气候变化与气候系统2.ppt

第一章 气候变化产生的影响,人类生存环境正在发生的重大改变 气候变化 温度升高 大气成分的变化 温室气体、气溶胶增加，臭氧洞 海洋的变化 海面温度升高 海平面上升 陆地水体的变化 江河水位下降 湖泊干涸 水资源短缺 生物多样性的变化 物种消失度 土地覆盖的变化 热带雨林及草原的破坏、荒漠化 人类社会的变化 人口增长和城市化 自然灾害的变化 干旱和洪涝灾害发生频率增加,气候变化 全球变化的核心问题 研究表明： 近百年来,地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化。 近50年的气候变暖主要是人类使用矿物燃料排放的大量二氧化碳等温室气体的增温效应造成的。 近百年我国气候也在变暖,气温上升了0.60.7, 以冬季和西北、华北、东北最为明显。 1985年以来, 我国已连续出现了17个全国大范围 暖冬。降水自20世纪50年代以后逐渐减少,华北地区出现了暖干化趋势。,全球变暖,北半球表面平均温度的异常,20世纪是14世纪以来最暖的世纪，全球平均温度升高了0.6左右。 （误差0.2 ） 20世纪90年代时20世纪最暖的10年，1998年最热的一年。,气候变暖的表现。 20世纪60年代后期以来，冰雪覆盖的面积已经减少了10%。 20世纪全球海平面平均上升了0.10.2m。 20世纪以来，降水量在上升。 （在北半球中高海拔的地区，每10年，降水量就上升 0.51%） 20世纪70年代中期以来，厄尔尼诺现象发生的次数更多，这导致了很多地区的气候异常。 （如在一些地区，旱灾发生的频率和程度也在明显的提高）,科学家对于未来100年的全球气候变化的预测: (1)2100年,地球平均地表气温将比1990年上升1.45.8。相当于20世纪内增温值(0.6左右)的210倍,可能是近1万年中增温最显著的速率。 全球平均降水将会增加,北半球雪盖和海冰范围将进一步 缩小。 全球平均海平面将比1990年上升0.090.88m。一些极端事件(高温天气、强降水、热带气旋强风等)发生的频率会增加。 (2)我国气候将继续变暖。到20202030年,全国平均气温将上升1.7；到2050年,全国平均气温将上升2.2。我国气候变暖的幅度由南向北增加；不少地区降水出现增加趋势,但华北和东北南部等一些地区将出现继续变干的趋势。,人类何以应对全球气候变暖？ 据预测，即使采取相应的措施，温室气体对气候的影响仍然将持续几个世纪。因此，我们应立即采取削减化石燃料的使用量（行动之一）。 碳循环模型显示，即使人类把二氧化碳的排放量限制在1990年的水平，也需要几十年，甚至一、两个世纪才能把大气中的二氧化碳浓度维持在百万分之450、650或者1000的水平。 据IPCC模型的预测 19902100年，全球平均气温仍将上升1.45.8,大气成分的变化 大气中温室气体含量和污染物迅速增长,大气中的CO2含量在近200年时间里一直在上升。 近百年来，由于人类活动而排放到大气中的CO2约30亿吨/年。 CH4增加了151% N2O增加了17% O3增加了36% （对流层） 大气中的二氧化碳、甲烷等气体具有正的温室效应； （促进升温） 大气中的尘埃和二氧化硫具有负的温室效应。 （降低气温） 太阳活动也会对气候造成影响。,随着工业时代的来临，各种温室气体的浓度一直在上升。 1750年以来，大气中的CO2浓度上升了31%，增长速度惊人。人类排放的CO2中，75%是由于燃烧化石燃料（煤、石油）造成的。在过去的20年里，CO2的浓度一直以每年百万分之1.5的速率递增。 CH4温室气体之一，在150年里，其浓度上升了10亿分之1060，且仍然在增加。其中大约一半以上的甲烷是人工排放的。 N2O温室气体之一，在150年里，其浓度上升了10亿分之46。,人类活动产生的大气悬浮微粒可以减轻温室效应，但是它们存在的时间很短。 在过去的一个世纪中，自然因素对于气候变化的影响也非常小。即温室气体对于气候变化占有支配地位。