全球氣候變暖是一種長期的氣候變化現象,是由于二氧化碳、甲烷、氟利昂等溫室氣體排放量增加,導致溫室氣體濃度上升,使得地球大氣溫度和海洋溫度在溫室效應的作用下不斷上升的氣候變化現象。
術語來源
編輯早在19世界末期,知名瑞典物理化學家斯萬特·奧古斯特·阿累尼烏斯(Svante August Arrhenius)就曾對“無意識的氣候變化”做出研究。他指出,大量焚燒煤炭會產生大量的CO2,CO2含量的增加會影響氣候的變化。在20世紀80年代之前,學者還不清楚持續增加的溫室氣體所帶來的溫室效應是否會比空氣污染中空氣微粒的冷卻后的效應更強。20世紀80年代,隨著氣候持續變化對人類生產生活的影響日益顯著,全球變暖這個現象被越來越多的人注意到。1955年,美國科學家查爾斯·季林指出大氣層中的二氧化碳含量正明顯增高。1979年,在首屆世界氣候大會上,有與會人員拿出了可以證明人類活動影響氣候的證明。1988年,被稱為“全球氣候變暖研究之父”的美國著名科學家詹姆斯·漢森在美國參議院首次提出了“全球氣候變暖”一詞,自此“全球氣候變暖”被更多人熟知。1990年,世界氣象組織與聯合國環境規劃署成立了政府間氣候變化專門委員會,“氣候變暖”一詞被國際社會使用。
研究歷史
編輯早期發現
19世紀,以德國科學家亞歷山大·馮·洪堡為代表的科學家們就開始預見到氣候變化所產生的影響。,19世紀20年代,法國物理學家讓·巴普蒂斯·約瑟夫·傅立葉提出溫室效應,解釋了在只考慮太陽輻射的情況下,為何地球的溫度會有所升高。他指出陽光對于地球大氣層有穿透性,所有陽光可以直達地表并變成熱量,但地表反射出的熱量不能穿透大氣層,所以這些熱量是地球溫度升高的原因。1856年,尤妮絲·富特證明太陽在二氧化碳玻璃瓶中的熱效應最高。她表示,大氣中的二氧化碳類氣體會給地球帶來更高的溫度。
尤妮絲·富特發表的《影響太陽光線熱量的環境》掃描件
19世紀50年代末,英國物理學家約翰·廷德爾指出,干燥空氣中99%的氮和氧對熱輻射有穿透作用,而水蒸氣以及以甲烷、二氧化碳為代表的氣體會將熱量吸收并將熱量重新射進大氣層中。約翰·廷德爾還表示,包括冰河期在內的曾經出現過的氣候變化都極有可能是由這些氣體濃度變化引起的。
瑞典化學家斯凡特·奧古斯特·阿倫尼烏斯指出水蒸氣會在空氣中持續不斷變化,空氣中的二氧化碳濃度長期受地質活動的影響。他表示,空氣中二氧化碳水平的增加會引發空氣中水蒸氣的增加,并在正反饋循環中放大變暖的作用。1896年,斯凡特·奧古斯特·阿倫尼烏斯發表了自己的xxx氣候模型,并指出減半二氧化碳濃度或使氣溫降低,例如冰河時期。他還表示二氧化碳的倍增會導致溫度升高5°C–6?°C。有科學家們對此說法持懷疑態度,他們指出溫室效應已處于飽和狀態下,二氧化碳的增加并不會對氣候產生特別大的影響。他們認為,氣候會自我調節。1938年起,英國發明家蓋伊·斯圖爾特·卡倫達拿出了二氧化碳水平與氣溫變暖程度正相關的有關證據,然而他的這一觀點遭到了很多質疑。
共識達成
物理學家吉爾伯特·普拉斯(Gilbert Plass)創建了一款全新的帶有紅外輻射傳熱功能的計算機,通過對不同的大氣層和紅外光譜模型的研究,吉爾伯特·普拉斯發現改變大氣中二氧化碳濃度確實可以對地表輻射量造成影響。他于1956年對外宣布,人類活動可以導致全球氣溫持續升高。1957年,物理學家羅杰·雷維爾(Roger Revelle)指出海洋所能吸收的二氧化碳量低于人類預期。大約在同一時間,澳大利亞科學家漢斯·蘇斯(Hans Suess)拿出了實證證明了化石燃料排放的二氧化碳量正在逐年增加,并表示這些二氧化碳被排放到大氣后,轉而被樹木吸收。查爾斯·基林(Charles Keeling)對大氣中二氧化碳的濃度進行了持續的研究,研究表明大氣中二氧化碳水平呈現持續增長的勢頭,該曲線后被稱為“基林曲線”。1988年,詹姆斯·漢森在美國參議院強調了全球氣溫變化將帶來的危險,全球變暖成為世界共識。幾乎所有的科學研究都表明全球氣候正在變暖,且全球變暖是由人類活動造成的。截至2019年,近99%的研究文獻都支持以上觀點。隨著研究活動日益深入,該共識進一步發展,即人類應立即采取某種形式的行動來保護人們免受氣候變化的影響。美國國家科學院呼吁,世界各國必須全力減少溫室氣體的排放量。
基林曲線
相關觀測
編輯高溫記錄
進入20世紀以來,全球氣溫一直呈現明顯的上升趨勢。2003年8月11日,瑞士格羅諾鎮的最高氣溫攀升至41.5 ℃,打破了1864年來的當地氣溫的最高記錄。2007年,中國黑龍江省出現了60年來最暖的冬季。2009年1月末到2月初,受極端高溫天氣的影響,澳大利亞東南部部分地區的最高溫度高達43 ℃。其中,墨爾本的最高氣溫更是在1月30日躥升至45.1 ℃,氣溫連續3日高于43 ℃,這是自1855年以來出現的同期最高值。同年4月,印度也出現了異常高溫的現象,部分地區的最高溫度接近47 ℃。巴基斯坦在同年5月也遭遇了極端高溫天氣,國內大部分地區連續多日遭遇高溫炙烤,東南部地區的最高氣溫甚至逼近48 ℃。同年6月,印度東部奧里薩邦部分地區甚至出現了近50 ℃的高溫天氣。同年7月,中國長江中下游及其以南地區的氣溫飆升,局部最高氣溫高于39 ℃。歐洲多國在此期間也遭遇了極端高溫天氣。2010年2月5日,北京南郊觀象臺觀測到的北京當日最高氣溫高達16°C,這是自1842年以來出現的同期最高值。中國城市的氣溫也先后創造了歷史新高。美洲以紐約很多城市冬季的氣溫甚至接近夏季的氣溫水平。2020年,美國紐約全年零雪量,冬天的最高氣溫高達22°C。被稱作是“冰與楓的國度”的加拿大,入冬便上凍的麗都運河漸漸開始不結冰。
