全球气候变化总结范例(12篇)
全球气候变化总结范文篇1
随着全球性变暖,地球环境的许多要素也发生了变化,这在艾比湖流域地区反映明显,如湖泊萎缩、河道断流、沙漠化加剧、生物多样性受损等,导致水资源短缺,旱灾、洪灾、雪害、滑坡、泥石流等自然灾害增加。因此,维护艾比湖流域自然生态系统的相对稳定,对维护绿洲的生态平衡和社会经济的可持续发展具有不可估量的作用。
1资料与方法
联合国政府间气候变化工作组最新完成的一份报告草案称[1],从l860年到现在,北半球的气温已经平均升高了0.4℃~0.8℃,其中的20世纪是l000年来北半球气温升高幅度最大的一个世纪,而l990年~1999年是l000年来北半球平均气温最高的l0年。20世纪的全球气候变暖己成为大气科学研究的热点。王绍武[2]利用中国气温等级资料研究了近l00年中国气温变化规律,表明中国的气温变化与全球有相同的时候,却并不总是一致。近百年来中国气温上升了0.4℃~0.5℃,略低于全球平均的0.6℃[3,4],中国与全球气温的相关系数在0.3~0.4之间。中国东北、华北及新疆的变暖可能与北半球一致,新疆从20世纪80年代以来,气温变化与全国、全球气候增暖趋势是一致的,也存在明显的季节差别和地区差别,冬季最为明显,北疆增暖幅度大于南疆。这里将利用艾比湖流域温泉、精河、博乐、阿拉山口、乌苏5个气象站在近40年的气温、降水逐年月资料,用相关分析及线性趋势分析等统计方法,分析在全球变暖的大背景下,艾比湖流域气候与生态环境演变的趋势。
2结果与讨论
2.1艾比湖流域气候的年际变化艾比湖流域属中温大陆干旱气候,水资源缺乏但较为稳定,生态环境极脆弱,是经济开发的主要制约因素,由于独特的地理环境,形成立体型的多态气候,自西向东,年平均气温从-3.8℃上升到8.6℃,年平均降水量从228mm下降到104mm,从而形成了山区、平原和荒漠等多种气候态,有利于合理开发多种产业。全球性气候变暖在艾比湖流域反映明显,呈明显变暖和变湿趋势,同时,春季低温冷害、夏季暴雨洪水等灾害性天气气候增多,洪旱频率增大,突发性天气气候事件增多,寒潮冷空气明显减少,沙尘暴减少。90年代平均气温与前30年平均气温相比,平均偏高0.6℃;20世纪90年代年降水量与前30年平均值相比,平均增长了9.4%。这将会对经济发展带来一定的影响,但干旱总体特征不会改变,原因是升温导致蒸发增加,可抵消甚至超过降水增加的作用,助于解决干旱缺水的程度。艾比湖流域的年平均气温具有缓慢上升的趋势,各区域振幅变化具有较好的同步性。表1中列出了艾比湖流域三大代表性区域年平均气温与降水量趋势方程及相关系数,在0.05的信度下,区域内的年平均气温趋势方程的相关系数均通过了显着性检验(t检验),说明了在艾比湖流域的增温趋势明显;山区、平原和荒漠地带年平均气温趋势方程的相关系数分别为0.39、0.63和0.52;而它们的信度分别通过0.01、0.05的显着性检验。随着气温的上升,艾比湖流域年降水量也有所增加,且各区域振幅变化具有较好的同步性,年平均降水量的变化除了平原区外没有明显变化趋势,其年平均降水量趋势方程的相关系数很低,不能通过0.05的显着性检验,山区和荒漠区年平均降水量趋势方程的相关系数通过了0.01、0.05的显着性检验。通过艾比湖流域气温与降水量变化趋势方程可预测未来50年气温与降水量的估计值。未来50年艾比湖流域降水量的增加比例要大于其气温增加的比例,这表明未来气候变化趋势对平原荒漠植被的恢复有利。但随着气温的增加地面蒸发量也会增加,因此干湿变化总趋势不会有太大的变化。艾比湖流域是典型的干旱半干旱地区,水资源是生态环境系统的核心。水资源的补给主要是山区自然降水和冰川融水。由于气候变暖,艾比湖流域高山冰川融化量增加,水资源的增加将暂时有利于经济发展,但冰川如长期萎缩,将会严重影响冰川固体水库调节功能,并诱发灾害。90年代以后,艾比湖流域突发性大降水增加,造成洪水频发,1994年、1995年、1998年、1999年、2001年、2002年都出现了“暴雨、融雪型”洪水,这可能是地球气候变暖在艾比湖流域的反映。
2.2艾比湖流域生态环境演变的总体趋势气候变暖是一个全球性问题,它带来了一系列的环境演变,这必然对艾比湖流域的生态环境产生较大影响。艾比湖流域生态用水远远低于国际惯例要求,水资源处于生态环境系统的核心地位。受全球气候变化和干湿周期性变化的双重影响,艾比湖流域的降水量普遍有所增加,十分有利于生态保护和工程建设,并促进了自然生态系统的修复过程。但由于该地带降水分布极不均匀,造成地表径流空间分布极不均匀,是形成山地、平原和荒漠三大生态环境系统和不宜于人类活动及生物生长的沙漠、戈壁的主要原因。生态环境系统的原初相对平衡状态极易遭到破坏而恶化,又极难恢复或建立新的更加优化的相对平衡状态。特别是最近20年中艾比湖流域气候增暖、增湿,总体上说,有利于生态环境的保护与建设。但人类活动对生态环境有正、负两方面的效应。正效应是:由于开荒造田、兴修水利、营造防护林带、建设人工草地、控制排污量以及立法、执法检查等,扩大和稳定了绿洲;改善了小气候条件;提高了土地的生产性能;发挥了水资源的利用效益;增加了环境的人口承载能力。负效应是:由于盲目毁林开荒、毁草开荒、过度放牧、大水漫灌“、三废”增加以及没有树立可持续发展观、有法不依、违法不究、执法不严等,造成水量失衡、水盐失衡、水土失衡、自然生态失衡。具体表现为:河流断流,湖泊、水库干涸,地下水位下降;土地沙漠化;水土流失,土壤盐渍化和盐碱化;林地破坏;草地沙化、退化;水质咸化、矿化度提高;野生物种减少;大气污染指数上升。总体上说,绿洲化和沙漠化并存。既有人进沙退现象,也有沙进人退现象,在绿洲扩大的同时沙漠也在不断扩大。绿洲与沙漠之间的缓冲带在不断缩小。绿洲生态环境得到了改善,但潜伏着盐渍化、沙漠化和污染的威胁,绿洲以外的山地生态环境和平原荒漠生态环境总体上还是平衡失调甚至有恶化趋势。全球变暖对艾比湖水量的增加有密切的关系。未来气候与环境变化对西部经济有重要影响,艾比湖流域生态环境脆弱,未来降水量增加也不可能彻底改变这种状态,原因是虽然降水量有所增加,但由于随着气温的增加,地面蒸发量与植被蒸腾量也会增加,即该地区总的趋势不会有太大的变化。将来受环境变化最大的是农业与农村,农业问题面广量大。传统农业生产的资源消耗量大,过度开垦、过牧超载等生产方式不利于可持续发展,也不利于迅速提高劳动生产率和农业经济水平,传统农业的抗灾能力很弱,对未来气候变化的适应能力较差,草原畜牧业尤为突出。必须充分估计未来气候变暖和自然灾害增加对农村经济社会发展的影响。
全球气候变化总结范文篇2
[关键词]全球变暖;碳金融;碳币
从1977年的国际气候大会开始,全球变暖等气候问题逐渐走上国际会议的舞台,与此同时得到科学界和经济界的广泛关注。从经济学角度看,大气环境容量是一种全球性的公共物品,其承载和自净能力有限,各排放主体出于自身利益最大化的考虑,倾向于通过增加产量来提高收入,而不顾由此所增加的温室气体排放对大气环境容量所造成的负面影响,任其发展,将最终导致大气环境容量的崩溃,再现“公地悲剧”。
目前,将负外部效应内部化的经济理论主要有两种,一是庇古税,一是科斯的产权理论。庇古认为企业的财务报表只纳入私人成本,仅考虑自己的利润最大化,忽略了自己产生的社会成本,使得市场不能有效配置资源,导致市场失灵。庇古建议政府通过对产生负经济外部性的企业征税,增加企业所产生的私人成本直至等同于社会成本,将企业的负外部性内部化。按照科斯的理论,当大气环境容量的产权明晰并可转让之后,排放者通过市场交易等方式来获得其使用权,从而其稀缺性价格会通过市场机制反映出来。此时,排放者的私人边际成本因为已加上使用大气环境容量的边际成本而等于社会边际成本,温室气体排放的负外部性得以内部化。在这一机制安排下,有实力实现低成本高效率减排的主体因可以通过出售多余减排单位来获利,会更有动力进行超额减排;而不具备实力的主体可以通过交易降低减排成本,从而促进社会减排总成本的降低。因此,依照科斯产权理论所构建的温室气体排放权交易是一种能够低成本高效率地消除温室气体排放行为负外部性、促进减排的选择。
为了应对基于政府间气候变化委员会(IPCC)的评估报告的全球气候变暖给人类经济和社会带来的不利影响,1992年的联合国环境发展大会通过了《联合国气候变化框架公约》,并于1994年3月生效。另外,为使应对气候变化的行动更具有约束力和执行力,1997年12月11日在日本京都召开的第三次缔约方大会上,149个国家和地区的代表通过了具有量化目标法律约束力的《京都议定书》。议定书规定,2008—2012年,所有发达国家排放的二氧化碳等6种温室气体的数量,要在1990年水平的基础上减少5.2%。《京都议定书》设立了三种借助“市场”运行的“遵约机制”:排放交易(ET)、联合履行机制(JI)和清洁发展机制(CDM)。这三种机制的目的,就是试图把碳排放额度作为一种商品在各国间交易转让,剩余的碳排放额度是交易的对象。它使得温室气体减排量可以像金融产品一样进行交易,从而催生了全球碳市场。碳金融就是在这样的背景下产生的,它是旨在减少温室气体排放从而应对气候变化的市场机制和金融方法的统称,包括银行“绿色信贷”、低碳项目直接投融资、温室气体排放权及衍生品的创制和交易、相关金融中介服务等金融制度安排和金融交易活动。
当全球变暖几乎成为全世界的共识、碳金融成为世界金融的一种潮流时,我们国家也正赶在这条路上。但从“气候门”事件爆发后,我们更需要谨慎地思考碳金融发展的源头的真实性、碳金融工具的可靠性以及碳金融背后的政治博弈。本文将从以下几个方面进一步对碳金融发展进行探讨。
1碳金融发展基础的真实性
基于政府间气候变化委员会(IPCC)关于全球气候变暖的评估报告,全球每个角落都在为迎接一场大自然向人类的挑战而疲于奔走,然而人们似乎从未质疑过这媒体广泛宣传的所谓人类浩劫。就在哥本哈根会议前一周,几位顶级科学家之间的电邮往来被曝光,揭开了这场有史以来最大的“全球变暖”科学欺诈丑闻:被抓住的人是供职于英国东安吉里亚大学的气候研究所(CRU)的科学家。无法辩驳的事情真相是联合国“政府间气候变化专门委员会”(IPCC)的顶级科学家们刻意伪造数据和制造科学欺诈的行为!他们就是拿着经过修改后的数据,大言不惭地宣布,人类驾驶汽车和燃烧煤炭排放的二氧化碳,正在造成巨大的气候灾难!
郎咸平曾撰文批评前美国副总统戈尔在纪录片《难以忽视的真相》中对数据图形的错误解读。如下页图所示,戈尔由此图得出的结论是,二氧化碳与全球气温曲线形状吻合,正是二氧化碳推高了全球气温的上扬。但他的结论与图中柱状部分的800年所反映的事实是矛盾的。在这800年期间,二氧化碳浓度在上升,而气温是在下降的,气温先达到了峰值后二氧化碳浓度的峰值才出现。这就恰好说明,正是气温的变化使得二氧化碳发生了同向变化,是气温上升决定了二氧化碳的上升,而非二氧化碳浓度的升高而致使全球气温上扬。
24万年前全球气温与二氧化碳关系图
澳大利亚地质学家伊安普利莫尔这样说过,二氧化碳是植物不可缺少的养料,而且气候变化是持续的自然过程,在很大程度上由太阳活动决定,人类活动的影响不大。
我国也有学者质疑全球变暖的论断,如汪建君就在中国科学院院刊发表过他的观点,他指出:“由人类造成的碳排放每年最新的估计是8.6Gt,人类每年增加1%左右的碳排放。大气含碳总量为780Gt,表层海洋含碳总量为1000Gt,植被土壤等含碳为2000Gt,地壳和深海含碳38000Gt。海洋和大气每年交换90Gt碳,植被和大气每年交换100Gt碳,海洋生物和海洋之间交换50Gt碳,表层海洋和深海及地壳交换碳40Gt。海洋和大气每年交换的碳即相当于人类活动产生的CO2的10倍左右。”同时他又认为:“CO2的重要性之一在于其可以吸收一定波段的红外辐射,从而导致地球温度上升,这是温室气体最为重要的特性。但H2O实际上才是空气中最重要的温室气体,H2O的红外吸收波段是CO2的3倍,空气中水的含量是CO2的33倍左右,其温室效应是CO2的100倍。沙漠是水蒸气温室效应的实例说明,由于沙漠上空水蒸气含量极低,不能有效保留白天的热量,昼夜温差巨大。”也就是说,二氧化碳在大气的比例不过是0.03%,同时由于人类活动释放出来的二氧化碳仅是生态系统碳排放的极小部分,将全球变暖归结于人类排放过多的二氧化碳实在是言过其实。
中国气象局国家气候中心研究员赵宗慈分析指出,联合国政府间气候变化专门委员会,即IPCC,在四次评估报告中都过分强调了人为因素,实际上,对于气候的研究要考虑多种自然因素。赵宗慈认为,人为因素仅会让中国平均温度上升0.5摄氏度,但自然因素却将使得中国在2022—2030年之间的平均温度下降0.8摄氏度,也就是说中国的气候将会越来越冷。而更多的科学家则认为,影响地球气候的因素比较复杂,目前断言说地球正在变暖或变冷,都为时过早。
越来越多的反对声音告诉我们,低碳问题存在着巨大争议。随着“气候门”事件的爆发,联合国IPCC的科学家私自篡改数据以迎合全球变暖的事实令全世界震惊。国内的许多学者也相继表示:全球变暖存在巨大争议,低碳不等于环保!
2碳币的可行性
碳币是指实际碳减排量高于所分配的碳减排指标的“超额减排量”,基于《京都议会书》的三种机制,它能在国际市场上交易,这个超额减排量相当于该国的一笔额外财富,也即发行了一种碳货币。显然,碳币跟分配到的碳减排指标息息相关。谁在减排目标的制定上拥有着更多的主动权,谁就在碳币体系下拥有着更多的选择权。广大的发展中国家与不发达国家显然处于弱势。我国学者丁仲礼等人在《中国科学》发表的《国际温室气体减排方案评估及中国长期排放权讨论》一文中对IPCC,UNDP和OECD等7个全球CO2减排方案做了模拟,其研究结果是:在分配2006—2050年各国排放权时,这些方案不但没有考虑历史上(1900—2005年)发达国家的人均累计排放量已是发展中国家7.54倍的事实,而且还为发达国家设计了比发展中国家大2.3~6.7倍的人均未来排放权,这将大大剥夺发展中国家的发展权益。
此外,碳币不同于黄金和国家信用,它只是一种由部分国家制定出的规则而促成的交易,这种交易在未来的金融市场将被创造与衍生成更多的金融产品,而最终具有货币的职能。但是支撑碳币的是由人为规定的碳排放目标和在碳排放权交易中形成的“交易信用关系”。而碳排放目标的制定和类似于《哥本哈根协议》之类的国际规则不可能代表所有国家的利益,因而这种信用关系带有着比国家信用更多的不确定性和不平等性。如果这种碳排放权交易的信用关系充当了信用货币的货币本位,那么它在给世界金融市场带来更大风险的同时,势必也会给国际货币体系带来更多的不确定性,使世界货币体系变得更加脆弱。
3碳金融的政治意图
2009年全球性的金融危机还没有完全过去,它告诉了我们一个不争的事实:金融工具是把双刃剑,能促进资产的流动,亦能加速风险在全球的传递。在碳金融发展的源头可能是个童话的基础上,过分地迷信通过市场来解决全球变暖的问题似乎不是个谨慎之举,令人担心的是这可能从头开始就是个陷阱——西方国家以低碳经济为手段,制定出代表发达国家利益的减排标准,并以此来维护他们在世界上的主导权和经济优势,压制新型工业化国家和发展中国家的崛起。
2009年12月的全球气候会议哥本哈根会议上,中国政府做了承诺:到2022年时单位GDP碳排放将比2005年减少40%到45%。但是我们似乎掉进了陷阱——为减排而减排的陷阱。近期网上热议的两个事件值得我们深思。一是河北安平县为达节能减排的目标拉闸限电。安平县2010年节能指标下降6.6%,但前六个月只完成0.9%的任务量。在市政府的指标要求下,当地计划从2010年9月3日开始,在全县范围内对全县分3批实施限电,每批限电22小时。这个措施不仅居民家受到影响,就连医院和红绿灯也遭停电。二是河南林州为完成节能减排任务停止供暖。在全年最寒冷的三九时节,河南省林州市停止了集中供暖,从2010年1月5日至12日,已经停暖6天。林州市长热线回复市民:今年冬天将为完成节能减排任务停止供暖。如果我们的减排承诺是通过牺牲民生兑现的,那么这种守信的意义何在呢?
