气候变化的事实、影响及对策 秦大河-第2部分

按键盘上方向键 ← 或 → 可快速上下翻页，按键盘上的 Enter 键可回到本书目录页，按键盘上方向键 ↑ 可回到本页顶部！
————未阅读完？加入书签已便下次继续阅读！


到陌生，因而形成了流线。所以我们把冰并没有看成一个刚体，它实际上是一个薄松体、流动体，专门有这一个学科，我们叫做冰川动力学。通过冰川动力学，我们能够模拟出任何一个地点的冰的点缘，来自什么地方，它的年龄，从而恢复那个时代的环境气候记录。因此作为定年，冰体流动模式的建立，是第一项工作。我们大量的工作是野外工作，野外工作是很艰辛的。这是我们内陆考察车队，中国南极考察队，在南极运行的情况。我们还要再选一个恰当的地点，我们打一个钻提取冰芯。这是前苏联在南极东方站提取冰芯，这是一个超级项目。前苏联人从1970年干到它们解体，干了二十年，它们的科技力量和技术队伍，我们还是非常佩服的。这是俄罗斯南极钻机，这是一批科学家和技术人员，一辈子奉献到这个地方。我们看一看，这是钻取冰芯，这是钻井，从上往下钻取的情况。冰芯提出来以后，就是浅冰芯。长冰芯的规模比这个大多了。我们在一个干净的环境里边，我们对它进行一些样的初步分析。南极是非常干净的地方，所以不能有任何污染。你可以看到，这个操作者要戴着口罩，要戴着手套，穿着洁净服，把这些样品分好截取好以后运回内陆，进行高分辨率的成分分析。我们这样就能获得里面许多气候、生态环境变化的一些记录。同样的方法，我们可以从南极洲移植到北极地区，也可以移植到山地冰川。这是中国的喜马拉雅山，在这个图的左面，左面这个平台我们叫北凹，海拔七千米，再往下下一个台阶，靠左面和山体交界的这个地方，大概海拔六千五百米，我和我的同事，我和我的学生，从1993年在这个地方工作，到现在已经十个年头。我们新的考察队，因为，我很抱歉，我在这地方说我年龄大很不礼貌，在这个地方工作，我的年龄已经偏大了。所以我的研究生和我课题组的同志，现在正在向这个地方挺进，再获取一些冰芯。这是去年我们在海拔六千七百米的地方，钻取冰芯的地方。同志们，这个地方，每行进一步都要付出巨大的代价。所以那个地方，远远不是一个探险的问题。科学家的追求，在于如何在恶劣的自然条件下，获得你所需要的科学资料，并且保全你的生命，这是我们野外工作的宗旨。你可以看到，后面一个很低矮的一个山头，看到了吗，山上飘着一些奇云，那就是世界最高峰，珠穆朗玛峰。我们还有更多的工作，去年我的一个兄弟的研究组，他们到达了世界八千米以上的第十四个高峰，中国境内的西夏邦马峰。在海拔七千零五十米的地方，钻取冰芯。你们看到正前方那个白色的小头了吗，那就是世界第十四高峰，西夏邦马峰。你如果有精力，吃完晚饭散步，你就可以到达那个顶点。但是安全第一，我们不要忘了，不久前还有一批壮士，把自己生命献到了喜马拉雅山，珠穆朗玛峰。我们言归正传，科学是实事求是的，我们过去一百年的情况怎么样呢，我们看看过去一千年，北半球地表温度变化的图。我要声明，这里面所有的地图，是经过科学家发表过的图，不是我们自己造出来的图。过去一千年里面，这个地球变化的曲线，你可以看到，蓝颜色这个地方，是气候代用指标，包括黄土、山湖、树林、冰芯等等，汇集起来的这个资料，得到平均值。这个黄色的曲线，你可以看到，零距平附近变化不是很大。到了过去的上个世纪一百年，黄颜色你看到没有，气温急剧上升。我们说二十世纪是过去一千年里面，气温最高的一百年。那么过去一百多年怎么样呢，刚才那个资料，如果有些科学家不大同意，说你里面有的是代用指标，有的是气测指标，我们看一看，过去一百四十年以来，气象站观测全球气温变化的情况怎么样呢？你可以看到，从1860年开始，温度回旋当中逐渐上升，到了1940年，达到了较高温度，在六十年代，温度略有降低，八十年代开始，温度急剧开始上升。世界气象组织得到的结论是过去的一百四十年当中，全球平均升温零点四到零点八度，平均零点六度。注意其中最后十三年，它这个温暖年都出现在1983年以后。全球变暖也有季节性的，这是气象站给出的，过去二十五年全球冬季温度变暖的趋向。你可以看到这个图的特点，红颜色是升温，蓝颜色是降温。红颜色的升温，点越大升温越高，升温率越高，蓝颜色点越大，升温率越低。