全球变化及可持续发展-培训课程

1、全全 球球 变变 化化 与与可可 持持 续续 发发 展展石河子大学师范学院地理系石河子大学师范学院地理系 奚秀梅奚秀梅内内 容容 提提 要要l一、全球环境变化的表现l二、全球环境存在的主要问题l三、全球变暖对我国的可能影响l四、可持续发展l五、中国21世纪议程一、全球环境变化的表现一、全球环境变化的表现l1、全球气候系统的变化l2、全球生态系统的变化1、全球气候系统的变化、全球气候系统的变化l(1)气候系统变化的背景-地球历史的绝大部分时期是温暖的，从地质时期的气候演变看，目前所处的第四纪冰期是相对寒冷的时期。干全球平均温度全球平均降水现代暖现代湿白垩纪第四纪古新世中新世渐新世始新世上新世57

2、01000侏罗纪三叠纪二叠纪石炭纪MaBP冷2.465225寒武纪泥盆纪志留纪奥陶纪2000300040004600晚元古代冰期第四纪冰期石炭二叠纪冰期冰川活动(28亿年前)(前寒武纪冰期)5.7亿25亿2.25亿0.65亿新生代新生代中生代中生代地球气候的长期演变地球气候的长期演变古生代古生代l新生代包括第三纪和第四纪，历时65Ma，新生代期间，环境呈变冷、变干的趋势性变化，称为新生代衰落。新生代衰落导致了第四纪冰期的出现，构成了第四纪全球变化的背景。l一般认为第四纪开始于2.4MaBP。在这一时期内，强烈的新构造运动使陆地表面形态产生巨大的起伏变化，全球气候与环境发生了以冰期与间冰期交替出

3、现为特征的频繁的、迅速的变化。也正是在这一时期，人类出现并演变进化为现代人。 6亿年前多细胞生物繁盛于海洋 4.4亿年前生物登陆 6500万年前哺乳动物和被子植物出现 240万年前能人出现新生代新生代古生代古生代中生代中生代第四纪第四纪0.5百万年之前冰盖北冰洋海冰2百万年之前芬诺斯堪的亚冰盖1万年之前1万年之后科迪勒拉 冰盖劳伦冰盖格陵兰冰盖巺他白令陆桥人类生存空间的扩展(据Roberts ，1989)1、全球气候系统的变化、全球气候系统的变化l(2)气候系统变化的主要表现 (近现代以来)大气成分的变化大气成分的变化温度变化温度变化降水变化降水变化海平面变化海平面变化l 大气成分变化的主要表

4、现：大气成分变化的主要表现： 一些成分含量增加另一些成分含量减少改变一些大气成分的性质向大气中增添人工合成的成分 温室气体(增加-长期) 气溶胶(人为，自然) 臭氧(减少)CO2CH4N2O1、人类生产和生活过程中矿石燃料的大量使用。2、地表自然面貌的改变。CFCs：含氟、氯烃化合物总称l 温度变化温度变化l过去100多年的增温在时间和 空间上都不是均匀的l在时间上，20世纪前40年和最近的20年两个时段增暖最明显l在空间上，中高纬陆地地区升温幅度较大，南半球升温比北半球明显l 降水变化l全球降水量的资料不如温度可靠，且现有的分析也没有发现全球性变化趋势，但在北半球中高纬度陆地地区，降水量在过

5、去的100年里一般明显地增加了。l降水和云量的增加可能和增暖有直接关系(全球增暖可能会使水文循环过程加强，大气可降水及云量增加)l世界上最早的验潮站是1682年建于荷兰的阿姆斯特丹站l分析近百年来的全球海面变化趋势，得出现代平均海面存在轻微上升趋势的结论，认为平均海面的上升率为每百年10-15cml全球平均温度增暖导致山地冰川部分融化，也引起海洋表层增暖膨胀，从而造成全球海平面升高l 海平面变化18001850190019502000年680069007000710072007300740075007600770078007900800081008200面平海(m m )布 雷 斯 特 （ 欧

6、 洲 , 1.3m m /a）旧 金 山 （ 北 美 洲 , 2.0m m /a）孟 买 （ 亚 洲 , 0.9m m /a）悉 尼 （ 澳 大 利 亚 , 0.8m m /a）火 奴 鲁 鲁 （ 太 平 洋 , 1.5m m /a）塔 科 拉 底 （ 非 洲 , 3.1m m /a）世界上6个长记录验潮站记录的海平面变化l过去的过去的100年，年，海平面上升了海平面上升了1020cm，l每年上升每年上升12mm，l近年有加快的近年有加快的趋势。趋势。塔科拉底火奴鲁鲁悉尼孟买旧金山布雷斯特一、全球环境变化的表现一、全球环境变化的表现l1、全球气候系统的变化l2、全球生态系统的变化-以森林生态系

