气候的改变影响了什么?
气候变化影响大气环流,从而改变降水时空分布。
气候变化是指气候平均状态随时间的变化,即气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。离差值越大,表明气候变化的幅度越大,气候状态越不稳定。
气候变化的原因可能是自然的内部进程,或是外部强迫,或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。既有自然因素,也有人为因素。在人为因素中,主要是由于工业革命以来人类活动特别是发达国家工业化过程的经济活动引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放温室气体导致大气温室气体浓度大幅增加,温室效应增强,从而引起全球气候变暖。
大气环流是完成地球- 大气系统角动量、热量和水分的输送和平衡,以及各种能量间的相互转换的重要机制,又同时是这些物理量输送、平衡和转换的重要结果。因此,研究大气环流的特征及其形成、维持、变化和作用,掌握其演变规律,不仅是人类认识自然的不可少的重要组成部分,而且还将有利于改进和提高天气预报的准确率,有利于探索全球气候变化,以及更有效地利用气候资源。大气环流通常包含平均纬向环流、平均水平环流和平均径圈环流3部分。
气候系统是一个由大气、海洋、冰和陆地构成的复杂系统。气候系统内的各个组成部分均能相互作用。比如海洋表面的温度分布是大气环流的主要驱动力之一,而大气运动产生的风又能驱动海洋的上层环流,大气能够输运水汽,从而影响陆地的植被分布和表面径流状况,而植被的覆盖情况又能反过来影响地表的辐射收支,进而影响大气的温度场分布。
尽管气候系统是如此的复杂,但通过气候学、大气科学、海洋学等各个领域内专家的努力,我们对于导致气候变化的因素已经基本了解。这些因素,按照人类对其的贡献,可以分为2大类:自然因素和人为因素。
(1)自然因素:
太阳是地球气候系统能量的最终来源①首先应该提到的是太阳辐射。太阳是地球气候系统能量的最终来源(忽略地热的作用),其辐射强度的变化对于气候系统有很强的作用。但是由于对于太阳辐射的观测历史较短,人们大多是用历史记录中的黑子大爆发来估计辐射的强弱。太阳辐射的变化曾被用来解释欧洲历史上的小冰河期。
②地球轨道的变化。因为地球公转轨道和自转状态的变化,也能导致接受的太阳辐射多少和分布的变化。并且对应这几个量,古气候的资料也发现了对应的气候周期。相应的理论称之为“米兰科维奇理论”。
③板块运动。地球表面是由很多的板块组成的,而且板块是运动的。板块的运动会改变海陆的分布,从而改变地球表面辐射的分布,大洋环流和大气环流也会发生相应的变化,这些都会引起气候的变化。因为板块运动的速度非常非常慢,这种影响的尺度应该是百万年级的。
(2)人为因素:
①温室气体。温室气体在空气中含量的变化通过温室效应可以导致大气温度发生相应的变化,再通过各种反馈过程,从而引起整个气候系统的变化。主要的温室气体有二氧化碳、二氧化氮、甲烷和氟利昂。
②气溶胶。人类燃烧化石燃料还会排放大量的气溶胶,比如烟尘、硫化物等等。气溶胶对于气候的作用主要有2种:1)直接影响太阳辐射;2)形成云影响太阳辐射。因为云对于辐射的影响比较复杂,所以对其第二种作用的估计还不是很准确。有报告显示人类排放的气溶胶对气候的整体作用是降低温度,也就是说,空气污染反而缓解了全球变暖的趋势。如果我们将来把污染治理好了,就相当于又对全球变暖作出“贡献”了。
地表状况的改变对气候有影响③地表状况的改变。地表状况的改变会影响到达地表的太阳辐射的反射强度,因此也会对气候有相应的影响。
当这些自然因素或者人为因素发生变化之后,气候系统内部的反馈机制就开始起作用。这些反馈机制主要包括对地球辐射、水蒸气、冰、云和大气海洋环流的作用。这些因素的共同作用就导致了我们看到的气候变化。
气候变化使珊瑚岛礁被破坏
