海洋氣象學(xué)：15氣候變化

1、Global warming or Climate Change?,Working Group I Contribution to the IPCC Fifth Assessment Report Climate Change 2013: The Physical Science Basis (AR5) Summary for Policymakers(Sep,2013),氣候變化的變化、適應(yīng)和脆弱性,氣候變化的定義,科學(xué)定義：氣候平均狀態(tài)和距平兩者中的一個(gè)或者一起出現(xiàn)了統(tǒng)計(jì)意義上顯著的變化 政府間氣候委員會(huì)（IPCC）：自然+人類活動(dòng)的結(jié)果 聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約（UNFCCC）：人類活動(dòng),

2、1.均值增加，偏熱天氣的概率增加，以前不出現(xiàn)的極熱天氣也可出現(xiàn)，偏冷天氣大大減少 2. 距平增加，會(huì)造成更多的偏冷偏熱天氣，出現(xiàn)極冷和極熱天氣,Anomalies are relative to the mean of 19611990,Virtually all scientists agree that the Earth has warmed a small amount since the year 1000 or, if you choose, since 1850, when instrumented temperature records became reasonably ac

3、curate and distributed in key areas of the world.,The globally averaged combined land and ocean surface temperature data as calculated by a linear trend, show a warming of 0.85 0.65 to 1.06 C , over the period 18802012, when multiple independently produced datasets exist. The total increase between

4、the average of the 18501900 period and the 20032012 period is 0.78 0.72 to 0.85 C, based on the single longest dataset available. For the longest period when calculation of regional trends is sufficiently complete (19012012), almost the entire globe has experienced surface warming. In addition to ro

5、bust multi-decadal warming, global mean surface temperature exhibits substantial decadal and interannual variability. Due to natural variability, trends based on short records are very sensitive to the beginning and end dates and do not in general reflect long-term climate trends. As one example, th

6、e rate of warming over the past 15 years (19982012; 0.05 0.05 to +0.15 C per decade), which begins with a strong El Nio, is smaller than the rate calculated since 1951 (19512012; 0.12 0.08 to 0.14 C per decade),2013年夏天，北極圈將完全無(wú)冰 ？（來(lái)自計(jì)算機(jī)模型的預(yù)測(cè)顯示，海冰將持續(xù)融化下去，但何時(shí)會(huì)完全無(wú)冰，科學(xué)家從未達(dá)成共識(shí)。通常的預(yù)測(cè)結(jié)果是在2040到2100年間。2013是最激

7、進(jìn)的推測(cè)）/arcticseaicenews/,As sea ice extent declined over the past years, Arctic tundra (凍土層，冰原，苔原)has received an increased amount of summer warmth and has gotten greener. Over 30 years of remote sensing data show that the decline in sea ice extent corresponds to land surface warming a

8、nd increased vegetation cover . When sea ice extent is below average in coastal seas, land surfaces warm, and satellites see a stronger signal of vegetation. However, the same data offer a few puzzles. While land surface warming and vegetation cover have steadily increased in the vicinity of Greenla

9、nd over the last thirty years, warming and vegetation have actually decreased in some parts of Eurasia over the last decade. This suggests that once sea ice declines or the climate warms beyond a limit, other processes begin to play a more central role in summer climate variability, such as moisture

10、 availability in the soil or cloudiness, which can lead to cooler conditions during the northern summer. Another mystery is the decline in vegetation cover over the southwest Alaskan tundra despite an increase in land surface temperature over the same period. Researchers are looking into these puzzl

11、es as they think ahead to what the tundra tundra may look like in a future of ice-free summers.,大氣中近200年主要溫室氣體含量的變化,368ppmv不但超過(guò)了過(guò)去近千年的濃度，而且也可能是過(guò)去42000年（對(duì)南極冰芯的探測(cè)）的最大值,20世紀(jì)已觀測(cè)到的氣候變化的影響,1.溫度：近百年來(lái)，氣溫上升了0.4-0.5，最明顯的在西北、華北、東北地區(qū)，而長(zhǎng)江以南地區(qū)不明顯。冬季增溫最明顯。極端最低溫度和平均最低溫度都升高，寒潮頻率降低。 2.降水：近50年，降水量減少（但1991-2000略有增加），華北

