气候变化的表现范例6篇

气候变化的表现

气候变化的表现范文1

关键词:气候失律;灾疫失律;气候伦理;层累原理;突变原理

中图分类号:B82—052文献标识码:A文章编号:16711165(2012)03005710

当代人类存在境遇,正如贝克尔所言,是由世界风险和全球生态危机构成。世界风险和全球生态危机的集中表现,就是灾疫(自然灾害和流行瘟病)全球化和日常生活化。要从根本上解决灾疫这一世界性难题,其唯一出路就是重建生境。①重建生境所需要解决的根本问题和首要前提,是全力恢复失律的气候。恢复失律的气候,需要从理性认知和实践操作两个方面得到一种全球共识的伦理指导。所以,正面展开气候伦理研究,构成探讨气候失律的全新视角和恢复失律的气候的重要社会方法。

一、什么叫气候失律

20世纪60年代中叶,人们开始关注并探讨气候异动现象,于是,“气候变化”、“气候变暖”、“温室气候”、“极端气候”、“极端天气”等概念得到普遍传播,但客观地看,这些概念并没有真正揭示当今气候异动的本质,因为气候异动在本质上是“气候失律”。

面对“气候失律”这个概念,须先理解“气候”。所谓气候,是指宇宙星球、太阳辐射、大气环流、地面(即“下垫面”)性质、物种生命活动等相互作用所形成的运动、变化的天气过程。气候作为天气过程,变化是它的常态。作为天气过程的气候,其变化是有规律的。这种规律可在宏观尺度上表述为“第四纪气候”、“全新世气候”、或百年气候规律、灾变周期、疫病周期等等;也可在中观尺度表述为春夏秋冬一年四季,二十四节气;而如气温昼高夜低、晨凉午热晚寒等等,却是微观表述。同时,气候作为天气过程,其变化也可能是无规律的,比如冬暖、春寒、夏冷,或者下雨就寒冷,天晴就暴热。气候变化的无规律,是指因各种因素的影响而致使本有规律地变化的气候丧失其规律性地运行,比如人们所描述的“极端气候”、“极端天气”、“极端气温”等,都属于气候失律的表现。

气候失律是指因多种外力的作用,致使天气丧失其变化的自身规律而朝向无序方向运行的状态与过程,它同时体现三个特征:一是无节制性,气候失律就是气候运动、变化丧失自我节制(规律)而处于野性暴虐状态;二是无序化,气候一旦失律,则以暴烈无序的方式敞开;三是无方向性,气候失律,其混乱无序的异动体现其盲目的、没有持续方向感的混乱过程。以此三者来衡量,“气候变暖”或“气候变冷”都不是气候失律,因为它们都有其特定的方向并朝着某个方向展开自身的规律性,即“气候变暖”是一直朝着“暖”的方向敞开;“气候变冷”是一直朝着“冷”的方向展开。30年来的气候变冷学说或全球变暖论,都只静态地看到了气候变化的一个方面,没有看到气候变化的无序与混乱一面。概括地讲,气候失律,是指气候变暖和气候变冷、酷热与高寒、暴雨与干旱的无序爆发。比如1955年1月和2010年1月湖南的大冰冻,2010年7月5日,北京市地面温度超过68.3℃,路面井盖上3分钟能烤熟鸡蛋,与此同时,亚洲海湾地区气温普遍超过40℃,法、德、美等国也遭受高温袭击,整个北半球笼罩在高温热浪中。再比如北京“7·21”特大暴雨灾害,就是气候失律导致的。

二、人类行为推动气候失律

由于气候是指宇宙星球、太阳辐射、大气环流、地面性质、物种生命活动等相互作用所形成的运动、变化的天气过程,所以气候失律与宇宙星球、太阳辐射、大气环流、地面性质、物种生命活动等因素的异动变化直接相关。

在一般人的眼里,气候的变化与宇宙星球没有什么关联,其实则不然,宇宙星球的运行才是气候营运、变化的宇观动力。比如公元536年这一年全球性天气恶劣,世界各地饥荒四起,民不聊生。英国树轮年代专家迈克·白利(Mike Baillie)认为这一恶劣气候是由当年那颗陨星撞击地球,将大量寒冷尘埃播撒至全球各地所致。白利的论断并非虚妄,2004年9月3日,一颗自身拥有100万kg重量的大陨星闯入地球的大气层,释放出超过一颗千吨当量的核弹威力的能量,留下的尾迹将烟雾和尘埃扩散到大气层里,它们停悬在56~18km的高空连续几个星期不散去。澳大利亚科学家安德鲁·克莱克希克(Andrew Klekociuk)指出:“陨星带到地球上的尘埃的总量目前虽然无所确定,但每年大致的数量有4万吨。”进一步研究表明,太空尘埃的确可以导致气候异常,因为“它们反射阳光,使地球变得很冷,它们吸收阳光,使大气层变得很温暖,它们也可以向被子一样悬浮在大气层上,使地球上的热量难以散发出去,它们还可以促进雨云的形成,给地面带来更多的降水”[1]32。