現象表現
截止至目前,根據全球多個專業儀器所呈現出的數據顯示,全球的氣溫系統正在持續變暖。在過去數百萬年內,人類在冰河時代中繁衍進化,全球的平均氣溫約為5?°C–6?°C,遠遠低于現代水平。當然,在這數萬年間,也偶有溫度突變及飆升的情況出現,如距今5550萬年前的古新世極熱事件,此次極熱事件造成了大量物種的突然滅絕。自18世紀到19世紀中期,很少有凈變暖的現象出現。
1950年-2022年全球地表溫度
然而,自工業時代以來,全球的氣溫一直呈現上升趨勢。數據顯示,1860年-1900年,全球地表溫度和海洋溫度平均升高了約0.75?°C。自1979年起,海洋的溫度上升了0.13?°C。在1930年至1950年及過去的八年間,北半球溫帶(N30°-65°)地區經歷了兩個溫暖時期,近8年間的還溫差要遠遠高于1930年至1950年的還溫差值。
2011年-2021年平均氣溫與1956年-1976年平均氣溫的對比
1900年-2005年,全球地表溫度較前工業化時代(1850年-1900年)的氣溫基線升高約0.8°C。2011年-2020年,全球的平均氣溫比前工業化時代的氣溫基線升高了0.95?°C–1.2°C。地表溫度正在以每十年0.2°C的增幅持續增加,到2020年,地表溫度已比前工業化時代高出近1.2°C。有專家表示,未來的100年內,地表溫度將上升1.4°C-5.8°C。此外,研究數據還顯示,自1950年以來,全球氣候變暖使得溫熱的時間越來越多,寒冷的時間越來越少。
除了空氣溫度測量儀器,還有其他證據可以讓人們清楚地意識到全球溫度的變化。通過對自然水循環變化的監測,專家們指出強降水現象的頻發、降水強度的激增、xxx凍土的逐步融化、冰川的消融以及大氣濕度的緩慢增加,這些現象都可以證明全球變暖正影響著地球。與此同時,植物學家也發現植物在春天盛開的越來越早。對于動植物行為的研究也證明了全球氣候變暖正影響著地球。除了這些研究,學者還對于高空大氣層的冷卻情況進行了深入研究,他們發現溫室氣體已被困在一道隔層內捕獲熱量,并阻隔所獲熱量向外輻射。
不同區域氣候變暖的程度與速度皆有不同。根據研究顯示,自前工業化時代以來,陸地地區地表溫度的增幅遠遠高于全球平均地表溫度,其上升速度大概是全球平均地表溫度的兩倍之多。究其原因,海洋容熱性要遠遠高于陸地,海洋可以蒸發掉更多熱量。自20世紀70年代以來,全球氣候變暖一直處于上升的趨勢,其中90%的熱量儲存在海洋中,其余10%散在大氣層中。這些熱量增加了大氣溫度并融化了冰川,使陸地的溫度上升。
1950-2020海洋熱含量變化情況
此外,南北半球與南北兩極的氣候變暖速度也有所差異,北半球及北極的氣候變暖程度與速度要遠遠高于南半球和南極。與南半球相比,北半球不僅有更多的陸地,還有大量的季節性積雪和海冰。當冰雪融化時,大量的熱量會被吸收,導致溫度上升。與此同時,北極冰中的黑碳也是北極變暖速度高于南極甚至高于其他地區的原因之一。
氣候模型
編輯氣候模型是對氣候變化進行模擬的研究模型,它旨在研究物理、化學、生物等因素對氣候變化產生的影響,例如研究地球軌道活動變化、太陽活動的歷史變化和火山作用力是如何影響氣候變化的。考慮到氣候變化的反饋強度,該模型還被用于預測溫室氣體排放對未來全球變暖的影響程度、海洋洋流及地表與大氣間的碳流。模型的物理真實性可以通過對它們模擬當代或過去的氣候的能力來檢驗。
隨著對氣候問題的研究逐漸深入,氣候模型也有了極大的發展。例如,在IPCC在2007年發布的報告中,IPCC對選定的未來二氧化碳排放場景運行了超過20個獨立的大氣-海洋環流模型。根據此模型,IPCC得出了到2100年,全球的平均地表溫度可能上升1.1°C至6.4°C。此外,以NCEP、CPC太平洋盆地耦合目行為代表的耦合綜合大氣模型(COAGCM)被認為是研究氣候模擬系統的重要組成部分。
藕合綜合大氣模型算出的在2°S和2°N指尖沿著赤道年平均海溫
據調查,過去的氣候模型低估了北極的收縮速度,也低估了降水頻率和強度的增速。20世紀90年代后期海平面上升的情況在過去的模型中也被低估。2017,美國發布了《國家氣候評估報告》,報告指出現今使用的氣候模型可能仍然低估或遺漏了一些氣候反饋過程。此外,氣候模型可能無法對短時間內區域的氣候變化進行充分預測。
與此同時,氣候模型還可以將社會因素添加到簡單的物理氣候模型中,就社會因素對全球氣候變暖的影響進行研究。這些模型可以模擬人口、經濟增長和能源使用與氣候相互作用的模式,并研究這些因素是如何對物理氣候造成影響的。除此之外,此類氣候模型還可以模擬未來溫室氣體的排放。它將被用于物理氣候模型和碳循環模型中以分析及預測未來大氣中溫室氣體數值的變化。