当然,环境问题与人们的生活息息相关,这些对碳交易与碳金融的冷思考并不是反对走低碳经济道路。只是想再次强调:任何经济发展的目的是为了民生,不是承诺,也不是国际压力。立足于我国国情,治理我们的环境、调整我们的发展结构,让碳金融热去吧!
参考文献
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全球气候变化总结范文篇3
一、“德班气候大会”的主要进展
2011年底,第17届联合国气候大会(以下简称“德班会议”)在南非德班召开。虽然会议期间出现了加拿大退出《京都议定书》等事件,但总体而言,与会各方表现出更为理智的态度和务实的谈判策略,按照“巴厘路线图”推动谈判的意愿也比较清晰。经过反复磋商,德班会议取得了一定的积极进展。从中方的角度来看,德班会议的成果集中体现在以下方面:一是基本实现了“三个坚持”,即坚持《联合国气候变化公约》、《京都议定书》和“巴厘路线图”,坚持双轨制的谈判模式,坚持“共同但有区别的责任”原则;二是对《京都议定书》的第二承诺期达成妥协,这无疑是发展中国家最为关心的问题;三是启动绿色气候基金,在减排资金安排上有所突破;四是在2010年坎昆协议的基础上,进一步细化了减排技术、能力建设以及透明度等方面的机制。另外,德班会议还对2022年后进一步加强《气候变化公约》的实施进行了深入讨论,并设定了相关进程。然而,德班会议也有不尽如人意之处。会议未能全部完成“巴厘路线图”的谈判,坎昆协议和德班会议成果的落实也尚需时日,而发达国家自身减排以及向发展中国家提供资金和技术转让的政治意愿仍明显不足,这成为影响应对气候变化全球合作的主要障碍。
同时,回顾过去20多年来的谈判历程可以发现,联合国气候变化谈判一直是步履蹒跚,各方矛盾和纷争不断,谈判主导权争夺激烈。由于约束力有限,一些通过反复讨价还价艰难达成的减排方案在各国执行过程中大打折扣。在谈判机制和模式上,发达国家力推“并轨”,以在国际气候谈判中最终达成单一的协议,进而使发展中国家承担更多的减排责任,而发展中国家则坚持“双规”谈判,坚守“巴厘路线图”的原则[3](P9-16)。这表明现有应对气候变化的全球机制越来越显现其局限性,迫切需要创新谈判机制,以推动气候变化谈判取得实质性进展。如何破解欧盟、美国、日本等主要发达国家之间及其与三个发展最快的新兴经济体——中国、巴西、印度之间的利益纠葛,避免国际气候变化谈判沦为国际政治新格局的博弈工具,是未来应对气候变化全球机制创新的核心和关键所在。
尽管德班会议及其取得的成果对维护现行的应对气候变化全球机制具有积极作用,但在欧债危机、“页岩气革命”、“弃核风潮”等因素的影响下,全球特别是发达国家应对气候变化及温室气体减排的整体氛围发生了一些微妙的变化。值得注意的是,与哥本哈根会议前后的“喧嚣与鼓噪”相比,“气候变化”的话题不再热得烫手,而是似有转冷的迹象。在法国等主要发达国家,有关德班会议的报道很少见诸主要媒体,这与哥本哈根会议形成了鲜明对比,一些科学家和政治家将气候变暖由一个边缘概念变为全球主流共识的努力似乎正面临新的挑战和质疑[4](P36-37)。碳捕获与封存技术(CCS)应用前景不明朗、相关研究资助力度减弱、公众关注度下降等因素,使未来应对气候变化的形势更加错综复杂,全球减排资金机制和技术应用的不确定性加剧。
二、“后德班时期”全球应对气候变化的新动向
(一)在欧债危机和全球经济复苏乏力影响下,发达国家资金支持受限
2011年以来,欧洲债务危机持续发酵,并加快向欧盟的核心国家蔓延。由于引发危机的制度性因素短期内难以消除,使得救助难度增大,危机存在长期化的可能性。欧债危机的阴影使世界经济下行风险增加,欧元区和发达国家的经济形势尤其严峻,而新兴经济体虽维持较快增长,但增速也有所放缓,这势必抑制全球能源消费,进而减少各产业部门以及交通、建筑和居民等领域的碳排放。撇开欧债危机这一特定因素的影响,从长期趋势来看,即使实施“再工业化”战略,主要发达国家也不可能依靠传统高耗能产业重振实体经济,而必然要通过开发绿色、低碳技术,并通过对新能源等战略性新兴产业进行投资,创造新的就业岗位,恢复经济活力。因此,主要发达国家温室气体排放总量快速、大幅度增长的可能性减小。
同时,国际金融危机及后续的欧债危机对发达国家财政状况的影响尤为突出。目前,欧盟、日本、美国应对危机的经济刺激计划产生了大量财政赤字,而地震则给日本造成了巨大财产损失,灾后重建所需的巨额资金使日本政府的财政情况雪上加霜。这将使主要发达国家对本国减排的财政支持捉襟见肘,绿色低碳技术研发的政府投入以及新能源市场化发展的财政补贴受限,进而对其温室气体减排产生不利影响。因此,在应对气候变化谈判中,如果我国继续在提供减排资金方面施压,将使发达国家很难承受。
(二)“页岩气革命”正在改变全球能源格局,增强了美国应对气候变化的底气和实力
以页岩气为主的非常规天然气开采技术成熟,进入量产阶段是美国温室气体减排压力下降的重要原因。为降低能源外部依赖,美国自20世纪70年代起对页岩气开采的大量投入终于在21世纪头十年为其带来了丰厚的回报。关键技术的突破使美国页岩气已具备商业化开采能力,产量急剧扩大。2010年,美国页岩气产量达1379亿立方米,占其天然气总产量比重由2006年的1%大幅上升到23%,超过俄罗斯成为全球第一大天然气生产国,其页岩气产量为中国当年天然气总产量的1.46倍。2011年,美国已由燃料进口国转为燃料出口国,这在过去半个世纪从未有过。据预测,全球页岩油储量约11万亿~13万亿吨,而世界常规石油储量仅为4000多亿吨。按目前需求测算,页岩气将保障美国百年以上的天然气使用。到2040年,美国页岩气产量将占其天然气总产量的40%以上。随着页岩气产量快速增长,美国天然气价格大幅下降。其中,2012年1月,天然气井口价格、居民用价、商业用价、工业用价和发电用价分别比近期价格高位的2005年下降了68.2%、34.5%、25.2%、60.0%和66.2%①。天然气价格持续走低使美国能源消费结构发生变化,天然气替代煤炭,导致发电用能成本下降、排放减少,而且价格下降后,美国货车开始使用天然气作燃料,陆路交通部门也将减少对汽油的依赖。
虽然页岩气开采中的环境问题被一再质疑和诟病,但被称为“能源领域新革命”的页岩气成功开采使得非传统化石能源在全球能源市场上异军突起。美国页岩气产量扩大不仅有助于缓解其国内天然气供求矛盾,而且还将削弱俄罗斯、伊朗等能源出口大国的国际影响力。据美国贝克研究所的一份报告预测,俄罗斯占西欧天然气市场的份额将由2009年的27%降至2040年的13%。目前,波兰等欧洲国家正加紧页岩气开发利用,以重塑欧洲天然气市场,加拿大、阿根廷、中国、澳大利亚等国也在积极开展页岩气勘探开发。正如《世界能源展望》(2011)指出,全球将进入“天然气的黄金时代”。除了页岩气之外,加拿大的含油砂、委内瑞拉和俄罗斯的特稠原油等新资源可提供13000桶石油,从而增强了全球非传统化石能源的乐观预期②,而这些因素都将给世界能源格局带来重大变局。同时,作为低排放能源,天然气生产和消费增长将对温室气体减排前景产生深远影响,将在一定程度上缓解美国等国家的减排压力,进而影响这些国家和地区应对气候变化的策略。可以预见,页岩气开采将为美国左右中东、北非地缘政治添加重要砝码,成为其主导全球气候变化谈判的有利条件。
(三)新能源产业需求波动,贸易摩擦加剧
根据英国BP公司的《世界能源统计回顾》,2010年全球可再生能源发电量增长15.5%,为1990年以来的最快增速,其中风电保持强劲增长,增幅达22.7%,而OECD国家仍是全球可再生能源的主要生产国,占全球产量的77.5%[5](P38-39)。虽然可再生能源产量保持快速增长,但新能源领域的投资却出现波动。以美国为例,随着天然气价格不断下降,风电和光伏发电的成本劣势进一步凸显。在日本、欧盟的技术优势和中国制造优势的两面夹击下,美国风能和太阳能产业的市场潜力被挤压,投资收益下降。同时,经济低迷导致能源需求不旺,政府支持新能源发展的财力不足。这些因素使得私人资本对风能、太阳能产业的投资热情减弱,金融危机后出现了一轮风能、太阳能投资低潮。2011年,美国太阳能等清洁能源投资强劲反弹,第二季度投资额达105亿美元,约占全球该领域投资的1/4。尽管投资回升,且投资者仍看好新能源的长期前景,但太阳能等新能源在美国的投资吸引力却已不如先前。
另从新能源设备国际贸易的情况来看,受欧债危机、美国天然气价格下降等因素影响,发达国家对太阳能等新能源产品补贴减少,国际市场上多晶硅、太阳能电池板等产品的需求下滑,企业生产萎缩,导致价格竞争向新能源等产业蔓延,贸易摩擦开始渗透到战略性新兴产业。在新能源领域的贸易摩擦中,首批主要受害者仍是中国企业和中国产品。2011年11月,美国商务部对6家光伏企业起诉中国输美光伏产品正式立案,这是美国首次对我国新能源产品发起“双反”调查。尽管2012年3月美国商务部初裁结果所征收的惩罚性税率比预想得要低,但仍产生了严重的负面示范效应。紧接着,德国太阳能经济联合会准备在欧盟27个成员国针对中国光伏产品提出反倾销诉讼,而美国也意欲对中国的风电产品实施贸易救济措施。欧美等国采用这些贸易保护手段,不仅旨在遏制中国新能源产业快速发展的势头,进而在战略性新兴产业国际分工中占据主动,而且在“双反”调查过程中,一些在美国上市的中国新能源企业股价频繁波动,为国外金融资本向我国优质实体资产渗透带来可乘之机。
全球气候变化总结范文
2015年12月结束的巴黎气候大会通过《巴黎协定》,就2022年后全球应对气候变化合作行动做出了制度性安排,成为在《联合国气候变化框架公约》下,继《京都议定书》后全球应对气候变化又一个新的起点。
《巴黎协定》将极大推进全球应对气候变化的进程,推进世界经济低碳转型。在新的形势下,我国也必须进一步加强应对气候变化战略的实施,加快经济转型的步伐,以适应全球应对气候变化的合作进程,引领世界低碳发展的潮流。
一、积极适应《巴黎协定》确立的全球应对气候变化新机制
《巴黎协定》确立的2022年后全球应对气候变化的新制度框架,主要体现为在全球控制温升长期目标下的各国自愿合作行动。首先,协定中确定把未来全球温升控制在工业革命前水平的2℃以下,并努力控制在1.5℃以下。为此,全球温室气体排放必须尽快达到峰值,到本世纪下半叶实现温室气体源的人为排放与汇的清除之间的平衡,即实现温室气体的净零排放。而实现这一目标则以各自制定国家自主决定贡献(INDC)目标和行动计划为基础。
为保证全球长期目标的实现,一方面要加强各国减缓行动和支助的透明度,另一方面则是每五年进行一次全球行动的总结或盘点,以评估实现协定宗旨和长期目标的集体进展情况,促进各国进一步更新自主贡献目标,加强行动和资金支助力度,以缩小和弥补与实现全球控制温升长期目标之间的减排缺口。
协定体现了《公约》中确定的“共同但有区别的责任”原则,区分了发达国家和发展中国家不同的责任和义务,并将该原则体现在减缓、适应、资金、技术、能力建设和透明度等各个要素之中。在减缓问题上,协定明确要求发达国家应当继续带头,努力实现全经济绝对减排目标,而发展中国家则应当继续加强其减排努力,鼓励其根据不同国情,逐渐实现全经济绝对减排目标。
《巴黎协定》的实施将对我国带来新的挑战和艰巨任务。
新的国际气候制度虽然不是“自上而下”对各国施加强制的减排任务,使各方特别是发展中国家可以根据国情、发展阶段和各自能力提出有力度的自主决定贡献目标和行动计划,全面统筹经济发展、改善民生、保护环境与减缓CO2排放之间的关系,不至于使限控CO2排放成为经济社会可持续发展的刚性制约。但另一方面,全球实现控制温升不超过2℃(甚至1.5℃)目标,全球未来总的碳排放空间将受到严重制约,必须大幅减排,世界各国都会面临碳排放空间不足的挑战。在保护地球生态安全和全人类生存发展的共同利益和共同目标下,世界各国的自愿合作行动也都必须不断加大力度,在“共同但有区别的责任”原则下,体现出为全人类共同发展的责任担当,从而加快世界范围内经济发展的低碳转型。
我国作为发展中大国和碳排放大国,未来减排目标和效果将备受关注。全球紧迫的控制温升目标,使我国等发展中国家已不可能再沿袭发达国家以高能耗和高碳排放为支撑的现代化发展道路。在当前《巴黎协定》实施“自下而上”自主减排机制下,必须自觉加快经济低碳转型,形成促进低碳发展的体制机制和发展方式,决不能固守传统的高碳发展路径。
《巴黎协定》所确定的全球应对气候变化长期目标和行动计划,将极大地促进世界经济的低碳转型。实现全球控制温升不超过工业革命前2℃目标,全球温室气体排放必须尽快达到峰值,到2030年需由2010年的500亿tCO2下降到400亿tCO2e,而按当前各国INDC目标汇总后,2030年排放仍将上升到550亿tCO2,到2030年距实现2℃目标下的排放情景尚有约150亿tCO2的减排缺口。因此需要各国共同努力,不断更新和强化各自INDC目标和行动。各国都要实现发展与降碳的双赢,就必须加快发展低碳经济,促进发展方式的低碳转型。由于能源消费的CO2排放占全部温室气体排放约三分之二,因此全球低碳化发展的核心即在于推动能源体系的革命性变革,要大力节能,提高能源效率,控制能源消费量;同时加强以新能源和可再生能源取代化石能源,在保障能源供给的同时减少CO2排放。
二、加快推进国内能源革命和经济发展方式的低碳转型
巴黎大会之前,我国提出有雄心、有力度的国家自主决定贡献(INDC)目标,包括2030年单位GDP的CO2强度比2005年下降60%-65%,非化石能源在一次能源消费中的比例达20%左右,森林蓄积量比2005年增加45亿立方米,以及CO2排放2030年左右达到峰值等目标,既符合我国国情和发展阶段的特征,又展现了付出极大努力的积极行动。我国当前处于工业化城镇化快速发展阶段,能源需求和CO2排放在一定时期热杂泻侠碓龀ぁ
要实现“发展”和“降碳”的协调共赢,关键在于提高单位能耗和单位碳排放的产出效益,也就是较大幅度降低单位GDP的能源强度和CO2强度。所以我国提出单位GDP的CO2排放“强度”下降目标,有别于发达国家温室气体排放“总量”下降目标。但从减排力度上看,我国今后单位GDP的CO2强度每年下降速度要保持在4%以上,发达国家虽然是总量绝对减排,但由于其GDP增速缓慢,根据其INDC中总量下降目标折算其单位GDP的碳强度下降速度,基本上都达不到4%,尚低于我国下降的力度。
我国提出2030年左右CO2排放总量达峰目标,即意味着在强化“强度”下降目标的同时,要进一步控制CO2排放总量的增长,实施“强度”和“总量”的双控机制,促进CO2排放达峰。其后进一步再实施与发达国家类似的排放总量下降目标。
实现CO2排放的峰值,是我国经济发展方式绿色低碳转型的重要转折点,这意味着届时经济增长而化石能源供应不再增加,两者实现完全脱钩。这也意味着国内资源和环境严重制约形势的根本改变,对应对全球气候变化以及国内可持续发展都具有里程碑式的重要意义。我国2030年左右CO2排放达到峰值时,要早于发达国家CO2排放达峰值时的发展阶段,届时潜在经济增长率仍将保持着相对较高的水平,所以也必须持续保持较高的GDP的CO2强度下降水平,需要更强有力的节能和能源替代力度。
2030年左右CO2达峰后,在经济持续增长的同时,能源需求仍会继续有所增加,但能源总需求增长将依靠增加新能源和可再生能源供应满足。因此,实现2030年非化石能源比例达20%左右目标,是对CO2排放达峰的重要支撑。据测算,2030年非化石能源装机将达约13亿千瓦,相当于目前我国发电装机总量,而且仍需继续以年均6%-8%的速度增长,在满足新增能源需求的同时,加快替代原有化石能源消费存量,促进CO2排放量的绝对下降。我国新能源和可再生能源的发展速度和规模都将是发达国家所远不能及的。
