未来100年全球气候可能的变化和影响以及人类社会的响应

硕士研究生课程论文（2014—2015学年第1学期）论文题目：未来100年全球气候可能的变化和影响以及人类社会的响应姓名：刘学利学号：1410140206课程名称：地理系统科学授课教师：邓慧平学时：32学分：2学院：环境与规划专业：自然地理年级：2014级论文成绩：基本要求1、课程论文应包含论文题目、作者姓名、摘要、关键词、正文及参考文献等内容，摘要500字左右，关键词3～5个，参考文献不少于6篇，相关专业应有一定的外文文献；全文文科应不少于5000字，理工科应不少于4000字。2、课程论文须符合相应学科学术规范，具有一定的学术价值，凡经学校检查或抽查不合格者，一律取消该门课程成绩和学分。3、课程论文用A4纸双面打印，左侧装订。字体全部用宋体简体，题目用小二号字加粗，标题行用小四号字加粗，正文内容用小四号字。经学院同意，课程论文可以用英文撰写，字体用TimesNewRoman，题目用18号字加粗，标题行用14号字加粗，正文内容用12号字。行距为固定值20磅，页边距左为2.5cm、右为2cm、上为2.5cm，下为2.0cm；其他格式请参照学位论文要求。聊城大学研究生课程论文（设计）评价标准指标评价内容评分等级（分值）得分ABCD选题选题是否新颖；是否有具有较高的理论或实践价值；是否与本门课程密切相关。20—1615—1110—65—0论证思路是否清晰；逻辑是否严密；结构是否严谨；研究方法是否得当；论证是否充分；是否具有创新性。20—1615—1110—65—0文献文献资料是否翔实；是否具有代表性；参考文献是否规范。20—1615—1110—65—0规范文字表达是否准确、流畅；数据是否真实、准确；体例是否规范；是否符合学术道德规范。20—1615—1110—65—0能力是否运用了本门课程的有关理论知识；是否体现了科学研究能力。20—1615—1110—65—0导师评语：总成绩：导师签名：年月日未来100年全球气候可能的变化和影响以及人类社会的响应摘要：由于人类不合理的开发利用资源，全球气候已经发生了前所未有的变化。随着社会经济的快速发展，未来的全球气候仍将处于以全球变暖为主题的不断变化的趋势下。随着全球不断的变暖，将会造成一系列的全球问题，例如海平面升高，破坏现有冰雪圈，破坏陆地生态系统，甚至会增加极端气候事件。全球气候变化的威胁已经跨越国界,成为人类社会共同面临的严峻挑战。如何认识气候变化、适应气候变化不仅是科学前沿的问题,也关系到未来国家的发展,是当前和未来一段时期科学界、决策者和公众的普遍关注热点。在坚持可持续发展的基础上,加强广泛的国际合作,采取联合行动,共同应对气候变化的挑战,正成为国际共识。摘要：全球变暖温室气体气候变化极端气候事件人类响应引言全球气候问题正在成为当今国际社会关注的热点。2007年1月17日,拥有17名诺贝尔物理学奖得主的《原子科学家公报》理事会宜布,将世界末日钟拨快2分钟,以告示“气候变暖”首次成为影响人类生存的关键因索。全球气候变化关系到国家安全和可持续发展。2004年2月,《英国观察家报》披露了美国国防部向布什总统递交的报告,报告认为:未来20年,全球气候变化对人类构成的威胁将超过恐怖主义,届时因气候变暖、全球海平面升高,人类赖以生存的土地和资源将锐减[1]。气候变化正在对人类的生存环境和社会的可持续发展产生前所未有的影响,对全球气候变化问题的研究已经跨越了自然、经济和社会科学各领域。以温室气体减排为核心的气候变化谈判已经成为当今国际环境外交斗争的热点和国际外交事务的重要内容。科学研究表明,近百年来全球气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,这种变化给人类带来不容回避的挑战,保护气候的征程任重道远[2]。1未来的温室气体排放情况温室效应原指透过温室玻璃入射的阳光所造成的室内增温受阻于玻瑞不易散失的效应。大气中二氧化碳等气体对于来自太阳的短波辐射吸收很少,地表受到太阳短波辐射加热,温度增高,再以长波形式向外辐射能量。