气候变化的表现范文2

西双版纳独特的地理与气候特征,为植物的生长提供了良好的条件,其生物多样性丰富,有植物王国和动物王国之称。受全球气候变化的影响,近年来西双版纳气候变化对生物多样性产生了影响,生态系统气候变化脆弱性问题引起人们极大的关注。目前,国内外已有大量气候变化脆弱性的研究,本文是在现有研究的基础上,以IPCC(政府间气候变化专业委员会)对生态系统气候脆弱性定义[1]为理论基础,以西双版纳勐腊-尚勇保护区廊道为研究区域,通过选择生态系统对气候变化影响响应敏感因子、表征适应能力的社会经济、生态环境条件因子进行综合评价分析,找到生态系统对气候变化的脆弱性特征。 1廊道区概况 西双版纳勐腊-尚勇保护区廊道位于云南省西双版纳傣族自治州勐腊县境内,呈南北走向,面积约2486hm2,最高海拔1992m。该区域地处北回归线以南,属北热带湿润季风气候,其特点是热量丰富,夏无酷热,冬无严寒,降水充沛。年平均温度21℃,年降雨量1700mm以上,区域属于较好的热带林区,目前各村寨周围种植了大量的橡胶及水果树。境内河流纵横,水源丰富,但橡胶的种植使得水资源逐渐枯竭,局部区域出现饮水困难。廊道主要为少数民族居住区,农业人口占99.88%,农业是该区域的经济主体,农村经济主要以种植业和林业收入为主,林业收入占到56.31%,主要是橡胶种植。 2研究方法 气候变化脆弱性评价方法分为定性分析法和定量分析法。定性的研究方法主要是根据区域的自然、气候状况,分别分析其社会经济、水资源等多方面对气候变化的脆弱性,在研究中多采用已有的气候变化模拟结果和前期的影响研究成果,通过比较得出各地在哪些方面对怎样的气候变化的可能危害是脆弱的,并进一步给出具体的政策和适宜措施建议,如Downing、Watson、蔡运龙等均定性地讨论局地对气候变化的脆弱性。定量评价方法主要有统计分析法、综合指标分析法和综合模型法。 统计分析法是通过对生态系统指标与气候变量历史记录进行统计分析得出生态系统对气候变化的敏感性和脆弱性,并对照历史统计数据对每个脆弱性指标设定抗衡区间,在进行脆弱性评估时,如果观测指标介于抗衡区间内,则认为系统是稳定的或脆弱性程度较低,如果高于或低于抗衡区间,结果则反之。常规的统计分析一次只能对一个指标进行分析,生态系统是一个复杂的系统,需运用多指标来表征其气候脆弱性,所以需要建立多指标间的统计关系[2]。 综合指标分析法多用于全面考虑生态系统脆弱性研究。该方法通过选取多种影响敏感因子、适应性因子,确定不同因子的权重,通过综合指数法计算脆弱度[3]。此类方法的关键在于选择合理的综合指标体系并赋予合理的权重,该方法是目前最常用的评价方法。综合模型方法是运用多个综合模式进行区域尺度的气候变化脆弱性研究,如荷兰MAGE模型、日本的AM模型,但多和相关的GCM模式、区域水文平衡模式、海平面上升模式、经济影响模式等相互嵌套,结合定性与定量分析,以预测和评估气候变化的潜在影响和脆弱地区。该方法较为复杂,其结果可信度有赖于各个模式的发展[4]。 通过比选,定性方法难以对气候脆弱性作为一个“综合影响度量”的概念进行评估研究;统计分析法要求有长时间序列的历史数据做对比研究,且需要建立多指标间的统计关系,研究基础数据的获取将限制该方法的运用,而综合模型法较为复杂,且嵌套技术不够成熟,因此本研究采用综合指标的分析方法,了解研究区的自然环境概况(包括地形地貌、气候、植被变化)、水系水资源概况、社会经济概况(包括人口、经济、文化、土地利用状况变化),并结合研究区近50a的气候变化数据进行综合分析,初步识别廊道生态系统对气候变化响应敏感因子、适应性因子后,通过专家打分进行指标筛选,采用AHP结合聚类分析组合赋权法进行指标权重[5]确定,最终通过对指标的量化,得出气候变化脆弱度后完成综合评价分析。 3廊道区生态系统气候脆弱性评价 3.1廊道生态系统气候脆弱性评价指标体系构建 经过廊道生态系统气候脆弱性初步识别分析,根据本研究指标选取可得性、科学性、实用性三原则,在由目标层、准则层、指标层构成的指标体系框架指导下,采用德尔菲法,即专家咨询法,项目组咨询了有关生态、气象、环境科学等方面的专家,通过专家打分法对初选指标进行了反复筛选,最终选出20项指标组成廊道生态系统气候脆弱性评价指标体系,如表1。 3.2指标权重确定 AHP结合聚类分析组合赋权法,是对专家意见进行聚类分析的层次分析法,主旨在于利用聚类分析,对各专家打分结果进行加权平均,提高专家共识,是多准则群体决策模型思想的体现。本研究就专家对指标体系的判断打分,得出廊道生态系统气候脆弱性评价指标体系目标层、准则层、指标层的权重值,见表2。 3.3气候脆弱度的计算和分级 气候脆弱度是敏感度和适应性的综合函数,敏感度和适应性分别用V1、V2表示。敏感度V1=∑Xi×Wi(1)式中:Xi为第i种指标的得分值;Wi为第i种指标所占的权重。适应性V2=∑Xi×Wi(2)式中:Xi为第i种指标的得分值;Wi为第i种指标所占的权重。生态系统气候脆弱度用V表示:V=(V1+100-V2)×0.5(3)生态系统的气候脆弱性等级划分分级标准参考国内目前已有的研究成果,见表3[1]。 3.4指标值的处理 多指标综合评价时必须对指标进行一致化处理和无量纲处理,本研究通过查阅相关文献和已有的研究成果,评价指标的无量化处理采用标准化结合均值化处理的方法,即有相关研究成果的采用标准化法,其他采用均值化处理,均值化后能够保留指标变异程度的信息,适用于客观评价,经过处理后的指标值得分为0~100,逆向指标取倒数使指标一致化。敏感性及适应性指标已有成果的相关评判标准和等级划分,见表4,其余指标采取均值统计法。#p#分页标题#e# 3.5评价结果及分析 根据敏感度、适应性和脆弱度计算公式(1)、(2)、(3),计算结果见表6。从表6可以看出,西双版纳勐腊-尚勇廊道区20世纪70年代到20世纪90年代生态系统气候脆弱度为较为脆弱,近10a为中等脆弱,未来10a发展为较为脆弱。从敏感性和适应性两方面分析,20世纪70年代气候敏感性不突出,但适应性较差,主要表现为该区域是以农业经济为主导的区域,基础设施薄弱,基本为靠天耕种的传统农业,当地居民的经济收入单一,生活文化水平不高,应对气候变化适应能力低下,20世纪70年代期间政府对提高应对能力从意识到实施都有所缺乏;20世纪90年代廊道区气候敏感度明显增强,主要表现为廊道区气候呈现逐渐变暖趋势,气温升高,年水面蒸发增加,湿度减少,年降雨波动变化大,极端降雨发生频次和幅度增加,气候水热不均衡加剧了生态系统的脆弱性;近10a在大的气候趋势影响下,由于廊道的适应能力有了大幅度提升,特别是基础设施水平有了一定的改善,加上政府自然灾害救济投入的增加,本时期的生态系统气候脆弱度有所改善;未来10a气候变化继续发展,廊道区域原有适应能力体系表现出与气候变化的不均衡,特别是经济林面积的大幅度增长,生态系统生物多样性遭到破坏,生态系统本身抵御气候变化的能力降低。经过资料查证,2008年春云南西双版纳较往年气温偏低,雨量增多,降雨频繁。雨日多,橡胶树嫩叶物候期延长,导致橡胶树白粉病大面积严重流行[6]。这一事件的发生是自然发出的信号,生态系统对气候变化的适应能力通过人为干扰强化的尺度是非常有限的。面对未来气候变化适应能力的增强,除加强基础设施的建设,更大程度上需要在尊重自然规律的情况下约束人类的社会经济活动,协调好人与自然的关系。 4结论及讨论 通过西双版纳勐腊-尚勇保护区廊道生态系统气候脆弱性评价指标体系的建立和运用,得出了廊道区20世纪70年代至今的生态系统气候脆弱性状况,并对未来10a气候脆弱性进行了预测。廊道区60a的气候脆弱性基本处于较为脆弱状态,但在不同历史时期气候脆弱性特征不同:20世纪70年代主要表现为区域适应能力不足;20世纪90年代主要表现为气候变化敏感性较强;近10a及未来10a主要表现为原有的适应能力体系已不能应对现在的气候变化趋势。 根据以上总结与分析,提出以下应对气候变化的对策措施及建议:(1)加强气候变化的监测预测,建立区域的气候变化应急预警系统建设,制定应急预案;(2)研究区为农业经济区,应加强农业基础设施建设,因地适宜地引进农业先进技术,防御气候变化可能带来的不利影响,降低农业生产环境对气候变化影响的敏感性;(3)合理有效利用资源,科学制定农业发展规划,有计划有步骤地种植橡胶,保护生物多样性,促进自然生态系统的自我恢复能力,实现经济发展与自然生态系统的相互协调,实现可持续发展;(4)提高当地居民的科学文化水平,提高思想意识,建立农村气候变化适应性能力建设科技推广服务体系[7]。 本文在进行廊道生态系统气候脆弱性评价指标体系构建过程中,由于受资料数据的限制,指示性较强的指标由于数据缺乏,只能用近似指标来替代,评价结果在一定程度上还不能完全客观真实地反映实际结果,今后在生物多样性监测、物候学上加强基础研究,可以为评价提供更多的数据支撑。此外在评价标准制定上,缺乏生态系统气候脆弱型指标基础阀值研究支撑,本文只选择了背景或可参考的平均值作为标准,通过评价我们可以看到多年间气候脆弱性变化趋势,结合各时期的变化特点,可以初步找出导致脆弱性的自然、社会等方面的因素。今后应加强基础性研究,随着数据的积累,可以进一步优化指标体系,并吸收模型研究成果,通过情景设计深入研究,更好地为管理部门提供科学技术支持。

