第2章 全球气候变化及其危害(1)

2009年，“气候变化”成为最热门的字眼，以从未有过的关注度登上了世界的大舞台。地球是人类共同的家园，气候变化作为威胁人类生存和发展、事关家园建设与兴旺的重大问题，让全人类开始对环境问题进行深刻自省：如果有一天，冰川没有棱角，河水不再流动，酷热难耐四季不分明，花草树木全部凋残，田园没有收成，海水不再安宁，旱涝双灾并发疾病轮番肆虐，万种生灵化为虚有……人们还能否幸福无忧地生活在地球家园？

英国著名理论物理学家斯蒂芬·霍金曾表示：核战争已经不是人类生存面临的唯一危险，气候变化带来的危险几乎与其一样巨大。断裂的高速公路、火山的爆发、濒临死亡的北极熊、被淹没的国家……这些可能将不只是在《2012》这部电影中出现的场景。气候变化已经成为21世纪人类面临的最严重挑战之一，由全球变暖造成的温室效应和自然灾害，使太平洋地区已有数十个岛国面临即将消失的厄运。而在不久的将来，环境问题还可能导致某些地区人口大迁移、能源短缺及政治经济动荡。政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第四次报告指出，温室气体以当前的或高于当前的速率排放将会引起21世纪进一步变暖，并会诱发全球气候系统中的许多变化，预计未来20年将以每10年大约升高0.2℃的速率变暖。即使所有温室气体和气溶胶的浓度稳定在2000年的水平不变，也会以每10年大约0.1℃的速率进一步变暖。诸多科学资料已经证实，在过去100年中，二氧化碳的排放量、全球平均气温、海平面都上升了一定幅度。科学家、普通老百姓在日常生活中都深切地感受到了气候变化带来的广泛影响。

一、气候与气候变化

1．气候

地球是一个相互关联的自然协调的系统，在地球长期的演化中，气候扮演了一个非常重要的角色。“气候”一词源自古希腊文，意为“倾斜”，指各地气候的冷暖同太阳光线的倾斜程度有关。“气候”和“天气”不是一个概念。平常我们所关注的天气是指短时间（几分钟到几天）发生的气象现象，如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等，它们常常在短时间内造成集中的、强烈的影响和灾害。与天气不同，气候则是指某一长时期内（月、季、年数年到熟百年及以上）气象要素（温度、降水、风等）和天气过程的平均或统计状况，主要反映的是某一地区冷暖、干湿等基本特征。

气候是地球上某一地区多年时段内大气的一般状态，是该时段各种天气过程的综合表现。气象要素（温度、降水、风等）的各种统计量（均值、极值 、概率等）是表述气候的基本依据。气候与人类社会有密切关系，许多国家很早就有关于气候现象的记载。中国春秋时代用圭表测日影以确定季节，秦汉时期就有二十四节气、七十二候的完整记载。气候是自然环境的一个因素和重要的自然资源，适当和稳定的气候是人类在地球环境中产生并生存和发展的必要条件。

2．气候变化

《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC）第一款，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”气候变化是指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降，表明气候平均状态的变化；离差值增大，表明气候状态不稳定性增加，气候异常越明显①，如图1.1所示。

图1-1 气候变化导致极端事件发生概率增多

当前国际社会讨论的全球气候变化问题，主要是指温室气体的增加所产生的全球气候变暖问题。近百年来，地球本身气候在逐渐变暖，同时随着人类活动所排放的温室气体的不断增多，造成了20世纪全球气温逐渐上升的幅度比较大。这种现象可能严重危害自然生态系统和人类的生存和活动。目前，从全球平均气温和海温升高，大范围积雪和冰融化，从全球平均海平面上升的观测中可以看出气候系统变暖是明显的，如图1.2所示。

图1.2 温度、海平面高度和北半球积雪面积的变化②

气候变化可能是自然的内部进程，也可能是外部强迫，即既有自然因素，也有人为因素。气候变化可以由自然的原因造成，如地球公转轨道和自转的变化、太阳辐射变化、火山爆发等；也可以由人类活动的原因造成，主要是人类活动排放的大量温室气体导致大气中温室气体浓度变化所致。