12、大部、西北東部、東北降水減少，而華南、西南和西北地區(qū)的西部，降水增加。 3.氣候極端事件：年降水日減少，但降水強(qiáng)度增加（暴雨的強(qiáng)度更為強(qiáng)烈）,我國(guó)氣候變化的觀測(cè)事實(shí),全球氣候變化的特征,1.近百年的全球氣候變化，至少是過(guò)去1000年中最顯著的（全球平均表面溫度每10年增加0.150.5） 2.降水在中高緯（5-10%）和熱帶地區(qū)（2-3%）增加，在副熱帶地區(qū)（2-3%）減少（水循環(huán)活躍）。導(dǎo)致強(qiáng)降水事件增多、夏季大陸干旱風(fēng)險(xiǎn)增加。 3.極端天氣-氣候事件的頻率和強(qiáng)度有增加的趨勢(shì)（熱帶氣旋、中緯度風(fēng)暴、季風(fēng)、熱浪、暴風(fēng)雪、干旱等） 4.人類活動(dòng)導(dǎo)致的大氣溫室氣體的增加通過(guò)溫室效應(yīng)是造成全球變暖的

13、重要因子。（IPCC觀點(diǎn)）,未來(lái)氣候（50-100年）的變化,1.全球氣候繼續(xù)變暖，最大的增暖區(qū)在高緯度地區(qū)，出現(xiàn)在春、冬季；在溫室氣體濃度穩(wěn)定后，全球變暖的趨勢(shì)將會(huì)持續(xù)下去 2.大氣中的溫室氣體濃度將繼續(xù)增加（目前每年化石燃料排放60億噸碳（1噸碳=3.7噸CO2），預(yù)計(jì)到2100年每年排放50-350億噸碳，從而會(huì)將CO2含量增加到540-1000ppmv） 3.北半球中高緯度地區(qū)降水繼續(xù)增加，我國(guó)西北和東部沿海增加最明顯 4.極端天氣與氣候事件出現(xiàn)的機(jī)會(huì)增加 5.許多地區(qū)的干旱加劇（尤其是美洲中部和澳大利亞的北部） 6.海平面加速上升（從1990-2100年，將上升0.09-0.88m,

14、 即使溫室氣體維持在目前的狀態(tài)下，海平面幾百年后仍將上升）,氣候變化對(duì)自然生態(tài)的影響,1.水資源：地表徑流、旱澇災(zāi)害、水土流失（對(duì)灌溉用水影響很大） 2.自然植被的地理分布與物種組成可能發(fā)生明顯變化 3.冰川、凍土和積雪可能減少（到2050年，我國(guó)西部冰川面積將繼續(xù)減少27.2%） 4.大河、湖泊水位下降和面積萎縮（青海湖） 5.海平面上升將影響海岸帶和海洋生態(tài)系統(tǒng)（紅樹(shù)林、珊瑚礁、濕地） 6.森林植被資源 7.生物多樣性：相對(duì)脆弱的物種的滅絕,氣候變化對(duì)人類社會(huì)活動(dòng)的影響,1.農(nóng)業(yè)與食物安全：熱帶一些作物已經(jīng)接近其最高的極限溫度；當(dāng)變暖低于幾度時(shí)，氣候變化對(duì)中緯度作物產(chǎn)量有正面效應(yīng)。農(nóng)業(yè)生產(chǎn)

15、的不穩(wěn)定性增加，結(jié)構(gòu)變化。 2.水資源的供需： 3. 人體健康：酷熱、空氣污染、風(fēng)暴、洪水（例如瘧疾和革登熱的傳播地理范圍會(huì)增大） 4.人居、能源與工業(yè) 5.保險(xiǎn)和其他金融服務(wù)：災(zāi)害性事件造成的全球經(jīng)濟(jì)損失從50年代的39億美元/年增長(zhǎng)到90年代的400億美元/年,Extreme Ice Survey /,視頻： Chasing Ice,地球大氣溫度變化序列曲線（三個(gè)公認(rèn)版本-北大王紹武教授）,1. 東安吉利亞大學(xué)（即本課件引用的曲線，作者是氣候門(mén)事件的主角），圖中升溫幅度是三者之中最小的 2. 美國(guó)戈達(dá)德空間研究中心（GISS）（即本節(jié)引用

16、的視頻）（見(jiàn)/vis/ 以及/gistemp/maps ） 3.美國(guó)國(guó)家氣候中心/ Global Surface Temperature Anomalies,CO2 lags temperature（200 to 1000 years ）-Does warming cause CO2 rise or the other way around?,Milankovitch cycles 米蘭科維奇假說(shuō),1.前南斯拉夫土木工程師兼數(shù)學(xué)家米盧廷米蘭科維奇于1930