IPCC組織在第六次評估報告中指出,若全球能將溫室氣體排放總量控制在一個較低的水平,到21世紀末,全球氣候變暖的水平很有可能降低到到 1.0?°C -1.8?°C。若溫室氣體排放總量控制在中間量,全球變暖的水平會在2.1?°C-3.5?°C。若溫室氣體排放總量得不到控制并處于高排放狀態,那么全球氣候變暖的水平會將達到 3.3?°C-5.7?°C。
碳預算可以通過對碳循環以及氣候對溫室氣體的敏感性研究來確定。IPCC委員會指出若從2019年開始全球能將二氧化碳排放量壓低至4200億噸或5700億噸以內,那將有超過66%的可能性實現將全球變暖的幅度會保持在1.5?°C以下。然而,此種說法存在著嚴重的不確定性,xxx凍土和濕地釋放的甲烷可能會刺激二氧化碳減少1000億噸左右。然而,截至目前,人類對化石燃料資源的嚴重依賴導致無法通過限制化石燃料的使用去限制碳排放。根據世界氣象組織的調查顯示,在未來的幾年中,全球的平均氣溫極有可能上升至1.5°C以上。
出現原因
編輯引發全球變暖現象出現的原因既有自然原因,也有人為原因。自然方面,地球的氣溫不僅會隨著其自身周期性的規律轉動而發生改變,還會隨著火山和太陽的不規則運動發生變化。然而,政府間氣候變化專門委員會在對所有研究報告及模型進行了研究和分析后,指出這些現象對全球變暖的影響遠少于人類活動對氣候的影響。在人為因素中,引發全球氣候變暖的最主要的原因是溫室氣體的大規模排放。工業xxx明后期,為了大力加快國家工業化進程,大量的化石燃料被燃燒、大規模的森林資源被毀壞,這些人類活動導致了大量的溫室氣體被排放,誘發了溫室效應的產生及快速發展。目前學界的共識是“全球變暖存在,且人類活動極有可能是導致全球變暖的主要原因”。
有害氣體的排放導致全球變暖
地球運轉
地球自身的氣候系統會經歷各種周期性變化,這些周期性的變化大多會持續數年、數十年甚至近百年。此外,地球周期性公轉軌跡也會對氣候變暖產生一定的影響。地球繞太陽周期性旋轉,軌道為橢圓形,日地距離呈現周期性變化。日地距離的平方數值小,太陽輻射相對較弱;日地距離的平方數值高,則太陽輻射較強。科學家們研究發現,地球溫度的高低變化有著一定的規律。
氣候變化驅動因素(來源于《Potential Surprises: Compound Extremes and Tipping Elements》)
溫室氣體
溫室氣體對太陽光線具有極強的穿透性,可以使太陽光線直接穿過大氣層加熱地球表面。地球將太陽光以長波輻射的形式輻射出去后,溫室氣體又將地面輻射出的紅外線吸收。這種吸收減緩了熱量從地球流逸出去的速度,并將所有的熱量困在地表,使地表持續變暖。影響全球氣候變暖的溫室氣體主要包括二氧化碳、甲烷、氟利昂和氧化亞氮等氣體。自工業xxx以來,人類大量開采并焚燒以煤、石油和天然氣為代表的化石燃料。這些活動xxx增加了大氣中溫室氣體的含量,直接導致熱輻射不均衡現象的出現,也釋放了大量大氣中原本存在的溫室氣體,例如氟利昂、氟氯烴等氟化物。
1880年來二氧化碳的主要排放來源(來源于《Potential Surprises: Compound Extremes and Tipping Elements》)
為了加速工業發展進程,越來越多的國家加大了溫室氣體的排放量。1980年,全球二氧化碳排放總量為50億噸。2004年,全球二氧化碳排放總量已超過73億噸。據調查,在2000年-2004年間,全球二氧化碳的排放總量正以每年3.2%的增幅遞增。2019年,全球人為溫室氣體的排放量相當于590億噸二氧化碳排放量。在這些溫室氣體中,75%是二氧化碳,18%是甲烷,4%是氧化亞氮,2%是氟化氣體。數據還顯示,在2019年,大氣中二氧化碳和甲烷的濃度值比1750年的平均水平分別提高了48%和160%。這些數據都表明了在近20余年里,二氧化碳以及甲烷的排放量xxx提高,并在快速增長。專家警告,二氧化碳的大量排放將刺激全球氣候變暖速度的加快。
二氧化碳的排放主要來自于燃燒化石燃料。為了給制造業、電力業、運輸及供暖等行業供能,大量的化石燃料被燃燒。除此之外,工業生產也會產生大量的二氧化碳,例如鋼筋水泥的制造。除了海洋、永凍層等自然環境會產生甲烷的排放外,牲畜畜牧、糞便、垃圾處理、煤炭開采等活動也會產生甲烷氣體的排放。氟化氣體主要來自于工廠廢氣排放、廢水及工業礦石等。
氣溶膠和云
以氣溶膠形式為主的空氣污染會影響輻射的平衡。人類大量燃燒化石燃料及生物燃料產生了大量的懸浮微生物和硫酸鹽氣溶膠。在這些懸浮物的干擾下,1961年-1990年間,可觀測到的到達地表的太陽光量持續減少,引發了全球變暗現象的出現。氣溶膠粒子可以吸收及散射太陽輻射,直接影響全球氣候。
此外,氣溶膠還通過影響云勢而影響溫度變化。硫酸鹽氣溶膠起到云凝結核的作用,導致云中附著大量的云滴。這些云滴對太陽輻射的反射率要遠遠高于液滴。氣溶膠的間接影響被看做是輻射強迫中xxx的不確定性。目前,由于國際社會對污染進行了有效的治理,氣溶膠水平呈下降趨勢。
森林驟減