当前我国新常态下经济转型升级、产业提质增效,有利于应对气候变化目标和行动的实施。“十三五”期间加大产业结构调整,钢铁、水泥等高耗能原材料产品将达峰值,煤炭消费量也将达到峰值,单位GDP能源强度仍将保持较快下降的趋势。到2022年,单位GDP的CO2排放比2005年下降幅度将达45%-50%,超过2009年哥本哈根气候大会对外承诺的40%-45%的下降目标,这也将为完成2030年比2005年下降60%-65%的INDC目标奠定基础,并为将来不断更新和强化INDC减排目标创造条件。当前要以积极的INDC目标为引导,加快经济转型和结构性改革,发挥CO2减排与资源节约和环境保护的协同效应,实现经济发展、环境改善、节能降碳的协调共赢。
为实现全球长期减排目标,巴黎大会决定各国于2022年前制定并提交本世纪中叶长期温室气体低排放发展战略,以共同努力实现全球长期目标。我国当前也正在研究和制定2030年能源革命战略和中长期低碳发展战略,需要和《巴黎协定》的长期目标相结合,超前部署,以适应全球能源变革和经济低碳转型的潮流,在世界范围内低碳发展和应对气候变化全球治理中发挥主动和引领作用。
三、探索并推动建设人类命运共同体的全球治理新模式
《巴黎协定》确立了在《公约》指导下确立的以各国自愿和自觉的合作行动为基础的应对气候变化全球治理的新制度框架。一方面体现了世界范围内对于“气候变化对人类社会和地球构成紧迫的可能无法逆转的威胁”的空前共识和合作应对的共同政治意愿。另一方面,机制设计上体现激励各国“自下而上”地确立有雄心的目标和行动计划,而非“自上而下”强制性分配责任义务,体现了摒弃“零和博弈”的狭隘思维,转向“共和博弈”的合作共赢。协定中各方利益诉求都得到了平衡反映,谈判各方也都体现了建设性和灵活性,体现了全球和全人类共同利益与各方自身利益的协调和平衡。新制度框架也旨在推动各国经济的低碳转型,促进应对气候变化与公平获得可持续发展和消除贫困的协调统一,实现“发展”与“降碳”的双赢,同时强调各国在可持续发展和应对气候变化行动的共同合作,促进各国间的合作共赢。
《巴黎协定》的达成,意味着国际气候治理模式的新转折,也开启了世界合作应对气候变化的新起点。
日渐紧迫的地球生态危机对人类社会的切实威胁,任何国家、团体和个人都难以独立应对,也不能独善其身,全球和全人类共同命运取决于世界各国共同的合作行动。建设全人类命运共同体,各国自愿和自觉地采取行动,合作应对气候变化的威胁成为全球道义的制高点。在“共同但有区别的责任”原则下,各国都需要承担和国情、发展阶段和自身能力相称的国际义务,体现为人类共同利益的责任担当。特别是发达国家在继续率先减排的同时,要向发展中国家提供资金、技术和能力建设的支助,在各国同舟共济、共同努力、互惠共赢的合作进程中,发达国家多一些共享,多一些担当,提升发展中国家的应对能力,有利于推进全球合作进程,实现《巴黎协定》确立的控制全球温升幅度、保护地球生态安全和人类社会持续发展的长期目标。
主席等150多位国家元首或政府首脑出席巴黎气候大会开幕式并作重要讲话,为巴黎气候大会成功提供政治推动力,也展现了世界各国合作应对气候变化强烈的政治意愿。主席讲话中,不仅就“携手构建合作共赢、公平合理的气候变化治理机制”做了全面阐述,而且提出要以应对气候变化的全球努力作为一面镜子,思考和探索未来全球治理模式,推动建设人类命运共同体,要创造“三个未来”。即各尽所能、合作共赢的未来;奉行法制、公平正义的未来;包容互鉴、共同发展的未来。我国积极推动巴黎气候大会取得成功,就是以提出的新理念为指导,深度参与全球治理的一个成功范例。关于全球治理理念和模式的探讨,将对落实《巴黎协定》后继的谈判和合作进程发挥重要的引领作用,也会在其他领域的全球治理中有重要影响。
《巴黎协定》提出了一系列新概念、新机制和新进程,均有待于从2016年开始的后续谈判中解决。
全球气候变化总结范文篇5
当地时间6月1日下午,美国总统特朗普在白宫宣布,美国将退出《巴黎气候协定》。在这个特殊的日子里,该决定给世界儿童的未来蒙上了全球气候变化的阴影,这也许是特朗普众多富有争议的政策中最荒唐的一个。特朗普的这一决定延续和强化了其特立独行、单边主义的施政风格,也进一步突显特朗普领导下的这一届美国政府在环境保护与可持续发展方面的消极态度。
美国毁约的重要动机
特朗普打着“美国优先”的旗帜退出《巴黎气候协定》。然而《巴黎气候协定》作为一部国际社会自愿达成的协议,主张依靠“国家自主贡献”来实现温室气体减排,并没有强制履约机制,美国可以选择不执行《巴黎气候协定》。特朗普政府此番高调毁约的重要动机是为了规避美国国内潜在的法律风险。
从奥巴马政府开始,美国国家环境保护局在《清洁空气法案》的授权下管制温室气体排放。该法案第115条要求,美国政府是否参与国际空气污染治理,取决于以下两个条件:第一,有证据表明该污染物影响了其他国家的公共健康和福利;第二,其他国家与美国共同管制该空气污染物的减排。在2007年马萨诸塞州等诉美国国家环境保护局一案中,美国联邦最高法院已经判定温室气体为空气污染物,所以第一条要求得到了满足。而《巴黎气候协定》中各国承诺共同参与全球气候治理,使第二条要求也得到满足。
理论上,环境团体可以利用美国《清洁空气法案》的第115条款来开展对美国政府的诉讼,从而阻挠特朗普撤销《清洁电力计划》的行动,而这一计划是美国气候政策的基石。2017年5月25日,22位共和党参议员给特朗普写信明确提出了这一法律风险。
毁约并不能使美国受益
特朗普声称执行《巴黎气候协定》未来会使美国减少3万亿美元的GDP和650万个工业岗位。这些数据来自于美国国家经济研究咨询公司(NationalEconomicResearchAssociates,简称NERA)的研究报告,该公司偏向于企业,所做的成本估算明显高于其他研究机构。而且,特朗普还选择了报告中最有利于自己结论的那些数据。比如NERA估计2040年的美国GDP损失在2.5万亿-2.9万亿美元之间,工业就业损失在580万-650万人之间,而特朗普在演讲中都选用了最大损失值。
尽管温室气体减排会增加能源成本并带来GDP的损失,但是应对气候变化也能带来巨大的社会效益。一方面,温室气体减排能够缓解气候变化的风险,降低未来全球变暖对经济和生态系统造成的损失。另一方面,温室气体减排也会带来局部地区空气质量改善、能源与资源节约、低碳产业就业机会增加等共生效益。特朗普声称《巴黎气候协定》仅能阻止全球大气温度上升0.2摄氏度,远低于《巴黎气候协定》所引用麻省理工学院(MIT)研究报告中0.6-1.1摄氏度的结论。而对于温室气体减排的社会效益,他却只字未提。
特朗普通过刻意挑选支持其论点的数据,夸大《巴黎气候协定》的经济成本,同时缩小气候行动的环境和社会效益。即便不考虑毁约的国际政治影响,退出《巴黎气候协定》所带来的短期收益比特朗普声称的要小得多,而在长期则可能对美国及全球的环境与经济安全造成不可控的风险。
美国气候政策摇摆的原因
特朗普退出《巴黎气候协定》的这一幕,与2001年时任美国总统小布什退出《京都议定书》让人有似曾相识的感觉。尽管两次毁约都是来自共和党的总统,但这并不意味着没有任何责任。
1997年,京都气候大会之前,美国参议院全票通过伯瑞德-海格尔决议(Byrd-HagelResolution),声明不会接受损害美国利益的气候条约。尽管克林顿政府签署了《京都议定书》,但是直到任期结束也没有采取行动降低排放,直到2001年小布什上台后正式宣布美国将退出《京都议定书》。
2009年,哥本哈根气候大会之前,在控制白宫和参众两院的历史机遇下,众议院通过了《瓦克斯曼-马凯气候变化议案》(Waxman-MarkeyBill),结果却折戟于参议院的气候立法。而这一失败的重要原因是奥巴马政府优先支持医疗改革法案,而使气候变化法案失去了行政资源的重要支持。自此以后,奥巴马在第一个任期使气候变化问题边缘化,直到第二个任期才利用行政力量进行单边推动。奥巴马政府后期的气候行动尽管在短期赢得了掌声,但是仅仅依靠白宫来推动解决气候变化问题,注定是不可持续的。
因此,美国气候政策的摇摆,两党都有责任:共和党将气候问题政治化,而则是三心二意。在可预见的将来,美国气候变化问题根本不可能通过立法解决,气候政策将随着两党的更替而继续震荡。
中国如何应对
2013年,在美国加利福尼亚州安纳伯格庄园的“习奥会”之后,中美气候合作迅速升温,气候变化问题成为两国能够达成共识的为数不多的领域之一。中美气候外交于2014年达到高潮,在《中美气候变化联合声明》中,中国承诺在2030年之前实现二氧化碳排放达峰,而这一承诺后来变成中国在《巴黎气候协定》中的“国家自主贡献”目标。
随着特朗普上台后美国气候政策的全面倒退,中美气候外交的价值已经基本清零。虽然国际气候治理格局发生了重大变化,但是中国的气候目标不应该倒退。
首先,全球低碳转型的大趋势不会因美国的倒退而改变。气候变化问题是真实存在的,全球也有共同治理的意愿,所以国际气候治理体系只是经历暂时的波折。在美国重新回到下一轮全球气候治理体系之前,中国坚持低碳发展战略,就可以在该领域积累更多的相对优势,也能够在全球治理体系中获得更多的话语权。
其次,采用碳市场和碳税这样基于市场的政策工具,可以减少气候政策对经济增长的影响。虽然气候政策在短期会造成能源成本上升,但是在长期有助于改善经济结构、质量和效益,增强低碳发展动力,激励新兴业态兴起,培育绿色发展优势,有利于经济的长期健康发展。
再次,实行气候政策需要对财税政策进行相应的配套改革,以不增加企业的宏观税负成本为目标,尽可能平滑产业转型带来的短期负面影响。为了保护产业竞争力,尤其是制造业竞争力,在对碳进行定价的同时,也需要削减企业的其他税费负担,加大降税清费力度,争取不增加甚至降低产业的成本,同时优化企业的税负结构。
全球气候变化总结范文1篇6
关键词:气候变暖;影响;农业;对策
自西方工业化以来,世界人口在急剧地增长,人类在日益强大的大规模生产和经济活动中,大量开垦耕地、掠夺与毁坏森林资源,大量地燃烧化工原料,释放了大量的温室气体,致使大气成分发生变化,导致了全球气候日趋变暖。据美国科学家(1979)估计,如果大气CO2浓度增加1倍,全球平均气温将增加1.5℃~4.5℃。进一步研究指出,如果人类继续按照目前速度释放温室气体,那么CO2的有效倍增将出现在2060年左右。如此之大的增温幅度和速度,是我们这个星球近十万年来所没有经历过的,换言之,在未来的几十年内,我们这个星球的气温将经历人类历史上前所未有的高点。
最新科学研究成果表明:近一百多年来,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20世纪80年代后,全球气温明显上升。1981—1990年全球平均气温比一百年前上升了0.48℃(见下图)。中国气候变暖趋势与全球的总趋势基本一致。据中国气象局的最新观测结果显示,中国近百年来(1908—2007年)地表平均气温升高了1.1℃,自1986年以来经历了21个暖冬,2007年是自1951年有系统气象观测以来最暖的一年。近三十年来,中国沿海海表温度上升了0.9℃,沿海海平面上升了90毫米。
全球气候不断增暖将改变各地的温度场,并影响大气的运行规律,各地蒸发量和降水量的时空分布亦随之改变;增温造成的海水、冰川融化和海水受热膨胀还会使海平面上升。这一切都必将给人类赖以生存的资源环境,包括水资源、能源、土地、森林、海洋、人类健康、物种资源、生态系统和农业生产等带来巨大冲击,并造成许多目前仍估计不到的重大影响。
一、全球气候变暖对农林业的影响分析
1.全球气候变暖将明显提高中国各地的有效积温,使无霜期延长,因而有利于复种指数的提高,并造成喜温作物的种植北界向高纬延伸以及作物产区的地理位移。这意味着我国目前的各种作物气候区划都可能发生变化:现在的一些作物适宜种植区将变得不再适宜,并出现一些新的适宜种植区。各地农事安排都将可能发生重大变动。种植区的北移固然有利于农用土地的扩大,但新开垦的土地因土壤贫瘠或水源不足,大多不易获得高产。而北移了的农作物更容易受到突降低温的威胁。
2.全球气候变暖,将使大量冰川逐渐融化,导致海平面上升。自19世纪以来,全球范围的山地冰川都几乎发生了大规模的后退。美国NOAA卫星观察到的雪盖资料表明:1980年以来,全球的雪盖面积减少了9%~13%。英国南极考察队的科学家们通过卫星观测发现,位于拉尔森冰架的一块像牛津郡那么大(约2900平方公里)的冰山已从南极大冰原分离,并逐渐涌向大海。随着全球的进一步变暖,冰山融化,海平面上升,对中国来说,这可能会淹没东南沿海大片肥沃的低地,并造成地表水排泄受阻,地下水位提高,带来大片土地沼泽化。长江、珠江三角洲地区因海水倒灌,大片良田将盐渍化。
全球气候变化总结范文
关键词:气候安全;环境保护;全球治理;国际合作;国际环境关系
中图分类号:D996.9文献标识码:A文章编号:1008-7168(2013)04-0058-06
一、引言
“安全”问题一直备受国际社会的重视,是所有国家不断追求的利益,“安全研究”也是国际法研究的核心内容之一。相对于传统的安全问题,更多新的安全议题已经浮上台面[1]。在新兴的众多非传统安全议题之中,气候安全是相当重要的面向。气候的破坏、改变,形成人类经济活动、国家安全、国际和平的隐忧。面对如此的潜在危机,国际社会目前普遍已经认识到了气候安全的重要性,也逐渐倾向全球共同面对,共同治理,有意愿合作建立共同的规范准则以面对气候安全给全球带来的挑战。
综合分析国内外有关气候安全与全球治理的文献,笔者发现学界当前主要关注以下三个方面的问题。第一,比较欧美发达国家环境保护方面的立法及对我国可借鉴的方面。如王慧(2010)认为“美国的气候安全法中的某些条款是违反世界贸易组织规则的,为维护我国的经济利益,我国可在相关的世界贸易争端中采取合理的诉讼策略来积极应对”[2];董勤(2012)认为“气候变化的国际争论逐步成为地缘政治大国之间的博弈,欧盟的气候变化政策应继续保持激进的姿态”[3]。第二,美国的霸权主义及对全球治理带有的影响。如刘丰(2012)认为“美国全球治理战略是其全球战略的一部分,核心目的是维持美国在国际体系中的主导地位,巩固和扩充其霸权基础,但新兴国家的参与和国际制度的改革必将使美国推行霸权治理模式的努力难以为继”[4];高静和刘友金(2012)认为“中国和美国的巨额贸易逆差不仅是贸易问题,还包括一系列的环境问题”[5];马骦(2013)认为“美国作为冷战后国际格局中唯一的超级大国,在全球治理领域中发挥着举足轻重的作用,无论哪种全球治理理论都必须正视美国在全球治理中的政策和立场”[6]。第三,国外学者偏向于多学科交叉研究气候变化及其治理。如英国学者戴维·赫尔德和安格斯·赫维用科学、经济学、政治学与伦理学来研究气候变化的治理,日本学者星野昭吉用政治学和国际关系理论来阐释气候变化的全球治理[7]。综上所述,目前气候变化及其国际治理已经成为国内外学者关注的焦点问题,气候变化引发了全球安全治理的多个层次,并在多边和多维互动中衍生出新的全球气候变化安全治理。我国对此可借鉴国外学者的研究方法,用多学科交叉研究方法深入探讨气候变化带来的影响及如何有效进行全球治理。
二、气候安全给全球带来巨大挑战
安全往往关乎生存,它有传统安全和非传统安全之分。传统的安全一般是指军事安全,而新的综合安全观则要求把以军事安全为中心的传统安全利益同个人安全、团体安全和全球安全等非传统安全利益结合起来。现在,安全战略的目标由“确保报复”转变成为“确保生存”和“共同生存”;追求安全利益的手段是协调和发展;安全由被分割的状态变为不可分割,具有共同安全利益的地域单位由一个国家扩大到某个地区乃至整个世界[8](p.397)。环境安全是指人类和国家赖以生存发展的环境处于一种不受环境污染和破坏的安全状态,或者说国家和世界处于一种不受环境污染和环境破坏的危害的良好状态。这种环境安全概念泛指对环境、人的健康、社会治安、国家安全和国际和平都没有受环境污染的有害影响。