不能指望其他的因素削弱温室效应。,对于自然因素的模拟，模型与实际的观测数据重合的只有20世纪上半叶。 对于人为因素的模拟，大部分时间模型与实际的观测数据是重合的。 考虑自然和人为因素的共同作用后，模型的预言与实际观测结果吻合的相当好了 图中有一些不尽如人意的地方。 表明气候变化模型的不完善。但能证明了人类活动与气候变化是相关联的。,二氧化碳的温室效应,全球变暖的主要原因,燃烧化石燃料,大量森林被砍伐,排放大量二氧化碳,二氧化碳消耗减少,大气中二氧化碳浓度增加,二氧化碳强烈吸收红外线,全球变暖,臭氧层的破坏和南极臭氧洞,70年代发现，全球大气的臭氧总量以每年0.2%的速度减少，80年代发现南极臭氧洞。 (85年为1300万km2 ， 94年为1300万km2) O3的减少，到达地面的紫外辐射增加，危及人类健康、破坏生态平衡、增加光化学烟雾污染、导致气候变暖 海 洋 的 变 化 海面温度升高 海平面上升 。,土 地 覆 盖 的 变 化 森林和草原，尤其是热带雨林的严重破坏,近300年来全球森林 面积减少了11.62亿公 顷，与原有森林面积60 亿公顷相比减少了大约 20%。 热带雨林面积以每年 2.2%的速率递减 近300年来全球草原 面积减少了7200万公顷，退化草原面积占20%,美丽的亚马逊热带雨林 到2030年，气候变化的恶性循环以及森林退化将摧毁或严重破坏将近60%的亚马逊森林。,土地退化和荒漠化,全球土地退化率达24%，亚洲更为严重，高达31%。 荒漠化土地占全球约1/4的面积，并正以每年600万公顷的速度推进。,陆 地 水 体 的 变 化 水资源短缺,20世纪以来，全球消耗的水量增加了6倍 目前世界上20亿人口面临缺水困难 估计到2025年，缺水将危及一半以上的世界人口,水资源短缺的中国西部农民用沙土来洗脸,生 物 多 样 性 的 变 化,全球变暖对地球的 破坏的其他表现方式： 大自然正以猖獗的 野火、消失的湖泊、 异常的过敏反应等怪 异反映。,人口快速增长和城市化,过去300年内全球人 口增长了10倍，从6亿 增到60亿。 城市人口增长最快， 19世纪初只有3%的居 住在超过5000人的城 市里，20世纪初，14% 的人口住在城里，1991 年50%以上为城市人口。 目前城市人口的增长率占2.6%，其中发展中国家的增长率为3.4%，亚洲最快达4.8%。,人口快速增长和城市化,人口增长和城市化，带来了新的资源和环境问题。,全球人口增长预测示意图,人口快速增长和城市化,人口急剧增长是好事 还是坏事？ 负效应： 教育水平下降， 影响人口素质的提高， 粮食短缺， 住房紧张， 人均国民生产总值下降， 人均收入减少等 严格控制人口增长是世 界许多国家的重要国策。 例：人口增长 牛(羊)肉需求加大 过度放牧 草场退化 风沙侵袭 环境恶化,城市热岛效应是指城市中的气温明显高于外围郊区的现象。 热岛效应使城市年平均气温比郊区高出1，甚至更多。 夏季，城市局部地区的气温有时甚至比郊区高出6 以上。 城市高大密集的建筑物阻碍气流通行，使城市风速减小。 城市与郊区可形成一个昼夜相反的热力环流。,城市热岛效应图示,自 然 灾 害 的 变 化,极端气候事件频发 干旱、洪涝灾害发生频率增加 沙尘暴,05年8月29日清晨，飓风“卡特里娜”在路易斯安那州东南沿海登陆，新奥尔良市下起暴雨。街头一辆汽车在暴雨之中。 。,主要自然灾害 经济损失比例图,19802005年 自然灾害经济损失约75%与气象灾害有关,在19901999 年间，全世界平均每年发生 258 起自然灾害事件，死亡人数约为4.3万人。 亚洲是受自然灾害打击最严重的大陆，死伤人数占到全球总数的 85。 此外，以地震为首的地质灾害则对人类生命安全构成的威胁也很大。 在2000年2009年间，全球共发生了3852起国家范围内的自然灾害事件，造成超过78万人死亡，近20亿人受到影响，所导致的经济损失约为9600亿美元。 在过去十年里，造成死亡人数最多的灾害事件： 2004年发生的印度洋海啸