森林植物具有很好的吸熱、蒸騰水分作用,可以大量吸收二氧化碳等溫室氣體。森林覆蓋面積越高,對氣溫的調節作用越強。據悉,當城區內的森林覆蓋面積達到50%時,大面積的森林覆蓋可降低13%的氣溫。自工業xxx以來,為了開墾出大量的農田,人類大量的砍伐樹木、開墾土地。聯合國糧農組織發表的《2015年全球森林評估報告》中指出,在20世紀90年代,世界范圍內的森林面積正以0.18%的速度減少,每年約有超720萬公頃森林被破壞。該報告還指出,2010以后,由于政策支持,森林減少的速度正在放緩,然而,每年森林資源減少的規模仍超300萬公頃。據聯合國環境規劃署報告,因為人類無節制的砍伐森林資源,全球范圍內的森林覆蓋率已減少了50%,熱帶雨林已減少了59%。砍伐森林時,樹木自身會釋放二氧化碳,還會阻止樹木吸收更多的二氧化碳。
2001年來全球樹木覆蓋率的損失率
與此同時,一個地區的植被種類也影響著太陽光線的反射率及熱量的蒸發量,從而直接影響該地的氣溫。據聯合國糧食及農業組織報告顯示,森林退化進程的加劇降低了森林的固碳能力,推進了全球氣候變暖的進程。
太陽和火山活動
太陽是地球的主要能量來源,太陽入射光線的變化會直接影響天氣系統。從17世紀早期,科學家們就開始對太陽活動進行間接監測。根據調查顯示,在過去的幾百年內,到達地表的太陽能量并未呈現出明顯的上升趨勢。火山爆發是工業時代xxx的自然力量。它雖會對全球的溫度趨勢產生暫時的影響,但此影響對全球溫度的影響可以忽略不計。
交通污染
到目前為止,大部分的汽車都以石油產品為主要燃料。每燃燒一千克的石油產品,就會產生3.08千克的二氧化碳。與此同時,以汽油為代表的石油產品燃燒時還會產生大量的二氧化硫和氮氧化合物。這些氣體在空氣中會轉化為硫酸以及硝酸,并誘發酸雨的形成。
除了汽車以外,航空業也是影響全球氣候變暖進程的一個重要原因。據調查,世界范圍內的航班每年會對空排放約為3億噸的溫室氣體,包括二氧化碳和氧化氮。這些溫室氣體不僅會加強溫室效應,還會對臭氧層造成破壞。1963年9月23日,《紐約時報》發表社論,社論指出噴氣式飛機“有很大概率改變沿途氣候”。科學家們也指出,超音速飛機群排放尾氣的行為與火山爆發一樣,會對大氣平流層造成嚴重的損害。專家表示,航空業所造成的溫室效應遠遠高于陸地產生的溫室效應。
氣候反饋
水蒸氣反饋、冰反照率反饋和云的凈效應將熱量從下面反射回來,使地球變暖;北極地區積雪和海冰的融化,這降低了地球表面的反射率,多的太陽能量現在被這些地區吸收,導致北極溫度變化的放大。北極也正在融化xxx凍土,這將甲烷和二氧化碳釋放到大氣中。 氣候變化也會導致濕地、海洋系統和淡水系統釋放甲烷。
土地問題
良好的植被覆蓋不僅可以防止水土流失,還可以保持土壤的活力。然而,為了獲取木材以及獲取更多可支配土地,人類大量砍伐樹木、開墾土地。這些行為直接導致了土壤侵蝕及土地沙漠化現象的產生。據悉,全球范圍內平均每分鐘有10公頃的土地將出現類沙漠化改變。土地沙漠化改變極大程度的刺激了全球氣候變暖的加劇。
酸雨問題
工業xxx后,隨著二氧化硫和氮氧化物等酸性物質的大量排放,酸雨現象頻繁發生。酸雨不僅會損壞森林植被,還會造成土壤貧瘠現象的產生。酸雨的形成及發展也刺激了全球氣候變暖的加劇
后果影響
編輯全球氣候變暖所帶來的影響是廣泛而深遠的。環境方面,全球氣候變暖對海洋、冰川等環境資源造成或緩慢或急速的影響。自1950年起,干旱和異常高溫同時出現的頻率大幅度增加,在印度和東亞,季風期間的極端高溫干燥情況大幅度增加。,世界范圍內,颶風、臺風等災害的發生概率明顯增加,它們所帶來的降雨強度和降雨范圍也隨之增加。與此同時,全球氣候變暖帶來了冰川消融進度的加快,全球海平面正在急速上升。生態系統方面,全球變暖將使以亞熱帶沙漠為代表的全球干旱地帶進一步擴大,更多的物種將向極地和更高海拔地區遷移,現有的生態系統極有可能發生突變,許多物種或將面臨提前滅絕的風險。此外,湖泊面積將日趨收縮,湖泊水體的含鹽量將持續增加,湖泊將逐漸變為鹽湖。除了這些,全球氣候變暖還會對全球(尤其是發展中國家和貧窮國家)各國造成嚴重、普遍且不可逆轉的影響的影響。一方面,全球氣候變暖使得病菌在溫暖的氣候中更容易傳播,發病率和致死率都明顯增加,嚴重威脅著全人類的建康。另一方面,全球氣候變暖直接導致了糧食欠收,玉米、小麥和大豆等等產品的產量大幅度減少,這可能導致全球近1.83億人面臨饑餓的風險。
冰川消融
全球氣候變暖直接導致河流的結冰期減少,冰川將隨著溫度的升高而退縮并融化。有研究表明,若全球氣溫升高幅度逼近2°C,北冰洋的升溫幅度將在3.2°C-6.6°C之間。在這樣的情況下,北冰洋的冰蓋將會持續消融。據調查,1950年至2000年,北半球海冰面積已縮減了10%-15%。1970年-2000年,北冰洋的海冰厚度縮減了近40%。南極洲和格陵蘭島擁有大規模的淡水冰,兩地淡水冰的總量占全世界淡水冰的98%以上。專家研究表明,一旦格陵蘭島上的冰蓋完全消融,全球的海平面將大面積上升,上升高度將逼近7米,大量海濱國家將會被淹。
南極二氧化碳濃度記錄
國際冰雪委員會指出,喜馬拉雅地區的冰川正在以極快的速度倒退,世界范圍內的其他冰川也在持續性的消融。如果任由這些冰川持續快速的消融下去,那么這些冰川極有可能會在2035年前徹底消失。即使冰川融水會在百年之內消融,它給人類社會帶來的災難也是無法估量的。