气候变化的表现范文3

2018年4月25日,中国科学院院士,地层古生物学家、南京地质古生物研究所现代地层古生物国家重点实验室研究员、国际二叠纪地层分会主席沈树忠院士《2.52亿年前的超级生物大灭绝》的学术交流报告,沈树忠院士指出气候环境剧变是生物大灭绝的原因。

6500万年前,庞大的动物恐龙灭绝,为世人所熟悉,但可能很多人不知道早在2.5亿多年前,曾发生过一次超级大灭绝,海洋生物多数灭绝,生态系统全面更新。2.5亿年前发生的二叠纪大灭绝事件只耗费了6万年时间就杀死了地球上超过95%的海洋生物、75%的陆地生物,这项研究成果近期发表在美国《国家科学院院刊》上。

地球史上,重大的生物灭绝事件共有6次,其中人们最为熟悉的是6500万年前恐龙灭绝。但是沈树忠院士表示,比起2.5亿年前二叠纪末期的一次生物集体灭绝案,恐龙灭绝的规模要小得多。对于这次大灭绝的进程表,过去认为是上百万年,而在2011年的时候,古生物学家通过测量把灭绝的过程限定在20万年内,而近日美国麻省理工学院(MIT)的Samuel Bowring教授等与中科院南京地质古生物所的沈树忠研究员研究发现,整个灭绝过程持续的时间要远短于20万年,利用最新的高分辨率、铀—铅锆石年代测定技术,对中国眉山的岩石进行年代测定,发现这次大灭绝只持续了6万年。剧烈的气候环境变化是导致生物大灭绝发生的原因,触发全球气候和环境剧变的机制成为发生灾难性事件的最大威胁,而并非以往认为的简单火山喷发。

地球大约6亿年以来生命在不断地演化,经历了多次大大小小的生物灭绝事件,所有这些生物大灭绝事件几乎都伴随有剧烈的全球性环境变化。奥陶纪末、三叠纪末、中石炭世事件都伴随有冰室效应/温室效应气候转变事件的发生;二叠纪末、始新世/古新世之交、白垩纪末等事件发生的前后都有温度剧烈变化、海洋酸化和缺氧、海洋微生物爆发等现象出现,所有这些都说明地球剧烈的气候环境变化是导致多次生物大灭绝发生的原因。其幕后黑手大多指向地球内部的活动所造成的大规模火山喷发,越来越多的研究表明德干玄武岩的喷发与大灭绝的密切时间联系。沈树忠院士指出研究发现,大规模火山喷发带来的二氧化碳等温室气体本身不足以造成地质记录所表现的碳同位素、温度等变化幅度,但火山作用可以触发蕴藏在各大陆和大陆架沉积物中的大量甲烷等温室气体在短时间内快速释放,这些温室气体大量进入大气,可造成地表环境剧烈变化,从而造成生物大灭绝。尽管对五次生物大灭绝的研究总体表明与大规模火山喷发相关的环境剧变是主要的原因,但这五次生物大灭绝的模式、生态效应,火山喷发、环境恶化与生物大灭绝之间的时间关系等远还没有研究清楚,仍需要进一步的精准研究和综合分析。