气候变化的影响是多尺度、全方位、多层次的,正面和负面影响并存,但它的负面影响更受关注。全球气候变暖对全球许多地区的自然生态系统已经产生了影响。自然生态系统由于适应能力有限,容易受到严重的,甚至不可恢复的破坏。正面临这种危险的系统包括冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带雨林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等。随着气候变化频率和幅度的增加,遭受破坏的自然生态系统在数目上会有所增加,其地理范围也将增加。
气候变化使鱼类的多样性锐减
气候变化还引起海平面上升,沿海地区遭受洪涝、风暴等自然灾害影响更为严重,小岛屿国家和沿海低洼地带甚至面临被淹没的威胁。气候变化对农、林、牧、渔等经济社会活动都会产生不利影响,加剧疾病传播,威胁社会经济发展和人类的身体健康。据政府间气候变化专门委员会报告,如果温度升高超过2.5℃,全球所有区域都可能遭受不利影响,发展中国家所受损失尤为严重;如果升温4℃,则可能对全球生态系统带来不可逆的损害,造成全球经济重大损失。据2006年我国发布的《气候变化国家评估报告》,气候变化对我国的影响主要集中在农业、水资源、自然生态系统和海岸带等方面,可能导致农业生产不稳定性增加、南方地区洪涝灾害加重、北方地区水资源供需矛盾加剧、森林和草原等生态系统退化、生物灾害频发、生物多样性锐减、台风和风暴潮频发、沿海地带灾害加剧、有关重大工程建设和运营安全受到影响。
由于生态系统和人类社会已经适应今天以及最近过去的气候,因此,如果这些变化太快使得生态系统和人类社会不能适应的话,人们将很难应付这些变化。对于许多发展中国家,这可能会对基本的人类生活标准(居住、食物、饮水、健康)产生非常有害的影响。对于所有的国家,极端天气气候事件发生频率的增加将会增大天气灾害的风险。气候变化对我国经济社会的影响有正面的,也有负面的影响,其中一些变化实际上是不可逆转的,因此我们更要关注的是负面影响。据统计,1950~2000年,特别是1990年以后气象灾害造成的经济损失急剧增加。原因有2个,①极端天气事件的增多,②我国总体经济体量增加,因此经济损失绝对值大幅升高。
气候变化对国民经济的影响也以负面为主。农业可能是对气候变化反应最为敏感的部门之一。气候变化将使我国未来农业生产的不稳定性增加,产量波动大;农业生产部门布局和结构将出现变动;农业生产条件改变,农业成本和投资大幅度增加。气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化,特别是水资源供需矛盾将更为突出。对气候变化敏感的传染性疾病(如疟疾和登革热)的传播范围可能增加;与高温热浪天气有关的疾病和死亡率增加。气候变化将影响人类居住环境,尤其是江河流域和海岸带低地地区以及迅速发展的城镇,最直接的威胁是洪涝和山体滑坡。人类目前所面临的水和能源短缺、垃圾处理和交通等环境问题,也可能因高温多雨而加剧。
由于全球增暖将导致地球气候系统的深刻变化,使人类与生态环境系统之间业已建立起来的相互适应关系受到显著影响和扰动,因此全球变化特别是气候变化问题得到各国政府与公众的极大关注。全球气候变化问题,不仅是科学问题、环境问题,而且是能源问题、经济问题和政治问题。
气候变化对玉米也有影响
气候变化对农业的影响是负面的。预计到2030年,我国3大作物,即稻米、玉米、小麦,除了浇灌冬小麦以外,均以减产为主。气候变化对水资源的影响也很大,全球变暖使水循环的过程速度加快,降水的空间不均匀性增加。气候变化对重大工程也有影响,如长江上游降水量的增加,导致地质灾害的频率会增加,对三峡水库的安全运营会造成一定的影响。另外气候变化也会影响青藏铁路和公路,大大增加铁路和公路运行维护的投资。