冰川消融
除此之外,凍土的面積也在全球氣候變暖的作用下慢慢縮減。以青藏高原為例,隨著凍土的季節性融化的加深,青藏高原上的凍土面積將急速縮小,超過80%的凍土將消退。
海平面上升
在全球氣候變暖及溫室效應增強的作用下,南北兩極的冰雪持續消融,海水溫度不斷升高而緩慢膨脹。在這兩個因素的作用下,海平面將持續上升。根據對聯合國政府間氣候變化專門委員會發布的《 排放情景特別報告》所有場景進行的研究推演,專家指出從1990年至2100年,全球海平面的平均高度將升高9-88cm。
海平面上升導致房屋被淹
海平面的上升直接影響到海岸附近的生態系統(鹽沼、珊瑚島等),并對沿海一帶的經濟發展造成巨大的打擊。海平面上升會增加海水倒灌、洪澇災害等風險,嚴重威脅著沿海區域內百姓的人身及財產安全。與此同時,全球變暖引發的海水升溫會直接導致海洋生物的死亡。
極端天氣增加
受全球氣候變暖的影響,高溫、旱澇、極端強降水、臺風等極端天氣出現的頻率將明顯增加。極端天氣頻現將導致洪水、山體滑坡、泥石流等自然災害發生概率的增加,對農業生產及人民的生產生活造成嚴重的影響。自2000年以來,登陸中國的臺風強度顯著增強,洪澇災害發生頻率明顯上升。與此同時,華北、東北、西南地區的干旱日數較之前分別增長了37%、16%以及10%。2013年7月28日,德國突降冰雹。冰雹的直徑達5-8厘米,長時間的冰雹造成了大量的人員傷亡及財產損失。8月,日本局部地區出現了持續的高溫現象,最高溫度高達40°C,近9800人因暑熱入院,其中17人死亡。
極端天氣
極端天氣導致倫敦地鐵站被淹
湖泊萎縮
在全球氣候變暖的背景下,在降水量減少而溫度升高的情況下,如果未來湖泊內的水體蒸發速度持續加快,湖泊面積將日趨收縮。在入湖來水量不發生改變的情況下,湖泊水體的含鹽量將持續增加,湖泊將逐漸變為鹽湖。
湖泊萎縮
糧食問題
全球氣候變暖所引起的氣溫上升及降水量變化將直接影響農作物產量和農作物的分布,農業耕種活動將受到影響。受全球變暖的影響,土壤的固碳能力將會xxx削弱。科學家們研究發現,截至目前,全球約有33%的土壤發生了退化,并直接導致了土壤活力及生產力的下降。在此情況下,可耕種的農田及可種植的作物都呈現出下降的趨勢。
非洲多國糧食問題持續加重
據了解,1981年至2010年間,全球的玉米、小麥、大豆等農作物的產量急速下跌,其他主要農作物的產量也受到了嚴重影響。全球糧食系統的安全性和穩定性正在面臨巨大的挑戰。因糧食問題引發的國際性動亂事件將會增多。科學家們還指出,預計到2050年,每年將有超過50多萬人死于食物供應不足,以低收入人群為主的近1.8億人將面臨饑餓的風險。
生態系統
在全球氣候變暖的作用下,南極冰架崩解的速度急劇增加,生物多樣性及植被分布正經歷著持續的變化。全球變暖導致生態系統的特征逐漸消弭,為了適應生存,物種會大量遷徙至新的生態系統中,原有的生態系統平衡會被破壞。專家指出,有80%的物種的活動區域將轉向兩極或更高的緯度,在物種轉移的過程中,或將出現“物種難民”。例如,有一種候鳥,每年夏季都要從澳大利亞飛到中國的東北部地區。受氣候變暖的影響,夏天被延長,這種候鳥在中國東北部地區停留的時間變長,從澳大利亞飛出的時間也相對延后。受此變化影響,這種候鳥食用的害蟲得不到消滅,大量的森林被害蟲破壞。
生物的生存環境被破壞
企鵝大規模遷徙
此外,大量的物種遷徙會導致新物種系統的不斷出現,生態結構、生態分布將會持續發生變化,一些物種將會因為無法適應新的生態環境而提前滅絕。據悉,近些年來,北極哈得遜灣的結冰期較30年前縮短了近3個星期,南極的冰蓋急速融化,南極的企鵝與北極的北極熊的生存環境岌岌可危。
人類健康
全球氣候變暖會導致全球出現異常高溫和異常低溫的現象,將造成大量的人員傷亡。據研究,全球范圍內約有7.7%的死亡事件與異常高溫和異常低溫有關。郭玉明教授及其團隊在對2000年-2019年間全世界的死亡率和氣溫情況進行了仔細的對比研究后發現,異常氣溫會誘發心、肺等重大疾病的發病。
受全球氣候變暖的影響,大多數“喜熱病菌”在高溫下存活的時間和空間明顯增加,很多區域類病毒的活動范圍將擴展到全世界。 瘧疾、淋巴腺絲蟲病、血吸蟲病、霍亂、黑熱病、登革熱等熱相關疾病的傳播區域日趨擴大,發病率和致死率都明顯增加,嚴重威脅著全人類的建康。與此同時,昆蟲的活動范圍及活躍時間都明顯增加,蟲媒傳染病的發病率及傳播區域也將明顯增加。此外,空氣中懸浮的顆粒物逐漸增多,風速減弱直接削弱了大氣自身的凈化能力。
非洲諸國爆發的霍亂疫情
此外,科學家們還發現,隨著兩極冰山的融化,冰山內駐留的大量微生物及有害物質將被釋放出來。這些物質包括殺蟲劑DDT以及氯丹在內的致癌物質。科學家們指出,到2100年,全世界50%-75%的人類將面臨極端氣候帶來的直接及間接威脅。
政治經濟
全球氣候變暖將為全球帶來嚴重的經濟損失,若不加以制止,它會造成更加嚴重的災難性后果。世界銀行預測,在2030年,全球氣候變暖將導致1.2億人面臨貧困危機。專家預測,在最壞的情況下,全世界將有將近33%的人在極熱和不適宜居住的氣候環境下生存,生存環境的氣候或將類似于撒哈拉沙漠的氣候。這些因素將會推動環境移民的發展。此外,對于自然資源的爭奪也將不斷加劇,更多的人將面對無家可歸的局面。
