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双碳科普系列 02 - 气候变化的成因

2022-01-12 10:13:43 mana 137


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上篇我们介绍了

气候变化与温室气体。

今天我们

讲述气候变化的成因。




02 气候变化的成因


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全球气候变化观测事实

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2021年8月9日发布的《IPCC第六次评估报告》 对全球气候变化的基本事实给出了评估意见主要内容如下:

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1. 人类活动致使气候以前所未有的速度变暖

报告提出,人类活动的影响使大气层、海洋、冰冻圈和生物圈发生了广泛而迅速的变化。至少在过去的2000年中,全球地表温度自1970年以来的上升速度比任 何其他50年期间都要快。报告提出,1750年左右以来,温室气体浓度的增加主要是由人类活动造成的。

气候系统的许多变化与日益加剧的全球变暖直接相关。

其主要表现就包括极端高温事件、海洋热浪和强降水的频率 和强度增加,部分地区出现农业和生态干旱,强热带气旋的 比例增加,以及北极海冰、积雪和多年冻土的减少。

目前全球地表平均温度较工业化前高出约1°C。从未来20年的平均温度变化预估来看,全球温升预计将达到或超过1.5°C。在考虑所有排放情景下,至少到本世纪中叶,全球地 表温度将继续升高。除非在未来几十年内大幅减少二氧化碳 和其他温室气体排放,否则21世纪将超过1.5°C和2°C。

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2. 每个地区都面临着越来越多的变化

报告预估,在未来几十年里,所有地区的气候变化都将加剧,当全球升温1.5°C时,热浪将增加,暖季将延长,而冷季将缩短;当全球升温2°C,极端高温将更频繁地 达到农业和健康的临界耐受阈值,给不同地区带来多种不同的组合性变化。例如:

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气候变化正在加剧 水循环。这会带来更强 的降雨和洪水,在许多 地区则意味着更严重的 干旱。

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气候变化正在影响降雨分布型。在高纬 度地区,降水可能增 加,而在亚热带的大部 分地区则可能减少。预 计季风降水将发生变 化,这将因地区而异。

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整个21世纪,沿海 地区的海平面将持续上 升,这将导致低洼地区发 生更频繁和更严重的沿海 洪水,并将导致海岸受到 侵蚀。以前百年一遇的极 端海平面事件,到本世纪 末可能每年都会发生。

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进一步的变暖将加 剧多年冻土的融化,以 及季节性积雪的损失、 冰川和冰盖的融化、夏 季北极海冰的损失。

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海洋的变化,包括 变暖、更频繁的海洋热 浪、海洋酸化和氧气含 量降低,都与人类的影 响有明显的联系。这些 变化既影响到海洋生态 系统,也影响到依赖海 洋生态系统的人群。

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对于城市来说,气候 变化的某些方面可能会被放 大,包括高温、强降水事件 造成的洪水和沿海城市的海 平面上升等。

3. 极端高温和降雨事件变得更加频繁

随着检测归因的不断发展,报告显示,人类活动增加了极端高温、降水、干旱和热带气旋发生可能性和强度。

值得指出的是,报告首次对复合事件进行分析。例如,热浪和干旱事件的发生时间很接近、甚至是同时发生。这构成了一种特殊的风险,因为它们往往 使受影响的社区在两次极端天气事件之间几乎没有恢复的时间。报告发现,自20世纪50年代以来,人类的影响可能增加了复合极端天气事件发生的概率。

地球上大部分地区已经在遭受高温极端天气(包括热浪)的影响。报告认为,随着全球温度的上升,极端高温天气发生的强度和频率都在迅速增加。除了 极端高温以外,极端降雨事件也将变得更加频繁,导致降雨量显著增加。


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人类活动是气候变化的主因


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引起气候系统变化的原因可分为自然因子和人为因子两大类。前者包括了太阳活动的变化、火山活动,以及气候系统内部变率等;后者包括了人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气温室气体浓度的增加、大气中气溶胶浓度的变化、土地利用和陆面覆盖的变化等。

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工业化以来,由于煤、石油等化石能源大量使用而排放的二氧化碳,造成了大气二氧化碳浓度升高,二氧化碳等温室气体的温室效应导致了气候变暖,众多科学理论和模拟实验均验证了温室效应理论的正确性。只有考虑人类活动作用才能模拟再现近百年来全球变暖的趋势,只有考虑人类活动对气候系统变化的影响才能解释大气、海洋、冰冻圈以及极端天气气候事件等方面的变化。

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更多的观测和研究也进一步证明,人类活动导致的温室气体排放也是全球极端温度事件变化的主要原因,也可能是全球范围内陆地强降水加剧的主要原因。更多证据也揭示出人类活动对极端降水、干旱、热带气旋等极端事件存在影响。此外,在区域尺度上,土地利用和土地覆盖变化或气溶胶浓度变化等人类活动也会影响极端温度事件的变化,城市化则可能加剧城市地区的升温幅度。

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人类活动也导致了20世纪中叶以来中国区域气温升高、极端天气气候事件增多增强。在中国西部,包括温室气体、气溶胶排放以及土地利用变化在内的人类活动很可能是地表气温增加的主要原因。人类活动很可能使得中国极端高温频率、强度和持续时间增加,极端低温频率、强度和持续时间减少,同时使得夏日日数和热夜日数增加,霜冻日数和冰冻日数减少。人类活动很可能增加了中国高温热浪的发生概率,并且可能减少低温寒潮的发生概率。

目前的研究显示,人类活动对1950年以来中国东部地区小雨减少和强降水增加产生了影响,但是对东亚夏季风南涝北旱降水格局的影响仍然信度较低。自1950年以来,我国极端降水呈现显著增加、增强的趋势,在一定程度上可以检测到人类活动的影响。





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下一篇我们将

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