沈树忠院士指出从二叠纪末生物大灭绝事件来看,生态系统的破坏可以是一个长期积累的过程,在前期阶段反应并不明显,但一旦超过极限,可以在很短的时间内突然崩溃,所以对现代生态系统的警示作用很明显。

气候变化的表现范文4

论文关键词:全球变暖;影响;水安全;流域综合规划

一、引言

自1750年以来,全球大气中温室气体浓度显著增加,其中二氧化碳浓度值从工业化前的约280ml/m3增加到2005年的379ml/m3,甲烷浓度值从工业化前的约增加到2005年的氧化亚氮浓度从工业化前的约270x.增加到2005年的 温室气体浓度的增加导致全球性的气候变化.主要体现在全球气温的显著上升及降水空间分布的改变方面。政府间气候变化专业委员会(IPCC)的系列报告表明,在20世纪的100年中,全球地面空气温度平均上升了0.4℃~0.8℃,根据不同的气候情景模拟估计未来100年中.全球平均温度将上升1.4℃~5.8℃。在过去的100年中,由于气温升高导致海洋热膨胀和冰川融化,全球海平面平均每年上升了1~2mm.预计到2100年全球海平面将上升9~88mm。虽然在这些认识中不可避免地存在着不确定性.但国际社会已经对气候变化的现实和它未来的趋势达成共识。

全球气候变化对环境、生态和社会经济系统具有深远的影响。水是全球气候变化的主要影响领域之一.我们要高度重视气候变化问题,认真研究气候变化对我国水安全的影响.并在目前正在开展的新一轮的流域综合规划中充分地考虑气候变化的影响。提出科学的和可持续发展的流域综合规划

二、气候变暖对我国水安全的影响

水是自然界中最活跃和最重要的一种物质。水安全一般指防洪安全、供水安全和水生态环境安全。全球气候变暖将可能加快全球的水文循环.导致蒸散发和降雨等要素在强度和空间分布等方面的变化。可能产生的重要影响包括:一是水资源量和时空分布的变化;二是极端灾害性天气发生的量级和频次可能加强.导致一些地区洪水频繁,另外一些地区出现大范围长时间的高温干旱;三是随着全球气候的变暖,冰川积雪融化,引起海平面上升,对沿海水利工程和社会经济产生不利影响:四是气候变化带来的次生水生态环境问题,等等。由于我国特殊的地理位置、气候条件和经济社会发展的阶段性特征,我国的水安全问题已经十分严峻。在未来气候变暖背景下,这一问题将更加突出。

1.气候变化对防洪安全的影响

我国是一个水旱灾害十分严重的国家,在所有自然灾害中,水旱灾害的损失约占71%。在水旱灾害中,洪水常因发生急、量级大、来势猛而带来巨大的生命和财产损失,始终是我国的一大心腹之患。近10年来,我国洪水灾害表现出一些新特点。一是流域性大洪水频发。如1998、1999年长江大洪水、1998年松花江大水.2005年西江流域性大洪水,2003、2007年淮河全流域性大洪水,这在历史上是不多见的。二是极端暴雨现象明显增加。如2007年重庆、济南等城市发生雨,均造成重大人员伤亡。三是超强台风频繁出现。如近年来多次出现16级以上台风,2006年的4号和8号台风,均造成巨大经济损失和人员伤亡。这些洪水新特点的出现,不得不考虑与全球气候变化的关系。

首先.气候变暖将可能增加气候极端事件的频率。Trenberth指出,地球表面温度的升高。会使地表蒸发加剧,大气保持水分的能力增强,这意味着大气中水分可能增加。地面蒸发能力增强,将更易发生干旱,同时为了与蒸发相平衡,降水也将增加,从而更易发生洪涝灾害。

《气候变化中国国家报告》指出,气候变暖不仅代表气候平均值的变化.还包括变化幅度或距平值的变化。这两种变化都会使小概率天气与气候事件出现的概率增加,也会使原来未曾出现的天气气候事件出现。气温平均值的增加会使更暖的天气与气候事件的出现频率增加.而使更冷的天气与气候事件频率减少。因而,随着地球变暖导致较高的蒸发和降水速率.高温、风暴等极端事件将变得更为频繁,而寒冷极端事件将会减少。另一方面,更多的降水将发生在更短的时间内,因而降水的强度将增加。

我国科学家利用近百年资料和分辨率较高的区域气候模式对极端天气事件进行的分析和模拟表明.温室效应将使中国区域的日最高和最低气温明显升高。模拟得到的年平均日最高气温的显著增加区基本位于中国南部,而最低气温在黄河以北和长江以南的增加更显著。全球变暖将会导致低层空气明显变暖.相应的高温热浪及其引发的干旱事件频次会增加、范周会扩大。极端强降雨是冷暖空气相遇产生的,低层空气变暖.大气不稳定,容易产生对流上升运动,有冷空气侵袭时能量释放加剧,导致极端天气气候事件增多。因此,全球变暖可能会导致在中国地区强降水事件的出现频次继续增加。南方部分地区大雨日数将有显著增加。特别是福建和江西西部,以及西南的贵州、四川、云南部分地区,表明这里未来暴雨天气会增多,气候有恶化趋势。预测也表明将来台风强度将增加,我国将可能面临更强台风的影响。另一方面,中国干旱区的面积也可能会扩大,干旱强度加剧。

其次,有关研究表明,全球气候变暖将导致未来50年中国年平均降水量呈增加趋势。预计到2020年,全国年平均降水量将增加2%~3%,到2050年可能增加5%~7%。其中东南沿海增幅最大。全国年平均降水量的增加,将增加区域暴雨频次和量级的可能性。全球气候变暖还可能导致发生台风和风暴潮等灾害的几率增大,造成海岸侵蚀及致灾程度加重。