7、统的变化为例以森林生态系统的变化为例l热带森林开始受到砍伐和烧毁，是当今全球森林面积变化在性质上不同于过去的重要特点l北半球温带各主要国家森林面积不再缩小，有一些还表现出增加趋势l广大热带地区的森林资源最丰富的国家，森林面积不断减小-由于热带森林的较迅速破坏，尽管北半球一些温带国家森林面积略有增加，全球森林总面积仍在不断减少 热带雨林主要分布在中、南美洲亚马逊河流域、非洲刚果盆地、南热带雨林主要分布在中、南美洲亚马逊河流域、非洲刚果盆地、南亚等地区。中国云南、台湾、海南及澳大利亚局部地区也有分布。亚等地区。中国云南、台湾、海南及澳大利亚局部地区也有分布。 根据世界粮农组织和联合国环境规划署估计

8、，根据世界粮农组织和联合国环境规划署估计，每年约有每年约有1110 104hm2热带雨林和林地被破坏，热带雨林和林地被破坏，约有约有730 104hm2热带密林被开垦为农田，其中有热带密林被开垦为农田，其中有610 104hm2的热带雨林，除些之外还有的热带雨林，除些之外还有370 104hm2为选择性伐木林，如果按照这样的速度估为选择性伐木林，如果按照这样的速度估计，热带雨林将在计，热带雨林将在117年后全部被毁年后全部被毁 据统计，全世界已经在热带雨林建立保护据统计，全世界已经在热带雨林建立保护区区280个，保护总面积个，保护总面积3900 104hm2转化为转化为农业农业迁移农业迁移农业

9、转化为转化为灌丛灌丛l(2)全球森林面积减少的原因l最重要原因发展中国家的人口急剧增加，以及由此引起的农牧业生产的扩大，迫切需要更多的土地l木材的广泛需求及各种用材林的砍伐l发展中国家薪炭用柴的需求第二节第二节 生态系统的变化生态系统的变化二、全球环境存在的主要问题二、全球环境存在的主要问题全球变暖的原因？l争论：争论：自然冷热变化？人为因素自然冷热变化？人为因素-排放排放温室气体所致？温室气体所致？人类活动排放的温室气体浓度不断增加人类活动排放的温室气体浓度不断增加是地表温度升高的主要原因。是地表温度升高的主要原因。IPCC第四次评估报告：第四次评估报告：90%以上可能是人类活动所致(联合国

10、政府间气候变化专门委员会联合国政府间气候变化专门委员会)各温室气体的增温能力不同，氟氯烃的替代物各温室气体的增温能力不同，氟氯烃的替代物有很强的增温能力有很强的增温能力l06年年3月阿拉伯水资源理事会发表一份报告显示，目前月阿拉伯水资源理事会发表一份报告显示，目前中东和北非地区人均水资源年占有量已从中东和北非地区人均水资源年占有量已从1950年的年的4000立方米下降到立方米下降到1000立方米。立方米。l报告预计到报告预计到2050年，中东地区的人均水资源占有量将下年，中东地区的人均水资源占有量将下降至降至577立方米。立方米。l有人预测，如果说有人预测，如果说20世纪的石油的世纪，许多战争

11、是为世纪的石油的世纪，许多战争是为了争夺石油，那么了争夺石油，那么21世纪则是水和油的世纪，可能会因世纪则是水和油的世纪，可能会因水而开战。水而开战。l水源的严重短缺，很可能成为地区或全球性冲突的的潜水源的严重短缺，很可能成为地区或全球性冲突的的潜在根源和战争爆发的导火索。在根源和战争爆发的导火索。l其中最有可能发生冲突的国际河流是：由以色列和阿拉其中最有可能发生冲突的国际河流是：由以色列和阿拉伯邻国分享的约旦河；流经埃塞俄比亚、苏丹、埃及等伯邻国分享的约旦河；流经埃塞俄比亚、苏丹、埃及等国的尼罗河中下游；由土耳其、叙利亚、伊拉克分享的国的尼罗河中下游；由土耳其、叙利亚、伊拉克分享的幼发拉底河

