海洋气象学：15气候变化

1、Global warming or Climate Change?,Working Group I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report Climate Change 2013: The Physical Science Basis (AR5) Summary for Policymakers(Sep,2013),气候变化的变化、适应和脆弱性,气候变化的定义,科学定义：气候平均状态和距平两者中的一个或者一起出现了统计意义上显著的变化 政府间气候委员会（IPCC）：自然+人类活动的结果 联合国气候变化框架公约（UNFCCC）：人类活动,

2、1.均值增加，偏热天气的概率增加，以前不出现的极热天气也可出现，偏冷天气大大减少 2. 距平增加，会造成更多的偏冷偏热天气，出现极冷和极热天气,Anomalies are relative to the mean of 19611990,Virtually all scientists agree that the Earth has warmed a small amount since the year 1000 or, if you choose, since 1850, when instrumented temperature records became reasonably ac

3、curate and distributed in key areas of the world.,The globally averaged combined land and ocean surface temperature data as calculated by a linear trend, show a warming of 0.85 0.65 to 1.06 C , over the period 18802012, when multiple independently produced datasets exist. The total increase between

4、the average of the 18501900 period and the 20032012 period is 0.78 0.72 to 0.85 C, based on the single longest dataset available. For the longest period when calculation of regional trends is sufficiently complete (19012012), almost the entire globe has experienced surface warming. In addition to ro

5、bust multi-decadal warming, global mean surface temperature exhibits substantial decadal and interannual variability. Due to natural variability, trends based on short records are very sensitive to the beginning and end dates and do not in general reflect long-term climate trends. As one example, th

6、e rate of warming over the past 15 years (19982012; 0.05 0.05 to +0.15 C per decade), which begins with a strong El Nio, is smaller than the rate calculated since 1951 (19512012; 0.12 0.08 to 0.14 C per decade),2013年夏天，北极圈将完全无冰 ？（来自计算机模型的预测显示，海冰将持续融化下去，但何时会完全无冰，科学家从未达成共识。通常的预测结果是在2040到2100年间。2013是最激

7、进的推测）/arcticseaicenews/,As sea ice extent declined over the past years, Arctic tundra (冻土层，冰原，苔原)has received an increased amount of summer warmth and has gotten greener. Over 30 years of remote sensing data show that the decline in sea ice extent corresponds to land surface warming a

8、nd increased vegetation cover . When sea ice extent is below average in coastal seas, land surfaces warm, and satellites see a stronger signal of vegetation. However, the same data offer a few puzzles. While land surface warming and vegetation cover have steadily increased in the vicinity of Greenla

9、nd over the last thirty years, warming and vegetation have actually decreased in some parts of Eurasia over the last decade. This suggests that once sea ice declines or the climate warms beyond a limit, other processes begin to play a more central role in summer climate variability, such as moisture

10、 availability in the soil or cloudiness, which can lead to cooler conditions during the northern summer. Another mystery is the decline in vegetation cover over the southwest Alaskan tundra despite an increase in land surface temperature over the same period. Researchers are looking into these puzzl

11、es as they think ahead to what the tundra tundra may look like in a future of ice-free summers.,大气中近200年主要温室气体含量的变化,368ppmv不但超过了过去近千年的浓度，而且也可能是过去42000年（对南极冰芯的探测）的最大值,20世纪已观测到的气候变化的影响,1.温度：近百年来，气温上升了0.4-0.5，最明显的在西北、华北、东北地区，而长江以南地区不明显。冬季增温最明显。极端最低温度和平均最低温度都升高，寒潮频率降低。 2.降水：近50年，降水量减少（但1991-2000略有增加），华北

12、大部、西北东部、东北降水减少，而华南、西南和西北地区的西部，降水增加。 3.气候极端事件：年降水日减少，但降水强度增加（暴雨的强度更为强烈）,我国气候变化的观测事实,全球气候变化的特征,1.近百年的全球气候变化，至少是过去1000年中最显著的（全球平均表面温度每10年增加0.150.5） 2.降水在中高纬（5-10%）和热带地区（2-3%）增加，在副热带地区（2-3%）减少（水循环活跃）。导致强降水事件增多、夏季大陆干旱风险增加。 3.极端天气-气候事件的频率和强度有增加的趋势（热带气旋、中纬度风暴、季风、热浪、暴风雪、干旱等） 4.人类活动导致的大气温室气体的增加通过温室效应是造成全球变暖的

13、重要因子。（IPCC观点）,未来气候（50-100年）的变化,1.全球气候继续变暖，最大的增暖区在高纬度地区，出现在春、冬季；在温室气体浓度稳定后，全球变暖的趋势将会持续下去 2.大气中的温室气体浓度将继续增加（目前每年化石燃料排放60亿吨碳（1吨碳=3.7吨CO2），预计到2100年每年排放50-350亿吨碳，从而会将CO2含量增加到540-1000ppmv） 3.北半球中高纬度地区降水继续增加，我国西北和东部沿海增加最明显 4.极端天气与气候事件出现的机会增加 5.许多地区的干旱加剧（尤其是美洲中部和澳大利亚的北部） 6.海平面加速上升（从1990-2100年，将上升0.09-0.88m,

