全球变和全球变冷对比分析

全球变和全球变冷对比分析

0气候变化的本质2007年，政府间气候专业委员会（ipcc）在第四次评估报告中指出，近100年（1906-2005年），地球平均温度为0.74（0.560.92，图1）。假设人类没有减少二氧化碳，气候将恶化，人类将面临许多气候灾难和严重灾害。因此，为了减少碳排放，有必要根据预算分配碳排放权利，并征收碳税来拯救地球。事实上，许多地质记录保存了人类气候变化的历史。例如，中国的黄土、深海氧化作物和两端冰芯数据。根据这些地质记录，在人类早期气候变化的历史中，气候变化现实非常相似。在中国，尤其是欧洲和美国的雪湿时期，以及美国的雪湿时期。在这方面，一些问题可能与气候变化有关，但科学家并不清楚每个问题都应该这么说。因此，与气候变化有关的明显降温事件也与气候变化有关。例如，2008年广州的雪灾、2012年春欧洲的美国雪灾和2013年2月美国的雪灾。事实上，关于气候变化的研究是基于对气候变化的复杂科学。因此，气候变化是一种复杂的气候科学，没有科学家能够直接理解每个问题。因此，存在着明显的冷却事件也与气候变化有关。例如，2008年广州的雪灾、2012年春欧洲美国武国大雪灾和2013年2月美国的雪灾。除了广告和寒冷，媒体并没有直接联系它们。因此，气候变化是一个复杂的气候科学，可以说，没有科学家能够很好地理解每个问题。因此，气候变化是一个复杂的气候科学，可以说，没有科学家可以说，任何问题都是可以理解的。因此，气候变化是一个复杂的气候科学，没有科学家可以确定每个问题。因此，风、气、化、气是发展的重要方式。因此，在ipcc的影响下，为了密切研究世界各国的经济利益，世界各国的气候变化是一个非常流行的名字。因此，无论是对洪、旱、热浪和雪害的影响，只要发生灾难，就会成为一个非常流行的名字。因此，在ipcc的影响下，各国人民在环境和环境变化方面。1全球变化因素分析1.1自然变化的研究IPCC认为最近100年全球平均温度升高了0.74℃(图1),而且变暖主要原因是工业革命以来,人类活动排放大量二氧化碳造成,其中1970—2004年期间增加了70%.2005年大气中二氧化碳浓度为379μL/L、甲烷的浓度为1774nL/L,其已远远超过了65万年的自然变化的范围,但是科学界对此一直存在争议.从0.40～0.74℃,不同学者对此得出不同估算结果,过去百年温度究竟升高了多少?并不确定.而且极地冰芯记录表明,在人类出现以前,大气二氧化碳浓度和气温就一直存在波动.也不论地球温度和二氧化碳浓度上升或者下降,它们无疑都包含了自然和人类两部分的贡献.过去百年温度和二氧化碳升高了,但是自然因素和人为因素各占多少?依然是尚未确定的问题.此外,过去百年随着城市发展,城市热岛效应不可避免地影响到各大城市气象台站的温度记录,如果没有对这些温度记录进行矫正,高估和夸大升温速率是毫无疑问的.1.2最近100年的气候变化自然因素同样可以引起全球气温的变化,尤其是在工业革命之前,人类尚不具备能力影响大气二氧化碳之前的几十万年内就是不断地波动着.根据天文轨道计算出的太阳辐射量变化,最近约1万年的太阳辐射量是慢慢减少,意味着现在气候总体趋势是向着变干变冷的方向发展,而且还将持续几千年(详见文献).从地质记录可以发现,最近100年(1906—2005年),甚至150年(1850—2005年)的气候变化,即小冰期结束以来的气候变化,其气温相对于小冰期是升高的.