气候安全是环境安全问题的代表之一,气候变化与国际安全有着非常紧密的联系:第一,温度升高,冰川融化,导致海平面升高,淹没了大量的土地,威胁着人类的生存。比如,图瓦卢面临着被淹没整个国家的威胁;中国海洋局的统计表明,中国有超过2000多平方公里的领土已经陷入了海平面之下。第二,世界土地的质量因为气候的变化而正在下降。气候变化正在导致世界上许多土地的沙漠化,这是全世界都必须重视的问题。如非洲南部和美国西部出现了大面积的沙漠,使得成百上千万原来从事农牧业的人被迫背井离乡。第三,气候变化突出了世界缺水和食物的危机。第四,气候变化造成的空气污染、水污染非常严重,疾病增加,对人类生存环境带来沉重打击。如疟疾患者增加,疟疾是与结核病、艾滋病并列的三大传染病之一。地球平均气温上升,蚊虫生存的季节和地域也将发生变化,因此,以前未发生过疟疾的地区,也会有因为蚊蝇传播而产生疟疾的危险性。气候变化给国际社会带来的这一系列问题,给人类自身生活环境与国际关系带来了巨大的冲击。全球化意味着时空概念发生重大变化,全世界开始关注共同的地球和共同的未来[9](p.5)。国际关系的发展日益聚焦在应对气候变化的全球治理上,气候危机加剧迫使各国重新审视传统的安全观,开始在对外关系中引入气候安全因素。气候变化引发了全球安全治理的多个层次,并在多边和多维互动中衍生出新的全球气候变化安全治理。
三、气候安全需要全球治理
国际社会对气候变化问题的关注始于1985-1987年间。但其实自从地球上出现了人类开始,人类便作为自然的一部分参与了整个自然生态系统的循环,并对气候产生了影响。由于最初人类利用环境的能力有限,因此这种对气候的影响并没有超出大自然自身恢复能力的范围。但是随着人类进入农耕社会,气候安全问题便开始初现端倪。而今天,人类活动已经使地球环境发生了一些过去一万年甚至更长时间从未发生过的重大变化。臭氧层破坏、酸雨、生物多样性锐减、水资源危机、荒漠化和气候变暖等,都构成了对整个国际社会的威胁。气候变化从一个普通的科学问题演变成为全球政治议程的核心议题,引起国际社会的高度重视[10]。气候安全对国际社会的威胁是人类自身造成的,它与人类当前的生产与生活方式息息相关。气候安全问题是全方位的,其带来的负面影响已经遍布全球的每一个角落乃至太空。整个环境问题处在不断的量变到质变的过程,而且其后果还具有滞后性的特点。
(一)气候安全对国际社会的影响
尽管已有全球气候变暖、臭氧层空洞、物种灭绝速度加快、酸雨、水资源短缺、大气污染、土壤退化等一系列突出的全球问题存在,但是随着温室气体的持续排放、人口的持续增长、新的科学技术如转基因生物技术的应用以及生物多样性减少所带来的潜在危险尚未完全显露出来。气候安全问题是整个国际社会所共同面临的问题,它不是由一个人或哪一个国家单独造成的,但是影响着每一个人和每一个国家,与整个地球、全体人类的利益息息相关,并给国际社会带来了一系列的挑战。
第一,气候安全是跨越国界的。气候安全问题不是针对一个国家的,而是跨越国界,是对整个国际社会的一种威胁,正所谓“城门失火,殃及池鱼”。从环境保护的角度来看,各环境要素之间存在着相互作用、相互影响,牵一发而动全身。1968年制定的《欧洲水》曾形象地指出:“水不知道边界。”如北欧的瑞典和挪威所遭受的酸雨,大都来自于工业发达的波兰、法国和英国排放的含硫烟雾等污染物。
第二,气候安全需要国际社会共同管理。国际社会同国内社会的最大区别是不存在一个像国内政府那样的代表最高法律权威的政府。国际社会是一个由平等国家为主体,由各种厉害关系的联系而结成的社会。由于不存在最高的法律强制权威,国家之间的合作只能依靠国家意志的协调[11]。在气候安全的挑战面前,各国如何克服自身利益的局限,形成有效的国际环境管理,是一个重大的挑战。作为国际社会唯一的、以几乎世界上所有国家为成员国的国际组织,联合国应当在这方面大有作为,这也是它的宗旨的一部分:促成国际合作,以解决国际间属于经济、社会、文化及人类福利性质之国际问题。但是,2009年在哥本哈根召开的联合国气候变化大会仅仅签订了一个不具有法律约束力的协议。由此可见,在气候安全带来的威胁面前,仅仅依靠联合国是不够的,必须是全人类、整个国际社会共同来努力。
第三,气候安全需要新的国际法律规范。地球是一个完整的、巨大的生态系统,地球生态系统的完善性是各国共同利益所在。然而在现实生活中,这个完整的生态系统由在政治上分别独立的国家分而治之。各个不同的国家各自有其,各自处于不同的政治、经济、社会和文化条件下,因而对其管辖范围内的领土各自有其自身的开发、利用和保护的政策。这些政策不仅互相之间存在着矛盾和冲突,而且往往同气候安全所需要的保护产生矛盾和冲突。此外,由于国际法许可的、但引起跨界损害后果的活动频频发生,国际社会急需完善关于国际不当行为的国家责任制度,并发展关于国际法未加禁止之行为引起有害后果的国际责任制度。
(二)从气候安全透视当前国际环境关系
著名的《我们共同的未来》指出:“地球只有一个,但世界却不是。我们大家都依赖着唯一的生物圈来维持我们的生命,但每个社会,每个国家为了自己生存和繁荣而奋斗时,很少考虑对其他国家的影响。”全球化进程将世界的各个部分整合为彼此依赖和有机联系的一个共同体,使遍布高山大洋的浩瀚星球变成了一个全球社会[12](p.16)。全球治理并不与国家中心治理相对立,而是相互承认各自地位,彼此协调,相互借助,共同实现全人类的有序发展。而在气候安全的威胁下,国际环境关系变得更加错综复杂,主要体现在以下方面。
首先,国际环境关系的不平等性。自从气候安全问题成为全球性和国际性问题以来,发达国家一方面继续消费全球大部分的物质资源,推诿治理生态环境的责任,甚至向发展中国家转嫁环境污染;另一方面强烈指责发展中国家的生态环境问题,并要求发展中国家减慢甚至停止经济发展。其次,国际环境关系的复杂性。从哥本哈根会议可以看出,国际环境问题的谈判呈现出影响的范围广、程度深、时间长、参与国家多、各方利益多元化和利益难以协调化的状态。错综复杂的国际环境关系相互交织,与各种复杂的利益联合在一起,使得各国很难达成一致。由于气候安全问题的跨国性、影响的广泛性和联系的复杂多样性,使得国际环境关系错综复杂。再次,国际环境关系的敏感性。作为地区信托的受益人,每代人都应当拥有取得和利用责任资源的公平权利[13](p.13)。由于气候安全问题涉及各个国家的根本利益,各国的关系都变得相当敏感。正如在哥本哈根会议中,发达国家力图使自己获得最佳的谈判收益,要求发展中国家承担更多减少排放温室气体等实质性义务。发展中国家强调历史责任和现实义务,坚持共同但有区别的责任原则。发达国家与发展中国家之间分歧极为严重。最后,国际环境关系的合作性。尽管哥本哈根联合国气候变化大会通过的《哥本哈根协议》不具有法律的约束力,但是它毕竟是一份与会各国予以通过的书面政治声明,表面了世界各国今后愿同舟共济、共同努力与气候变化做斗争的决心。我国著名的国际法学专家梁西教授提出:“地球上任何一个国家,无论它是多么富有和强大,都不可能单独在超越国境的全球性问题的困境中保全自己。任何一个国家,都不能只顾己国利益而无视他国利益!惟有共同努力,人类才有机会获得21世纪的整体安全、精神道德和物质文明的成就。”[14](p.337)因此,从哥本哈根大会中我们可以看到,国际环境关系的合作性趋势日渐彰显。虽然《哥本哈根协议》没有满足所有人的愿望,但是它毕竟表明各个国家愿意共同努力、同舟共济与气候变化作斗争,并就全球长期目标、资金和技术支持、透明度等焦点问题达成了广泛共识。
四、气候安全困境下的全球治理
气候安全问题需要整个国际社会的共同努力,实现在环境方面的全球治理。国家与国家之间、国家与国际组织之间、国际组织与国际组织之间的合作能降低磋商的交易成本,在决策中能适用更恰当的方式与方法,使得世界问题获得更广泛与更及时的解决[15]。但是现在关于气候安全的国际法保护,明显没有达到人们期望的效果。目前国际社会应对气候变化的措施集中在发达国家减排指标的具体分配及发展中国家是否应该承担减排义务上。实际上发展中国家在公平合理技术转让基础上形成新的技术开发与创新能力才是应对气候变化的有效途径,加强技术开发和转让的国际合作才是维护气候安全的正确策略。由于气候安全的复杂性不断增加,全球气候变化治理及其国际合作具有不可替代的作用。气候变化的治理成为全球安全治理的重要机制之一,但全球气候变化的谈判进程曲折艰难,全球气候安全治理的态势令人堪忧。
(一)《联合国气候变化框架公约》
《联合国气候变化框架公约》于1992年6月在巴西里约热内卢举行的联合国环境与发展大会上通过,并于1994年3月21日正式生效,是第一个全面控制导致全球气候变暖的二氧化碳等温室气体排放、以便应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约。这标志着气候变化问题正式纳入国际法调整的范围。《联合国气候变化框架公约》是一个“框架性”公约,该公约并没有涉及所有气候变化,只是对全球气候变暖问题进行了规定。但公约是第一个由国际社会的全体成员参与谈判的国际环境条约,具有广泛的国际社会基础,其影响力也十分广泛。从气候变化框架公约的谈判到缔结,是发达国家与发展中国家较量的过程。它使得人类在环境与发展问题认识上有了很大的飞跃,构建了应对气候变化问题的国际合作的基本框架,并推动了国际环境法乃至国际法的发展。在《联合国气候变化公约》中,规定了具有普遍指导意义的基本原则。
其一,共同但有区别的责任原则。共同但有区别责任的原则始见于20世纪60年代的一些国际法文件中,但在这些文件中没有明确使用共同但有区别的责任,只是强调共同责任。在1972年的《人类环境宣言》中,对共同责任的认识开始体现区别责任。1982年的《内罗毕宣言》和1985年的《保护臭氧层维也纳公约》的相关规定也开始体现了共同但有区别责任原则。1992年通过的《联合国气候变化框架公约》则明确规定了共同但有区别责任原则。这是国际环境法发展的历史中第一次明确使用共同但有区别责任原则。共同但有区别的责任原则是指由于地球生态系统的整体性以及导致全球环境退化的各种不同因素,各国对保护全球环境负有共同的但是又有区别的责任。共同的责任是指由于地球生态系统的整体性,各国对保护全球环境负有共同的责任和义务。有区别的责任是指由于导致全球环境退化方面的责任不同,不同国家之间,主要是发达国家与发展中国家之间,环境保护责任的分担不应是平均的,而应当与它们在历史和当前给地球环境造成的破坏和压力成正比,发达国家应承担比发展中国家更大的责任[16](p.73)。按照公平原则,发达国家的“奢侈排放”和发展中国家的“生存排放”的不公正情况,必须在气候变化的责任分担上加以区别。
其二,预防原则。预防原则起源于德国的环境政策,1976年德国皇家环境污染委员会规定:环境政策无法避免立即的危险及降低已发生的损害,预防的环境保护政策须更进一步地小心保护自然资源。在国际社会上,直到20世纪90年代初期才在没有法律拘束力的国际协定、宣言和建议中体现预防原则。如1990年G7会议的《休斯顿经济峰会宣言》和1992年的《里约环境与发展宣言》都有预防原则的规定。1992年的《联合国气候变化框架公约》则是在有法律拘束力的国际条约中首先确定了预防原则。预防原则是指在国际性、区域性或国内的环境管理中,对于那些可能有害环境的物质或行为,即使缺乏其有害的结论性证据,亦应该采取各种预防性手段和措施,对这些物质和行为进行控制或管理,以防止环境损坏的发生。由于气候问题不仅给人类健康和社会经济造成了巨大损失,而且在许多情况下是无法治理、不能恢复、不可逆转的。再加上气候问题在时间上和空间上的可变性很大,其产生和发展又有缓发性和潜在性,还由于科学技术发展的局限,人类对影响气候的物质和行为难以及时发现其造成的长远影响和最终结果。所以,预防原则是《联合国气候变化框架公约》解决气候变化科学上的不确定性问题的一个基本法律原则。
其三,可持续发展原则。可持续发展原则第一次被正式提出,是在1987年挪威首相布伦特夫人领导的联合国世界环境与发展委员会向联合国大会所作的《我们共同的未来》报告中正式提出的,但此前的一些国际环境条约和国际环境法律文件就已经有所体现。如1949年的《国际捕鲸公约》、1968年的《非洲自然公约》和1983年的《国际热带木材协定》都在其宗旨中体现了可持续发展的原则。1982年的《内罗毕宣言》和《世界自然》也有所体现。《联合国气候变化框架公约》则在一定程度上发展和完善了可持续发展原则,这集中表现在公约适当地注意到可持续发展原则与共同但有区别的责任原则所具有的不可分割的内在联系。《我们共同的未来》报告中对可持续发展的定义是:“既满足当代人的需要,又不对后代人满足其需要的能力构成威胁的发展。它包括两个重要的概念:‘需要’的概念,尤其是世界贫困人民的基本需要,应将此放在特别优先的地位来考虑;‘限制’的概念,技术状况和社会组织对环境满足眼前和将来的需要的能力施加的限制”[17](p.19)。可持续发展原则不是依据国内法理论确立的,它要求国家间的合作、国家间利益的妥协并且牵涉对正义、公平秩序的理解。它要求当代人对后代人承担发展得以持续的责任,这就使得国际法所关注的公平不再局限于国家与国家这种平等关系之间,而且还延伸到当代人与后代人这种纵向关系之间,也就是“代际公平”。“代内公平”和“代际公平”是可持续发展原则的最重要的理论支柱,《联合国气候变化框架公约》将它们与共同但有区别原则结合起来,并表述为:“对于代际公平原则的理解只有在同代内公平概念和共同但有区别的责任原则联系起来才是全面和正确的。”可持续发展概念的提出促使人类进一步认识到气候安全对于当代人和后代人都极其重要。
(二)《京都议定书》
《〈联合国气候变化框架公约〉京都议定书》(下称《京都议定书》)于1997年12月11日在日本京都召开的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会上通过,自1998年3月16日至1999年3月15日在纽约联合国总部开放供签署。1998年5月29日,中国政府在联合国秘书处签署了《京都议定书》,并于2002年8月30日向联合国秘书长交存了中国政府核准《京都议定书》的核准书。2002年3月,欧盟环境部长会议批准了《京都议定书》;2002年6月,日本政府批准了《京都议定书》。截至2003年3月20日共有106个国家批准了《京都议定书》,其中有减排义务国家的温室气体排放量占1990年排放量的43.9%,离使公约生效所必需的55%还有11.1%的差距,虽然批准议定书的国家早已超过55个,但是《京都议定书》还是未能生效。经过国际社会的多方努力,直到2004年11月5日,俄罗斯总统普京在议定书上签字,《京都议定书》才达到生效的必备条件。按规定,《京都议定书》递交联合国90天后,就成为具有约束效力的国际法律。这样,时至2005年2月16日,历经数载的《京都议定书》方正式生效。
1.《京都议定书》对于《联合国气候变化框架公约》的发展
《京都议定书》的发展主要体现在以下六个方面:第一,明确了量化限制和削减温室气体排放的共同政策和措施。第二,确定温室气体削减总量目标、量化限制数量及其承诺期限。第三,“全球升温潜能值”的引入。《京都议定书》在计算上,采取的是“全球升温潜能值”的计算法,即在规定的六种温室气体中,除了二氧化碳,其余五种气体都按照全球升温潜值的比例折算为二氧化碳当量。第四,保证发展中国家履行义务的资金机制。《京都议定书》规定发达国家缔约方应对通过受托经营框架公约资金机制的实体,提供新的和额外的资金(包括技术转让的资金)。发展中国家履行义务的资金可以由发达缔约方通过双边、区域或其他多变渠道提供。第五,提出联合履约机制。联合执行是指为实现议定书第3条的减排承诺,发达国家和经济转轨国家(公约附件一所列)可以向同属于公约附件一的任何其他的缔约方转让或从他们获得削减排放数量,这类削减排放数量的转让或获得必须通过建立特定项目才能实现,即通过旨在减少温室气体“源的排放”或增强温室气体的“汇的解除”的项目。第六,推行清净发展机制。该机制允许发达国家在发展中国家投资抑制温室气体排放的项目,以换取减少排放量的交易分值。它一方面体现了共同而有区别的责任原则,使发达国家履行了援助义务;另一方面也调动了发达国家的积极性,促进发展中国家的经济发展。