此外,20世纪50年代以来.中国沿海海平面每年上升了1.4~3.2mm,根据预测分析,受全球继续变暖的影响,我国海平面继续上升.到2050年约上升12~50cm,珠江、长江、黄河三角洲附近海面上升9-107cm。海平面上升将导致许多海岸区遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴潮影响的程度加重,将严重影响沿海地区的防洪形势。

2.气候变化对供水安全的影响

我国水资源总量为28415亿m3.人均水资源量2185m3,不足世界人均的1/4,加上水资源时空分布十分不均,生活和生产用水方式不合理.水资源短缺已成为制约我国社会经济发展的全局性问题。一是饮水不安全的现象普遍存在。根据水利部和卫生部的联合调查,截止到“十五”末。我国农村还有3.2亿人口因水源、水质等问题存在严重饮水不安全问题。二是城市缺水现象严重。全国668座城市有400多座存在不同程度缺水.其中108座严重缺水。由于城市取水能力强,城市缺水的影响在经济损失上反映较轻,更主要反映在城市的水环境上。一方面严重超采地下水,导致地面沉降、海水侵入,地下水水质污染等一系列次生生态环境和社会问题:另一方面北方城市河湖严重缺水,水质严重恶化,严重影响了城市居民生活的环境质量,也降低了城市的品位。三是缺水导致农业旱灾范围广、损失大。20世纪90年代以来,干旱年均受害面积4.07亿亩(0.27亿hm2),因旱每年减少粮食245亿kg,占粮食总产量的5%左右。

全球气候变化进一步恶化了我国水资源短缺问题特别是近20多年来.北方地区尤其是海河和辽河流域水资源短缺的形势最为突出。20世纪80年代.华北地区持续偏旱.京津地区、海滦河流域、山东半岛10年平均降水量偏少10%~15%进入90年代。干旱区继续向西南方向扩展。

黄河中上游地区(陕甘宁)、汉江流域、淮河上游、四川盆地1990-1998年9年的平均年降水量偏少约5%~10%,黄河利津以上同期平均来水量估计偏少32%。根据我国水资源第二次评价的初步结果表明,与20世纪50年代到80年代相比.近20多年海河、黄河、淮河流域水资源总量分别减少25%、10.1%和8.7%。北方缺水地区持续枯水期的出现,以及黄河、淮河、海河和汉江同时遭遇枯水期等不利因素的影响,加剧了北方水资源供需失衡的矛盾。这种变化趋势是人类活动、气候变化、社会经济发展(用水量大幅度增加)和各种变化因素联合作用的结果,但气候变化对我国区域水资源的影响是一个重要的方面。有关研究表明,在黄河的中游地区.气候变化对径流减少的贡献率约为35%~40%。

我国“十五”国家科技攻关研究中.采用英国Hadley中心的RCM—PRECIS 50km×50km—SRES A2、B2气候情景,研究未来气候变化情景下水资源的脆弱性和供需矛盾等。研究表明未来气候变化将对中国水资源产生较大的影响:一是未来50~100年.全同多年平均径流量在北方地区,特别是宁夏、甘肃等省(自治区)可能明显减少,在南方的湖北、湖南等部分省份可能有所增加,这表明气候变化将可能增加中国洪涝和干旱灾害发生的几率。二是未来50~100年,中国北方地区水资源短缺形势不容乐观,特别是宁夏、甘肃等省(自治区)的人均水资源短缺矛盾可能加剧。三是中国水资源对气候变化最脆弱的地区为海河、滦河流域,其次为淮河、黄河流域,而整个内陆河地区由于干旱少雨非常脆弱。

3.气候变化对生态环境安全的影响

由于干旱缺水和不合理的用水方式,河道断流、河床萎缩、土地荒漠化、地下水超采、湿地减少等一系列生态环境问题越来越突出.流域河道水体污染也越来越严重。根据20世纪90年代末的水土流失普查结果.全国水土流失面积是356万km2。占国土面积的37%,每年江河流失的表土50亿t。更严重的是,现在每年人为造成的水土流失面积1.5万km2.而且由于大量的水土流失造成了江河湖库的淤积。l980年全同废污水排放量239亿m3.而2002-2006年的排放量分别为640亿、680亿、693亿、7l7亿和725亿m3,.造成江河污染非常严重。1980年江河监测结果是超Ⅲ类水以上占整个评价江河河段的l3%,2004年是41%。太湖、海河、淮河劣于Ⅳ类的河长占70%.其中劣于V类占河长近50%。目前农村饮水不安全问题,其中约2/3是因为水质性问题导致的全球变暖对水生态环境的影响

主要表现在:一是湿地减少。由于气候变暖和人类活动的影响,北方河流断流现象频发,湖泊萎缩,水库蓄水减少,湿地功能下降。二是海平面上升带来的一系列沿海水生态环境问题,如海岸滩涂湿地遭到破坏,河口盐水入侵影响河口地区的淡水资源供给(如近几年不得不进行的珠江远距离调水压咸补淡).沿海土地盐渍化加剧,等。三是气候变暖和社会经济发展将可能进一步加剧北方水资源的供需矛盾.地下水的超采量将进一步增加,而地下水超采带来的水生态环境问题将更加突出。四是南于气候变化引起的雨降水增加.可能导致我国西南和中西部地区水土流失加剧:而由于北方降水减少、温度升高、蒸发增加等因素,我国西北地区的荒漠化可能加快发展:在东北地区.南于冻土退缩造成植被分布和类型的变化,也将加速水土侵蚀,甚至造成土地的沙漠化。五是气候变暖引起的降水量的变化,将直接影响水质的好坏.特别是我闰北方地区由于径流的减少,若不加强防污治理,水质问题将进一步恶化。