你可以看到北半球高纬地区，升温的幅度比较大，而且冬季的升温幅度很明显。看一看降水，过去一百年，你可以看到中国境内有很多空白点，这是因为我们气象站，很少有一百年的资料，我们大部分都是解放以后建的气象站。中高纬大陆地区降水明显增加，你看到红点出现最多的地方，是什么地方呢，是非洲，西非、中非和南美洲的部分地区。气候变化有自然因素和人为因素，这三个图里面，蓝颜色我们都是用模式计算出来的结果，什么时间呢，从1850年到2000年，就是一百五十年温度变化的模拟情况。如果我们在我们的模式里面，只考虑自然因素，你就会发现，在最近的这几十年里面，特别二、三十年里边，红颜色和蓝颜色显著分离。如果我们只考虑人类活动，你就会发现，在上个世纪五十年代前后，不太吻合。要是我们把自然因素和人为因素通通考虑，就会发现模式计算和模拟的结果完全一致，和实际结果完全一致。所以这句话是什么意思呢，这句话是说，我们数学对气候变化，主要是冷、暖　干、湿的模拟，科学上还是有一定的基础的。所以我们简单讲，过去一百年是过去一千年当中最暖的一个世纪，过去的二十年，是过去一百年里面最暖的期间。温度的升高，是和大气当中的温室气体的升高是同步的，并且全球升温的幅度不一样，也不均匀，陆地比海洋明显，高纬比低纬明显，另外冬季升温比较明显。全球降水，在中高纬地区有所增加，非洲等地方出现了长期干旱。这个里面第三条要特别注意，全球升温不均匀，陆地比海洋明显，这句话有点牵强，因为我们人类迄今为止，对海洋的观测资料不多。我们看一看，最近一百年中国的情况。我们中国的东部和西部地区，温度变化情况趋势是一样的，只不过西部的变化，比东部的变化，在上个世纪三、四十年代，幅度变小，在最后的二十年，通通都是升温的。增温情况怎么样呢，过去五十年，我们中国大陆，有两千多个气象站在同时运作，我们可以看到，中国北方地区升温显著，包括东北　华北和西北，降水情况可以看到，华北地区降水量减少，过去五十年里面，西北地区降水量增加，这个里边是用的降水变率，特别要注意，降水变率，是相对于降水量的百分比。西部地区本身降水量就少，如果它这个地方，年降水量只有一百毫米，它增加五十毫米，它的变率就是百分之五十，如果这个地方的降水量是一千毫米，增加五十（毫米），变率只有百分之五，所以大家要特别注意，西部虽然变率比较大，降水量也增加，但是它的总的水量，仍然是有限的。中国气象局在全国有两千六百个气象站在运行，可以说它是立体结构，有地面站，有太空站，也有对地观测的风云一号和二号卫星，我们还有大气本底、雷达、酸雨等等一系列的监测手段，实施对大气圈表层、中层到高层的天气情况的监测，这为我们气候变化研究，提供了坚强的数据。这是我们全国的基本气象站，这是五百三十个，你可以看到，东多西少，这是我们中国自然条件，工作条件所提供的一个资料。这是我们正在布设的多普勒雷达，一百二十八部，已经建成了若干部。我们的风云卫星运行的情况，中国和美国是同时在世界气象组织里面，运行极轨卫星和同步卫星的国家之一。我们也可以通过监测，对沙尘暴进行了预报预警工作。这是今年（2002年）3月18号和3月20号的一次沙尘暴的一次分布图。我给大家做一个介绍，（2002年）3月19号，我们的天气预报，西部地区将出现沙尘暴。兰州中心台（2002年3月）18号发布了沙尘暴的预报，这是（2002年）3月19号兰州出现沙尘暴的情景，一天之后，沙尘暴袭击了北京，两天之后，沙尘暴抵达汉城，十天以后，沙尘暴掠过日本、夏威夷，到达美国的东海岸。很多人认为沙尘暴是一个非常坏的东西，实际上它是自然界当中比较自然的一个现象。沙尘暴所携带的很多物质，实际上是地表富含营养的矿物质。粗粒物质会在近距离沉降，形成沙尘暴天气，细粒的东西，会变成气溶胶，形成海洋上空的降水凝结核心。这个降水凝结核心形成降水之后，到大洋里面，是海洋初级生产力的重要营养源，从而加快了海洋初级生产力的生长，同时对海洋生态系统，有很大的促进作用。所以沙尘暴，根据中国气象局的观测，过去一百年当中，除了六十年代初期，沙尘暴的频数有所增加之外，整个趋势是逐渐减少的，但是到1998年之后的三年，1999　2000、2001和2002年，沙尘暴有增加的趋势，这是过去的三年当中，我国北方地区连续干旱造成的结果。中国气候最近十六年连续出现了中国的暖冬，变化明显地区是北方地区，变暖的幅度高于全国。