同全球一样,我国的气候与环境已经发生了巨大的变化。气候变暖远远超出一般意义上的气候问题和环境问题,对我国经济社会发展已经带来十分严峻的威胁,这种威胁仍将持续并不断加剧。科技界应当特别关注气候变化问题,积极采取适应和减缓措施,不断提升气候系统、生态、环境保护的层次和水平,这是全面落实科学发展观,建立社会主义和谐社会的重要内容,是政府、公众和科学家的共同愿望。
总之,全球变暖,对人类社会将造成严重冲击。同时影响和破坏现有地球生态系统。
全球变暖也有一些局地小范围的有益方面,比如某些地区可能降水增加。某些高纬(冷的)地区变暖后生态系统有所改善,或有利于农业。但据全球变化研究分析,对人类社会的影响主要是不利的。
以下是气候变化对人类社会的影响一些方面:
1. 气候是人类赖以生存的自然环境的一个重要组成部分。
2. 气候的任何变化都会对自然生态系统以及社会经济系统产生影响。
3. 全球气候变化的影响是全方位的、多尺度的和多层次的,既包括正面影响,也包括负面效应。
4. 气候变化的负面影响更受关注,因为不利影响可能会危及人类社会未来的生存与发展。
5. 气候变化对自然生态系统已造成并将继续产生明显影响。
6. 气候变化将改变植被的组成、结构及生物量,使森林分布格局发生变化,生物多样性减少。
7. 冰川、冻土和积雪可能因此减少。
8. 气候变化可能是导致湖泊水位下降和面积萎缩的主要因素之一。
9. 海平面升高将影响海岸带和海洋生态系统。
10. 一些极端天气气候事件可能因此增加。
11. 目前,对气候变暖后极端天气、气候事件可能出现的变化了解甚少。
12. 已有研究指出,与全球变暖关系密切的一些极端事件,如厄尔尼诺、干旱、洪水、热浪、雪崩和风暴、沙尘暴、森林火灾等,其发生频率和强度可能会增加,由这些极端事件引起的后果也会加剧。
13. 全球变暖对自然生态系统造成的影响是全方位的,多是不利的。
14. 气候变化对国民经济的影响可能以负面为主。
15. 农业可能是对气候变化反应最为敏感的部门之一。
16. 气候是农业生产的重要环境,更是不可缺少的主要物质资源之一。
17. 气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化,特别是水资源供需矛盾将更为突出。
18. 对气候变化敏感的传染性疾病传播范围可能增加,危害人类健康。
19. 气候变化将影响人类居住环境。
近百年来全球和中国的气候正经历一次以变暖为主特征的显著变化,它对世界和我国的生态系统和社会经济产生了并将继续产生重大的影响。目前全球变暖问题已成为各国政府和科学界共同关心的重大问题,也是我国政府和科技界十分关心的重大问题。
一、 近百年中国气候变化的事实
在全球变暖的大背景下,我国近百年的气候发生了明显变化,主要表现为:
(1) 近百年我国气候变化的趋势与全球变化的总趋势基本一致。近百年来,我国气温上升了0.4-0.5C,略低于全球平均的0.6C;我国20世纪90年代是近百年来最暖时期之一,但尚未超过20-40年代最暖时期。
(2) 从地域分布看,我国气候变暖最明显的地区在西北、华北、东北地区,其中西北变暖的强度高于全国平均值。长江以南地区变暖趋势不显著。
(3) 从季节分布看,我国冬季增温最明显。1985年以来,我国已连续出现了16个全国大范围的暖冬,1998年冬季最暖,2001年次之。
(4) 我国降水以20世纪50年代最多,以后逐渐减少,华北地区尤为如此。这意味着华北地区出现了暖干化趋势。
以上所述,近百年来中国的气候也在变暖,以西北、华北、东北变暖最明显,尤其华北地区出现了暖干化趋势。
二、 气候变化对自然生态系统的影响
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影响。全球气候变化的影响将会是全方位的、多尺度和多层次的。既包括正面影响,同时也包括负面效应。但目前它的负面影响更受关注,因为不利影响可能会危及人类社会未来的生存与发展。研究表明,气候变化会给人类带来难以估量的损失,适应气候变化会花费不小的代价。
