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气候变化计算机模型

发布时间:2020-12-26 10:01:07

1、全球气候变暖的图表,或是最近100年气温图表

http://news.xinhuanet.com/photo/2007-11/16/content_7087571.htm
http://ke.baidu.com/view/758611.htm
http://tech.tom.com/2007-02-04/04B5/20161513.html
这个好!http://www.ddhw.com/blog/viewblog.aspx?user_id=1999&msg_id=1

到英语问题里有人会帮你翻译!

2、气候变化的调查及其原因分析的研究报告,不少于400字

在地质历史上,地球的气候发生过显著的变化。一万年前,最后一次冰河期结束,地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态。地球的温度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的。从长期来看,地球从太阳吸收的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能相平衡。大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体,如甲烷、臭氧、氟利昂等,可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地球的长波辐射。因此,这类气体有类似温室的效应,被称?quot;温室气体"。温室气体吸收长波辐射并再反射回地球,从而减少向外层空间的能量净排放,大气层和地球表面将变得热起来,这就是"温室效应"。大气中能产生温室效应的气体已经发现近30种,其中二氧化碳起重要的作用,甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用(见表 2)。从长期气候数据比较来看,在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系(见图 1)。目前国际社会所讨论的气候变化问题,主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。 表 2 主要温室气体及其特征 气体 大气中浓度(ppm) 年增长(%) 生存期(年) 温室效应(CO2=1) 现有贡献率(%) 主要来源
CO2 355 0.4 50-200 1 55 煤、石油、天然气、森林砍伐
CFC 0.00085 2.2 50-102 3400-15000 24 发泡剂、气溶胶、制冷剂、清冼剂
甲烷 1.714 0.8 12-17 11 15 湿地、稻田、化石、燃料、牲畜
NOX 0.31 0.25 120 270 6 化石燃料、化肥、森林砍伐
引自全球环境基金(GEF):Valuing the Global Environment,1998 本世纪以来所进行的一些科学观测表明,大气中各种温室气体的浓度都在增加。1750年之前,大气中二氧化碳含量基本维持在280ppm。工业革命后,随着人类活动,特别是消耗的化石燃料(煤炭、石油等)的不断增长和森林植被的大量破坏,人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长,大气中二氧化碳含量逐渐上升,每年大约上升1.8ppm(约0.4%),到目前已上升到近360ppm。从测量结果来看,大气中二氧化碳的增加部分约等于人为排放量的一半。按照政府间气候变化小组(IPCC)的评估,在过去一个世纪里,全球表面平均温度已经上升了0.3℃到0.6℃,全球海平面上升了10到25厘米。许多学者的预测表明,到下世纪中叶,世界能源消费的格局若不发生根本性变化,大气中二氧化碳的浓度将达到560ppm,地球平均温度将有较大幅度的增加。政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告,再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。依据各种计算机模型的预测,如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm,全球平均温度可能上升1.5℃到4℃。 图 1 大气二氧化碳浓度和气温变化

3、怎么样理解全球气候变化的关键和焦点问题

全球气候变化

BIOX.CN 2005-4-14 9:41:00 来源:生命经纬

气候变化是一个最典型的全球尺度的环境问题.70年代,科学家把气候变暖作为一个全球环境问题提了出来.80年代,随着对人类活动和全球气候关系认识的深化,随着几百年来最热天气的出现,这一问题开始成为国际政治和外交议题.1992年联合国里约环发大会上,通过并开放签署《气候变化框架公约》.气候变化问题直接涉及经济发展方式及能源利用的结构与数量,正在成为深刻影响21世纪全球发展的一个重大国际问题.

一、气候变化及其趋势
在地质历史上,地球的气候发生过显著的变化.一万年前,最后一次冰河期结束,地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态.地球的温度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的.从长期来看,地球从太阳吸收的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能相平衡.大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体,如甲烷、臭氧、氟利昂等,可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过,但却可以吸收地球的长波辐射.因此,这类气体有类似温室的效应,被称?quot;温室气体".温室气体吸收长波辐射并再反射回地球,从而减少向外层空间的能量净排放,大气层和地球表面将变得热起来,这就是"温室效应".大气中能产生温室效应的气体已经发现近30种,其中二氧化碳起重要的作用,甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用(见表 2).从长期气候数据比较来看,在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系(见图 1).目前国际社会所讨论的气候变化问题,主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题.