从图2可以看出:约公元940年开始进入中世纪暖期,持续约400年,而后进入小冰期,小冰期大约持续了550年,其结束的年份约为公元1850年.公元1850年至今时间为162年,这一段时间的温度较小冰期升高(图2).由此可以看出,在人类工业革命之前,自然界气候就是不断地冷暖变化着的.中世纪暖期之后,接着是变冷的小冰期,随后就是过去百年的现代.由于气候是周而复始变化着,变冷的小冰期刚刚结束,进入最近100年发生变暖则是气候自身发展规律的一种体现.人类工业排放二氧化碳,或许能够在大自然变暖的基础上叠加了影响,但是整体而言,这种气候变暖应当是天文轨道万年尺度变冷大趋势中的次级波动.变暖既是自然界所致,那么,即使人类停止飞机与汽车使用、关闭所有的化石燃料发电厂、回到原始社会,地球的气温也依然会持续变化.1.3与气温的关系CO2排放量的增加是否能够引起全球变暖,是目前争论的焦点问题.地质记录表明,在人类出现,或者工业革命以前,大气的CO2浓度就存在高低波动.为了避开人类的影响,需要对地质时期的CO2浓度变化进行考察.1)南极冰芯研究表明CO2浓度变化滞后于气温的变化,说明过去气温的变化在先,而CO2浓度变化在后;2)同样是冰芯记录,对时间尺度相对较短(千年尺度)的变化来说,温度变,CO2浓度一定随着变化,而CO2浓度变,温度却不一定变;3)过去100年来的CO2与气温曲线变化过程也是如此,并非完全一致(图3):CO2浓度呈持续升高的趋势,但温度是波动变化着,温度却不是持续升高.20世纪50年代至70年代无论北半球还是全球温度均明显下降,而此时正是第二次世界大战后经济恢复时期,CO2排放量日益增加;1960—2010年期间,CO2浓度急剧、持续升高,而温度在升高的趋势下被约10个冷期打断(图3);4)如果用年增长率来分析现代记录的CO2浓度数据,可以发现,CO2浓度均滞后于温度变化约1～2年.因此,即使从现代角度看,CO2浓度也是伴随温度变化而变,而不是驱动温度变化的因素.2太阳辐射在地表上的表现为：受全球变色的影响以上叙述表明,最近百年温度的升高是事实,但是每次寒冷期结束后的全球变暖是一种自然现象.变暖既是自然现象,则不管我们是否燃烧更多或更少的化石燃料,全球变暖都会发生.以下我们只集中论述,对于人类而言,全球变暖是灾难,或全球变冷是更大的灾难?过去地质记录表明,气候总是在变化着的,变化的气候是绝对的,也是地球长期的状态.而不变的气候则是相对的,是短暂的状态.温度升高意味着全球变暖,人们关心的问题是全球变暖以后会给人类及整个地球带来什么样的影响?如果全球变冷,又会对人类及整个地球带来什么样的影响?全球变冷与全球变暖之间变化对应于冰期-间冰期之间的冷暖旋回,全球变暖相当于间冰期,气温普遍升高,两极冰川退缩消融,干旱区沙漠退缩而绿洲扩大,海平面升高;全球变冷则对应于冰期,气温总体降低,两极冰川扩大,干旱区绿洲退缩沙漠扩张,海平面下降.太阳辐射不仅给地球上的万物生长提供了最基本的能量,还是气候带形成的基本因素.太阳辐射在地表的分布,主要决定于太阳高度角,或者太阳入射地表的角度.太阳高度角随纬度增高而递减,不仅影响着温度分布,还影响着气压、风系、降水和蒸发,使地球气候呈现出沿纬度分布的地带性.人们将地球上这种地带,从赤道到两极划分成为热带、亚热带、暖温带、温带、寒温带五种不同的气候带.