2.《京都议定书》的重要意义
尽管《京都议定书》也有缺陷和不足,但是其积极意义不容否定。第一,《京都议定书》是人类历史上首次以国际法形式对特定国家的特定污染物排放量做出具有法律约束力的定量限制,并首次规定了温室气体排放控制的时间表,这在应对气候安全问题中是一个突破,在国际环境事务中也是史无前例。第二,《京都议定书》创设了多元的、可替代的履约途径,是对《联合国气候变化框架公约》目标硬性的软化。第三,《京都议定书》所规定的三个灵活的机制:联合履约机制、清洁发展机制和排放交易机制为各国增加了履行承诺新的途径,为气候安全的保护指明了方向。第四,《京都议定书》以具体的法律机制实现了对《联合国气候变化框架公约》的“框架性”法律原则的补充。
(三)《哥本哈根协议》
2009年12月7日至12月18日,192个国家的环境部长和其他官员们在丹麦哥本哈根召开联合国气候会议,商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,就未来应对气候变化的全球行动签署了新的协议,即《哥本哈根协议》。该协议虽然只是各国的政治声明,不具有法律约束力,但它毕竟是一份与会各国予以通过的书面政治声明,表明了全球今后同气候变化斗争的决心,从而也避免了此次哥本哈根大会在未形成任何文字协议的情况下收场的悲惨结局[18]。它至少像联合国秘书长潘基文所说:“这份《哥本哈根协议》或许并不能满足我们所有人全部的希望,但这一决定仍是一个不可或缺的开始。”我们不能完全否定《哥本哈根协议》,但从这次哥本哈根气候大会上还是看到了国际社会所面临的一些困境与挑战。由于发达国家与发展中国家之间的利益分歧,《京都议定书》在2012年以后面临终止的威胁。2011年底在南非德班召开的COP17会议上,各国同意在2012年启动新一轮的谈判,包括涵盖所有缔约国的新减排协议,并同意在2015年前签署协议于2022年生效实施。这使得《京都议定书》获得有保障的第二承诺期,也为建立更加广泛和具有法律约束力的谈判奠定了坚实的基础。
综上所述,三个国际协议是人类保护气候安全道路上的重要举措,但难免有所不足。第一,三个协议的规定多属于宣言式的敦促,而并非是硬性的要求,对各国的约束力是很模糊的,缺乏有力的硬性规定,尤其是在监督和制约机制方面。第二,三个协议没有具体规定各缔约国的排放量,而只是模糊和笼统地规定了限制排放的目标。由于这些具体承诺方面的模糊和笼统,使得具体执行困难重重。第三,在资金方面,三个协议只是用比较模糊的语言提及“平等和均衡”管理的必要性,缺乏建立具体资金机制的章程或决议。然而,三个协议毕竟表达了国际社会合作解决气候变化的决心,是人类对付气候变化的一个起点,对于气候安全的全球治理具有重大积极意义。
五、结语
无论是其发展历程或当前现状,国际环境法的规则搭建都体现出其背后的地域文化属性。从历史经验来看,任何一个兴起的国家都会根据自身的需求在审视现实以及继承的基础上建构自己的国际法理论体系[19]。全球化以及随之而来的全球治理已经对传统的国家及世界格局构成严重挑战,国家的内容和形式也发生了深刻的变化,国际秩序也正处于重构之中。我国应更加积极主动地参与全球治理,倡导一种更加民主的、平等的、透明的、公正的全球治理,树立新的国家安全意识,维护民族独立,实现振兴中华之路。我国不仅应该将气候变化纳入国民经济和社会发展的总体规划之下,还应该将其置于国家安全的总体框架下,积极参与到气候变化的全球治理之中。但确保全球气候安全,是一项长期而又艰巨的任务。只有各国政府和人民从全球利益和各国的长远利益出发,审时度势,对现存国际关系做出有利于应对气候安全的重大调整,人类才能有效地应对气候安全问题带来的严峻挑战。
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全球气候变化总结范文篇8
在谈冰川消融的影响之前,我们首先要了解一下冰川的重要性。
一、冰川的作用
1.冰川可以反射太阳光,冰反射阳光达80%,而海水只有20%,因此,冰川可以起到降低地球温度的作用。
2.地球上淡水的重要存在形式。地球上的冰川,大约有1600多万平方公里,覆盖着大陆11%的面积,而4/5的淡水资源就储存于冰川(冰盖)之中。
3.产生海洋冷水,调控全球气候。
4.记录长时间的气候变化。冰川作为固体水库,它厚达数十米乃至数千米的冰层记录了长时间的气候变化。冰芯,被称做是记录气候变化的指针。人类通过对冰芯的研究,可以精确地了解过去70万年以来地球上的气候信息。
二、冰盖消融的影响
冰川的消融初期以变薄为主,融水量增加,后期冰川面积大幅度减少,融水量衰退,至最终消亡而停止。
(一)弊处。
1.冰川变化对全球地表热量平衡、大气环流和海洋洋流也有重要影响。由于冰雪对太阳辐射有强烈的反射效应,冰川面积大规模变化会引起地表辐射和热量失衡,从而导致大气环流的改变。极地冰盖大量融化产生的冷水注入海洋将使原来洋流格局发生变化,以致于改变海洋和大气的相互作用状态,进而影响全球气候。如南极冰盖是地球上的主要冷源,它像一座巨大的冷凝器”,安置在地球的最南端,冷却从赤道而来的热空气,调节着全球的热量平衡。南极大陆冰盖沿山坡向海冰滑动,形成冰架和冰障,从冰架断裂入海的大陆冰,形成冰山。冰山的形成与消融、冰山的多少,都会影响南大洋的温度,导致热平衡系统的变化,从而也会影响全球气候。
2.造成自然灾害。高山冰川强烈融化还会导致一些自然灾害的发生。例如,冰湖溃决、洪水、冰川泥石流等,在青藏高原东南部和喜马拉雅山等地区较为突出。欧洲阿尔卑斯山等地区冰川融水是重要的水电资源,冰川变化对能源供给影响巨大。
3.冰川消融还会导致固体水资源的储量减少,造成水资源短缺。这方面受影响较大的是我国的干旱地区,比如新疆的南疆,那里的农业和牧业主要依靠雪山融水,塔里木河与河西走廊也主要取决于冰川补给;又如:秘鲁,如果安第斯冰川完全消失了,必须依赖融化的雪水来保证季节性供水的秘鲁人民可能会面临的一个问题:水资源的显著短缺。(事实上,零度等温线”或者积雪开始融化的海拔线,在春季更早的时间点已经攀升到更高的海拔高度,这反映出气温的稳定升高。这意味着雪和冰川会过早地融化,不能满足当地的季节性需水,从而带来一系列的问题。
4.冰川融化会释放病毒,给人类带来毁灭性的灾难。科研人员在从极地钻取的冰芯中发现,其中含有古老的病毒,而且经过了几千万年,这些病毒居然还是活的。他们认为,极地冰川是古老病毒的最大库存地,一旦冰川全部融化,这些病毒就可能会释放出来,给人类制造一场空前的大灾难。
5.冰川融化对旅游业也会带来重大影响。一些以雪山冰川著称的景点有可能濒临消失。如我国的玉龙雪山冰川等维度比较低的冰川,将会首当其冲受到气候变暖的威胁。
6.引起海平面上升。根据联合国政府间气候变化专门委员会(Unite?dNationsIntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC)的数据,海平面已经以更快的速度上升,1993年至2003年间,全球海平面平均上升速度为每年0.1英寸,是1961年至2003年年均海平面上升速度的近两倍。若海平面继续上升,威胁人口集中的沿海陆地和南太平洋某些岛国的生存环境,会迫使数百万人搬离家园。如:中国极地研究中心研究员孙波介绍说,南极大陆冰盖是地球上最大的冰盖,占世界总冰量的90%。如果南极冰盖全部融化,世界洋面将升高65米左右,后果不堪设想。
7.加速全球气候变暖趋势。北极地区的冰盖中储存着大量的碳,然而,由于气候变暖,二氧化碳和甲烷排放量不断增加。虽然北极变暖同时也会导致植被的碳摄取将增加,但是,碳排放的速度将超过致使碳摄取的进程。世界自然基金会中国代表处副总监王利民博士说,目前有大量的甲烷被冻结在北极大陆架的甲烷水合物内,解冻了的海底冻土已经开始释放甲烷,释放速度已经超过人们此前的预期。另一方面:NSIDC的科学家WaltMeier说,反射现象(反照率)可用于解释为什么北极地区会出现这么高的变暖速度:即海冰在深色的?海洋表面发生融化时,易于吸收阳光,而不是将其反射回空中。海洋吸收阳光后保有这种热度,然后将其传送到大气中。这就形成了一个恶性循环,”Meier说。空气中的热度使得更多的冰层融化,然后造成更多的海洋变暖,又造成了更多的空气变暖,如此循环往复。”
8.冰盖消融可能导致地球重力场偏移。据英国《独立报》报道,科学家研究了全球变暖形势下西南极洲冰盖的反应后发现,冰盖瓦解会导致地球重力场的中心偏移,这样一来海平面升高就会不成比例。而同全球其它地方相比,北美海平面将涨高得更多。如果覆盖西南极洲的冰盖消失,南半球质量大幅减少,则北半球的地心引力就会加大,从而对地球的自转产生影响,导致北半球海平面比南半球上升得更高。
(二)好处。
1.对冰层之下埋藏的丰富油气资源的开采带来希望。如北极冰盖。北极冰盖融化加快后,北冰洋海底和海洋资源开发的前景凸显。根据美国地质调查局2008年完成的估计,北极地区油气储量占世界总储量的20%,其中石油储量达到900亿桶,天然气47万亿立方米,可燃冰440亿桶,是地球上可与中东媲美的油气资源战略储备仓库,有人称之为第二个中东”。北极还储有铁、铀、金刚石等多种矿藏。北冰洋渔业资源非常丰富,其边缘海巴伦支海是世界海产品的主要供应地之一。而且,如果北冰洋开通新的国际航道,也会给有关国家带来巨大的经济和战略利益。因此,近年来,北极八国”(俄罗斯、美国、加拿大、冰岛、丹麦、挪威、芬兰和瑞典)对北极主权和资源加紧争夺。目前,加拿大、美国、俄罗斯、丹麦和挪威均对北冰洋海底提出领土主权要求。
2.常年冰封的北极有望开通黄金水道”,目前也是焦点之一。全球气候变暖也有一些意外收获”,常年冰封的北极有望开通黄金水道”就是其中之一。只不过,这个收获”与全球气候变化引发的负面效果相比太小了。(北极航道主要有三条:一条是东北航道,另一条是西北航道,第三条是穿越北极点航线)中国海洋大学北极航道专家郭培清分析指出,由于北冰洋为欧、亚、美三洲的顶点,是联系欧美地区和东北亚国家之间最快捷的黄金通道”,一旦北极航道开通,三大洲之间的航线距离将大大缩短,当前的航运地理格局将会被打破,北极也将会成为第一个真正地理意义上的北半球航运枢纽中心。目前,国际上正在兴起北极航道通航运动,越来越多的国家及公司对北极航道的开通跃跃欲试。中国极地研究中心战略研究室负责人张侠分析认为,北极的黄金水道”一旦开通对我国的意义重大。利用北极航道,我国沿海诸港到北美东岸的航程约比走巴拿马运河的传统航线节省2000-3500海里;到欧洲各港口的航程更是大大缩短,上海以北港口到欧洲西部、北海、波罗的海等港口比传统航线航程短25%-55%。
三、全球变暖与中国的冰川融化
青藏高原被众多的山脉簇拥:南面是喜马拉雅山,北面是天山,西面是喀喇昆仑山和帕米尔高原。它的面积赶上了西欧,是世界上最大的高原。它的平均海拔大约为4,000米,上面分布着45,000多座独立的冰川,冰川所覆盖的面积达到了约9万平方公里。除了冰川之外,青藏高原上还有着一望无际的永冻地带。
1、冰川退缩与水源供应。
在冰川退缩发生期间,水源供应量会增加。由于冰川融化的季节变长了,河流的高流量时期也相应延长。但是,这个高流量的时期是无法长久维持下去的,因为一旦冰川已经融化了(或者被岩屑所覆盖),河流径流量就会显著减小,最终不得不更多地依靠季节性降水来补充水源。这样,河流水量的变化模式就发生了改变,从而影响到下游的农业灌溉系统。
冰川退缩对水源供应还有其他的影响。由于冰川融化,大量融水下泄,冰川周围的坡地被冲得松动,产生了滑坡和泥石流,这给冰川下的谷底带来了大量的沉积物。河流的沉积量也随着增大,这给下游的水电站带来不利的影响,同时也会减少水库和农田水利设施的使用寿命。
在中国,山岳冰川的退缩使三亿人面临着断水的威胁,这是因为亚洲大陆许多为人们提供水源的大江大河都发源于青藏高原(如黄河、湄公河、印度河、恒河等)。中国有一百多个城市的供水情况十分严峻,包括首都北京。中国的情况和其他位于干旱地区的亚洲国家一样,气候变化、水源供应和经济社会的稳定是密不可分的。
2、沙尘暴。
中国的沙漠与东亚和印度夏季风的位置和特性有着很大的关系,季风控制着中国的降雨。这些沙漠都位于中国干旱的内陆地区,远离海洋的影响,西面和南面的重重高山使积雨云根本无法到达这里。冬季,沙漠地区处于西伯利亚高压的控制之下,又干又冷。沙尘暴的源头就是沙漠,气候变化和破坏性的土地开发行为使得沙尘暴的次数越来越多,规模也越来越大。2001年的一份报告显示,仅在华北地区,每年就有2,300平方公里的表土被卷走变成了沙尘暴。今年,华北共发生了13场沙尘暴,其中4月的一场就在北京堆下了33万吨的沙土,这些沙尘暴还把灰土带到了其他国家,如俄罗斯、韩国,甚至还远渡重洋落到了美国中部。
3、永冻层融化。
沙尘暴的另一个原因是原本冻结的土壤发生了融化。由于青藏高原的大部分地区都是永冻层,气候变化会使这里的沙漠化面临加剧的威胁。更为引人注目的是,永冻层的融化可能会对全球变暖产生一种恶性循环性质的影响,这是因为在冻土融化的时候,会释放出甲烷和二氧化碳等温室气体,这反过来又加剧了全球变暖。
近来的研究显示,在永冻层融化为泥泞的过程中,会释放出甲烷,而在这些泥泞干燥的过程中,则会释放出二氧化碳。据估算,被封闭在永冻层中的碳有600亿吨到1900亿吨之多,如果青藏高原的大片冻土融化的话,被释放到大气中的温室气体的数量就大得吓人了。全球变暖很可能会更加剧烈,给我们大家都带来极为严重的后果。
温室气体的排放对冰川和永冻层都有影响,而冰川退缩和永冻层融化反过来又进一步增加了温室气体的排放。因此,中国冰川的融化并不仅仅关系到中国,而是整个世界。
四、地球变暖反而可能使冰川扩大
全球气候变化总结范文篇9
案例教学促进学生自主学习
案例教学是一种比较系统的教学模式,它的基本流程、实施要点、构建策略都是比较系统化的。高中地理的案例教学中需要教师在吸收其他教学方法优点的同时,也要突出地理这一科目的地域性和综合性。教师在进行地理概念、成因、规律进行讲述时,还可以利用文字或者图像进行辅助表达,同时结合教学内容和目标提出问题,引导学生进行思考探索。教师在进行课堂教学时,应当适当减少对课堂的控制,充分结合案例教学促进学生进行自主探索自主学习。地理学习中的气候变化是大气状态中的一种长期变化,气候变化主要是:臭氧层破坏、全球气候变暖、酸雨。其中,全球气候变暖是全球亟待解决的问题,关系到人类未来的发展。
注重基本知识,了解教学目标
高中地理教学过程中基础知识的学习是非常有必要的,首先学生必须掌握地理的基本技能、基础知识才能对地理的知识进行深入的学习。而案例教学的配合是很有必要的,高中地理教师需要充分利用新型高效的教学方法将地理基础知识教给学生,从而提高学生的地理基本技能和学习地理的能力。所以,教师在使用案例教学时,不仅仅要注重基础知识的教学,还要注重对学生能力的培养。
比如,在气候变化的学习中,教师可以首先利用案例制定相应的教学目标:①了解气候变化的原因和一般规律。②分析近百年来全球气候的变化,归纳出变化特点及其以后变化的方向、带来的影响。③从多种方面来探究人类对气候变化所对应的策略。但是教学目标仅仅只针对基础知识是不够的,所以教师还应该增加相对应的能力目标:①培养和发展学生观看地理图表的能力,发现问题、分析问题、解决问题的能力。②培养和发展学生的发散性思维。③培养和发展学生探究问题的能力、表达能力和想象能力。通过在案例上标明教学目标来提高学生基础知识和学习能力,从而提高学生学习地理的能力,高效完成地理的学习。
合理运用方法,认识教学重点
案例教学中要合理运用方法,这种方法在案例教学中有极大的作用。自从新课程标准推行后,更加要求教师改良教学的过程和学习的过程。所以在案例教学实施的过程中,教师应当合理应用方法。同时,教师在设计案例时,要从贴近生活实际的、能够充分引发学生学习兴趣的案例出发,通过引导学生自由发言,表达想法,充分提高学生的综合能力。同时,小组的激烈讨论可以让学生产生思维碰撞的火花,发散学生的思维。在案例教学过程中,教师还可以将学生分成若干的小组,通过引导小组进行合作,培养学生的团队合作精神,而且团队合作中,学生的思维和想象力都充分得到发展,让学生由知识走向能力、由书本走向现实、充分培养协作精神和竞争意识。
