隨著氣候變化及其影響的日漸顯現,氣候變化所涉及的政治、經濟、社會和科技發展問題,已經受到國際社會高度重視。2013年9月,IPCC(政府間氣候變化專門委員會)發布了第五次評估第一工作組報告《氣候變化2013:自然科學基礎》,針對氣候變化的事實和未來趨勢預估給出了核心評估結論。2011年11月,IPCC發布了《管理極端事件和災害風險,推進氣候變化適應》特別報告(SREX),系統評估了氣候變化背景下極端天氣氣候事件和災害以及關鍵致災因子的變化特征,評估了減少極端氣候暴露度和脆弱性、提高應變能力的各種選擇。
會議執行主席丁一匯、秦大河、閃淳昌、史培軍(前排從右到左)
近年來,我國科學界在氣候變化研究領域取得了很大進展,發表了大量學術文獻,在國際科學界的影響也不斷加大。如2011年發布的《第二次氣候變化國家評估報告》、2012年出版的《中國氣候與環境演變:2012》等。這些評估工作的開展對我國各級政府科學決策應對氣候變化問題,發揮了不可替代的科技支撐作用。
本文重點梳理了近年來國內外氣候變化重要科學評估報告的主要結論,并在此基礎上提出相關建議和思考,以期在推動我國學術界向前發展的同時,為我國相關政府部門的科學決策提供參考信息。
一、IPCC第五次評估
第一工作組報告主要結論
(一)全球氣候系統變暖毋庸置疑,20世紀中葉以來觀測到的許多變化是前所未有的。1880~2012年全球地表平均溫度上升約0.85℃,1983~2012年可能是近1400年來最暖的30年。1901~2010年全球平均海平面上升速率為每年1.7mm,其中1971年以來的上升速率加快;2011年大氣中CO2、CH4、N2O等溫室氣體濃度分別為391ppm、1803ppb和324ppb,超過了近80萬年來的水平。
(二)人類活動極可能導致了20世紀50年代以來的全球氣候變暖。人類活動對氣候系統影響的大小以人為輻射強迫值來定量表示。相對于1750年,2011年總人為輻射強迫值為2.29W/m2,比第四次評估報告給出的2005年總人為輻射強迫值(1.6W/m2)高出43%,說明人類活動影響還在進一步增強;人類活動極可能(95%以上的可能性)導致了20世紀50年代以來一半以上的全球變暖。
(三)未來全球氣候系統將進一步變暖,需要大幅度和持續地減少溫室氣體的排放。基于新一代氣候系統模式和新排放情景的模擬結果表明,與1986~2005年相比,2081~2100年全球地表平均氣溫可能升高0.3℃~4.8℃;熱浪、強降水等極端事件發生的頻率將增加;全球降水將呈現“干者愈干、濕者愈濕”趨勢;海平面可能上升0.26~0.82m;北極海冰9月面積可能減少43%~94%,北半球春季積雪面積可能減少7%~25%,全球冰川體積減少15%~85%;海洋酸化更趨嚴重;把2012~2100年的碳排放控制在469GtC(約1720GtCO2)以下,才有三分之二以上的可能性使2100年升溫不超過2℃(與1861~1880年相比)。
二、IPCCSREX特別報告主要結論
(一)全球極端氣候事件已經并將繼續發生變化。1950年以來的觀測證據表明,某些極端事件發生了變化,尤其是日極端溫度事件和熱浪,強降水事件數量增加的區域可能要多于減少的區域。預估研究表明,在全球尺度上,日極端高溫事件將增加,極冷事件將減少;大多數陸地區域的熱浪持續時間、發生頻率和(或)強度很可能增加。人為影響可能已經導致全球極端日最低和最高溫度的升高。除了人為氣候變化的影響之外,自然變率將是形成未來極端事件的一個重要因素。單一的極端事件難以完全歸因于人為氣候變化。
(二)與天氣和氣候災害有關的經濟損失總體呈逐漸增加的趨勢,但仍存在年際差異和地區差異。未來極端事件將對與氣候有密切相關的行業(如水利、農業和糧食安全、林業、健康和旅游業)有更大的影響。
(三)適當和及時的風險信息溝通對于有效地適應和災害風險管理至關重要;可以通過不斷監測、研究、評價、學習和創新過程來降低災害風險;可以通過有效實施管理措施,如改善民生、增強人類福祉和保護生物多樣性。有效的風險管理往往是改善基礎設施、提高個體和機構能力建設等一系列行動的組合。并且要與當地的需求和環境相匹配,在地方、國家、區域和全球層面建立風險分擔和轉移機制,推進技術轉讓與合作。
三、《中國氣候與環境演變:2012》評估報告主要結論