17、年創(chuàng)立的一種關(guān)于古氣候變化的理論，又叫做“米蘭科維奇循環(huán)”。假說(shuō)認(rèn)為地球運(yùn)動(dòng)的變化，特別是繞太陽(yáng)軌道的變化，這些變化會(huì)導(dǎo)致太陽(yáng)到達(dá)地球能量的不同。并且正是這些從太陽(yáng)到達(dá)地球能量的不同導(dǎo)致了地球氣候的變化。 2. 以前二氧化碳的濃度都是跟著米蘭科維奇曲線后面的，地球先冷下來(lái)，然后二氧化碳濃度跟著降低，進(jìn)一步冷卻地球，好似雪上加霜，反之亦然。這是正反饋。但是人類活動(dòng)導(dǎo)致的二氧化碳濃度升高已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了米蘭科維奇循環(huán)，這使得后者對(duì)于目前的大氣溫度已經(jīng)沒(méi)有影響力了。 Alexander Macdonald 熱新聞的冷思考（袁越）,Little Ice Age-period of cooling tha

18、t occurred after a warmer era,The period between 1600 and 1800 marks the height of the Little Ice Age. The period was characterized by the expansion of European trade and the formation of European sea born Empires. This was directly linked to advances in technology harnessing more of natures power a

19、nd towards the end of the period fossil-fuelled power. These two hundred years also saw the specialization of agricultural regions, which produced specific products for local and international markets.,What caused the Little Ice Age?,The cause of the Little Ice Age is unknown, but many people have p

20、ointed at the coincidence in low sunspot activity and the timing of the Little Ice. A minimum in sunspots, indicates an inactive and possibly colder sun and consequently less energy output to warm the earth.,全球變暖或者氣候變化，到底是個(gè)什么問(wèn)題？自然科學(xué)問(wèn)題，政治問(wèn)題，還是道德問(wèn)題科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、政治的三國(guó)演義,我國(guó)的碳排放水平,1. 到了2008年，用任何方法計(jì)算都算不出比美國(guó)少，中國(guó)承認(rèn)

21、溫室氣體排放量成為世界第一。 2.德班會(huì)議時(shí)，中國(guó)的排放占世界的比例為24%，中國(guó)目前每年新增加的溫室氣體排放額已經(jīng)超過(guò)了歐盟在京都議定書(shū)第一承諾期的減排總量。 3.根據(jù)國(guó)際能源署的預(yù)測(cè)，中國(guó)的人均二氧化碳排放將在2015年超過(guò)歐洲，從工業(yè)革命開(kāi)始計(jì)算的歷史二氧化碳排放將在2035年超過(guò)歐洲，接近美國(guó)水平，這還沒(méi)算中國(guó)農(nóng)村每年1.5億-2億噸標(biāo)準(zhǔn)煤的消耗。,我國(guó)的態(tài)度 在達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平之前，中國(guó)不會(huì)承擔(dān)減排或者限排溫室氣體義務(wù)；在達(dá)到中等發(fā)達(dá)國(guó)家水平之后，中國(guó)將考慮承擔(dān)減排或限排義務(wù)。 實(shí)施可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略（既要滿足當(dāng)代人又后代人的發(fā)展），通過(guò)節(jié)約能源、提高能源利用率、開(kāi)發(fā)利用水電和其他可

22、再生能源等非石化燃料及植樹(shù)造林、控制人口增長(zhǎng)速度等，為減緩全球溫室氣體排放的增長(zhǎng)做貢獻(xiàn),推薦資料,1.視頻：An Inconvenient Truth 2006 難以忽視的真相 2.視頻：Great Global Warming Swindle 2007全球變暖的大騙局 3. 視頻： Chasing Ice 4.氣候變化百科全書(shū) 5. IPCC 2013 Report.pdf 6.氣候變化研究進(jìn)展 http:/ 7.氣候變化國(guó)家評(píng)估報(bào)告（1-3） 8. 土摩托的博客,1. 選取http:/ 網(wǎng)站提供的PDF格式的一篇科技文章，以PPT格式進(jìn)行解讀 2. 可瀏覽該網(wǎng)站過(guò)刊，找一篇自己關(guān)心且看得懂的文章進(jìn)行介紹 3. 假設(shè)你是該文作者，在學(xué)術(shù)交流會(huì)議上講解該文章的主要內(nèi)容 4. 可以對(duì)本文內(nèi)容進(jìn)行引申和討論 5. 選課名單21-25的同學(xué)完成此作業(yè)。,PPT 5-關(guān)于氣候變化問(wèn)題的科技文獻(xiàn)的解讀,PPT 6-介紹視頻chasing ice,觀看此視頻，利用/提供的資料，做一個(gè)PPT，用5分鐘的時(shí)間介紹此短片 選課名單26-30的同學(xué)完成此