表 2 主要温室气体及其特征

气体 大气中浓度(ppm) 年增长(%) 生存期(年) 温室效应(CO2=1) 现有贡献率(%) 主要来源
CO2 355 0.4 50-200 1 55 煤、石油、天然气、森林砍伐
CFC 0.00085 2.2 50-102 3400-15000 24 发泡剂、气溶胶、制冷剂、清冼剂
甲烷 1.714 0.8 12-17 11 15 湿地、稻田、化石、燃料、牲畜
NOX 0.31 0.25 120 270 6 化石燃料、化肥、森林砍伐

引自全球环境基金(GEF):Valuing the Global Environment,1998
本世纪以来所进行的一些科学观测表明,大气中各种温室气体的浓度都在增加.1750年之前,大气中二氧化碳含量基本维持在280ppm.工业革命后,随着人类活动,特别是消耗的化石燃料(煤炭、石油等)的不断增长和森林植被的大量破坏,人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长,大气中二氧化碳含量逐渐上升,每年大约上升1.8ppm(约0.4%),到目前已上升到近360ppm.从测量结果来看,大气中二氧化碳的增加部分约等于人为排放量的一半.按照政府间气候变化小组(IPCC)的评估,在过去一个世纪里,全球表面平均温度已经上升了0.3℃到0.6℃,全球海平面上升了10到25厘米.许多学者的预测表明,到下世纪中叶,世界能源消费的格局若不发生根本性变化,大气中二氧化碳的浓度将达到560ppm,地球平均温度将有较大幅度的增加.政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告,再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化.依据各种计算机模型的预测,如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm,全球平均温度可能上升1.5℃到4℃.

图 1 大气二氧化碳浓度和气温变化

二、影响气候变化的因素
自然界本身排放着各种温室气体,也在吸收或分解它们.在地球的长期演化过程中,大气中温室气体的变化是很缓慢的,处于一种循环过程.碳循环就是一个非常重要的化学元素的自然循环过程,大气和陆生植被,大气和海洋表层植物及浮游生物每年都发生大量的碳交换.从天然森林来看,二氧化碳的吸收和排放基本是平衡的.人类活动极大地改变了土地利用形态,特别是工业革命后,大量森林植被迅速砍伐一空,化石燃料使用量也以惊人的速度增长,人为的温室气体排放量相应不断增加.从全球来看,从1975年到1995年,能源生产就增长了50%,二氧化碳排放量相应有了巨大增长(见图2-2).迄今为止,发达国家消 耗了全世界所生产的大部分化石燃料,其二氧化碳累积排放量达到了惊人的水平,如到90年代初,美国累积排放量达到近1700亿吨,欧盟达到近1200亿吨,前苏联达到近1100亿吨.目前,发达国家仍然是二氧化碳等温室气体的主要排放国,美国是世界上头号排放大国,包括中国在内的一些发展中国家的排放总量也在迅速增长,前苏联解体后,中国的排放量位居世界第二,成为发达国家关注的一个国家.但从人均排放量和累计排放量而言,发展中国家还远远低于发达国家(见表 3).

图 2 1950-1995年全世界化石燃料燃烧产生的碳排放量

表 3 15个排放二氧化碳最多的 序号 国家 二氧化碳排放量(百万吨) 人均排放量(吨)
1 美国 4881 19.13
2 中国 2668 2.27
3 俄罗斯 2103 14.11
4 日本 1093 8.79
5 德国 878 10.96
6 印度 769 0.88
7 乌克兰 611 11.72
8 英国 566 9.78
9 加拿大 410 14.99
10 意大利 408 7.03
11 法国 362 6.34
12 波兰 342 8.21
13 墨西哥 333 3.77
14 哈萨克斯坦 298 17.48
15 南非 290 7.29