在全球气候变化案例教学中,教师还需要明确提出教学的重点:①全球气候的变化特点。②近百年来全球气候变暖带来的影响及其人类的解决方法。教学的难点:让学生理解全球的气候是不断变化的。教师在案例教学的过程中,一定要以学生为课堂的主体,通过引导学生进入教学的过程来发挥学生的主体地位,创设相应的教学情景来优化课堂的教学过程。在案例设计中,案例的背景问题可以结合信息技术,充分吸引W生的兴趣,教师设计的问题还要有利于学生正确的价值观、人生观、世界观的培养。
加强学科配合,重视教学过程
案例教学中,加强学科之间的配合是核心内容之一,为了让学生对查阅、收集的资料有着更加深刻的了解,教师应该充分利用学科之间的配合,高效地提升案例和资料对学生带来的积极作用。总之,课堂内外要充分结合在一起,通过促进学生对资料的收集,完成学生课外知识的拓展,而且学生在寻找资料的同时,还提高了学生提取知识的能力和归纳总结知识的能力,拓展了学生的发展问题和探究问题的能力。
在气候变化教学中,教师就可以充分引进当地的气候变化事例来促进学生对理论知识的理解。通过对当地气候的探究,培养了学生的探究能力和综合实际运用地理知识的能力。对于全球气候变化的讨论,教师还可以给出资料:①地质时期的气候变化。②过去一万年的气候变化。③近百年来气候的变化。然后给出问题:①什么是气候变化?②气候变化的表现类型。③全球气候变化的特点是什么……
全球气候变化总结范文篇10
关键词全球气候变化;森林生态系统;影响
中图分类号S718.5
文献标识码A
文章编号1000-3037(2001)01-0071-08
虽然目前关于气候变化的预测还存在着很多不确定性[1],其预测的结果也不一定准确,但是现有大量证据已表明:由于人类活动的影响,大气中二氧化碳浓度已由工业革命前的280μmol/mol增加到90年代初期的350μmol/mol[2、3],与此相对应,地球表面的年平均温度在一个多世纪以来也上升了0.6℃[4]。因此,人类活动所引起的温室效应在不断加强是毋庸置疑的。许多科学家坚信:即使以目前CO2排放的速率计算,到本世纪中后期,大气中二氧化碳浓度将倍增[4~6],因此,在未来的一百年中全球气候格局将发生变化基本上是可以肯定的。目前,虽然各种大气环流模型(GCMs)对未来气候变化预测的量上不尽相同,但其所预测的未来气候变化的总体趋势基本趋于一致[7]。纵观现有对大气中二氧化碳浓度倍增后有关未来气候变化的预测结果,可归结为以下几点:①全球平均气温将升高1.5~4.5℃,全球气候带将向极地方向发生一定程度的位移;②最低温度的增幅比最高温度的增幅大,夜晚温度的增幅比白天温度的增幅大,冬季增温比夏季增温明显;③全球降雨量总体上有所增加,但全球降雨的格局将发生改变,降雨量可能因不同的地区和不同的季节而有很大的区别(如沿海地区的降雨将增加,而内陆地区的降雨则不变甚至减少);④由于蒸散作用所损失的水分远大于降雨增加的量,因此中纬度内陆地区的夏季干旱将明显增加[7]。由于未来气候的变化可能将对全球的生态环境、社会和经济等产生巨大的影响,这是人们对气候变化密切关注的主要原因。
森林生态系统是地球陆地生态系统的主体,它具有很高的生物生产力和生物量以及丰富的生物多样性。目前,虽然全球森林面积仅占地球陆地面积的约26%,但是其碳储量占整个陆地植被碳储量的80%以上,而且森林每年的碳固定量约占整个陆地生物碳固定量的2/3[8],因此,森林在维护全球碳平衡中具有重大的作用。此外,森林还为人类社会的生产活动以及人类的生活提供丰富的资源;在维护区域性气候和保护区域生态环境(如防止水土流失)等方面,森林也有着很大的贡献,所以,森林在维系地球生命系统的平衡中具有不可替代的作用。由于森林与气候之间存在着密切的关系,气候的变化将不可避免地对森林产生一定程度的影响。反过来,因全球森林生态系统是一个巨大的碳库,受气候变化的影响,它对大气中的CO2起着源或汇的作用,从而进一步加强或抵消未来气候的变化。因此,未来气候的变化对森林的影响及森林对气候的反馈作用已引起人们极大的关注,并进行了大量的研究[7~9、13]。人们通过气室实验和模型模拟,在时间尺度上从几天到几世纪及在空间尺度上从叶片到个体、种群、群落、生态系统、景观、区域及全球等各个层次来阐述气候变化对树木生理、物种组成和迁移、森林生产力以及物种和植被分布等多方面的影响。
1全球气候变化对森林生态系统结构和物种组成的影响
森林生态系统的结构和物种组成是系统稳定性的基础,生态系统的结构越复杂、物种越丰富,则系统表现出良好的稳定性,其抗干扰能力越强;反之,其结构简单、种类单调,则系统的稳定性差,抗干扰能力相对较弱。千万年来,不同的物种为了适应不同的环境条件而形成了其各自独特的生理和生态特征,从而形成现有不同森林生态系统的结构和物种组成。由于原有系统中不同的树木物种及其不同的年龄阶段对CO2浓度上升及由此引起的气候变化的响应存在着很大的差别。因此,气候变化将强烈地改变森林生态系统的结构和物种组成。气候变化可能通过以下途径使森林物种组成和结构发生改变。
(1)温度胁迫:温度是物种分布的主要限制因子之一,高温限制了北方物种分布的南界,而低温则是热带和亚热带物种向北分布的限制因素。在未来气候变化的预测中,全球平均温度将升高,尤其是冬季低温的升高,这对于一些嗜冷物种来说无疑是一个灾害,因为这种变化打破了它们原有的休眠节律,使其生长受到抑制;但对于嗜温性物种来说则非常有利,温度升高不仅使它们本身无需忍受漫长而寒冷的冬季,而且有利于其种子的萌发,使它们演替更新的速度加快,竞争能力提高。
(2)水分胁迫:虽然现有大气环流模型预测全球降雨量将有所增加,但是由于地区和季节的不同而存在很大的差别。例如预测的结果还表明,在中纬度内陆地区其降雨会相对减少尤其是在夏季,在一些热带地区其干旱季节也将延长。此外,气温升高也将导致地面蒸散作用增加,使土壤含水量减少,植物在其生长季节中水分严重亏损,从而使其生长受到抑制,甚至出现落叶及顶梢枯死等现象而导致衰亡。但是对于一些耐旱能力强的物种(如一些旱性灌丛)来说,这种变化将会使它们在物种间的竞争中处于有利的地位,从而得以大量地繁殖和入侵。
(3)物候变化:冬季和早春温度的升高还会使春季提前到来,从而影响到植物的物候,使它们提前开花放叶,这将对那些在早春完成其生活史的林下植物产生不利的影响,甚至有可能使其无法完成生命周期而导致灭亡,从而导致森林生态系统的结构和物种组成的改变。
(4)日照和光强的变化:日照时数和光照强度的增加,将有利于阳性植物的生长和繁育,但对于耐阴性植物来说,其生长将受到严重的抑制,尤其是其后代的繁育和更新将受到强烈的影响。
(5)有害物种的入侵:有害物种往往有较强的适应能力,它们更能适应强烈变化的环境条件而处于有利地位。因此,气候变化的结果可能使它们更容易侵入到各个生态系统中,从而改变由于系统的种类组成和结构。此外,气候变化还将通过改变树木的生理生态特性(如气孔的大小和密度、叶面积指数等)和生物地球化学循环等途径对不同物种产生影响。而不同物种的耐性、繁殖能力和迁移能力在新系统的形成中也起着重要的作用。总之,气候变化对森林生态系统的结构和物种组成的影响是各个因素综合作用的结果。它将使一些物种退出原有的森林生态系统中,而一些新的物种则入侵到原有的系统中,从而改变了原有森林生态系统的结构和物种组成。这些影响对不同森林生态系统之间的过渡区域可能尤为严重。
2全球气候变化对物种和森林类型分布的影响
气候是决定森林类型(或物种)分布的主要因素,影响森林生态系统特点和分布的两个最为显著的气候因子是温度的总量和变量以及降雨量。植被(物种)分布规律与气候之间的关系早就被人们所认知,并由此而提出一系列气候—植被分类系统(如Holdridge生命带、Thornthwaite水分平衡及Kira温暖指数和寒冷指数等)。当前,人们正是基于气候与植被(或物种)间的关系来描绘未来气候变化下物种和森林分布的情形。而另一个有利于气候变化对物种和森林分布影响的证据是来自于全新世大暖期物种的迁移和灭绝,但是,与全新世相比,未来全球温度升高的速率更大,全球自然景观也因人类活动的影响而发生了巨大的变化,因此,未来气候变化将给物种和森林的分布带来更为严重的影响。目前,大多数有关气候变化对森林类型分布影响的预测都是根据模拟所预测的未来气候情形下森林类型分布图与现有气候条件下森林分布图的比较而得到,其结果都认为各森林类型将发生大范围的转移[13~16]。例如Smith等人[13]利用Holdridge模型,根据GCMs对气候变化的估测结果来预测未来植被分布的变化,他们发现森林类型的分布将发生相当大的转移,例如北方森林转化为寒温带森林、寒温带森林转化为暖温带森林等,寒温带和热带森林的面积趋于增加,北方森林、暖温带森林和亚热带森林的面积则将减少。Neilson[17]同样发现森林覆盖的显著转移。然而需要指出的是这仅仅考虑了气候因素对森林分布的影响,而其它环境因子在森林的分布中实际上也起着很大的作用;此外,他们通常把某一森林类型作为一个整体(如温带森林等),而且认为它与气候之间是一种平衡关系,但实际情况并非如此。因为不同物种对气候变化的响应以及迁移能力等差异很大,因此,森林类型的转移(如从北方森林转化为寒温带森林)在很大程度上取决于不同物种通过景观的运动和新物种侵入现有群落中的能力。对于大多数物种来说,其迁移的时间尺度或许是几个世纪[18]。
由于在不同的区域其未来气候变化的情形不一致,而不同的森林类型也有其独特的结构和功能等特点,因此,气候变化对各个森林类型的影响是不同的。
(1)热带森林生态系统:一般认为,随着全球气候变暖,热带雨林的更新将加快。总体上,热带雨林将侵入到目前的亚热带或温带地区,雨林面积将有所增加,如李霞等[16]对我国植被在不同气候变化条件下(温度升高4℃,降雨增加10%;温度升高4℃,降雨不变及温度升高4℃,降雨减少10%3种情况)的模拟预测认为:全球气候变化后,我国热带雨林的面积将显著增加。但是有些地区降雨的减少也可能加速季雨林和干旱森林向热带稀树草原(Savana)的转变。此外,从对环境变化的适应性来看,热带森林比温带森林更娇气一些,它的生长与水分的可利用性和季节性关系更为密切,所以热带森林在其干旱的边缘地带被草地或稀树草原的吞食以及周围村落等人为活动等影响下,可能会变得比较脆弱。全球气候变暖的模式表明:湿热带区域的平均气温上升比中、高纬度地区要小,一般只有1~2℃,但降雨量可能增加较多,降雨过多,土壤积水,就要限制湿热带许多森林的生长。此外,不按季节的降雨,会使大多数树木不落叶,地面的枯枝落叶层不能形成,节肢动物,如蜈蚣、甲虫等因缺乏栖息生境和食物而大量减少,由此影响到生物链上的一系列物种,进而影响整个森林生态系统的物质流、能量流,使原本复杂多样的森林生态系统失稳、简单化,直至构成一个更为脆弱的新平衡体系。此外,随全球变暖而增加的热带风暴对热带森林的结构和组成以及分布也将产生重大的影响。
(2)温带森林:温带森林是受人类活动干扰最大的森林,地球上现存的温带森林几乎都成片断化分布,因此,未来气候变化对温带森林的影响是巨大的。一般认为,随着全球气候变暖,温带将向极地方向扩展,而温带森林也将侵入到当前北方森林地带,而在其南界则将被亚热带或热带森林所取代,同时由于温带内陆地区将受到频繁的夏季干旱的影响,从而导致温带森林景观向草原和荒漠景观的转变。因此,温带森林面积的扩张或缩小主要取决于其侵入到北方森林的所得和转化为热带或亚热带森林及草原的所失。目前大部分模拟预测都认为温带森林面积将减少[13、15~17]。此外,由于温度的升高及夏季干旱频度和强度的增加,火干扰可能对未来气候变化下温带森林的变化起着决定作用。
(3)北方森林:北方森林被认为是目前地球上最为年轻的森林生态系统,还处于不断地形成和发育之中,易于受到各种外部因素的干扰。而在未来的气候变化中,由于高纬度地区的增温幅度远比低纬度地区的增温幅度大,因此,目前的研究基本一致地认为气候变化对北方森林的影响要比对热带和温带森林的影响大得多,而且其面积将大大减少[13、15、17]。
3全球气候变化对森林生产力的影响
森林生产力是衡量树木生长状况和生态系统功能的主要指标之一。大气中CO2浓度上升及由此而引起的气候变化被认为将改变森林的生产力。这主要表现在CO2浓度升高的直接作用和气候变化的间接作用两个方面。一般认为,CO2浓度上升对植物将起着“肥效”作用。因为,在植物的光合作用过程中,CO2作为植物生长所必须的资源,其浓度的增加有利于植物通过光合作用将其转化为可利用的化学物质,从而促进植物和生态系统的生长和发育。目前,大部分在人工控制环境下的模拟实验结果也表明CO2浓度上升将使植物生长的速度加快从而对植物生产力和生物量的增加起着促进作用,尤其是对C3类植物其增加的程度可能更大[19~24]。但是,并不是所有的植物都对CO2浓度升高表现出一定的敏感性,也有一些研究表明:即使在高水平营养供给下,同样还有许多物种对CO2浓度的升高没有反应[25~27]。此外,CO2浓度升高对植物的影响根据其所在的生物群区、光合作用方式和生长形式的不同而存在着较大的差异。Wisley[28]分析了目前的有关研究发现:来自热带和温带生物群区的植物比来自极地生物群区的植物对CO2升高的响应大;来自温带森林的物种比来自温带草原的物种对CO2的响应大;落叶树比常绿树对CO2的升高更为敏感。简言之,生长速率快的物种比生长速率慢的物种对CO2升高的响应更大[28~29]。然而需要指出的是所有这些实验几乎都是在人工气室中的盆栽实验,其实验时间相对较短(从数天到几年),而且有充足的养分和水分供给。此外,对于那些生长在野外的植物如何受CO2浓度升高的长期影响还不是很清楚,尤其是有关木本植物影响的研究在盆栽实验中往往选择幼苗作为对象,而其成熟个体所受的影响是否与其幼苗一样也不清楚[29]。一般认为,CO2浓度升高对森林生产力和生物量的增加在短期内能起到促进作用,但是不能保证其长期持续地增加[27],因为,在竞争环境中生长的树木对CO2升高的反应常常表现出比单个生长的树木的反应要小[30],而森林物种组成的长期变化也能间接地影响森林生产力[20]。此外,CO2浓度的升高将使植物叶片和冠层的温度增加以及气孔传导率下降[21、31、32],从而使植物受到热量的胁迫,使其生长被抑制。CO2所引起的温度升高似乎对植物的生长又将进一步产生负面作用,因为大气环流模型对气候的预测结果认为晚上的增温幅度将比白天要高,这样就可能使植物在晚上的暗呼吸作用加大,从而白白“耗费”大部分初级生产力;其次,温度的升高将增加土壤水分蒸发量,导致土壤水分下降,从而可能引起植物的“生理干旱”,限制植物的光合作用和生长速度[28];此外,温度的升高还会增加土壤微生物的活性,加速有机质的分解速率和其它物质循环,改变土壤中的碳氮比,使植物的生长受到氮素缺乏的制约[22、33~35]。因此,要准确评估CO2浓度上升对森林生产力和生物量的影响还存在很大的困难,这不仅需要综合考虑各个影响因素,而且也要求我们进行长期的野外观测和实验。
除受上述各种因素影响外,森林生产力和生物量也受到气候因素(温度和降雨)的强烈影响。由于生产力与气候(水热因子)间存在着一定的关系,因此,人们常用气候模型(如Miami模型、筑后模型等)估算大尺度生产力。对于未来气候变化对生产力的影响也常利用大气环流模型(GCMs)对未来气候预测的结果通过各种气候模型来模拟,然后与当前气候情形下所模拟的结果相比较[36、37]。由于不同的GCM对未来气候预测的结果不同,因此对生产力变化的预测也表现出一定的差异。此外,气候变化对森林生产力影响的预测仅仅考虑气候与生产力的线性平衡关系,而没有考虑其它因素的影响;在预测过程中假定森林植被的分布不随气候的变化而发生改变;预测中所选用的气候因子是其年平均的年际变化,而没有考虑其季节变化。所以,其预测的结果并不能准确地反映出未来的实际情况。