12、和底格里斯河；流经印度和巴基斯坦的印度幼发拉底河和底格里斯河；流经印度和巴基斯坦的印度河。河。臭氧对太阳紫外辐射有很强的吸收作用，有效阻挡了对地表生物有伤害作用的短波紫外线，是地表生物的“保护伞”。-平流层臭氧对地球生命具有特殊的意义。l美国航空航天局用卫星测绘出的南极臭氧层空洞，左图是2001年臭氧层空洞图像，虽然只有一个，但其面积比北美洲还大。右图是2002年图像，科学家首次发现臭氧层空洞居然一分为二。 原因：氯氟碳（原因：氯氟碳（C1OC1O）对臭氧的破坏）对臭氧的破坏 MolinaMolina和和 rowlandrowland提出，人工合成的一些含氯和含溴的物提出，人工合成的一些含氯和

13、含溴的物质是造成南极上空臭氧空洞形成的真正元凶最典型的质是造成南极上空臭氧空洞形成的真正元凶最典型的氟氯化合物即氟里昂和哈龙产品氟氯化合物即氟里昂和哈龙产品 Cl+OCl+O3 3-CLO+ O-CLO+ O2 2 CLO+O-CL+O CLO+O-CL+O2 2 据计算，在平流层每生成一个氯原子，将有据计算，在平流层每生成一个氯原子，将有1010万个臭氧万个臭氧分子被破坏。因此，大量的使用，排放氯氟碳，其后果分子被破坏。因此，大量的使用，排放氯氟碳，其后果是不言而喻的。是不言而喻的。：眼部疾病眼部疾病白内障白内障：皮肤癌及皮肤病皮肤癌及皮肤病巴塞尔皮肤瘤巴塞尔皮肤瘤瘤鳞状皮肤瘤瘤鳞状皮肤瘤

14、黑瘤黑瘤：传染性疾病传染性疾病A、对人体健康的影响C、对水生生态系统的影响全人类消费动物蛋白的全人类消费动物蛋白的30%以上来自海洋，以上来自海洋， UV-B辐辐射能穿透射能穿透10m水层，大多数在水面生活的藻类、小鱼水层，大多数在水面生活的藻类、小鱼小虾将小虾将大量死亡大量死亡，破坏了食物链破坏了食物链的基础，的基础，对渔业生产对渔业生产产生不利产生不利影响影响UV-B增加，大气光化学反应增强，大气中活性物质增增加，大气光化学反应增强，大气中活性物质增多，加重城乡地区的大气污染。多，加重城乡地区的大气污染。UV-B增加，导致大气中重要自由基浓度增加，最终影增加，导致大气中重要自由基浓度增加，

15、最终影响温室效应响温室效应UV-B增加，导致颗粒物生成的变化最终影响天气现象。增加，导致颗粒物生成的变化最终影响天气现象。保护臭氧层保护臭氧层- -国际行动国际行动l1985年关于保护臭氧层的维也纳公约l1987年关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书 9月16日“国际保护臭氧层日” 发达国家在发达国家在19941994年年1 1月停止使用哈龙，月停止使用哈龙，19961996年年1 1月月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；发展中国家，发展中国家，19991999、20052005、20102010年全部停止使用年全部停止使用氟利昂、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿。

16、氟利昂、哈龙、四氯化碳、甲基氯仿。 自然界稳定的基础自然界稳定的基础)(养殖业和种植业选育良种的源泉养殖业和种植业选育良种的源泉)物种及其基因在很多方面支持着人类的生存和福利哺乳动物哺乳动物鸟类鸟类灭绝的种数灭绝的种数50201600-16491650-16991700-17491750-17991800-18491850-18991900-1959 有关生物多样性，人类现有的知识有关生物多样性，人类现有的知识最少。拿热带雨林来讲，生活在地球最少。拿热带雨林来讲，生活在地球上的所有生物物种中，十种之中有六上的所有生物物种中，十种之中有六种来自热带森林，而科学家所能认识种来自热带森林，而科学家所

17、能认识的只不过的只不过3/103/10。渡渡鸟就是第一个有记载渡渡鸟就是第一个有记载的由于人类的过度捕杀而的由于人类的过度捕杀而造成的动物灭绝的实例造成的动物灭绝的实例栖居区：欧洲中部栖居区：欧洲中部灭绝：灭绝：16271627年年猎杀原因：肉猎杀原因：肉栖居区：非洲栖居区：非洲灭绝：灭绝： 18831883年年猎杀原因：皮毛猎杀原因：皮毛栖居区：新英格兰栖居区：新英格兰至美国东海岸南部至美国东海岸南部 灭绝：灭绝：19321932年年猎杀原因：肉猎杀原因：肉 野牛斑驴石南鸡几种猎杀灭绝的动物几种猎杀灭绝的动物l袋狼是像狼的有袋类，背上有条纹，颌骨很有力。最后一只袋狼死袋狼是像狼的有袋类，背上