世界资源所有:世界资源(World Resources)1996-97
人为的温室气体排放的未来趋势,主要取决于人口增长、经济增长、技术进步、能效提高、节能、各种能源相对价格等众多因素的变化趋势.几个国际著名能源机构--国际能源局、美国能源部和世界能源理事会,根据经济增长和能源需求的不同情景,提出了人为二氧化碳排放的各种可能趋势.从这些情景和趋势来看,在经济增长平缓,对化石燃料使用没有采取强有力的限制措施的情况下,到2010年化石燃料仍将占世界商品能源的3/4左右,其消费量可能超过目前水平的35%,同能源使用相关的二氧化碳排放量可能增长30-40%.发展中国家的能源消费和二氧化碳排放量增长相对较快,到2010年,可能要从90年代初的不足世界二氧化碳排放量的1/3增加到近1/2,其中中国和印度要占发展中国家排放量的一半左右.即便如此,发展中国家人均排放量和累积排放量仍低于发达国家.到下一世纪中叶,发达国家仍将是大气中累积排放的二氧化碳的主要责任者.当然,如果世界各国采取更加适合环境要求的经济和能源发展战略,二氧化碳排放可能出现不同的前景(见表2-4).

表 4 世界能源理事会预计的能源消费和 二氧化碳排放情况(1990-2020)
高增长(1990-2020) 修改的参考方案(1990-2020) 参考方案(1990-2020) 强化生态保护(1990-2020)
经济年增长(%)
经合组织国家/前苏联和中欧国家 2.4 2.4 2.4 2.4
发展中国家 5.6 4.6 4.6 4.6
世界能源需求的增加比例(%) 98 84 54 30
二氧化碳年排放量超过1990年的比(%) 93 73 42 5

世界资源所等:世界资源(World Resources)1996-97

三、气候变化的影响和危害
近年来,世界各国出现了几百年来历史上最热的天气,厄尔尼诺现象也频繁发生,给各国造成了巨大经济损失.发展中国家抗灾能力弱,受害最为严重,发达国家也未能幸免于难,1995年芝加哥的热浪引起500多人死亡,1993年美国一场飓风就造成400亿美元的损失.80年代,保险业同气候有关的索赔是140亿美元,1990到1995年间就几乎达500亿美元.这些情况显示出人类对气候变化,特别是气候变暖所导致的气象灾害的适应能力是相当弱的,需要采取行动防范.按现在的一些发展趋势,科学家预测有可能出现的影响和危害有:
1.海平面上升
全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60公里的范围内,经济发达,城市密集.全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化,可能在2100年使海平面上升50厘米,危及全球沿海地区,特别是那些人口稠密、经济发达的河口和沿海低地.这些地区可能会遭受淹没或海水人侵,海滩和海岸遭受侵蚀,土地恶化,海水倒灌和洪水加剧,港口受损,