(一)近百年來,中國區域氣候也發生了顯著變化,高溫、強降水等極端天氣氣候事件趨多趨強。百年尺度上,中國的升溫趨勢與全球基本一致。1951~2009年,中國陸地表面平均溫度上升1.38℃,變暖速率為0.23℃/10a。2009年中國不同區域大氣CO2平均濃度為387.4ppm,略高于全球均值。1951年以來,中國的高溫、低溫、強降水、干旱、臺風、大霧、沙塵暴等極端天氣氣候事件的頻率和強度存在變化趨勢,并有區域差異。強降水事件在長江中下游、東南和西部地區有所增多、增強,全國范圍小雨頻率明顯減少。全國氣象干旱面積呈增加趨勢,其中華北和東北地區較為明顯。冷夜、冷晝和寒潮、霜凍日數減少,暖夜、暖晝日數增加。登陸臺風頻數下降,帶來的降水量明顯減少。全國大霧日數略減,東部霾日明顯增加。北方地區沙塵暴頻率總體顯著減少。自20世紀50年代以來,中國大部分地區冰川面積縮小了10%以上,90年代以來退縮加速,已導致干旱區內陸河流的徑流顯著增加,但也存在冰湖潰決等災害的潛在風險。多年凍土的面積減小、溫度升高,活動層厚度增加。青藏高原由于多年凍土退化每年釋放的水量估計達50億~110億m3。近30年來中國近海海水溫度呈上升趨勢,冬季升溫比夏季明顯。1977~2009年,中國海平面平均上升速率為2.6mm/a。
(二)氣候變化對我國的自然生態系統和經濟社會系統產生了諸多不利影響。(1)中國旱災發生頻率逐漸加快,災情逐漸加重,旱災造成損失逐漸增大。20世紀后期北方干旱常態化,南方季節性干旱擴大化趨勢明顯。(2)在全國大部分地區降水日數顯著減少、降水過程有可能強化的背景下,東南部降水豐沛地區降水量呈明顯增加趨勢。(3)低溫災害引起的脆弱性增加,對農業、林業、漁業及電力、交通均造成巨大影響。此外,中國干旱、洪澇、低溫冰凍雨雪等極端災害出現頻率增加,危害呈加重趨勢。(4)中國風暴潮發生的次數無明顯增多,但強度有加強的趨勢;近幾十年來,近海各種生態災害頻頻出現。(5)氣候變化在中國所引起的高溫熱浪等極端天氣事件頻發不僅直接影響人體健康,同時也會使傳染性疾病的患病風險增加。
(三)未來我國氣候仍可能趨向變暖,影響也更加顯著。模式預估結果表明,中國未來氣溫升高,降水普遍增加,但個別區域降水有減少趨勢。中國海平面將繼續上升,到2030年,全海域海平面上升將達到80~130mm。氣候變化引起中國區域作物種植地帶普遍北移,在不考慮CO2施肥效果時,小麥、玉米和水稻都將出現減產。氣候變化以及與過度開采地下水導致的沿海(相對)海平面上升,威脅當地生態和環境。生態環境越脆弱的地區,受氣候變化的影響越顯著。
(四)針對未來可能的變化和潛在的影響,建議實施以下幾方面適應氣候變化的政策和措施:(1)調整農業種植結構和布局,降低農業對氣候的脆弱性。(2)加強水資源管理和保護,調整產業結構。加強大型控制性水利工程和蓄滯洪區建設,強化暴雨洪水的警預、預報能力,加強應急預案編制。(3)建立中國近海和海岸帶影響的預警系統、近海和海岸帶環境與生態系統影響評估體系,以及應對氣候變化的中國海岸帶綜合管理體系。(4)建立和完善氣候變化對人體健康影響的監測、預警系統。(5)完善監測預警系統和網絡,開發相關應急預案,針對極端天氣氣候事件實施相應的預防控制技術和適應技術,降低因氣候變化導致傳染病對人類的危害。
四、思考與建議
(一)應正確認識和看待IPCC評估結論,并充分利用這一資源,促進我國科技創新和經濟綠色低碳轉型發展。中國實現綠色發展,不僅是應對全球氣候變化的需要,也是中國落實科學發展觀、實踐可持續發展的必然選擇。
(二)減緩氣候變化需要自下而上的減排行動的參與,統籌協調各部門各地方的適應氣候變化行動,建立各種災害的應急及非應急對案,構建氣候變化影響的風險管理體系,通過合理的適應規劃降低社會經濟系統對氣候變化的脆弱性。
(三)我國應進一步加強災害風險研究和評估,瞄準氣候變化科學國際前沿,積極參與國際合作,全方位提升我國應對氣候變化的科技支撐能力和國際話語權。
(四)提高全社會應對氣候變化意識是中國應對氣候變化政策和行動的重要內容,應通過節能減排、低碳生活等一系列宣傳教育和公眾參與活動,提高公眾應對氣候變化的意識。企業應進一步發揮應對氣候變化的主力軍作用。
(作者:中國科學院院士、中國氣象局研究員)
責任編輯: 中國能源網