18、有条纹，颌骨很有力。最后一只袋狼死于于19361936年。年。l几万年来，它们是塔斯马尼亚岛的主要捕食动物。但是当英国人在几万年来，它们是塔斯马尼亚岛的主要捕食动物。但是当英国人在这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒了大片森林。袋狼这个澳大利亚岛屿定居后，他们为了养羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火。随着供它们栖居的荒野变小，袋狼捕食羊，牧场主就向它们开火。随着供它们栖居的荒野变小，袋狼消失了。在世界各地，其他岛屿上的捕食动物也遭到了类似的命运。消失了。在世界各地，其他岛屿上的捕食动物也遭到了类似的命运。袋袋狼狼l海洋石油污染l近海赤潮：无机营养盐N、P引起的有机污染海洋

19、石油污染的影响海洋石油污染的影响l油膜降低了光合作用的效率l有害物质影响海洋生物l浅海区污染影响人类l食物链污染l产生化学信息，影响海洋生物生活三、全球变暖对我国的可能影响三、全球变暖对我国的可能影响l全球变暖与我国未来环境及可能影响l中世纪暖期和全新世暖期未来情景参照l对策和措施1、全球变暖与我国未来环境及可能影响、全球变暖与我国未来环境及可能影响lA、气候：在全球因CO2增加而增暖的背景下，我国的气候将随之变化lB、种植业：变暖对我国农业生产是有利的lC、降水：如果在CO2加倍的情况下，我国北方降水并无明显增加甚至减少，显著变暖造成的蒸发增加将加剧我国北方的干燥程度。气候变化对中国各地区的

20、可能影响气候变化对中国各地区的可能影响西北地区降水增加西北地区降水增加, ,但干但干旱亦增，旱亦增，20502050年沙漠化土年沙漠化土地增加地增加华北干旱化加剧，华北干旱化加剧，水资源更加紧张水资源更加紧张东北农业可能获益，东北农业可能获益，但湿地冻土生态系统但湿地冻土生态系统可能退化或消失可能退化或消失西南地区山地活西南地区山地活动将加剧，损失动将加剧，损失严重严重华中将出现旱涝频华中将出现旱涝频繁交替，双季稻，繁交替，双季稻，尤其是晚稻产量下尤其是晚稻产量下降降华东洪涝风险加华东洪涝风险加大，百年一遇洪大，百年一遇洪水发生机率增加，水发生机率增加，海平面上升损失海平面上升损失华南影响最大

21、，台风、华南影响最大，台风、淹没损失淹没损失资料来源：资料来源：气候变化国家评估报告气候变化国家评估报告 Source: .uk/sec5/CR_div/Brochure97/Source: .uk/sec5/CR_div/Brochure97/lD、海平面上升：受地壳下沉和人类活动影响，若CO2加倍后全球海平面上升20-30cm，我国各三角洲地区相对海面上升幅度将达40-90cm。-我国沿海平原城市地面的相当部分已处在平均高潮位之下，完全依赖城市防洪设施保护，与风暴洪水袭击极易造成严重灾害.2、中世纪暖期和全新世暖期、中世纪暖期和全新世暖期未来

22、情景参照未来情景参照中世纪暖期是与未来我国变暖最为相近的历史相似型l-历史时期环境演变对我国的影响，在三个生态系统过渡带表现最为显著l北方农牧交错带(对降水变化敏感)l北亚热带（对温度变化敏感）l沿海平原地带(对海平面升降变化敏感)全新世暖期也可以做为未来情景参照l暖期总体上对我国是有利的，我国历史上经济发达、社会安定、国力强盛、人口增加、疆域扩展的时期出现在暖湿时期；相反情况则发生在冷期l值得注意的是，暖期海面上升对沿海地区构成严重威胁甚至产生灾难性的后果，在沿海经济高度发达的今天应给予高度的重视3、对策和措施、对策和措施l-制定气候变化对策应该充分考虑科学认识现状和气候变化的基本特点，此外，还应考虑国家的国情及国际环境政治发展动向l-在目前阶段，应该对如下几个问题给予进一步重视：l根据现有知识，采取减轻、防范和适应措施l参与国际合作，维护国家利益l加强科学研究，减少不确定性四、