4、全球气候变化的数据

地球正面临着转折点。全球变暖虽然目前尚未失控,但很快就将一发不可收拾。危险的症兆随处可见,这是气候变迁带来的挑战。我们该如何减缓全球变暖?如果不采取措施,地球会有什么下场?全球气温正在升高,每上升1度都会对地球造成严重影响。1度,2度,3度,4度,5度,气温升高6度,后果将不堪设想。想象一下,如果21世纪全球变暖加剧,全球平均气温逐步上升,那么,下一场超级风暴,下一轮灼人热浪,下一场重大天灾将降临何处?争论已经落幕。科学家们一致指出:地球的平均气温确实已升高将近1℃,全世界严阵以待。由于各地出现的预警信息,人类利用数千艘船只,数万所陆上监测站,以及外太空的卫星,共同对地球进行监控。科学家们将获得的数据输入最先进的计算机模型,以此估算地球可能面临的未来。预测结果令人担忧。四十年后,喜马拉雅山区的冰河,这个数百万人赖以生存的水源很有可能消失。格陵兰冰层可能在50年内全部融化。目前,亚马逊雨林的生物品种占全世界的一半,但这座雨林很可能在本世纪末变成一片不毛之地。目前的数据显示,全球均温已经升高了0.8℃,澳大利亚人口第二多的维多利亚洲遭遇到史上最严重的森林火灾高发期,许多人将这次临火高发期视为大自然给的警告,让世人警觉气候变迁的冲击。“澳洲本来就是地球上最干燥的大陆,全球均温虽然只上升了不到1度。这里却因此失去了大量陆上水源。澳洲目前正遭遇一千年来最严重的干旱。”“全球变暖并不仅仅意味着全球均温的上升,还将彻底改变地球的自然机制。到时不是这里出现干旱,就是那里发生洪灾,甚至会出现同一地接连旱灾和洪水的情况。”国家地理的专栏作家马克里内斯长期收集气候模型数据,了解气温每升高1度将对地球造成的破坏。“人们很难想象全球变暖的未来冲击。我想帮大家看清这个事实。因为不是人人都能理解相信汽车废气将在50年后融化喜马拉雅冰河这种结论。”虽然专家估计在未来100年内地球均温有可能升高6℃,但这并非不可逆转的结果。既使地球气温只有6度变化,也将造成严重影响。“如果全球均温出现6度的变化,低6度就是1万8千年前地球最后一次冰川时期的气温。当时的牛津被冰层环绕着,部分地区的冰冠厚达1英里以上。气温降低6度就能让地球重新迎来冰川期,那气温升高6度呢?初期的变化主要表现在地球上空,大气层是一个缓冲区,它将地球表面与太空隔离开来,其中一小部分是温室气体,混合水气,二氧化碳、甲烷、氧化氩氮和臭氧。这就像一点罩住地球的圆盖。用来保存足够的太阳反射能量,以维持地球生物所需的正常气温。温室气体量越高,储存的热能就越多,这将对全球气候造成剧烈影响。过去250年来,温室气体的排放量急剧增加。因为人类不断寻找到新的方法使能源的消耗量越来越大。我们没有意识到二氧化碳就是我们付出的代价。各种能源方便了我们的现代生活,但由此产生的二氧化碳却被排放到大气层,积存在我们呼吸的空气中。“二氧化碳含量被增聚就会造成全球性灾难。危险含量是百万分之四佰五十。现在已经是百万分之三百八十三。全球变暖再让地球均温上升1—2度,将导致严重的后果。气温升高1度,美国某些最富饶的陆地就将重新沦为沙漠。6000年前美国大半个西部都属于美洲沙漠,地球轨道的微小变化让夏季阳光稍微有所减弱,整个美国西部却因此出现了大幅转变。沙漠被薄薄的表层土覆盖,干沙隐藏到了地表几公分以下,只要气温升高1或2度,地表就会失去水分。上世纪30年代我们已经领略到了大地是多么的脆弱。“想象一下20倍强度的连续沙尘暴这将重创美国西部大半地区。”气候仅升高1度,就能让这片畜牧之乡重新变成炙热干枯的无情荒漠。现在,表层土仍然能稳定地覆盖住沙漠,但这又能维持多久?全球均温升高1度的世界会使几家欢乐几家愁。财富将出现转移。全球气候模式产生变化,导致各种作物的主要产区转移。全球变暖的起因是人类对能源的大量需求。每次打开开关,插上插头,或按下按钮启动电器,都必须有发电厂提供电力,全球有近九层的能源来自化石燃料,包括煤炭、石油和天然气。燃烧史前动植物化石,会不可避免的产生二氧化碳,这三种化石燃料是排放二氧化碳的最大元凶,化石燃料改善了数代人的生活质量,我们难以想象没有化石燃料的日子。从个别产品来看,消耗的能源似乎不多,比如制作一副墨镜或者点亮一个招牌,但人类活动产生的二氧化碳会大量累积。如果气温升高超过一度,脆弱的大自然平衡将受到威胁。从深隧的海底到世界最高峰都无法避免。