全球氣候變暖將加深全球經濟的不平等,并會將此不平等一直延續下去。最受此影響的地區將發生在撒哈拉以南的非洲地區,因為那里的本地人嚴重依賴于自然生態系統和原始農業資源。然而,這些地區的排放量往往很少。若是對所有國家都采取同樣的氣候改革要求,不平等問題就將會出現。全球氣候變暖的治理是所有國家都應該參與進去的。然而應對全球氣候變暖所制定的一系列法規卻損害了一些化石燃料出口國的經濟利益。
小結
世界衛生組織指出,提升國際防洪能力以及普及抗旱植物的種植雖可在一定程度下減緩氣候變暖的影響,但它們的作用是極其有限的。如果各國不聯合起來采取更有效的措施協同抑制全球變暖發展進程,那么社會和生態系統將會面臨更嚴重的損害,全球氣候變暖問題將會變成21世紀全球健康的xxx威脅。
治理方法
編輯國際合作
1972年,聯合國人類環境會議在瑞典首都斯德哥爾摩召開,它被看作是國際社會正視環境問題的開始。在1979年2月召開的xxx屆世界氣候大會上,各國代表就“氣候與人類”議題進行了深度討論,并發表了聲明。聲明指出人類為了擴大活動區域所做的一系列活動已對全球氣候與環境造成了嚴重的影響,各國必須協同合作,重視氣候變化對人類社會的影響,并制定新的人類社會發展規劃。
1985年10月9日至15日,聯合國環境規劃署、世界氣象組織和國際科學會委員會聯合舉辦了菲拉赫氣候會議,該會議主要探討了包括二氧化碳在內的所有溫室氣體對氣候的影響,正式決定就以二氧化碳為代表的溫室氣體對氣候的影響進行監測。
1988年11月,世界氣象組織和聯合國環境規劃署共同建立了聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)。截至目前,該組織已對全球氣候變化以及其帶來的影響進行了多次的評估,為全球氣候變暖的研究提供了理論和數據支持。
1992年5月9日,《聯合國氣候變化框架公約》被通過。該條約規定,簽約各國必須協同努力,將溫室氣體濃度保持在平穩的水平上。截至目前,幾乎所有的國家都是《聯合國氣候變化框架公約》的締約國。《聯合國氣候變化框架公約》的主要目標是阻止人類活動危害全球氣候系統。該合約要求各國必須協同合作,將溫室氣體濃度維持在適合生態系統、農業生產以及經濟發展的水平上。公約本身并未限制溫室氣體的排放,只是為各國提供了一個環保框架。研究表明,自該公約簽署以來,全球范圍內的溫室氣體排放水平有所提高。
1997年12月1日至11日,在日本東京舉行的公約第三次締約方大會上,《京都議定書》被發布。《京都議定書》以國際性公約的形式對發達國家的二氧化碳等溫室氣體的排放量加以限制。77國集團在會議期間提出要求,由于發達國家溫室氣體的排放量遠遠大于發展中國家,發達國家應帶頭減少溫室氣體的排放量。而發展中國家因為自身需求,不得不排放更多的溫室氣體。
2009年,聯合國氣候變化大會制定了《哥本哈根協議》,此協議被包括77國集團在內的貧困國家所拒絕,該協議并未被通過。該協議呼吁將氣溫升高幅度壓低在 2 °C以下。此外,會議還提出設立綠色氣候基金,并在2020年以前每年向發展中國家發放1000億美元助其緩解和適應氣候變化所帶來的一系列困難。截至2020年,只有833億被交付。
2016年,175個國家在法國巴黎簽署《巴黎協定》,該協定為2020年后各國的氣候管控行動提出了指導性意見。它指出,全球各國今后的主要目標是將全球氣溫的漲幅控制在1.5°C以內,并將全球氣溫的漲幅限制在高于前工業化時期水平的2.0°C以內。該協定還規定,直到2030,全球溫室氣體的排放量要降低至400億噸。據了解,截至11月1號,已有92個締約國批準了該協定。
2021年10月31日,二十國集團xxx第十六次峰會以視頻會議的形式召開,會上,各成員國一致同意將全球平均氣溫上升的幅度限制在1.5°C以內。
政策支持
截至目前為止,大量減少溫室氣體排放的政策、法律法規已經出臺,它們為緩解全球氣候變暖起到了相當大的作用。據了解,2017年,全球化石燃料的直接補貼將近3190億美元,若將其他間接花費計入其中,那花費將高達5.2萬億美元。專家指出,若是終止這些活動,全球二氧化碳的排放量將減少28%,因空氣污染致死的事件也將降低46%。從化石燃料補貼上節省下的資金可用來支持向清潔能源過渡。截至2019年,全球多國已對二氧化碳排放定價,并對全球20%的溫室氣體排放活動收費。此外,有國家還對公用事業單位可再生能源的使用提出了硬性規定。
減排回收
降低溫室氣體排放量是目前全球公認的最有效的減緩全球氣候變暖的方法。為了將全球氣溫上升的速度限制在1.5 °C以下,到2050年,全球溫室氣體必須實現零排放。為了實現這一目標,各國必須對能源、建筑、交通、房地產、輕重工業等領域進行大刀闊斧的改革。此外,聯合國環境規劃署還指出,為了實現1.5 °C的目標,按照《巴黎協定》的有關要求,各國必須大幅度的降低溫室氣體的排放量。
可再生能源