4存在的问题及建议
前面论述了气候变化对森林生态系统物种的组成和结构、物种和森林类型分布以及系统生产力的可能影响。但是需要指出的是,当前有关气候变化对森林生态系统影响的研究还存在很多的不足之处,主要体现在以下几点:
(1)对温室气体所引起的气候变化的预测存在着严重的局限性:首先,大气环流模型(GCMs)对未来气候情形的预测通常采用大网格(50×50经纬网格或更大)模拟,从而降低了对气候变化预测的准确性(尤其是对一些特殊区域),因此,这往往制约了人们对气候变化影响的评估;其次,这些模型本身极大地简化了控制气候的复杂的物理过程,其结果是使得这些模型在区域气候变化的预测上常常不一致,因此,其预测的气候情形很难说是未来气候的预言[38]。
(2)仅考虑气候因素的影响而忽略了其它环境因子的作用:目前大多数有关气候变化对森林生态系统潜在影响的预测都是根据一个假设,即气候(温度和水分)对树木物种的分布、森林类型以及生物群区和森林生态系统过程发挥最主要的限制作用,是控制树木物种和森林类型分布的惟一因素。这意味着在现有的模拟预测研究中是利用当前树木(或森林)分布与气候间的相关性来预测其未来分布的变化。基于这一假设,大多数预测结果表明:树木物种及森林的分布将发生很大的变化,而且这些变化也许与显著的树木死亡、森林下降和森林覆盖的丧失相关。然而,制约树木和森林分布的气候因子间的相关性可能将随气候变化而改变。在所预测的未来气候变化情形下,冬季尤其是在北方将增温快,因此,对未来气候增温的趋势而简单地引起现有气候带北移的假设是不合理的。所以,尽管这些模型对当前气候—植被间关系的模拟与实际相当吻合,但对未来气候变化情形下物种与森林的预测则不一定适用。此外,除气候因素外,树木和森林的分布还受到一些区域性环境因子(如土壤类型、质地、深度和组成、水分的可利用性、坡度、坡向、海拔及现有物种的组成等)的影响。尽管某一地方的气候对一些树木和森林比较适宜,但是区域性环境因子可能限制其在该地的分布。综上所述,仅仅从气候因素的变化来预测未来树木和森林的分布有其局限性和主观性。
(3)现有气候变化对树木和森林生态系统影响的研究常集中在单个物种或是把各个森林类型作为一个整体,忽略了不同物种之间的竞争机制。众所周知,自然界不同的物种都是互相影响互相依存的,每一个物种通过对资源的竞争占据着生态系统内相关的时间和空间位置,即每个物种有其独自的生态位(niche)。生态位的概念又可分为基本生态位(fundamentalniche)和实际生态位(realizedniche)。基本生态位是指物种在理论上所能占据的最大生态位空间位置,实际生态位是指理论生态位和物种竞争作用的结果,即物种在生态系统中实际占据的生态位空间。但是物种的生态位并非一成不变。由于每个物种对气候变化的反应不同,当一个物种暴露在新的气候条件下,往往可能改变其原有的竞争组合,而与其他物种形成新的竞争关系。因此随着气候的变化,实际生态位也将随着不同物种竞争组合的变化而发生改变。而生态系统的演替和发展正是这种不同物种间相互竞争作用的结果。由此可见,物种间的竞争在生态过程中起着重要的作用。但是现有气候变化模拟的预测却认为:只要某地气候条件没有限制,那么相关的树木就可以在该地分布。这往往混淆了基本生态位和实际生态位间的概念,也就是说这些预测缺乏对物种竞争的了解,因此,它们很难真实地反映未来树木和森林的分布状况。当然,有一些模型也能很好地反映出物种的竞争关系,如林分模型(standmodelorgapmodel),但是由于其模拟的尺度较小(常小于1hm2),因而在放大到区域和全球尺度上时容易出现偏差。
(4)关于物种迁移的评估:由于现有模型的预测只考虑气候因素,认为气候与物种和森林之间存在着一种平衡关系,因此其结果认为气候变化能立即导致物种和森林的位移。然而,实际上物种对气候的变化往往有一定的耐性,其迁移在时间尺度上常常表现出滞后于气候变化的速率,这种滞后的时间尺度可达一、二百年甚至
更长[18]。因此,物种的迁移与气候的变化是非平衡的。此外,物种对气候变化的适应还受其迁移能力、迁移速率和地形及地貌的影响。与全新世气候变化对物种迁移的影响相比,未来气候变化对物种的影响更大,因为受人类活动的影响,自然景观已经发生了很大的变化,而景观的破碎化已经成为物种迁移的严重障碍。因此,即使一些地方的气候适于物种的生存,但可能因自然景观的隔离而使物种不能到达,从而可能造成一些物种的灭绝。但是当前的预测模拟却很少或者没有考虑物种的耐性、迁移能力、迁移速率以及迁移障碍等因素对物种的影响。
(5)没有考虑森林变化对气候变化的反馈作用及其进一步对森林的影响:森林与气候之间通过陆地表面与大气间的物质、能量和水分的相互交换而互为
影响[39~41]。气候变化对森林的影响是多方面的,包括对森林生产力和生物量、森林的物种组成和结构、森林的分布、森林的生物地球化学循环和森林的水分平衡等,而森林的这些变化可能对气候产生一定的反馈作用。首先,森林碳循环的改变,可能使森林成为大气中CO2的源或汇,造成大气中CO2浓度的升高或降低,从而进一步加强或削弱全球变暖趋势;其次,森林结构和分布的变化将改变地表原有的反射率和全球的水循环模式。所有这些将对气候的变化产生一定的影响,从而进一步影响到森林的结构和功能,因此,森林与气候间的相互作用是非常复杂的。所以,现在有关的模型预测研究中为了避免这种复杂的关系,往往很少考虑到气候变化所引起的森林变化对气候的反馈作用。
(6)缺乏对极端气候事件的考虑:目前有关气候变化对森林生态系统影响的预测所采用的气候指标都是年平均的变化,而很少或没有考虑其季节变化和极端气候事件。但是,未来全球气候变暖却可能会使极端高温和寒冷的频度和强度加大以及气候的季节波动更为明显[42],而极端高温或低温对很多物种来说可能是致命的。气候变化的另一个间接结果就是可能使极端灾害(如火灾、虫灾、干旱、飓风和热带风暴等)的发生频率和强度增加。例如,夏季的高温和干旱条件使火灾发生的可能性增加;高温和高湿则将有利于一些有害昆虫的生长繁育;海温的升高也为飓风和热带风暴的发生提供了有利的条件。很多科学家认为极端气候事件为人类生存环境带来的危害将更加严重[42~43]。极端灾害的增加将对森林景观造成严重的威胁。火灾和虫灾的频繁发生将对温带森林景观的演替和发展造成严重的干扰和破坏,导致出现一些偏途演替群落,甚至造成森林景观的消失;而飓风和热带风暴对于热带雨林来说其破坏力是巨大的,它们对雨林生态系统结构的改变往往起着决定性作用。然而,现在模型预测的研究却很难对这些极端气候事件作出评估。
此外,物种的进化以及人类活动在森林对未来气候变化的适应中也起着重要的作用。以上对当前有关气候变化对森林影响模拟预测研究工作进行了一些论述。虽然现有的模型研究还存在一定的缺陷,但是我们并不能因此而放弃对气候变化有关影响的研究。然而,为了更准确地预测未来气候变化对森林生态系统的影响,在提高对未来气候变化格局预测精度和准确度的同时,必须加强对森林的结构和动态、物质和能量的交换过程、生物地球化学循环及其它有关的生态过程进行详尽的研究。因此,要求我们设计一些样地进行长期的观测,尤其是对不同生态系统类型间过渡区各种变化的研究。而样地的设计应力求做到包括多种空间尺度和类型,以保证其时间上、空间上和气候梯度上的连续性,从而使获取的数据能为模型的设计和尺度的转换提供基本的信息。如90年代初期国际地圈—生物圈计划(IGBP)开始实施的全球变化与陆地生态系统(GCTE)项目已开始注重在各种尺度上对各生态过程的研究,它们在全球各个气候带上选取典型样带,以保证数据的代表性。此外,在模型设计中,各个参数的选择要尽可能地反映自然界的真实情况。虽然现在各类模型都存在一定的缺陷,但它们也有各自的优点,如何使它们扬长避短,发挥各自的优势,也是当前亟待解决的问题。因此,各类模型的相互结合、相互渗透也是当前更为准确地预测未来气候变化对森林影响的趋势[44、45]。
总之,气候变化对森林生态系统的影响是多方面的、复杂的。要正确评价森林生态系统对气候变化的响应,就必须对森林的结构和动态、物质和能流的交换过程以及气候和其它环境因素与森林间的相互作用进行全面和充分的了解。
全球气候变化总结范文1篇11
关键词:温室效应温室气体源和汇城市热岛气候变化盖亚假说
一、温室效应原理
正如万物生长靠太阳,太阳辐射穿透大气层到达地球表面后,地球在增温的同时也不断对外辐射能量。研究表明,在漫长的岁月中,地球的能量收入和支出基本上处于平衡状态,地表温度大致上没有什么变化。
根据热力学基本定律,任何物体辐射能量的最大值所对应的波长与该物体温度的乘积都等于同一个常数,也就是说,物体的温度越高,其辐射出的电磁波波长越短,反之亦然。太阳表面温度约为6000k,主要为短波辐射,而地球表面却是长波辐射。地球大气层中有些气体对于太阳的短波辐射几乎是透明,却能强烈吸收地面的长波辐射再以大气逆辐射的形式将大部分热量返还地表,从而使地球表面从太阳辐射获得的能量相对多,而散失到大气层以外的热量相对少,地球表面的温度维持在一个适合人类生存的水平。这就是大气的温室效应,这些气体称为温室气体,主要包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃、臭氧、水蒸汽、二氧化硫以及一氧化碳等。
二、主要温室气体
ipcc第四次评估报告认为,过去50年全球平均气温升高其中90%以上与人类燃烧化石燃料排放的温室气体有关。自从1750年以来,由于人类活动的影响,全球大气co2、ch4、n2o和cfcs的浓度显著增加,目前已经远远超出根据冰芯记录得到的工业化前几千年来的浓度值。全球大气co2的浓度增加主要是由化石燃料的使用和土地利用的变化引起的,而ch4和n2o浓度的增加主要由农业活动引起,cfcs从无到有完全是人类制造并在生产和生活中释放到大气中的。其中co2浓度从工业化前约280ppm增加到2005年的379ppm,ch4浓度从工业化前约715ppb增加到2005年的1774ppb,n2o浓度从工业化前约270ppb增加到2005年的319ppb,cfcs从无到有,年平均以4%的速率增长。正因为这样,20世纪后半期,北半球的平均气温是过去1300年间最高的。除1996年外,最近12年,即1995~2006年全球地面平均气温是1850年以来最高的时期。按照这样的趋势发展下去,21世纪末全球平均气温将升高2.4~6.4℃。
1.二氧化碳co2
ipcc第三次气候变化评估报告认为,气候变暖至少66%以上与人类活动排放的二氧化碳有关。全球大气co2浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年的379ppm,冰芯研究表明,2005年大气co2浓度远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围180~300ppm。过去10年co2浓度平均每年增长1.9ppm,而有连续直接测量记录以来的增长率为1.4ppm/a。18世纪中叶到20世纪40年代,大气中的co2含量平均每年增加0.06%,主要是工业革命以来的土地利用变化、毁林造田以及生物质燃烧等人类活动造成的。第二次世界大战之后,人类开始大量使用化石燃料,大气中的co2浓度迅速上升,按照这样的趋势发展下去,全球变暖会越来越明显。
表2未来大气中的co2浓度值(ppm)
年份
2025
2050
2075
2100
大气中co2浓度值
404~425
434~480
456~536
469~614
数据来自ipcc第四次评估报告,2007
大气中的co2主要来源于各种燃烧过程、土壤或其他地方有机物的分解以及人群和动物的呼吸作用。化石燃料燃烧释放的co2从20世纪90年代的每年6.0~6.8gtc增加到2000~2005年的每年6.9~7.5gtc。20世纪90年代,与土地利用有关的co2释放量估计是每年0.5~2.7gtc,自然生态系统转化为耕地使土壤碳贮量减少了38gt。随着人口剧增,呼吸作用产生的co2也不容忽视。绿色植物通过光合作用会吸收大量co2,全球森林生态系统中贮存的碳量为1146mt,另外海洋也是一个巨大的碳汇。
表3全球碳的主要源和汇(百万吨/年)
源
化石燃料燃烧排放
5700
土地利用变化排放
2000
汇
海洋吸收
2500
植物生态系统吸收
1000
co2合计
自然源
人为源
年吸收
年增量
770000
23100
781400
11700
引自王彦佳.气候变化与温室气体减排,2005
2.甲烷ch4
随着人口剧增、水田耕作以及畜牧业发展,大气中的ch4浓度越来越高,全球大气ch4浓度从工业革命前的715ppb增加到了20世纪90年代的1732ppb,2005年更是高达1774ppb,远远超过了过去65万年来自然因素引起的变化范围320~790ppb。据联合国预测,21世纪末大气中的ch4浓度将翻一番,达到3500ppb。
表4大气中ch4的浓度变化(ppb)
年份
工业革命以前
20世纪90年代
2005年
21世纪末
大气ch4浓度
715
1732
1774
3500
数据来自冰芯资料和直接观测与预测
大气中ch4的每月平均混合比
资料显示,北半球大气中ch4的平均浓度明显比南半球高,可能是因为北半球受人类活动影响比较大,估计人为源占60%,主要是水田耕作、畜牧业发展、生物质燃烧以及固体废弃物填埋。另外自然湿地由于其良好的厌氧发酵条件而向大气释放大量ch4,约占25%。大气中的ch4可与羟基自由基发生氧化还原反应而去除,少量会向平流层输送,也有部分被土壤吸收。
3.一氧化二氮n2o
全球n2o浓度从工业革命前的270ppb增加到了2005年的319ppb,冰芯分析结果表明,直到20世纪中叶,大气中n2o的浓度一直处于285ppb左右,其后就呈现出明显的增长趋势。目前大气中的n2o浓度的年增长率约为0.25%,即平均每年增加0.8ppb。
世界各地的观测资料几乎没有显示出南北半球大气中n2o的浓度差,可能是因为它本身浓度很低,人为排放量小,也可能与n2o在大气中的寿命较长有关。不过像燃烧化石燃料、施用化学肥料以及生物质燃烧等人类活动无疑会向大气排放n2o,其中人为源有60%~70%来自耕作土壤,另外一些工业生产过程如硝酸、尼龙、合成氨和尿素等也会向大气释放n2o。大气中n2o的自然源则主要包括森林、草地和海洋等自然系统,约占总排放量的60%。n2o在大气中非常稳定,主要通过光化学反应除去,另外土壤也能吸收少量n2o。
表6大气中n2o的源和汇(百万吨/年)
n2o
自然源
人为源
年吸收
年增量
9.5
6.9
12.6
3.8
引自王彦佳.气候变化与温室气体减排,2005
4.氟氯烃cfcs
大气中原本不存在cfcs,只因为它们是理想的制冷剂和气溶胶喷雾剂,长期以来被广泛应用于制冷、泡沫、消防、气溶胶和清洗等部门。人类活动向大气排放的cfcs是一种重要的温室气体,还会破坏臭氧层。近几十年来,大气中的cfc11和cfc12始终以4%左右的年增长率迅速增加,目前已达到0.4ppb,未来还会缓慢增加。cfcs在对流层会与羟基自由基反应,在平流层中发生光化学分解而去除。
三、城市热岛
正如温室气体会导致全球变暖,城市热岛对气候变化也有一定贡献。在人口高度密集、工业集中的城市区域,由人类活动排放的大量热量与其他自然条件的共同作用致使城区气温普遍高于周围郊区,人们把这种现象称为“人造火山”。高温的城市处于低温郊区的包围之中,如同汪洋大海中的一个小岛,因此也称为“城市热岛”。城市热岛强度表现为夜间大于白天,日落以后城郊温差迅速增大,日出以后又明显减小,主要由以下几种因素综合形成。
城市建筑物和水泥路面大多导热性好,受热传热快。城市建筑物密度越大,布局越呈团块状,下垫面对太阳辐射吸收就越明显,吸收的太阳辐射总量就越多。布局越呈团块状,下垫面的天穹可见度就越小,地表热量损失的空间就越小,地面通过长波辐射损失的热量就越少,气温就越高。城市建筑物参差不齐,形成许多高宽比不同的城市街谷,这种复杂的立体下垫面在白天能比郊区获得较多的太阳辐射,在夜晚相对于空旷的郊区来说不易散开热量,导致了城市热岛的形成。