5、太阳常数与气候变化的关系

 太阳常数是个固定值。太阳常数也有周期性的变化,变化范围在1%—2%,这可能与太阳黑子的活动周期有关。

对地球气候的影响

通过在太阳活动周期与地球全球气候之间建立起的重要关联,美国国家大气研究中心科学家领导的一项科学研究发现,太阳活动的高峰期和活动的余波能够影响地球,导致地球太平洋热带出现类似拉尼娜和厄尔尼诺的现象。这项新的研究成果有望为人类预测气温和降雨铺平道路。 太阳黑子的活动周期为11年,在整个周期中,太阳到达地球的总能量变化仅为0.1%。数10年来,科学家一直在试图将抵达地球的太阳能量的变化与地球的自然天气和气候变化关联起来,同时将太阳能量变化对地球气候的影响与人类活动对气候的影响区别开来。

在过去研究工作的基础上,美国国家大气研究中心科学家借助全球气候计算机模型和超过百年的海洋温度数据,在太阳活动周期与地球气候这两者之间建立起内在的联系。相关文章发表在本月出版的《气候杂志》上。文章第一作者、美国国家大气研究中心科学家吉罗德·米尔认为,他们的研究所建立的新机制能帮助了解太阳活动高峰时对太平洋热带地区的影响。事实上,太阳释放的能量处于峰值时,它对热带地区的降雨量和世界许多地区的天气体系具有微妙但长远的影响。

研究表明,在太阳活动高峰期,太阳加热上空无云的太平洋地区导致海水蒸发加剧,从而增强了热带降雨和刮风,同时导致东太平洋降温。虽然1华氏度至2华氏度的降温发生在东太平洋较远的地区,但是上述海水蒸发、降雨刮风和降温等一系列情况产生的结果类同于出现了一次拉尼娜现象,只是其强度只有典型的拉尼娜现象的一半。

此外,在类同于拉尼娜现象发生后一年至两年间,随着缓慢移动的海流用较暖和的海水取代东热带太平洋的冷水,由太阳活动高峰引起的类拉尼娜现象将演变成类厄尔尼诺现象。同样,海洋产生的反应强度也只有典型厄尔尼诺现象的50%。研究者还需要对太阳活动对天气的影响进行更多的研究。该研究发现,由太阳活动引起的拉尼娜趋势会引起北美西部部分地区天气相对温暖而干燥。米尔说,根据他们对太阳周期活动的理解,他们可以将这些影响与天气概率建立联系,并加入到长期预报中。

太阳黑子活动周期为11年,经历黑子数量由极大到极小的活动峰年与谷年,其活跃程度与地球气候存在关联。英国研究人员证实,太阳黑子周期活动规律性影响地球气候。在太阳黑子非活跃时期,北美和欧洲部分地区常遭遇极端天气。

引申:

一、 太阳常数指在日地平均距离(D=1.496x108km)上,大气顶界垂直于太阳光线的单位面积每分钟接受的太阳辐射。

太阳常数要在地球大气层之外,垂直于入射光的平面上测量。以人造卫星测得的数值是每平方米大约1366瓦特,地球的截面积是127,400,000 平方公里,因此整个地球接收到的功率是1.740×10^17瓦特。由于太阳表面常有有黑子等太阳活动的缘故,太阳常数并不是固定不变的,一年当中的变化幅度在1%左右。

二、基本原理

昼夜是由于地球自转而产生的,而季节是由于地球的自转轴与地球围绕太阳公转的轨道的转轴呈23°27′的夹角而产生的。地球每天绕着通过它本身南极和北极的“地轴” 自西向东自转一周。每转一周为一昼夜,所以地球每小时自转15°。地球除自转外还循偏心率很小的椭圆轨道每年绕太阳运行一周。地球自转轴与公转轨道面的法线始终成23.5°。地球公转时自转轴的方向不变,总是指向地球的北极。因此地球处于运行轨道的不同位置时,太阳光投射到地球上的方向也就不同,于是形成了地球上的四季变化。每天中午时分,太阳的高度总是最高。在热带低纬度地区(即在赤道南北纬度23°27′之间的地区),一年中太阳有两次垂直入射,在较高纬度地区,太阳总是靠近赤道方向。在北极和南极地区(在南北半球大于90°~23°27′),冬季太阳低于地平线的时间长,而夏季则高于地平线的时间长。