三、流域综合规划修编中应考虑的气候变化问题

2007年1月5日.国务院召开专门会议,全面启动新一轮流域综合规划修编工作。回良玉副总理出席会议并作了重要讲话。为贯彻落实中央领导的批示和重要讲话精神,水利部对流域综合规划修编工作进行了全面部署,提出了《关于开展流域综合规划修编工作的意见》。新一轮流域综合规划修编将转变以往流域综合规划以重大工程论证为主线的指导思想,坚持以科学发展观为统领.坚持以人为本,把建设资源节约型、环境友好型社会,促进人与自然和谐相处,维护河流健康,保障水资源可持续利用.支撑流域经济社会可持续发展作为规划修编的主线。要全面规划、统筹兼顾、标本兼治、综合治理,统筹协调好流域兴利与除害、开发与保护、整体与局部、近期与长远的关系,安排好防洪、供水、发电、航运、生态建设与环境保护等各项任务,规范和加强政府对流域涉水涉河事务的社会管理,实现流域水资源的优化配置、全面节约、有效保护和综合利用。减轻洪、涝、旱等灾害损失.促进社会的和谐及流域经济社会的可持续发展。

在新一轮流域综合规划的修编过程中,要系统分析全球气候变暖和经济社会快速发展导致流域下垫面改变.充分考虑气候变化对流域洪水、干旱、水资源、生态与环境以及河流情势的影响,认真研究流域在全球变暖背景下所面临的重大水问题。在修编过程中,要着重研究以下问题:

(1)各流域各地区极值暴雨频率和强度变化,在规划防洪工程时要考虑这种变化:

(2)存沿海地区防洪防台规划中.要考虑强风暴潮频次和强度的变化:

(3)在沿海地区防洪工程建设、经济社会发展和河口地区治理和生态保护等方面,要考虑全球变暖导致的海平面上升的影响;

(4)在农业用水安全规划中,要考虑高温、热浪和干旱发生的频率、范围和强度的变化:

(5)在制定流域或区域水资源开发利用的上限时.要考虑气候变化引起的各流域水资源量及其分布的变化,特别是北方地区水资源的变化:

(6)要综合考虑来水、用水和经济社会发展的要求,研究各流域和功能区水资源影响的敏感性和脆弱性.及其对维持河流健康、流域可持续发展的影响:要从维系河流可持续发展的目标出发,研究流域可持续发展的标志性指标,或称之为保障流域可持续发展不可逾越的底线或红线,即阈值问题:

(7)在生态环境用水规划方面,要充分考虑水资源量的变化、高温天气等引起的水质变化和生态用水的增加,并考虑功能区划要求,确定如流域或区域水资源开发利用的上限和河流河段允许纳污量;

(8)研究人类活动和气候变化对水资源影响的定量分析,以在规划中有针对性地提出应对措施;

(9)减缓和适应气候变化对水安全影响对策

气候变化的表现范文5

关键词:气候变化 全球变暖 火山活动 冰期 间冰期 解脱

中图分类号:P4 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2013)06(b)-0125-02

在过去的一个世纪里全球气候发生了明显变化。地球表面平均气温升高了0.8°C(或1.4°F),其中升高的2/3是发生在1980年以后。全球变暖产生了一系列严重后果,如冰川消退、海平面上升、沙漠扩展等,并对人类及全球生态系统产生了显著影响,包括由于作物产量减少造成的食物紧缺的威胁以及由于洪水淹没造成的居民住房的损失[9]。全球气候的变暖及其严重后果引起了许多人的关注,而且对于如何应对气候的变暖,引起了全球广泛的政治争论、公开辩论以及各种学术研究[10]。

为了有效地应对全球气候的变化,首先必须弄清楚全球气候变化的原因,然后再找出有效的对策。气候的变暖已经确定无疑,且许多人认为这主要是由于人类燃烧化石燃料、砍伐森林等活动造成的。但是,科学界对此结论仍有争议,他们用大量的证据驳斥了这一观点,并认为自然驱动是全球气候变化的主要因素,但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。作者近来的研究则表明尽管温室气体能使局部地区短期出现变暖现象,但火山活动能够改变地球的轨道,因而是引起气候明显变化的关键因素,而这一直是被人们忽略的。

1 气候变化的原因与对策

根据现有的研究结果可知,能影响气候变化的因素主要有以下几点。

(1)地球轨道的变化:地球轨道的微小变化就能改变阳光在地球表面上的季节性分布和地理性分布。地球轨道的变化对气候的变化影响较大,而且与冰期和间冰期显著相关[4]。

(2)太阳辐射:自1978年以来,人们已用卫星精确地测量了太阳辐射。这些测量表明自1978年以来太阳辐射并未增加,所以在过去30年中,气候变暖不能归因于到达地球的太阳能的增加[8]。

(3)磁场的强度和海洋的变化:一些近来的分析显示全球气候的变化还与磁场的强度[2]和海洋的变化[1]有一定的关系。

(4)火山活动:火山喷发可释放气体和微粒到大气层中。大到足以影响全球气候的火山喷发平均每个世纪发生几次,并且(通过阻挡太阳辐射到达地球表面)导致数年内气候变冷。1991年的皮纳图博火山(Mount Pinatubo)的喷发[3],如图1所示,堪称20世纪第二大陆地火山喷发,实质性地影响了全球气候。全球气温降低了大约 0.5°C(0.9°F)。1815年的坦博拉火山(Mount Tambora)喷发[5]导致了无夏之年。但被称为“大火成岩省”的大得多的火山喷发每隔亿年才出现几次,可能造成全球变暖和大规模的物种灭绝[7]。1983年1月3日夜晚的基拉韦厄火山(Mt.Kilauea)喷发也影响到气候变化,如图2所示。

(5)人类的影响:有人认为气候变化在很大程度上是由于人类活动造成的。在这些人类因素中最值得关注的是燃烧化石燃料所排放的CO2浓度的提高[6],其次是制造水泥所产生的飘尘的增多,此外还有土地利用、臭氧层破坏、畜牧业和农业活动、森林砍伐等都会对气候有不同程度的影响,并成为气候变化的因素。