地质时期发生的冰期和间冰期的气候变化,就会导致地球气候带迁移.从宏观上看,全球变暖的结果就使得地球各气候带从赤道向两极移动;而全球变冷就使得个气候带从地球两极向赤道迁移.以下将更具体些,论述全球变暖和全球变冷,所导致的气候带移动分别给人类带来以下主要利和弊.2.1气候变化与国家迁徙全球变冷的结果是导致地球各气候带从两极向赤道迁移.它的弊端是:1)冰期时期,中国黄土高原黄土-古土壤序列中表现为黄土堆积,气候变干变冷,驱使风沙作用增强,沙尘暴影响范围扩大,而成壤作用减弱,其结果导致植被以C3植物为主,沙漠范围扩张,使得沙漠中的绿洲渐渐消失,原本在沙漠边缘的家园被沙漠吞噬,人们因为水源干涸可能被迫离开自己家园.2)气候变冷不是给欧洲带来干旱,而是引起了降水增加,寒冷潮湿的气候导致阿尔卑斯山冰川延伸.在青铜器时代中期,中欧的前阿尔卑斯湖畔居民已习惯于温暖和干燥的气候,在低地湖畔建立了村庄,当寒冷潮湿气候来临时,湖畔居民不得不放弃由于湖的水位提高而被淹没的家园.例如,苏黎世湖岸边的村庄大约在公元前2400年被放弃,直到公元前1600年的800年间都没有人居住.气候变冷使欧洲北部变得更加潮湿、中低纬度变得更加干旱,变冷产生的这2种后果均不利于种植业的发展,导致粮食产量减少,威胁着人民的温饱.3)全球变冷导致河西地区降水量和冰雪融水量的减少.河西处于干旱半干旱区,水是决定着城市是否存在的关键因素,没有水的情况下人们无法生存,中国历史上占有显赫地位的丝绸之路就是在全球变冷的情况下消亡的.丝绸之路上古城消亡有很多种假说,而气候变化应当是导致古城消亡过程起着主导的作用,因为其他假说古城只是短暂消亡,若灾难事件过后,环境条件适合人类居住,人们还会回来重建自己的家园.只有随着气候变干变冷渐渐使得沙漠腹地中绿洲消失,当地水资源严重缺乏,使得人类基本生存条件无法满足,人们才会离开自己的家园.4)全球变冷趋势使得气候变干变冷,导致农业歉收和大面积饥荒,民族大迁徙.地质学家许靖华认为各国历史上民族大迁徙都与气候变化有关,民族大迁徙并不是为了逃避战争,而是由于家乡遍是饥饿和疾病,人们举家移居是为了寻找更好的生活,而不是逃离战争或者制造战争.因为与其在家乡因为饥饿和疾病而死,还不如迁移去寻找更好的生活环境.5)李吉均等对第四纪冰期气候研究表明:中国北方多年的冻土南界向南扩展约10个纬度,到达长城一线;中国东部地区年均温度降低10～12℃,喜冷动物群如猛犸和披毛犀则向南迁移,华北平原甚至华东均有其踪迹;估计当时北方的年降雨量比现在少1/2～1/3;雪线和暗针叶林下限均下降约1000m,海平面下降约140m,东海大陆架几乎全部出露,古海岸远离现代海岸达600km,长江入海口相应延长并在中下游大幅度下切.6)在末次盛冰期时候,全世界的冰川面积达到3800×104km2,北欧和北美大面积陆地被巨厚冰层覆盖,莫斯科、纽约和柏林世界性的大城市所在的地方均被冰层覆盖,许多地方气温下降5～9℃,由于冰层的覆盖,高纬度城市将不再适合人类居住.全球变冷对人类有利的方面是:1)全球变冷海平面下降、大陆架的范围扩大为古人类迁徙提供可能.