由于地球以椭圆形轨道绕太阳运行,因此太阳与地球之间的距离不是一个常数,而且一年里每天的日地距离也不一样。众所周知,某一点的辐射强度与距辐射源的距离的平方成反比,这意味着地球大气上方的太阳辐射强度会随日地间距离不同而异。然而,由于日地间距离太大(平均距离为1.5 x 108km),所以地球大气层外的太阳辐射强度几乎是一个常数。因此人们就采用所谓 “太阳常数”来描述地球大气层上方的太阳辐射强度。它是指平均日地距离时,在地球大气层上界垂直于太阳辐射的单位表面积上所接受的太阳辐射能。近年来通过各种先进手段测得的太阳常数的标准值为1353w/m2。一年中由于日地距离的变化所引起太阳辐射强度的变化不超过上3.4%。

6、模型研究是什么?

这一方案足够简单,但它得出的云反馈绝非是直截了当的。这是最近根据来自7个国家的14种不同的大气环流模型对一种全球变暖现象所预测的云反馈的比较的重要发现。该项研究是由包括设在石溪的纽约州立大学的罗伯特?西斯(RobertCess)和19名其他的大气科学家在内的一支国际科学家队伍进行的。

在西斯的研究中,为了节省费用昂贵的计算机使用时间,这些模型不采用通常用作气候变化模拟的CO2模型进行计算,而代之以引入一种代替的方法,先是将输入到这些模型中去的观测到的海洋表面温度降低2℃,以提供一种基准的参考气候,然后再均匀地将这一温度提高4℃,接下来对这些模型加以处理以产生一种能得到这样一种温度的强制力。最后得到的模拟是在一段为期仅几个月的时间内(而不是约50年)进行的,采用7月份的气候条件以排除因有雪和冰的存在而引起的反馈过程。西斯和他的同事们想在他们引入低温天体和海洋的复杂情况之前,将大气反馈隔绝起来。

云反馈系根据由地球辐射聚集试验数据的处理方法得到的启示而测定的:研究小组分别将在对基准气候受干扰的气候进行模拟期间测得的晴天和多云天气的数据加以平均,将由一种模拟到下一种模拟得到的云对气候系统的影响加以比较,从而对14种模型中的每一种得出一个云反馈值。

7、请问,全球变暖有了什么解决方案,要何时才能实现?

全球变暖是一种自然现象。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。

什么是全球气候变暖

全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。
1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。
全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。
出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。
为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。