下面选取冰川、湖泊、海岸线和植被(森林、草原)等对气候变化较为敏感的生态系统为例,介绍全球气候对自然生态系统影响的观测事实和未来可能的演变趋势。
(1) 自然植被的地理分布与物种组成可能发生明显变化
(2) 冰川、冻土和积雪可能减少
(3) 气候变化可能是导致湖泊水位下降和面积萎缩的主要因素之一
(4) 海平面身高将影响海岸带和海洋生态系统
(5) 一些极端天气气候事件可能增加
三、 气候变化对国民经济的影响可能以负面为主
气候作为一种重要的自然资源,同时作为自然环境的重要组成部分,从二个不同的方面在社会经济系统中发挥作用。气候变化会不同地程度影响到全球和各地区社会经济地方方面面,如主要农作物及畜牧业的生产、主要江河流域的水资源供需、沿海经济开发区的发展、人类居住环境与人类健康以及能源需求等。人类社会系统对气候变化的敏感性和脆弱性,随其地理位置、时间、社会经济发展水平和环境条件而变化。
(1) 农业可能是对气候变化反映最为敏感地部门之一。
我国是农业大国,气候变化将使我国未来农业生产面临以下三个突出问题:
l 农业生产的不稳定性增加,产量波动大
l 农业生产布局和结构将出现变动
l 农业生产条件改变,农业成本和投资大幅度增加
(2) 气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化,特别是水资源供需矛盾将更为突出。
水资源对全球变暖的响应问题,是事关人类生存与发展的大问题。全球变暖会影响整个水循环过程,可能使蒸发加大,可能改变区域降水量和降水分布格局,增加降水极端异常事件的发生,导致洪涝、旱涝灾害的频次和强度增加,以及使地表径流发生变化。主要表现在以下方面:
l 地表径流将发生变化
l 水资源的供需状况将出现变化
l 旱涝灾害出现的频率等将发生变化
l 一些地区的水质将出现变化
(3) 对气候变化敏感的传染性疾病传播范围可能增加,危害人类健康
全球变暖后,疟疾和登革热的传播范围将增加,这两种通过昆虫传播的疾病将殃及世界人口的40-50%。而且,气候变化可通过各种渠道对病发产生影响,危害人类健康,其中包括对人体直接影响,对病毒、细菌、寄生虫、敏感原的影响,对各种传染媒介和宿主的影响,对人的精神、人体免疫抵抗力的影响等等。
人们因气候变化而产生不适应的感觉,也会助长某些疾病的蔓延,使病情加重,甚至导致死亡。据研究,气温变化与死亡率有密切关系,在美国、德国等国的城市,当有热浪袭击时总体死亡率呈上升趋势。全球变暖后,高温热浪将随之增加,这将引起与热有关的疾病和死亡增加。
(4) 气候变化将影响人类居住环境
大量研究表明,气候变化将从下述三个方面对人居环境产生影响。一是气候变化后,资源生产、商品及服务市场的需求产生了变化,使支持居住的经济条件受到了影响;二是气候变化对能源输送系统、建筑物、城市设施以及工农业、旅游业、建筑业等特定产业的一些直接影响,转而对人居环境产生了影响;三是气候变化后,因极端天气事件增加以及对人体健康的影响,使得居住人口迁移。
人类居住尤其是河边和海岸带居民受气候不变化最普遍、最直接的威胁是洪涝和滑坡。人类居住目前正遭遇包括水和能源短缺、垃圾处理和交通等环境问题,这些问题可能因高温、多雨而加剧。
低海拔海岸区的城镇化快速发展,正在迅速发展,正在迅速地增加那里地人口密度,使得人为财富(城市)处于气候极端事件的威胁之中。
面临气候变化时,居民收入大部分来源于受气候支配的初级资源产业,如农业、林业和渔业的经济单一居住区,比经济多样化的居住区更加脆弱。
尽管目前关于气候变化对社会经济系统的影响研究只是初步的结论,但气候变化会对全球各地区的自然生态和社会经济系统产生多方面的影响,将直接影响经济的发展和社会的进步,这一点是确定的。
气候的改变影响了什么?
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