末次盛冰期海平面较现在下降120～130m,相当于大陆架露出水面120～130m,缩短大洲与大洲之间的“距离”,大陆架相当于“陆桥”,先民们可以从一个大洲迁徙到另外一个大洲,使得世界各地都有人类居住,为世界各地不同文明传播提供了条件.2)全球变冷海平面下降,原本位于海平面以下的岛屿露出水面,人们可以在低纬度岛屿上生存,扩大人类居住范围,但同时失去了部分高纬度地区的居住条件.2.2气候突变:“变冷”的逆过程全球变暖的结果就使得地球各气候带从赤道向两极移动.它带来对人类有利的以下几方面:1)部分干旱区将因海洋向内陆输送水汽的加强,降雨量增加,生态向良性循环方向发展,中国西北内陆地区的新疆等地近10年已经显现了这一趋势,内陆湖水位上升、湖面扩大,河流出山径流量增加等,施雅风等称之为气候转型,有利于中国西北干旱区农业的发展.2)黄土高原古土壤层形成于湿热的间冰期.间冰期气温高降水多,相对于冰期是全球变暖,夏季风强盛,利于植物的生长,使得粮食总产量增加,有利于解决人们的温饱问题;C4植物相对丰度增加;把水汽输送到中国内陆深处,使得沙漠退缩、绿洲形成和扩大,沙尘暴发生频率降低,可供人类居住的范围扩大.气候变暖是变冷的逆过程,变暖的结果则会使得丝绸之路向着恢复当年繁荣时期的绿洲生态方向发展.3)全球变暖表明温度升高,降雨增加,它有利于社会稳定和人民生活安居乐业.从中国历史朝代演替来看:一个朝代的盛衰与农业收成及其发展关系极大,而农业收成则与气候条件关系密切.气温高、降水多的气候变暖时期,有利于种植业发展,人们温饱问题相对容易解决,有了温饱基础,人们才有精力去发展文化、艺术等,创造一个时代的大发展、大繁荣,北宋的盛世就出现在一个气候变暖的时期;一个朝代的灭亡出现在变冷时期,而气温降低、降水减少的全球变冷时期,则会导致农业歉收和饥荒,甚至农民最基本温饱问题不能解决,人民为了生活,不得不流离失所,举家迁移,甚至民族大迁移,发生社会动荡.4)全球变暖后地球表面的温度均升高,高、低纬度之间的气压差减小,气流较平稳,全球极端的天气减少,而IPCC认为全球变暖后全球极端天气增加,这是值得商榷的,最近100年气温的升高,并没有对东亚和南亚季风降水变化趋势产生显著影响,使之大致保持原有的自然变化趋势.5)全球变暖后导致生物生长季延长.各地的物候观测表明,大多数植物和动物的春季物候提前,秋季物候推迟,意味着生物生长时间延长.Zhou等利用遥感数据分析表明,1982—1999年间,40～70°N间欧亚大陆植被生长季平均延长了18天,而北美大陆延长了12天.全球变暖同样也给人们带来不利的方面:1)全球变暖导致两极冰川融化,海平面上升,淹没一部分沿海低海拔地区和岛国,沿海地区是世界人口密集、经济比较发达的地区,造成巨大损失.2)全球变暖后是否带来物种灭绝和影响人类健康,还存在争议,IPCC认为全球变暖后导致物种灭绝和影响人类健康,NIPCC认为全球变暖后,环境条件变得更加有利于人类生存.3)IPCC比较确定认为全球变暖将导致台风强度进一步增强,是否导致台风频数增加,还存在很大不确定性,近期较高分辨率的气候模型给出的结果:全球台风频数并没有随着气候变暖而明显增加,甚至发生减少;近千年来各地台风登陆频数与百年尺度气温冷暖波动之间不存在线性正相关关系,相反,在小冰期(17—19世纪)的冷波动阶段出现台风登陆频数的峰值.3全球变色、干旱和气候持续影响综合以上叙述可知,地球的冷暖变化是地球运动固有的规律,在人类能够影响地球环境以前,早就存在许许多多次间冰期(全球变暖)和冰期(全球变冷)的旋回变化.这些变化主要由地球接收太阳辐射量的多少所决定的.无论是全球变暖