华北地区出现了干旱趋势，另外沙尘天气是与过去几年的北方地区的干旱有紧密的关系。看一看未来，这是一个非常重要的图，它显示过去一千年和未来一百年气候变化的情况怎么样。分了三大部分，左面这一大部分，是通过冰芯获得的过去气候变化的情况，西部变化的情况，中间这一点是气测的，右面是我们采用了国际上三十一个海洋大气模式，选了其中的八个，对于未来中国气候变化，进行预测的结果。预测我国未来一百年，考虑到二氧化碳和气溶胶作用，温度将继续上升。可以看到黑颜色是我们的模拟，和实测结果非常吻合。从2000年开始以后是预测的，最高的温度大概可以达到九度，最低可以达到三度左右，我们预测的温度是三到九度，这个幅度，高出全球的气温变化值。降水的情况，你可以看到西北、华北，全国总趋势还是一样的，不过西北地区，降水变化要大一些。总的来说，未来西北降水会有所增加，但是考虑到它的蒸发，这种效果怎么样，还是不清楚。我们这里面特别强调气候变化，气候预测的可信度和不确定性。简单地讲，全球平均结果的可信度高，单点地区的可信度低，长期变化趋势可信度高，短期、近期变化可信度降低，另外因为温室气体的排放是假设的，预测结果资料完备等等，还有模式的物理过程不完备，特别像云、辐射还有最近我们谈到的亚洲黑云等等，这些东西（的）加入，将会提高我们的可信度，减少不确定性。总而言之，我们认为预测表明，本世纪内全球变暖要继续下去，由于硫化物排放量的减少，增加的速度可能要比过去一百年更快。降水在部分地区会增加，但是年际变率也会增加。而且有一条，因为温室气体有寿命，即便现在我们不吃不喝，不从事生产活动，大气当中的温室气体依然存在，变暖的趋势将继续延续下去。这个气候变化有什么影响呢，我们看一看，主要植被带会发生明显的变化。当前你看一看左面，举一个例子，黄颜色是温带荒漠，到2050年温带荒漠的面积会增加。高山生态系统对全球变暖非常敏感，这是南半球坦桑尼亚乞里马扎罗（山）的一个现代冰川的变化。它从上个世纪初期到2000年，一百年里面，面积由十三平方公里降到了一个平方公里。中国也一样，这是新疆乌鲁木齐河源一号，我们一个精细解剖的冰川。你可以看到过去三百年以来，1540年1780年1870年，冰川节节后退，然后这个冰川在1962年是刚才那个样子，现在它进一步地变薄退缩，1973年变成这样，进一步到1980年，一直到1986年还没有断裂，到1994年这个冰川完全分开，形成了两条冰川，这个冰川的面积，减少了百分之十七左右，冰量减少了三分之一左右，换句话说，这个冰川退缩非常严重。湖泊水位变化很大，这是青海湖，青海湖在过去的六百年里边，水位下降了十二米，湖面缩小了六百多平方公里。全球海平面也上升，这是北欧的一些典型海平面上升，验潮站给出的一些结果。这种变暖会导致极端事件的增加，比如干旱、高温、洪涝、沙尘暴等等，所以我们认为，全球变暖已经明显地影响到我们自然生态系统。一些生态系统的变暖　破坏，它是不可逆的，有些是不可恢复的。下面我们看一看，对国民经济有些什么样的影响。我们重点谈一谈，农业、水资源和人体健康等等。全球变暖对农业影响很大，其中产量可能会引起减产，农作物的布局和分布将会发生变动，因为天气变暖，病虫害的增加等原因，会导致农业成本的投资增加。但这里面我们必须做一个声明，这里面并没有考虑生物工程的贡献，生物工程在里面的贡献怎么样，这个模式没有考虑。另外我国三大作物，举一个例子，就是小麦　稻米和玉米，我们预计到2030年，种植业产量可能会减少百分之五到百分之十。我国七大流域年径流量，整体上呈现减少的趋势。换句话说，水资源将会大大地影响到我们的生活和生产。全球变暖对人体健康，对日常生活，对人居环境，比如像传染病，大家可能注意到，不久前在我们东南亚的邻国，越南、柬埔寨出现了登革热，这与气候变化是有密切关系的。另外如果夏季升温很高，我们的用电量等等，都会造成一些限制，人居环境也会受到一定的影响。所以我们说，全球变暖对社会经济的影响是深刻的，是全面的，会对我们造成很多不利影响，有些东西也是不可逆的，包括农业，包括水资源，都会产生一些问题。第三点我要谈一下，这个变化给我们带来什么样的挑战和机遇。全球气候变化问题，是一个科学问题，同时也是一个环境问题，能源问题，也是一个经济和