气候一旦发生变化，就是一个全局效应，全人类必须为此集体付出代价。气候变化对人类与自然系统有重要影响。由于生态系统和人类社会已经适应今天、最近及过去的气候，因此，如果这些变化太快使得生态系统和人类社会不能适应的话，人们将很难应付这些变化。对于许多发展中国家，这可能会对基本的人类生活标准(居住、食物、饮水、健康等）产生非常有害的影响。对于所有的国家，极端天气气候事件发生频率的增加将会增大天气灾害的风险。

二、气候变化的危害

气候变化的影响是多尺度、全方位、多层次的，正面和负面影响并存，但它的负面影响更受关注。全球气候变暖对全球许多地区的自然生态系统已经产生了影响，例如海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、湖泊面积萎缩、冻土融化、河（湖）冰冻早融、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前等。自然生态系统由于适应能力有限，容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏，正面临这种危险的系统包括冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带雨林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等。随着气候变化频率和幅度的增加，遭受破坏的自然生态系统在数目上会有所增加，其地理范围也将增加。

由于全球变暖将导致地球气候系统的深刻变化，使人类与生态环境系统之间业已建立起来的相互适应关系受到显著影响和扰动，因此全球变化特别是气候变化问题得到各国政府与公众的极大关注。下文将从不同角度阐述气候变化的危害。

1．从温度、极端事件层面透视气候变化的危害

美国学者罗斯·格尔布斯潘在其著作《炎热的地球》一书中，摘录了许多包括《科学》、《新科学家》、《纽约时报》在内的权威的科学杂志和报刊关于气候变化的文章，给我们展示了若干看似微不足道又触目惊心的案例③:例如，海洋变暖造就了太平洋“死海”；温度的细微上升刺激了海洋动物的迁徙；蝴蝶研究证实了由气候变暖驱动的迁徙；世界冰川融化在加速；森林因气温上升CO2增加而生长不良；土壤、水面和海洋测量结果揭示北极变暖；高层大气中增热的水蒸气在增加；两千年一遇的厄尔尼诺事件；北大西洋的波浪升高了50%；未来10年美国的麦田可能成为沙漠；沙漠状况在南欧蔓延；温度上升使春季提早到来；科学家们发现南极冰架进一步剥离和气候变化助长了新老疾病的蔓延等。这些案例均表明气候变化正在升温。

2005年夏天，美国西部的诸多城市气温连创新高，达到37.77℃以上，总计有200多个西部城镇创下前所未有的高温纪录，如，2005年7月19日，内华达州拉斯维加斯市，温度高达47.2℃，是有史以来的最高温度；2005年7月21日，科罗拉多州大强克逊市，温度高达41.1℃，达到有史以来最高温度。同样的，美国东部的一部分城市也连续多日创下高温纪录，例如，2005年7月26日，北卡罗来纳州佛罗伦萨市，温度高达38.3℃；2005年7月27日，新泽西州纽瓦克市，温度高达38.3℃，创下了同日温度的新高④。欧洲经济合作及发展组织做过大型研究，发现阿尔卑斯地区正经历1300年以来的最暖气候，瑞士冰川也严重萎缩。以法国为例，2006年秋冬两季，法国北部平均气温白天一直持续在10℃左右，南部地区均达到15℃甚至20℃以上。全年法国人都可以到尼斯等南方滨海城市晒日光浴，但中部地区(山区)却热得几乎没有一点儿积雪，圣诞节前后也是如此⑤。对南极洲沿海气象资料的分析表明：1957年以来，南极半岛地区每10年气温增高0. 25℃，坎格伦岛过去20年来，气温升高了1.5℃，而赫德岛也有类似的情况。西班牙研究学者还指出，在利文斯顿岛，近些年夏季最低气温高达5℃，高于以往通常年份⑥。

而根据中国气象局资料，2007年我国全国平均气温为10.6℃，比往年的平均气温 9.3℃偏高1.3℃，为1951年以来的历史最高。其中,北京、天津、内蒙古、黑龙江、辽宁、上海、江苏、浙江、安徽、江西、山东、河南、湖南和新疆14个省(市、自治区)为1951年以来的最高⑦。香港2006年则经历了100年来第8个最暖和的年份，香港天文台表示，1989~2006年，香港的平均温度每10年上升0.34℃，较全球同期的平均0.2℃升幅还高。香港大学的专家更警告说，香港100年后将会由亚热带气候转变为热带气候，并可能爆发热带疾病（如登革热及疟疾等）⑧。