全球变暖的历史与预测
根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏0.75度。自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏0.25度,而海洋温度上升了摄氏0.13度)。根据卫星温度探测,对流层的温度每十年上升摄氏0.12度至0.22度。在1850年前的一两千年,虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期,但是大众相信全球温度是相对稳定的。
根据美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告估计,自1800年代有测量仪器广泛地应用开始,2005年是最温暖的年份,比1998年的记录高了摄氏百分之几度。 世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计,曾经预计2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。
在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方,精确度和可靠性都不尽相同。在1860年才有类似全球温度仪器记录,相信当年的记录很少受到城市热岛效应的影响。从最近的千禧年内的多方记录所展示的长远展望,在过去1000年的温度记录中可以看到有关的讨论及其中的差异。最近50年的气候转变的过程是十分清晰,全赖详细的温度记录。到了1979年,人类更开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度。
在2000年后,各地的高温记录经常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格罗诺镇录得摄氏41.5度,破139年来的记录。同年,8月10日,英国伦敦的温度达到摄氏38.1,破了1990年的记录。同期,巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏25.5度,破了1873年以来的记录。8月7日夜间,德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天,台北、上海杭州武汉福州都破了当地高温记录,而中国浙江省更快速地屡破高温记录,67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月,广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月,美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日,重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达38.8度,破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个十一月最热的一日,最高气温高达29.2度,比1961年至1990年的平均最高温26.1度还要高。
美国科学家发现史前农业活动曾使世界避免进入新冰川期
据新华社电美国科学家研究发现,古代农业活动曾使世界避免进入新冰川期。这说明,人类活动引起全球气候变暖可能持续了数千年。
研究人员说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使大气中甲烷和CO 2等温室气
体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。
美国弗吉尼亚大学教授拉迪曼说:“要不是早期农业带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”拉迪曼承认,研究结果非常容易引起争议。
美国国家大气研究中心17日说,科学家通过两项最新研究预测,即使现在全世界温室气体的排放量稳定在2000年的水平,本世纪全球变暖和海平面上升的趋势已经不可逆转。
国家大气研究中心的科学家在18日出版的《科学》杂志上连续发表两篇论文,从不同角度预测了全球气候变化的趋势。他们的成果将由联合国下属的政府间气候变化专家委员会评估,收录到2007年公布的下一份全球气候变化报告中。
在第一篇论文中,国家大气研究中心的魏格雷提出了一个较简单的数学模型来理解全球气候变化。他认为,由于海洋存在“热惯性”,对温室气体等外界影响的反应有所滞后,本世纪全球变暖的趋势只不过是以前排放温室气体的后果。
据魏格雷预测,到2400年,已存在于大气中的温室气体成分,将至少使全球平均气温升高1摄氏度;不断新排放的温室气体,又将导致全球平均气温额外升高2至6摄氏度。这两个因素还会分别引起海平面每世纪上升10厘米和25厘米。
他在论文中说,要遏制气候变暖的趋势,现在就必须将全球温室气体排放控制在极其低的水平,即使这样海平面上升的趋势恐怕也难以避免,每世纪10厘米的上升速度可能是最乐观的预测。
由杰拉尔德·梅尔等人发表的第二篇论文则预测,由于“热惯性”的存在,即使本世纪中人类不向大气排放任何温室气体,到2100年全球平均气温也将至少升高0.5摄氏度,海平面将上升11厘米以上,其中海平面上升的速度比科学家早先的预测值高了一倍多。梅尔对此解释说,这是因为以前的预测没有考虑到冰川融化等的影响。
梅尔的研究小组用两套数学模型,借助超级计算机模拟了全球温室气体排放量分别为低、中、高时的气候和海平面变化情况。

全球变暖的条件
地球气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出,温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因,太阳活动变化在其中也起到了推动作用。
据《日本经济新闻》报道,日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看,过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断,太阳活动对气候变暖也有影响,仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。
太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说,太阳黑子多的时候,太阳活动剧烈。比如史料曾记载,公元17世纪时太阳黑子很少出现,当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示,太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为0.1%,如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。
然而,最近国际空间科学界出现了一种假说,认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量,“放大”太阳对地球的影响,从而左右气候变化。提出这种假说的丹麦科学家推测,射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化,使云容易生成,从而吸收太阳的大量辐射,降低地球温度。但是,太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流,能干扰宇宙射线射向地球,使云不易形成,进而导致地球温度升高。目前,丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素,以论证上述假说。
也有日本专家提出,虽然太阳辐射能量的变化幅度只有0.1%,但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几,这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示,臭氧层温度的变化会波及对流层,从而对寒流和季风造成影响,但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题,小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。

全球持续变暖
中国气象局国家气候中心副主任罗勇表示,据世界上许多科学家预测,未来50—100年人类将完全进入一个变暖的世界。由于人类活动的影响,21世纪温室气体和硫化物气溶胶的浓度增加很快,使未来100年全球、东亚地区和我国的温度迅速上升,全球平均地表温度将上升1.4℃-5.8℃。到2050年,我国平均气温将上升2.2℃。
“入冬以来罕见大雾天气频发也是暖冬的一个征兆。”罗勇说,大雾天气系“暖冬”造成强冷空气非常弱所致。全球变暖的现实正不断地向世界各国敲响警钟,气候变暖已经严重影响到人类的生存和社会的可持续发展,它不仅是一个科学问题,而且是一个涵盖政治、经济、能源等方面的综合性问题,全球变暖的事实已经上升到国家安全的高度

