气象大讲堂：气候变化科普知识讲座

       由中国气象报社主办的“气象大讲堂”系列报告活动在中国气象局正式启动。作为*受邀嘉宾，中国工程院院士丁一汇以《气候变化的挑战——过去、现在、将来》为题，讲述了气候变化方面的科普知识。

　　千万年来，地球的气候在不断地变化着，但地质年代的气候变化总体上是缓慢的，而现代气候变化是快速的，它比地质年代的气候变化速率一般要快一千到一万倍。二氧化碳是气候变化的一个关键驱动力。

　　近百年的现代气候变化是由自然的气候波动与人类活动共同造成的，而近50年的变暖主要是由人类活动造成的。这种科学的共识促成了政治层面重大决策的产生，即制定了《联合国气候变化框架公约》与《京都议定书》。

　　气候变化对中国的生态系统和国民经济产生了明显影响，正负面影响皆存，但负面影响会加剧。超过临界值的气候变暖对中国来说主要不是“福音”，而是“灾害”或“灾难”。

　　应对气候变化的科学发展观在国家、部门与企业、个人三个层面上是一致的。中国政府面临发展和减排的双重任务，社会经济部门与企业既面临着水资源、农业、海平面、重大工程建设等方面的安全问题，也担负着发展高新技术、加快新能源研究的重大任务。个人要尽一切努力节约能源，改变消费模式和习惯，树立牢固的保护气候和环境的意识。

气候变化的“前世今生”

　　在地球气候演变的地质年代，地球上的气候有过很暖的时期，那时，大气中的二氧化碳浓度很高，曾达到过3000ppmv至7000ppmv（ppmv，指同温同压下其体积占空气体积的比例为百万分之一）。

　　但在1亿年前也曾出现了三次大冰河期，分别发生在22亿至24亿年前、6亿至7.5亿年前和2.8亿年前。那时，*海洋一片冰封，通过冰—反照率反馈机制，zui后都被冰封，成为了冰雪的海洋。

　　后来，大陆漂移、板块碰撞使地壳变形，同时又有火山爆发，其排放的二氧化碳“闯入”大气，使大气中二氧化碳的浓度增加。由于二氧化碳产生温室效应，并且风吹降尘染黑冰盖减少了阳光反照率，地表温度上升到了一个临界值，冰冷坚硬的热带冰层开始融化。从此，气候变暖增强并扩展到，zui后整个地球成为了无冰的“水球”。直到1亿年前左右，地壳板块运动减慢，地球上的气候才进入稳定状态。

　　6500万年前，白垩纪结束，温暖的气候也随之结束了。此后，地球气候不断变冷。到了250万年前，气候十分寒冷。但在6000万年前以来的气候变冷期，总体上气候比今天暖，二氧化碳浓度比今天高。

　　由上可见，无论在任何时期、有任何起因，地质资料都告诉我们，二氧化碳与温度变化以相同的趋势在演变，二氧化碳是气候变化的一个关键驱动力。

　　人类排放的二氧化碳是地球气候变化在近代的一个新的驱动力。观测结果表明，工业化以来，大气中的温室气体明显增加，目前二氧化碳的浓度达到了42万年来的zui大值，而20世纪也是过去2000年中zui温暖的100年。地质结构（如板块运动）和火山爆发、温室气体的变化（自然产生和人类活动产生的）、气候系统内部的变化等，共同推动了地球现代气候变化。

　　根据米兰科维奇（Milankovitch）循环理论，气候平均具有周期为10万年左右的“冰期—间冰期”循环。这种自然的轨道强迫可在几千年时间的尺度上影响关键的气候系统，如季风、海洋环流、大气的温室气体含量等。我们目前处于末次间冰期后期，但其将向冰期演变的冷却趋势却不会减缓现代变暖的步伐。科学家们指出，至少在30000年之内地球不会自然地进入下一个冰河期。

　　

　　人类活动：现代气候变化的一种主要驱动力

　　在关于气候变化成因的认识方面，IPCC加快了前进的步伐。IPCC第三次评估报告（2001年）指出，新的、更强的证据表明，过去50年观测到的大部分增暖“可能”归因于人类活动（66％以上可能性）；而其第四次评估报告（2007年）指出，人类活动“很可能”是气候变暖的主要原因（90％以上可能性）。

　　有三方面的证据，让躲在工业化后二氧化碳增加背后的“真凶”显露原形，它就是化石燃料的燃烧：首先，南极和格林兰冰芯记录表明，在工业革命前后，大气中二氧化碳开始迅速增加，从那以后，其浓度变化大致与化石燃料消耗的增长率相近；其次，北半球大气二氧化碳浓度比南半球的要高一些，因为大多数强排放源位于北半球；第三，大气中氧含量每年减少3ppmv，这与大气中二氧化碳的增加是相对应的，因为二氧化碳是燃烧的产物。