14、 即使温室气体维持在目前的状态下，海平面几百年后仍将上升）,气候变化对自然生态的影响,1.水资源：地表径流、旱涝灾害、水土流失（对灌溉用水影响很大） 2.自然植被的地理分布与物种组成可能发生明显变化 3.冰川、冻土和积雪可能减少（到2050年，我国西部冰川面积将继续减少27.2%） 4.大河、湖泊水位下降和面积萎缩（青海湖） 5.海平面上升将影响海岸带和海洋生态系统（红树林、珊瑚礁、湿地） 6.森林植被资源 7.生物多样性：相对脆弱的物种的灭绝,气候变化对人类社会活动的影响,1.农业与食物安全：热带一些作物已经接近其最高的极限温度；当变暖低于几度时，气候变化对中纬度作物产量有正面效应。农业生产

15、的不稳定性增加，结构变化。 2.水资源的供需： 3. 人体健康：酷热、空气污染、风暴、洪水（例如疟疾和革登热的传播地理范围会增大） 4.人居、能源与工业 5.保险和其他金融服务：灾害性事件造成的全球经济损失从50年代的39亿美元/年增长到90年代的400亿美元/年,Extreme Ice Survey /,视频： Chasing Ice,地球大气温度变化序列曲线（三个公认版本-北大王绍武教授）,1. 东安吉利亚大学（即本课件引用的曲线，作者是气候门事件的主角），图中升温幅度是三者之中最小的 2. 美国戈达德空间研究中心（GISS）（即本节引用

16、的视频）（见/vis/ 以及/gistemp/maps ） 3.美国国家气候中心/ Global Surface Temperature Anomalies,CO2 lags temperature（200 to 1000 years ）-Does warming cause CO2 rise or the other way around?,Milankovitch cycles 米兰科维奇假说,1.前南斯拉夫土木工程师兼数学家米卢廷米兰科维奇于1930

17、年创立的一种关于古气候变化的理论，又叫做“米兰科维奇循环”。假说认为地球运动的变化，特别是绕太阳轨道的变化，这些变化会导致太阳到达地球能量的不同。并且正是这些从太阳到达地球能量的不同导致了地球气候的变化。 2. 以前二氧化碳的浓度都是跟着米兰科维奇曲线后面的，地球先冷下来，然后二氧化碳浓度跟着降低，进一步冷却地球，好似雪上加霜，反之亦然。这是正反馈。但是人类活动导致的二氧化碳浓度升高已经远远超过了米兰科维奇循环，这使得后者对于目前的大气温度已经没有影响力了。 Alexander Macdonald 热新闻的冷思考（袁越）,Little Ice Age-period of cooling tha

18、t occurred after a warmer era,The period between 1600 and 1800 marks the height of the Little Ice Age. The period was characterized by the expansion of European trade and the formation of European sea born Empires. This was directly linked to advances in technology harnessing more of natures power a

19、nd towards the end of the period fossil-fuelled power. These two hundred years also saw the specialization of agricultural regions, which produced specific products for local and international markets.,What caused the Little Ice Age?,The cause of the Little Ice Age is unknown, but many people have p

20、ointed at the coincidence in low sunspot activity and the timing of the Little Ice. A minimum in sunspots, indicates an inactive and possibly colder sun and consequently less energy output to warm the earth.,全球变暖或者气候变化，到底是个什么问题？自然科学问题，政治问题，还是道德问题科学、经济、政治的三国演义,我国的碳排放水平,1. 到了2008年，用任何方法计算都算不出比美国少，中国承认

21、温室气体排放量成为世界第一。 2.德班会议时，中国的排放占世界的比例为24%，中国目前每年新增加的温室气体排放额已经超过了欧盟在京都议定书第一承诺期的减排总量。 3.根据国际能源署的预测，中国的人均二氧化碳排放将在2015年超过欧洲，从工业革命开始计算的历史二氧化碳排放将在2035年超过欧洲，接近美国水平，这还没算中国农村每年1.5亿-2亿吨标准煤的消耗。,我国的态度 在达到中等发达国家水平之前，中国不会承担减排或者限排温室气体义务；在达到中等发达国家水平之后，中国将考虑承担减排或限排义务。 实施可持续发展战略（既要满足当代人又后代人的发展），通过节约能源、提高能源利用率、开发利用水电和其他可

22、再生能源等非石化燃料及植树造林、控制人口增长速度等，为减缓全球温室气体排放的增长做贡献,推荐资料,1.视频：An Inconvenient Truth 2006 难以忽视的真相 2.视频：Great Global Warming Swindle 2007全球变暖的大骗局 3. 视频： Chasing Ice 4.气候变化百科全书 5. IPCC 2013 Report.pdf 6.气候变化研究进展 http:/ 7.气候变化国家评估报告（1-3） 8. 土摩托的博客,1. 选取http:/ 网站提供的PDF格式的一篇科技文章，以PPT格式进行解读 2. 可浏览该网站过刊，找一篇自己关心且看得懂的文章进行介绍 3. 假设你是该文作者，在学术交流会议上讲解该文章的主要内容 4. 可以对本文内容进行引申和讨论 5. 选课名单21-25的同学完成此作业。,PPT 5-关于气候变化问题的科技文献的解读,PPT 6-介绍视频chasing ice,观看此视频，利用/提供的资料，做一个PPT，用5分钟的时间介绍此短片 选课名单26-30的同学完成此