以太陽能、風能、水力發電、生物能源、地熱能為代表的可再生能源是緩解全球氣候變暖的關鍵性因素。據統計,在2018年,化石燃料占全球使用總能源的80%,剩下的20%分別為核能、生物能源、風能、太陽能和地熱能等可再生能源。可再生能源可以不受供應限制的提供能量,并且不會產生任何二氧化碳的排放。
近年來,各國政府正在大力發展可再生能源。據統計,2000年至2011年,全球的風力發電量共增加220GW,太陽能光伏電池的容量增長約65GW。此外,在全球許多國家,太陽能發電和風能發電被公認為是最便宜的新能源發電形式。與此同時,核能與水力發電也在全球范圍內廣泛運用。此外,各國都在努力實現碳中和。預計到2050年,煤炭等高污染燃料將被徹底淘汰。
在未來,可再生能源也將被用于供暖和運輸行業。通過熱泵技術的應用,供暖行業可以逐步脫碳。為了減少尾氣的排放,以內燃機為主要燃料的汽車需要替換為電力汽車。與此同時,更多人也開始選擇綠色的出行方式,例如騎自行車或者步行。對于航空業來說,低碳燃料的使用可以xxx減少溫室氣體的排放。
適應能力調整
適應能力調整是指人類在充分了解當前氣候情況及可預測到的氣候變化對人類社會產生的影響后所進行的自我調整過程。在全球氣候變暖現象無法抑制的情況下,在嚴重的、廣泛的、不可逆轉的風險下,人類必須調整自身的適應能力。面對越來越多的潛在氣候風險,人類需要更多的變革性適應調整,完成這些變革性的適應調整往往需要極為昂貴的代價。受地域、人口、經濟等因素的影響,不同國家、不同地區對氣候變化的適應能力不同,發展中國家對氣候變化的適應能力低于發達國家。21世紀初期,很多低收入國家及中等收入國家都已投入了大量的人力財力去發展當地的基礎衛生設施和電力設施,這些國家對氣候變化的適應能力有所增加。然而由于資金不足等原因,這些國家的適應能力遠遠落后于高收入國家。
伴隨著海平面上升問題的加劇,為了適應此危機,人類除了提高防洪能力外,還要學會在洪災來臨時如何有效撤退。面臨未來有可能出現的異常高溫現象,解決異常高溫給人類帶來的影響極受經濟收入的影響,靠避免高溫勞作及空調的使用并不適合所有人,特別是窮人。
農業方面,適應能力的調整包括轉而食用可持續飲食、通過基因改良實現作物耐熱性的提高、土地防侵蝕技術的研究等方法。大力推進植樹造林,紅樹林的種植可以對風暴的緩沖起到有效作用。對氣候適應能力的培訓教育、完善的預警系統及有效地轉移避險也被看做是有效的適應方法。
人為干預可以幫助生態系統適應氣候變化,可以提前將物種遷移到更適合它們居住的氣候環境區。自然區和半自然區的保護及重建可以幫助物種適應生態環境。這些提高生態環境適應能力的舉措不僅有助于物種的適應,還可以為人類提供一個更加適宜生存的生態環境。舉例來說,拓寬河流不僅可以給河流更多的空間儲存更多的水量,還可以減少洪災發生的概率。
適應氣候變化與緩解氣候變化既是相互協同的、也是相互制衡的。提高糧食產量對適應氣候變化與緩解氣候變化都是有利的,二者互為協同。空調的使用使人類可以更好地適應暑熱,卻同時增加了能源需求。密集型城市的發展可能對減少溫室氣體的排放起到一定的作用,但它會增加城市的熱島效應,使得溫度升高,制約氣候變化的緩解。
節能
降低能源需求也是減少溫室氣體排放的重要手段之一。更少的能源消耗不僅會為清潔能源帶來更大的發展空間,還能xxx限度的限制碳密集基礎設施的發展。然而,此戰略并非適合于所有行業。因此在節能的同時,對現有產品的更新改造尤為重要。提升電機的供熱效率、研究低耗能產品可以極大程度的節能減排。
農業林業
減少食物和農產品的需求、減少農業生產過程中產生的溫室氣體排放、提高土地的生產力、保護及恢復林業等措施可將農業和林業的溫室氣體排放量降到最低。為了保護林業資源,全球的非法砍伐必須被禁止,植樹造林項目必須被大力發展。
碳封存
森林不僅對氣候的恢復有著極好的作用,還可對溫室氣體進行封封存。大規模的植樹造林可以增加天然碳匯,使更多的二氧化碳被吸收封村。沿海濕地、草原也可以對碳進行封存。農民可以通過減少耕作頻率強度以及使用肥料改良土壤的方式促進土地自身的碳封存。此外,通過科技手段將二氧化碳封存起來并進行壓縮、儲存或者掩埋也可實現二氧化碳與大氣分離。此技術與生物能源技術相結合,可以實現二氧化碳的負排放。但它的成本相對比較昂貴。在本世紀中期,碳封存技術將對限制二氧化碳的排放起到至關重要的作用。
取得成果
編輯2019年,英國議會宣布進入“氣候緊急狀態”。在它之后,各個國家紛紛效仿。同年,歐盟宣布進入“氣候和環境緊急狀態”。歐盟委員會通過了《歐洲綠色協議》,協議表示歐洲的目標是在2050年實現碳中和。此后,亞洲各國也作出類似的承諾。韓國和日本承諾在2050年實現碳中和,中國表示將在2060年前實現碳中和。2011年,歐盟委員會發布“減碳55”法案,該法案對歐盟各國的汽車行業提出了指導意見。根據該法案規定,2035年起,歐洲市場上的新車必須都是零排放汽車。印度政府也對可再生能源的開發制定了一系列激勵措施。然而,印度政府也在制定大規模擴大煤炭使用的計劃。越南表示,將在2040左右盡快淘汰煤炭。截止到2021年,根據48個《巴黎協定》締約國所提供的氣候改進進度來看,溫室氣體的排放量已比2010年下降約0.5個百分點。《生物多樣性公約》第十五次締約方大會(COP15)第二階段會議于2022年12月19日凌晨通過了“昆明-蒙特利爾全球生物多樣性框架”(簡稱“框架”),各締約國就資源調動、遺傳資源數字序列信息(DSI)等議題達成了共識,并決定設立‘框架’的基金。