地表的长波辐射绝大部分被大气中的水蒸气和二长化碳吸收,加热下层大气,大气也以长波向外辐射能量,其中大部分辐射能又返回地表,使地表和大气下层的温度增高。这类气体所产生的气候效应与温室玻璃的作用类似,也称为温室效应,相关的气体称为温室气体。研究表明，温室效应的主要贡献者是CO2。未来能源生产和利用过程中的温室气休排放将取决于一系列因素,它包括:人口增长、经济发展、资源的可获得量及其费用、技术进步以及减少CO、NOx和SOx等这些对全球气候也有影响的传统污染物排放的政策。基于这个原因,IPCC第一工作组委托美国国家环保局开发了大气稳定柜架(ASF),分析了未来温室气体排放的6个不同方案,提出可供选择的全球性展望。由于非碳电源重要性的增加,使CO2排放量的增长率略低于同期一次能源消费量的增份率。总的来说,从1990年到2100年、CO2排放量将以年均1.1%的速度增长，而同期的经济年均增长率为2.3%。能源消费排放的CO主要来自运输部门,也将有明显的增长。OECD国家以及东欧(包括前苏联部分),由于采取了排放控制政策,其NOx和CO的排放量将有明显的下降。与此同时,在发展中国家,由于经济发展引起的交通部门能源需求的迅速增长,使其CO的排放量增加超过上述的削减量。NOx的排放量也将遵循相同的模式,由于运输用能的增长到2100年将翻番。SOx的排放量也类似NOx,OECD与东欧国家所采取的排放控制策,由于发展中国家化石燃料尤其是煤炭消费量的迅速增长而抵消。2未来全球气候的可能变化气候作为人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分,它的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济产生深刻影响(DingandGeng,1998)。近些年来,气候除了自然的周期性波动以外,越来越多地受到人为因素的影响,其中最显著的是全球大气化学组成的改变,主要是臭氧耗减和温室气体的增加。人类活动是导致过去100年中全球气候变化的最重要因素,人为引起的变化已经可以与自然变化区分开来,而且人为影响的结果已大于过去1000年的气候自然变化的结果(孙成权等,2003)。在全球变暖的大背景下,近百年来中国的气候也在变暖,以西北、华北、东北最为明显,尤其是华北地区出现了暖干化趋势[3]。近百年来,地球气候经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化,预计未来50-100的年全球和我国的气候将继续向变暖的方向发展。对此，各国的科学家使用31个复杂气候模式，对6种代表性温室气体排放情景下未来100年的全球气候变化进行了预测。其结果表明：全球平均地表气温到2100年将比1990年上升1.4-5.8℃。这一增温值将是20世纪内增温值（0.6℃左右）的2-10倍，可能是近一万年中增温速率最快的。而过去和未来排放的二氧化碳将使增暖和海平面上升延续达千年以上。2100年全球平均海平面将比1990年上升0.09-0.88米。一些极端事件（如高温天气、强降水、热带气旋强风等）发生的频率将会增加[4]。3未来气候变化的可能影响全球气候变吸的影响主要有海平面上升、冰川与冰盖退缩、气候带移动和气候灾害。它们对人类社会造成的危害已经不是一种预侧,而是现实的危险,且还在不断增加。3.1对海平面的影响1961年以来的观测表明,全球海洋已经并且正在吸收增加到气候系统内的80%以上热量,海洋升温已延伸到至少3000m的深海。升温引发海水膨胀,导致海平面上升,20世纪全球海平面上升约0.17m[5]。近百年来随着全球气候变暖,全球平均海平面大约上升了10-15厘米,而且呈加速上升的趋势:1930-1960年上升速率为0.5毫米/年,1960-1990年为1.1毫米/年,1990-2000年为2.7毫米/年,近lO年全球海平面年均上升幅度大约为2.5-3.84毫米。估计未来100年当全球增暖1.5-4.5℃时,海平面将会上升20一165厘米。