可见目前人们偏向于接受温室气体是全球变暖的主因这一观点。然而,许多科学家仍然持怀疑态度,他们用大量的证据驳斥了这一观点,其中之一就是近年来世界部分地区冬季出现百年不遇的极寒天气,这与温室气体使全球变暖相矛盾。他们认为自然驱动才是全球气候变化的主要因素,但他们并没有找出具有说服力的自然驱动力。作者近来的研究则表明尽管温室气体能使局部地区短期出现变暖现象,但火山活动能改变地球的轨道,因而是引起气候明显变化的关键因素,这是一直被人们忽略的。

虽然已有研究人员指出气候变化与火山活动有关,但他们的论据是:火山喷发可释放大量气体和微粒到大气层中,这些气体和微粒可以阻挡太阳辐射到达地球表面,从而导致在相当长的时间内地球气候变冷。他们常给的典例有1991年的皮纳图博火山(Mount Pinatubo)喷发和1815年的坦博拉火山(Mount Tambora)喷发。然而,也有研究表明一些被称为“大火成岩省”的巨大火山喷发可造成全球变暖和大规模的物种灭绝。一个典型的例子是冰岛附近海底存在一个宽度达700公里的火山口,表明该地区曾经历过一场巨大的火山爆发。有的科学家认为,这次火山爆发流出的岩浆产生的高温与覆盖海底的沉积物发生作用后释放了大量甲烷,沸腾的甲烷升到地表并进入到大气层后,形成了强大的温室效应并持续了近20万年。这就是发生大约在5500万年前的极热事件(PETM),地球的温度上升了多达5℃并持续了约17万年,数千种原始海洋物种因此灭绝。但许多科学家不相信这场火山爆发能产生这么多的甲烷以致形成强大的温室效应并持续近20万年。可见,人们还不能确定火山爆发会使地球变暖还是变冷,还没有找到火山爆发改变地球气候的真正原因。

事实上,巨大火山爆发改变气候的真正原因是太阳对地球的万有引力和火山喷射反作用力的综合作用能够改变地球的轨道,导致气候发生变化。

(1)当火山喷发主要发生在晚上,即背对太阳喷发时,比如发生大约在5500万年前的引起极热事件的冰岛附近的大规模火山喷发,发生在1983年1月3日午夜的夏威夷基拉韦厄火山喷发,以及被人们誉为“地中海灯塔”的意大利斯德郎博利火山喷发。假设太阳的质量为M,火山喷射后地球剩余质量为m1,喷出物质总量为m2(大量的物质在火山喷射力的作用下获得第一宇宙速度以上的速度,进入绕地球运行的轨道或离开地球),火山喷发前地球的质量为m0(=m1+m2),喷发前地球到太阳的质心距离为r0,地球绕太阳运转的的速度为v,火山喷发后地球剩余部分到太阳的质心距离为r1。当喷离地球的物质很多时,明显有r1

由于火山喷发前,太阳对地球的万有引力应该与离心力相等、方向相反,因而

G·m0·M/r02=m0·v2/r0G·M/r02= v2/r0

火山喷发后地球绕太阳运转的速度基本不变。假设太阳对质量为m1的地球的引力为Fp,地球绕太阳运转的离心力为Fc,则

Fp=G·m1·M/r12=(G·m1·M/r02)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r1)·(r0/r1)>(m1·v2/r1)=Fc

即太阳对质量为m1的地球的引力大于质量为m1的地球绕太阳运转的离心力,加上地球火山喷射产生的巨大反作用力Je,就会把质量为m1的地球推向太阳,改变地球的轨道,使地球变热。特殊情况下,可使地球从冰期转变为间冰期。

(2)当火山喷发主要发生在白天,即是朝着太阳喷发时,比如1991年的皮纳图博火山喷发和1815年的坦博拉火山喷发。假设太阳的质量为M,火山喷发后地球剩余质量为m1,喷出物质总量为m2(大量的物质在火山喷射力的作用下获得第一宇宙速度以上的速度而进入绕地球运行的轨道或离开地球),火山喷发前地球的质量为m0(=m1+m2),喷发前地球到太阳的质心距离为r0,地球绕太阳运转的的速度为v,火山喷发后地球剩余部分到太阳的质心距离为r1,当喷离地球的物质很多时,明显地有r1>r0,如图4所示。

由于火山喷发前,太阳对地球万有引力应该与离心力相等、方向相反,因而

G·m0·M/r02=m0·v2/r0G·M/r02=v2/r0

地球喷发后地球绕太阳运转的速度基本不变。假设太阳对质量为m1的地球的引力为Fp,地球绕太阳运转的离心力为Fc,则

Fp=G·m1·M/r12=(G·m1·M/r02)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r0)·(r02/r12)=(m1·v2/r1)·(r0/r1)

即太阳对质量为m1的地球的引力小于质量为m1的地球绕太阳运转的离心力,加上火山喷射产生的巨大反作用力Je,就会把质量为m1的地球推离太阳,改变地球的轨道,使地球变冷。严重者可使地球进入冰期。

由此可见,火山喷发确实能改变地球气候,而且是改变地球气候的不可忽视的关键因素。当火山喷发发生在晚上,可使地球改变轨道,靠近太阳,出现变暖趋势,如果该火山白天也喷发,则可使地球远离太阳,出现变冷趋势甚至返回原来轨道,恢复原来的气候状态;当火山喷发起始于白天,可使地球改变轨道,远离太阳,出现变冷趋势,如果该火山晚上也喷发,则可使地球靠近太阳,出现变暖趋势,甚至返回原来轨道,恢复原来的气候状态。

2 结论

许多证据表明全球气候确实在发生变化,并且一些人认为这些变化在很大程度上是由人类活动引起的。正如美国国家研究委员会指出的那样,“仍有一些不确定性,并且在理解一个如地球气候那样的复杂系统时总有一些不确定性。”所以我们应该细心研究以找出全球气候变化的真正原因。作者的研究表明,尽管温室气体能使局部地区短期变暖,但全球变暖的另一个重要原因是火山活动。火山喷发既可使地球变暖又可能使地球变冷,既可能使地球出现冰期又可能使地球转变为间冰期。如果我们要使地球变暖就应该尽量让它在晚上喷发,如果我们要使地球变冷就应该尽量让它在白天喷发,甚至可以通过精确控制来调节地球的温度。因此,我们再也不怕因气候突变导致的世界末日的来临。

参考文献

[1] Changnon,Stanley A.;Bell,Gerald D.El Nino,1997-1998:The Climate Event of the Century.London:Oxford University Press,2000.