輿論爭議
編輯全球氣候變暖問題在20世紀80年代末引起了公眾的廣泛關注。然而,對于全球氣候變暖的認識理解,民眾存在著顯著的的差異,該差異體現在地域、性別、年齡和政治面貌上。據調查,受過高等教育的人、女人和年輕人更重視全球氣候變暖現象,他們相信氣候的異常變化對于人類來說是重大的威脅。調查還發現,不同國家對全球氣候變暖的關注也各不相同,二氧化碳等溫室氣體排放量較大的國家很少關注全球變暖問題。 調查還發現,民眾對全球氣候變暖的擔憂程度與民眾對氣候變化政策的支持度成正比。
支持論說
學術學者
2010年,斯坦福大學教授威廉·安德雷格所在團隊曾對超過1300名氣候學家進行了調研。研究顯示,在所有積極從事氣象學研究的氣候學家中,97%-98%的人都支持人類活動影響全球氣候變暖這一觀點。2013年,學者約翰·庫克曾對4014篇涉及到全球氣候暖問題的學術論文進行了分析研究。研究表明,在所有的學術論文中,超過97%的論文支持人類活動引發全球氣候變暖的觀點,只有2%的論文支持人類活動與全球氣候變暖現象無關這一觀點。此外,為了更好地了解學術界對全球氣候變暖問題的看法,庫克通過郵件形式征求了1189名氣象學家的意見。有97.2%的氣象學家回復并支持人類活動影響全球氣候變暖這一觀點。
科學組織
2004年,非政府國際北極科學委員會對外發表了《北極氣候影響評估》報告,對人類活動造成全球氣候變暖產生的這一觀點表示支持。2017年,美國國家海洋和大氣管理局與美國全球變化研究計劃組織共同對外發表了《氣候科學特別報告: 第四次國家氣候評估》,該評估報告認為截至目前,沒有任何可靠的證據可證明除人類活動外有其他因素導致了全球氣候變暖的產生。截止至2022年,IPCC組織已經對全球氣候變暖趨勢做出了5次測評,結果皆表示人類活動引發并加劇了全球氣候變暖現象,美國科學院、世界氣象組織、世界衛生組織、澳 大 利 亞地質學會、加拿xxx氣與海洋學會等大部分的國際組織都對這些測評結果表示支持。
反對論點
2012年,16位科學家在《華爾街日報》上共同發表文章,對二氧化碳導致全球變暖一說提出質疑。他們認為全球氣候變暖并不是科學的論證。2011年9月份,諾貝爾獎得主、物理學家伊瓦爾·賈埃弗宣布退出美國物理學會并表示由于他無法認同美國物理學會聲明中的一些說法,所以他不再延續會員資格。美國參議員詹姆斯·英霍夫編寫了一本名為《xxx的騙局:全球氣候變暖陰謀如何威脅你的未來》的書籍,書中他對氣候科學的有效性提出了質疑。威廉·哈珀博士指出,由于世界一直處在二氧化碳缺乏的狀態,所以更多的二氧化碳對世界是有益的。
2003年,編輯克里斯·德弗賴塔斯博士在學術期刊《氣候研究》(Climate Research)中發表了一篇與政治導向相左的文章,德弗賴塔斯表示,若是要以過去千余年的氣候情況為基礎研究當今的氣候變化,那么近期的氣溫異常變暖并非是異常現象。他的這一觀點遭到了國際范圍內大批全球變暖論支持者的抨擊,大家都要求撤銷他的編輯職位和大學教職。
人類無罪說
前美國國家大氣海洋顧問委員會副主席辛格指出氣候的變化與人類行為沒有任何關系。美國非政府間國際氣候變化專門委員會也指出全球氣候變暖并非人類造成的。一些專家學者也指出全球氣候變暖是在地球規律轉動周期及自然因素的影響下形成的,人類對于氣候的影響可忽略不計。
證據不足說
加拿大氣候學博士蒂莫西指出并沒有可靠的數據表明全球氣候正在異常變暖,他甚至對“地球恒溫”說表示懷疑。專家學者們還對二氧化碳濃度是否能影響全球氣候表示懷疑。學者錢維宏指出,沒有任何數據可以證明全球氣溫與二氧化碳濃度有任何關系。
抗議活動
2018年,瑞典女孩格蕾塔·通貝里多次靜坐在瑞典議會大廈門前。她手舉“為氣候罷課”的標語對瑞典政府在減排工作上的不作為表示抗議。此事件迅速被國際社會知曉,并掀起了一場“為氣候罷課”熱潮,世界各地有近1400萬名學生走上街頭,參與到格蕾塔·通貝里發起的“周五為明天”抗議活動中。
影視作品
編輯《后天(The Day After Tomorrow)》是由著名導演羅蘭·艾默里奇執導,杰弗利·納赫馬諾夫、羅蘭·艾默里奇執編,杰克·吉倫哈爾、丹尼斯·奎德等一眾著名演員出演的一部科幻災難影片。該片講述了在全球氣候變暖的影響下,地球其后發生了異變,各種災難接踵而至,全球陷入到另一個冰期的故事。該片于2004年5月17于墨西哥首映,并于2005年榮獲了第58屆英國電影學院獎最佳特殊視覺效果獎等多個獎項。
《難以忽視的真相 (An Inconvenient Truth)》是一部由戴維斯·古根海姆執導,美國政治家阿爾·戈爾執編并參演的有關環境保護的紀錄片。該片講述了一個普通公民為推動環保事業做出了一系列不懈努力。該片于2006年1月24日在圣丹斯電影節上上映。
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