全球约有近一半人口(30亿)居住在距离海洋200公里的范围以内,百万以上人口的城市中2/5位于沿海地区。如果海平面上升l米,全球将会有5×106公里2的土地被淹没,会影响世界10多亿人口和1/3的耕地。2001年,太平洋岛国图鲁瓦举国移民新西兰,成为世界上第一个因为海平面上升而全民迁移的国家。海平面上升还会导致海岸带侵蚀加剧、盐水人侵增强、影响热带沿海和岛屿地区红木林和珊瑚礁生态系统的正常生长。海平面上升还将导致热带气旋的频率和强度增加。近50年来,中国沿海海平面平均上升速率为2.6毫米/年,略高于全球海平面上升速率。2003年我国沿海海平面比常年平均海平面高6O毫米,近几年上升速率在加快。预侧到2100年海平面上升幅度将达28-68厘米。海平面上升会加剧我国沿海地区风暴潮灾害的破坏程度,增加沿海城市受洪涝灾害的威胁[6]。3.2对冰雪圈的影响冰冻圈在全球变暖过程中扮演着重要角色，它记录着不同时间尺度的气候和环境信息，对中、低纬地区冰冻圈最发育的我国来说，它又与水资源、生态保护、气候预测和可持续发展密不可分。中国是一个冰川大国，拥有现代冰川46377条，多年冻土的面积达220万平方公里，季节冻土占70%的国土面积。目前西部地区冰川连续退缩。预计到2050年，青藏高原冬季最低气温升高约3.1-3.4℃，夏季最高气温升高约1.8-3.2℃，冻土变化会直接威胁到如青藏公路、青藏铁路、格—拉输油管线、兰—西—拉光缆线等冻土区（包括东北冻土区）工程的建设、安全运营与维护[7]。伴随全球变暖,山地冰川和极地冰盖加速融化,全球大部分冰川处于退缩状态。其中,1890-1974年,北美洲落基山脉24条冰川每年平均退缩达到15.2米;1850-1988年,欧洲阿尔卑斯山4条冰川每年退缩15.6米,非洲赤道地区的乞力马扎罗冰川现在几乎完全消失。1960-2000年全球冰川累计冰量减少5000公里3,1980一2O04年全球冰川的平均厚度共减少了大约9米,而2003年全球冰川平均厚度减少量为1.2米,为最近几十年的最高值。全球冰川消失速度的加快在过去20年中变得越来越明显。随着全球进一步增暖,高山季节性积雪持续时间将缩短,春季大范围积雪提前消失,积雪量将较大幅度减少,积雪年际变率显著增大[8]。北极夏季海冰的范围在过去50年减少了近27%。与以往相比,过去30年来海冰面积减少的速度增加了20%。最近20年,海冰厚度以每l0年7%-9%的速度减少。1980年代初,北极夏季海冰的面积大约为8×106公里2,2005年的面积为5.5×lO6公里2,退缩到了历史最小的范围,比多年平均值低约20%。整个北冰洋可能在20-30年内迅速变成无冰区。在今后l0-20年内,人们就可以在夏季环球航行时直接穿越北冰洋。然而依赖北极海冰盖生存的动物将会面临灭绝的境地。有统计数据显示,加拿大哈得孙河附近北极熊的数量已经从1989年的1200只下降到了2004年的950只。1979一2002年,格陵兰冰盖消融区增加了16%,最近5年消融区冰面急剧下降,如果格陵兰冰盖的冰全部融化,全球海平面将上升7米。3.3对水资源的影响水资源对气候变化尤其是全球变暖的响应问题,包括水循环过程、水量时空分布、降水极端事件与洪涝灾害等的改变,事关人类的生存与发展(Gle-ick,1989)。长期以来,水文学者把气候静态地看作某种统计的平衡,忽略了变化环境下的水资源形成与演化规律问题(Perry,1993)。随着对全球变化尤其是气候变化认识的不断深入,水文、水资源对全球气候变化的响应问题引起广泛关注,已成为国际研究热点问题[9]。在1900—2005年期间,一些地区的降水呈现显著增加趋势,如南美洲及北美洲的东部、欧洲北部及亚洲的中部和北部;而地中海地区、南非和南亚等地区则呈干旱化趋势[10]。因此,目前全球气候变暖已是不争的事实。水是大气环流和水文循环中的重要要素,是全球气候变化最直接和最重要的影响领域。全球气候变暖将加速大气环流和水文循环过程,将引起水资源量和空间上的分布变化,导致我国水资源短缺的问题更加突出,水环境生态问题可能会进一步恶化,而且严重洪涝和大范围干旱等极端天气灾害的发生频率和量级也可