[2] Courtillot,Vincent;Gallet,Yves;Le Moul,Jean-Louis;et al.."Are there connections between the Earth's magnetic field and climate?".Earth and Planetary Science Letters,2006,253(328-339):620.

[3] Diggles,Michael."The Cataclysmic 1991 Eruption of Mount Pinatubo, Philippines".U.S.Geological Survey Fact Sheet 113-97,2005.

[4] Gale,Andrew S.."A Milankovitch scale for Cenomanian time".Terra Nova,1989,1(5):420.

[5] Oppenheimer,Clive."Climatic, environmental and human consequences of the largest known historic eruption: Tambora volcano(Indonesia)1815".Progress in Physical Geography,2003,27(2):230.

气候变化的表现范文6

气候所带来的变化,首先所造成的水文水资源影响会直接表现在海平面高度,如果说全球的气候发生变暖现象,那么全球的海平面都会有一定程度的升高。出现这方面状况的主要原因就是由于气候变暖直接导致南北极冰盖加速融化,进而使得海平面开始上升。依据相关调查报告显示来看,在过去的50年中,全球是以每年0.13℃的趋势在不断的升高。而全球的温度升高现象不仅仅使得海平面开始上升,同样也使得海水的面积开始增大、扩张。

2气候变化对我国水文水资源产生的影响

气候的变化对于全球水文水资源产生的影响已经是一个普遍存在的事实,这对我国水文水资源产生的影响也是不容忽视的,因此,也需要引起我国的重视与关注,特别是对全球气候变暖带来的诸多问题,更是应该引起各方的注意。气候变化对我国水文水资源产生的诸多影响已经显现出来,首先就是气候变化对我国的降水分布和降水强度都产生了影响。对降水量的影响,不同的地区也呈现出不同的趋势,比如西部地区的降水总量就呈现出增长的趋势,而西南地区的降水量就呈现出减少的趋势,因此,不同的地区在受到气候变化影响的时候在降水量上面也呈现出不同的特点。气候的变化也对我国不同地区的降水频率产生了一定的影响,首先就表现在我国不同地区的降水频率呈现出不同的特点,主要就是东部地区的降水频率明显减少,而西部地区的降水频率有所增加。虽然降水量有所增加,但是水资源的利用率也没有呈现出明显的增加,因为降水量虽然增加了,但是气候变暖之后导致的蒸发量的增多也会影响到水资源的利用率。其次,气候的变暖也对我国冰川的融化产生了一定的影响,也加速了冰川融化的速度,冰川融化速度的加快,也减少了我国冰川的面积,这对我国主要依靠冰川径流补给的河流产生了很大影响,直接减少了这些河流的径流。最后,气候的变化也对我国水循环系统产生了一定的影响,甚至还会对水灾害产生很大的影响,或者是引发一些其他的自然灾害,因此,必须重视气候变化对我国水文水资源产生的影响,对气候的变化以及水文水资源的变化进行科学合理的监控,并且结合科学的技术方法对水文水资源的变化趋势进行预估,尽量预防一些灾害的发生,提高我国水资源的利用率,缓解我国因为气候变化导致的水文水资源的问题。

3气候变化趋势下的水文水资源工作方向

气候变化因素从很多方面来看,对于我国所造成的基本上都是负面影响,而这方面的情况也就导致我国的水文水资源工作长期发展的难度大幅度提升,进而使得我国的水文水资源面临着更大的挑战。也正是在这方面的背景之下,我国必须要将水文水资源工作的发展与气候变暖的趋势相结合来进行全面深入的研究,找出正确的发展方向。首先,应该客观正确认识我国水文水资源工作的现状。气候变化现象本身,对于我国水文水资源所造成的相关影响实质上已经是一个无可争议的事实。那么在这样的情况下,我们首先就需要对于这个高度客观的事实加以认识,只有正确的对待这一客观认识,才能够真正的结合相关科学原理以及经验,更好的展开水文水资源工作。我国目前所发生的一些水害事件,实际上已经从某种程度上来证明了我国水资源所受到的明显影响,这都是由于水资源对于气候的剧烈变化现象极为敏感。而表现得最为明显的一点,便是水资源本身在干旱、洪水、水资源短缺等方面的状况,其适应能力开始大幅度的下降,而这方面的工作也就恰恰是我国水文水资源工作发展的重点,这一问题应当要在日后加以解决,进而促使我国的水文水资源气候变化应变能力得以提升。其次,除了要针对我国水文水资源在面对气候变化过程中所表现出的脆性加以认识之外,还应当要充分的可了解到气候变化影响因素,也包含对于一些水资源管理机制、水利工程建设、经济发展等方面所带来的影响。要加强我国水文水资源应对气候变化的脆弱性,首先就是要强化水文水资源的专业知识,用专业的知识来分析我国水文水资源的现状,也用专业的知识来协助解决我国水文水资源应对气候变化的脆弱性。其次,在水利工程的建设和施工过程中,也应该充分考虑到气候变化带来的影响和问题,提高我国水利工程应对气候变化的能力,以预防我国水文水资源因为气候变化导致的一些水灾害的发生。最后,针对我国对于水文水资源所表现出的研究重视程度进行强化,增大各个方面的研究资金投入,进而使得我国能够有更多的科学研究人员投身到气候变化对于水文水资源带来影响的研究工作之中,扩大研究的规模,好处极为明显,不仅仅能够使得水文水资源应对气候变化的相关问题得到更好的解决,还能够使得我国的水文水资源研究工作走上可持续的发展道路。

4结语