气候变化导致极端事件频发

天气和气候极端事件，主要是指天气和气候状态在一定时间内较大程度地偏离正常状况。天气和气候极端事件可分为中小尺度和大尺度两类。中小尺度天气和气候极端事件包括龙卷风、雷暴、雹暴、雷电、强风、暴雨、风暴潮、沙尘暴等，这些极端天气事件持续时间虽短，但破坏力极强。大尺度天气和气候极端事件主要有热带气旋、中纬度风暴、季风、热浪、低温冻害、暴风雪、干旱、厄尔尼诺/拉尼娜现象等，这些极端事件往往可以在大范围地区持续几天、数月或几个季节，对广大地区甚至半球或全球的社会、经济与环境带来巨大影响⑨。

据国际气象组织报告，2008年全球气象特征表现得更为极端。例如，土耳其度过了50年来最冷的1月份，美国中西部地区2月份的平均气温低于正常值约5℃，加拿大多伦多的降雪量为70年之最；而南半球的阿根廷在5月份迎来了历史上最冷的冬天，11月份则又经历了50年来最热的夏天。据统计，2008年，太平洋、大西洋和印度洋共生成了约60个热带风暴，足迹遍布南亚、东南亚、非洲、加勒比海及欧洲和美洲，甚至连国土主要被沙漠和地表岩石所覆盖的也门都曾一度变成沼泽之国。其中，5月在印度洋北部生成的纳尔吉斯气旋是1991年以来亚洲遭遇过最具破坏性的热带风暴，在缅甸造成了近8万人死亡的空前灾难。而在这些国家饱受洪涝灾害之苦的同时，澳大利亚、葡萄牙、西班牙，以及南美洲的乌拉圭、巴拉圭等国却都发生了严重的旱灾⑩。2007年同样是个天气和气候极端事件肆虐的年份，2月热带气旋“Gamede”在法属留尼旺创下72小时降水量3929毫米的世界纪录；南非同月刮起一股罕见寒流，最大城市约翰内斯堡气温跌到0℃以下，26年来首次降雪；5月末莫斯科气温达到1891年以来同期的最高温度；6月，自1945年有记录以来最强烈的热带气旋“古努”(Gonu)袭击阿曼、伊朗等阿拉伯国家；7月，欧洲受热浪侵袭，马其顿和波斯尼亚气温高达45℃，打破了120年以来的纪录；截止8月底，美国全国60%的地区干旱缺水11。

与全球气候的变化几乎保持同步，中国近年来的天气和气候极端事件也呈上升趋势。2008年1月10日至2月2日，连续遭受4次低温雨雪冰冻天气袭击，影响范围之广、强度之大、持续时间之长，总体上达百年一遇，受灾人口达1亿多人；而同年台风登陆次数之多、登陆时间之早、登陆比例之高，也都破了历史纪录；2008年3月，黄河内蒙古段因气温回升迅速，开河速度明显加快，由于开河期河槽蓄水量大、水位高，导致黄河内蒙古部分河段发生新中国成立以来最为严重的凌汛灾害；2008年8月25日，上海市出现入汛后最强暴雨天气，徐汇区1小时最大降水量117.5毫米，为1872年有气象记录以来的最大值。10月下旬至11月上旬，中国南方出现秋季罕见的持续性强降水天气。10月21日至11月8日，南方平均降水量为94.9毫米，是常年同期的36.9毫米的 1.6倍，为1951年以来的最大值12。

据国家气候变化对策协调小组办公室的初步估计，由极端天气和气候灾害所带来的损失现在与50年前相比已增加了10倍，20世纪90年代全世界发生的重大气象灾害比20世纪50年代多5倍。20世纪60年代，气象灾害平均每年造成的经济损失约40亿美元，而到了20世纪80和90年代，气象灾害每年造成的经济损失则高达290亿美元。中国因气象灾害造成的年平均经济损失，20世纪50年代年均为80亿元，80年代增至年均为410亿元，而到了90年代则年均高达1300亿元13。

2．从行业层面分析气候变化的危害

表1.1 IPCC第4次报告给出的经选择的一些极端事件和被影响行业的实例14

现象和