化前水平（1850—1900年平均值）高出约1.1℃，为有完整气象观测记录以来的第二暖年份，也是有完整气象观测记录以来最暖的非厄尔尼诺年份。2017年，亚洲陆地表面平均气温比常年值（1981—2010年平均值）偏高0.74℃，是1901年以来的第三暖年份。

中国是全球气候变化的敏感区和影响显著区域，整体变化如图9-2所示。从图9-2可知，1901—2017年，中国地表年平均气温呈显著上升趋势。1951—2017年，中国地表年平均气温平均每10年升高0.24℃，升温率高于同期全球平均水平；区域间差异明显，北方地区增温速率明显大于南方地区，西部地区大于东部地区，青藏地区增温速率最大。2017年，中国属异常偏暖年份，地表年平均气温接近20世纪初以来的最高值。

（2）大气降水的变化趋势。

全球温度的变化还会导致降水的变化，总体上呈北半球大陆中高纬度地区降水增加，暴雨的频率也增多，热带和亚热带地区的降水则有所减少。

2018年《中国气候变化蓝皮书》报道，1961—2017年，中国平均年降水量无明显的增减趋势；20世纪90年代降水量以偏多为主，21世纪最初十年总体偏少，2012年以来降水量持续偏多。21世纪初以来，华北、华南和西北地区平均年降水量波动上升，而东北和华东地区降水量年际波动幅度增大。2017年，中国年平均降水量为641.3毫米，较常年值偏多1.8%。

图9-2　中国1901—2017年地表年平均气温距平图

气候极端事件的发生概率增大。当某地的天气、气候出现不容易发生的“异常”现象，或者说当某地的天气、气候严重偏离其平均状态时，即意味着发生“极端事件”。2017年，北方高温出现早、南方高温强度大。与之对应的是中国暴雨洪涝灾害比较突出，暴雨过程频繁、重叠度高、极端性强；登陆台风多、时间集中，登陆点重叠。