引自肖荣波等.城市热岛时空特征及其影响因素,2007
人口高度密集、工业集中,燃烧的工业锅炉及冷气、采暖等固定热源,机动车辆、人群等流动热源大量释放城市废热。有资料显示,在人口为50~100万的城市气温要比郊区高1.1~1.2℃,人口超过100万的城市城郊温差为1.2~1.5℃。
高耸入云的建筑物造成近地表通风不良。
人类活动释放的废气改变了城市上空的大气组成,使其吸收地面长波辐射的能力增强。
总的来说,城市热岛强度与城市规模、人口密度以及气象条件有关,其影响不容忽视,对气候变化也有一定贡献。
城市热岛使城区冬季缩短,霜雪减少,有时甚至发生郊区降雪而城内降雨的情况,如上海1996年1月17~18日。
城市热岛在中低纬城市造成的高温容易导致夏季中暑和死亡的人数增加,1980年7月热浪袭击圣路易斯和堪萨斯,两市商业区死亡率分别提高了57%和64%,而附近郊区死亡率只增加10%。
热岛效应使城市上空云雾量增多,导致城市的降水量发生变化,形成明显的“雨岛效应”和“雾岛效应”,2000年上海市区汛期雨量平均比远郊多50mm以上,相当于多下了一场暴雨。
城市热岛会使城市耗电量及用水量大增,从而耗掉大量能源,造成更多的废热,进一步加强热岛效应和其他气候效应,形成恶性循环。
城市热岛使市区温度高,热空气上升,周围冷空气向市区汇流补充,结果把郊区工厂的烟尘和由市区扩散到郊区的污染物重新聚集到市区上空,加重了大气污染。
缓解城市热岛效应需要广泛有效的气象环境监测,减少人为热的排放,开发新能源,发展温排水冷却技术。此外还要优化城市结构,搞好城市绿化工作,发展城市公共交通系统,减少汽车尾气排放。
四、气候变化
不管是温室气体还是城市热岛,对气候变化都有不可推卸的责任。ipcc第四次评估报告指出,21世纪末气候变暖引起海平面平均升高26~59cm,因海平面升高等异常气象灾害造成的难民将达到2亿人。1960年以来,西半球中纬度西风在加强。1970年之后,在热带和亚热带地区观测到了更强和更长时间的干旱。强降水的发生频率有所上升,与气候变暖和观测到的大气水气含量增加相一致。近50年来已经观测到极端温度的大范围变化,冷昼、冷夜和霜冻更为少见,而热昼、热夜和热浪却更加频繁。1970年以来全球呈现出热带气旋强度不断增大的趋势,伴随着更大的风速和更强的降水。ipcc预测,未来多年冻土区的融化深度会广泛增加,南北极海冰将退缩。热带以外的风暴路径会向极地方向移动,引起非热带地区的风、降水和温度场变化。高纬地区的降水量很可能增多,而多数亚热带大陆地区的降水量则有可能减少。
气候变化不可避免会引发一系列连锁反应,海平面上升直接威胁到沿海地区人们的生命财产安全。全球变暖和干湿格局变化对动植物适应和农业生产都会产生严重影响。全球水资源分布变化会明显改变河川径流和水分平衡值,进而改变河湖的总水量和水位并由此引发一系列的水文学问题。热带气旋、洪水、雷暴、热浪、雪崩、干旱、泥石流和海啸等与气候变化直接相关的自然灾害频频发生,造成巨大损失。例如1998年
五、盖亚假说gaiahypothesis
既然气候变化的后果这么严重,而全球变暖还在继续,地球就真的那么不堪一击吗?英国大气学家拉伍洛克jameslovelock早在20世纪60年代末就提出了盖亚假说gaiahypothesis,认为地球上的生物不仅生成了大气,而且还调节着大气,使其保持一种稳定的气体构成,从而有利于生命的存在。地球上的生命及其物质环境,包括大气、海洋和地表岩石是紧密联系在一起的系统进化。生命首次出现的地球完全不同于今天的地球,那时地球大气充满了co2,根本就没有o2。根据恒星演化理论,那时的太阳温度要比现在低25%~30%,早期的温室效应使地球保持温暖的状态。随着太阳温度的升高,海水变热,蒸发强烈,再加上若干亿吨蕴藏在碳酸盐岩石中的co2释放出来,长此以往温室效应必将失控。幸运的是,大约在20亿年前海洋中开始出现蓝藻,它们通过光合作用使大气中的co2转化为有机化合物,释放出o2,拯救了整个生命世界。地球从诞生之日起就从来没有平静过,除了各种旱涝、飓风、海啸、地震以及火山爆发之外,它还不断地被来自宇宙空间的岩石碎块所轰击。平均大约一亿年就有一颗巨大的陨星撞击地球,往地球大气中注入大量尘埃和气体,遮蔽住阳光,使地球遭受极大的灾难,大量物种灭绝,例如恐龙的灭绝就是一个典型的例子。但6500万年前恐龙灭绝之后经过漫长的年代地球上又出现了新物种,这表明地球上生物和环境结合起来的系统是强健的并能很快修复自己的创伤。虽然灾难发生时生命对全球环境的控制会暂时中断,但在事后生命会迅速恢复控制并重新启动调节功能。这并不意味着地球没有变化,因为物种更新了,环境也有所改变。总之,盖亚假说认为地球上的生物与环境结合起来的大系统一般来说是稳定的,但当其处于超越自身调节能力的非常状态时,也会发生突变。
盖亚假说的核心思想是认为地球是一个生命有机体,拉伍洛克说地球是活着的,其本身就是一个巨大的生命有机体,具有自我调节能力。为了这个有机体的健康,假如她的内在出现了一些对她有害的因素,盖亚本身具有一种反馈调节机能,能够将那些有害因素去除掉。生物演化与环境变化是藕合的过程,自然选择的生物进化是行星自我调节的一个重要部分,生物通过反馈对气候和环境进行调控,造就适合自身生存的环境。
自地球形成以来的46亿年中,太阳辐射强度增加了25%~30%。从理论上讲,太阳辐射强度增减10%就足以引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰,但地质历史记录却证明,地球上尽管发生过三次大冰期和大冰期内的暖热期交替变化,地表的平均温度变化仅在10℃上下,说明地球存在某种内部的自我调节机制。当前大气中温室气体的浓度越来越高,全球变暖越来越明显,理论上将导致陆地植被向两极扩展,面积不断增大,对co2等温室气体的吸收能力也越来越强,这又反过来降低了大气中温室气体的浓度,即地球上存在着负反馈调节机制。
根据盖亚假说,地球上的各种生物能有效调节大气的温度和化学构成,影响生物环境,而环境又反过来影响达尔文的生物进化过程,两者共同进化。各种生物与自然界之间主要由负反馈环连接,从而保持地球生态的稳定状态。大气能保持稳定状态不仅取决于生物圈,而且在一定意义上为了生物圈。各种生物调节其物质环境,以便创造各类生物优化的生存条件。
盖亚假说认为,地球表面的温度和化学组成是受生物圈主动调节的。地球大气的成分、温度和氧化还原状态等受天文、生物或其他干扰而发生变化并产生偏离。生物通过改变其生长代谢对偏离做出反应,以缓和地球表面的变化。全球变暖导致海平面上升,威胁万物生存,从盖亚假说的角度来看,地球不会变得如此不适合万物生存,总会有一些制衡作用应运而生,而所有作用加起来就是一个恒定的地球。把地球看成一个最大的生物,一些看似不平衡的现象就可以用个体生物上的观念来理解。我们发现气温上升、盐度增加等现象会导致藻类增加二甲基初油酸的排放量,而二甲基硫的增加会使得大气的反射率增加,进而降低地表温度。
虽然根据盖亚假说,地球母亲这个巨大的生命有机体能有效抵制外来变化以保持自身的稳定,适应万物生存,但是这并不代表人类所做的一切都有一个凡事包容的妈妈在为他们处理善后。我们不是悲观主义者,但我们也不要过于乐观,作为孩子的我们应该学会认错,更应该懂得弥补。盖亚假说本身并不是判断人们的行为正确与否的最终道德标准,从哲学的角度来看,物极必反,事物性质的稳定需要一个“度”,一旦超过了这个“度”,事物必然会发生质变。人类肆无忌惮的破坏速度是盖亚母亲来不及赶上的,今天的盖亚假说并不是给人类的所作所为找一个下台阶,而是提供一个思考或研究的方向来合理地对待我们的环境,甚至期待人们可以将创造力用于帮助大地之母,至少不要再增加她的负担。
六、展望
正如我们不能全靠地球母亲来处理善后,气候变暖将持续数百年,会带来一系列灾难性后果,各国政府应该积极采取有效措施。我们不仅要严格控制人口增长,减少化石燃料燃烧,开发新能源,还要植树造林,合理利用土地,停止使用氟氯烃等化合物。
科学家还设想了一些方案,比如说把co2储存到地下,从空气中过滤co2,向海洋倾斜铁粉以促进那些吞噬co2的浮游生物大量繁殖,把co2转变成岩石,向云层喷洒微盐粒子以提高云层反射太阳光的能力,还有用太空镜过滤太阳光等。
其实有些技术早已成为现实,例如采用食品级co2替代氟氯烃进行烟丝膨化。光明化工研究设计院开发了利用超临界co2进行无水印染技术,中试各项性能指标达到传统工艺水平。工业气体生产商德国林德公司推出的干洗新方法,使用基于co2的洗涤技术,让绿色化学进入洗衣业。上海化工设计院以焦炭为原料,co2为气化剂,经还原法制备出粗co气,再采用组合装置对粗co气进行净化精制,生产出高纯co气。日本关西电力公司和三菱重工公司正在开发用co2和h2生产二甲醚的新方法,从工业设施捕集co2和h2反应生成甲醇,甲醇再脱水产生二甲醚。内蒙古蒙西高新技术集团在国内首创全生物降解co2共聚物技术,从水泥窖尾气中提取co2作为原料用于全降解塑料生产。河南省上蔡骏马广建化工公司采用上海化工研究院有机化工研究所开发的co2废气在近临界状态下与环氧丙烷直接合成碳酸丙烯酯的清洁生产新工艺,利用化肥生产中富余的co2直接进行生产,可节约蒸汽40%,节约电65%,节约水60%,设备投资减少30%以上。
参考文献:1.政府间气候变化专门委员会ipcc第四次评估报告.气候变化的影响、适应与脆弱性,2007
2.陈新光,潘蔚娟,张江勇,罗晓玲.气候显著变暖使广州极端气候事件增多.广东气象第29卷第2期,2007
3.江学顶,夏北成,郭泺,李楠.广州城市热岛空间分布及时域-频域多尺度变化特征.应用生态学报第18卷第1期,2007
4.肖荣波,欧阳志云,李伟峰,张兆明,王效科.城市热岛时空特征及其影响因素.气象科学第27卷第2期,2007
全球气候变化总结范文篇12
但是,却有人提出反主流的不同意见,他们认为,全球变暖并非人类的责任,而是地球气候变化自有的历史规律。
不同的声音
在联合国政府间气候变化专业委员会提出人类行为对地球变暖负有主要责任的观点之时,也有研究人员对全球变暖的因果关系以及全球变暖可能造成的后果提出了相反的看法。
他们认为,全球变暖是不可阻挡的,而且是一种每隔一定时期就会出现的周期现象。例如,美国麻省理工学院气候专家林森在演说中甚至批评全球变暖已经成为一种宗教,信仰者根本听不进不同意见。
加拿大的首位气候学博士蒂莫西也持有同样观点,认为地球变暖还得不到有力的科学数据的支撑。
英国研究人员詹姆斯・拉夫洛克则提出了盖亚理论,认为地球是一个生物学意义上的有机整体,并作为一个具有自我调节功能的系统而进化。最有力的证据之一是,自地球形成以来太阳光照增加了30%,可化学性质并不稳定的地球大气层仍然基本保持不变。
综合所有与主流学界不同意见的科学家的观点可以表示为:地球气候本身就存在周期性的变化。虽然自20世纪90年代以来北极冰盖持续缩小,但这可能是因为地球在向下一个冰期过渡所产生的自然现象。因为过去的研究发现,因太阳活动规律性变化导致过历史上4次冰期,而每一次的过渡期都存在升温现象,例如,17世纪地球经历了一次小冰期,19世纪末以来地球温度的上升不过是这次小冰期的结束。
而且,造成地球温度上升的因素很多,包括太阳的活动甚至宇宙射线的变化等,我们需要认清人类活动是否真的是全球变暖的罪魁祸首。有些科学家还认为,人类根本没有能力影响大自然的变化。2007年3月8日,英国广播公司还播出了纪录片《全球变暖大骗局》,通过对多名气象学家的采访,认为地球变暖并非人类活动所致,太阳活动才有可能是全球变暖的主要原因。
最近,美国S・弗雷德・辛格和丹尼斯・T・艾沃利的新著《全球变暖――毫无由来的恐慌》把上述研究人员否定全球变暖是人为因素的观点系统化、全面化,甚至理论化了。那么,这些非主流观点的证据何在?
1500年的周期和太阳活动
否定全球变暖以及全球变暖是人类造成的重要证据有很多,包括地球的气候变化规律和太阳活动。
有证据表明,人类排放的二氧化碳在全球变暖的过程中只不过是一个次要角色,如果追溯有100万年气候变化的历史进程就会发现,温和、适度的全球变暖只是1500年(加减500年)气候周期中自然变化的一部分。这个结论来自1984,年丹麦的威利・丹斯加德教授与瑞士的汉斯・奥斯切格教授的研究。
由于发现了地球气候变化的1500年周期,丹斯加德、奥斯切格和法国极地技术研究所负责人克劳德・洛里斯三人共同获得1996年的泰勒环境成就奖(国际环境科学的最高奖)。正是这三名科学家的发现为政府及公众科学认识现代气候变暖提供了证据支持,从而避免了不必要的恐慌。
根据这个发现,无论二氧化碳的浓度是偏高还是偏低,气候变化总是粗略地按着时间表周期性地出现。而根据1500年周期,在过去150年,地球进入了一个温和的气候温暖期,而且这一温暖期将持续几百年时间。所以,现在人类面临的地球变暖是一种正常的周期现象。正因如此,难道担忧地球变暖我们就得放弃使用化肥、汽车和空调吗?难道担心全球变暖,就得放弃在20世纪已经取得的先进科学技术吗?而这些科学技术曾使人类的寿命整整延长了30年。
当然,与1500年周期相关的证据是太阳活动影响气候,如太阳黑子的辐射。古海洋学家杰勒德・邦德在2001年11月16日的美国《科学》杂志发表的一份报告阐明,在过去的1.2万年里,北大西洋北部气候随着太阳活动的消长已经发生了9次冷暖更替。一些科学家认为,杰勒德・邦德等人的数据十分充分且令人信服地解释了这样的假说:从上一个冰河时代以来,包括17世纪的小冰期,太阳活动主导着地球大约1500年的气候波动周期。
反驳温室故应理论
按照非主流科研人员的观点,全球变暖不仅与人类无关,而且全球变暖与人类活动有关的温室效应理论也漏洞百出。
例如,根据温室效应理论,地球大气中二氧化碳浓度的升高将吸收更多的地球自身的热辐射,致使底层大气气温变暖,并最终导致地球表面气温上升。但是,自1940年以来,尽管人类活动排放了大量的温室气体,地球的气温也只是稍微地变暖。所以,这提示,人类活动产生的温室效应必定是非常小的,以至于它几乎威胁不到地球或人类。主要的事实还来自于下面一些研究。
地球卫星和高空气球气象数据证实,在低层大气并没有因为二氧化碳浓度的增加而获得额外的热量。人们很难知道高度易变的地球表面的变暖到底有多快,但它变暖确实比二氧化碳聚集区的低层大气要来得快。这是一个非常有力的证据,表明二氧化碳并非导致气候变化的首要气候变化因素。
同时,南极冰芯还告诉人们,地球的气温与二氧化碳水平的关系可追溯到过去的3个冰期和全球暖期。然而,二氧化碳一直是一个滞后的气候指示器。在其浓度上升了800年后,气温才会变暖。这个证据也有力证明,二氧化碳并不是最近气候变暖的驱动力。
的确,原苏联的南极东方站分析了分离出的百年冰芯材料,证明气温与二氧化碳浓度有很大关系,即二氧化碳浓度上升,气温也上升,反之亦然。因此,美国前副总统戈尔等人都据此预测到一个十分温和的未来,因为大多数科学家认为二氧化碳将持续上升一段时期。但是情况并非如此简单。
对苏联东方站数据进行更短时间(10而非数百年)的分析却发现了另一种情况。来自克里普斯海洋学研究所的体伯图斯・费舍尔和他的研究小组在1999年第283期的美国《科学》杂志上报道说,二氧化碳浓度的增加滞后于气温变化的时间为400~1000年。换句话说,二氧化碳变化与气温升高之间的因果关系应该颠倒过来,是由于气温变化引起了二氧化碳升高,而非二氧化碳升高引起气候变暖。
费舍尔的研究小组还证明,当海洋和大气变暖时,海洋便释放出更多的二氧化碳,这会促使陆地上更多的树木和植物生长。树木和植物吸收了二氧化碳,便将它纳入更多和更大的根系和树干,以及在茂密的草原下吸收更多的土壤碳。
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