全球变暖的温度预测
德国研究人员表示,未来全球气温可能会远远高于一些科学家此前所做的预测,如果新的计算机模型关于气候变化所做的预测是正确的话。
据路透社报道,政府间气候变化专门委员会(IPCC,由各国气象专家组成,研究全球气候趋势)此前预测,到本世纪末,随着二氧化碳的成倍增加,全球气温将升高1.5至4.5摄氏度。但德国美因兹马普化学研究所的迈因拉特·安德烈埃教授及其研究小组的最新测算方法却表明,全球气温上升的最高幅度可达到 6摄氏度。
安德烈埃教授表示,这种新的方法是将悬浮微粒、温室气体和生物圈效应统一在一起,改变了以往关于气候变化的预测,即使之从人们可以容忍的程度发展到更迅速变化的危险境地。
安德烈埃教授将温室气体比作是导致全球变暖的加速器,悬浮微粒的存在则可以减缓气温的上升。悬浮微粒是空气中产生于燃烧、化学制品和烟尘之中的细小微粒。随着新的空气净化调节装置的使用,悬浮微粒的数量将会减少,因而其冷却功效也就随之变小。相反,全球气温却会随之上升。
悬浮微粒只能在大气中停留一周的时间,而温室气体则能停留大约50多年的时间。也就是说,悬浮微粒的冷却作用减少得快,而温室气体减少得慢。这样,在长期的竞赛中,温室气体最终必将战胜悬浮微粒,随之而来的就是灼热的高温天气。
然而,安德烈埃教授也同时承认,这种情况具有高度的科学不确定性,气候的变化也远远超出了经验和科学理解所能达到的范畴。如果他的计算是正确的,21世纪气候的变化就会超过政府间气候变化专门委员会的预测。

全球升温的后果
据新华社电美国世界观察研究所的研究人员近期警告说,全球气候升温将致全球农业减产,或许在下个世纪出现食品匮乏的局面。研究人员在分析联合国和美国国立科学院发布的信息以及世界稻米市场趋势后得出了这一看法。
世界观察研究认为,全球气候升温和地下水水位下降将成为全球粮食供应紧张的直接诱因,全球稻米价格上涨趋势体现了这一点。
美国政府发布的统计数字显示,即使是在去年全球粮食大丰收、小麦和玉米价格下降的情况下,稻米价格依然上涨了30%,达到每吨260美元。
美国国立科学院去年发表的一份研究报告显示,水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外,全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题,也将对粮食产量构成影响。

如何减缓全球变暖
科学家们提出了一个大胆的想法,要围绕地球建立一个由小微粒或太空飞船组成的人工太空环,遮蔽热带阳光,调节地球温度。
不过,一些反对者认为,这种想法肯定会有一些副作用,一个能够对太阳光进行有效散射的粒子带将会使我们的每个夜空都变成和满月时一样明亮;而且这一计划的预算将高得惊人,可能达到6万亿到200万亿美元,就连全球资金最为充足的科研机构美国航空航天局也无法承担,如果把散射粒子改为太空飞船的话,预算额可能会少一些,估计能降到5000亿美元左右。
地球诞生以来,大气温度曾经几度升降,太阳辐射、云层遮蔽和温室气体等各种因素都曾经或正在影响着我们的气候。如果给地球围上一个粒子或飞船组成的 “腰带”的话,赤道上空就会出现一个阴影,要部署这些粒子,就必须使用一些专门的控制飞船,像牧羊犬一样照看粒子群。
过去的一个世纪,地球温度明显上升,未来一百年间这一趋势还会继续下去,很多研究都证实地球气温将在未来几个世纪里提高1到20华氏度,海平面明显上升,一些海滨城市将不复存在。有科学家指出,减少太阳光照射,地球温度就会降低,而一些地面或太空系统完全可以实现这一目的。不过,有科学家指出,人们目前还无法计算出地球到底能吸收多少阳光,又有多少阳光被反射回太空,而这正是实施上述计划的关键一步。

美国科学家的研究显示,古代农民的活动曾使世界避免进入新冰川期。这一结果说明,人类活动引起的全球气候变暖不是新现象,它可能持续了数千年。英国《观察家报》最近援引研究人员的话说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使地球大气中甲烷和二氧化碳等温室气体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授威谦·拉迪曼说:“要不是早期农业活动带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”研究表明,如果没有人类干预,地球会比现在低2摄氏度,蔓延的冰盖和冰川会影响世界很多地区。

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