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2℃与4℃:选择我们的未来

admin  发表于 2017年11月27日

这是上海70年一遇的暴雨:2009年7月30日 11时45分,上海中心气象台发布暴雨橙色预警;12时48分改为暴雨红色预警。31日雨停后,累计雨量近200毫米,70多条路段的积水久久没有退去。“现在动不动就下雨,”许多“老上海”这样感叹。

比起居民们感性的直觉,也许中国首部以大流域尺度研究气候变化适应性的报告《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》中的数据更说明问题。这份2009年11月10日由世界自然基金会(WWF)发布、20多位相关领域专家参与研究的报告指出,上海近50年降水灾害概率为21.1%,比前50年上升了5.3%。近30年来,上海沿海海平面上升了11.5厘米,高于全国沿海平均的9厘米;到2050年,上海沿海海平面将比1990年上升18厘米。同济大学建筑与城市空间研究所教授郑时龄表示,进入20世纪90年代,上海陆地沉降现象日益严重,平均每年下沉1厘米。海平面上升加上陆地下沉,引起海水倒灌,咸潮入侵的频率在过去几年呈明显增加趋势。在上海外滩,用来保护历史性花岗岩建筑的堤坝在过去40年中已经被加高了近两米,而市政府相关部门正在考虑在吴淞口建大型水闸,保护黄浦江内河两岸防汛墙。

“在局部经济发达地区,可以花这么大的代价来修建堤坝,防止海平面上升淹没土地。但中国有漫长的海岸线,不可能全部修建堤坝。”在接受记者采访时,参与《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》的科学家之一、中科院地理科学与资源研究所研究员于强略带戏谑地说。

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如果上升2℃

经过十多天的谈判——甚至可以说是争吵,丹麦首都哥本哈根举行的《联合国气候变化框架公约》第十五次缔约方会议暨《京都议定书》缔约方第五次大会于2009年12月19日结束,通过了不具法律约束力的《哥本哈根协议》。或许,我们只能寄希望于6个月后在德国波恩召开的关于气候变化的会议。到2012年,《京都议定书》的减排协议到期之后,全球的温室气体排放没有具有法律效力的指标约束,我们将进入一个怎样的世界?

中国科学家已经开始着手研究这个问题,《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》就指出,受全球气候变化的影响,中国长江流域未来50年地面气温可能上升1.5℃~2℃,极端气候事件将更为频繁。于强表示,如果温度升高2℃,“育种专家也许能够培育出适应这种气候条件的农作物新品种”。在这个研究报告中,于强的主要工作是,通过国家气象局气候中心模拟的各种排放情景结果,来研究气候变化对生态环境的影响。他向记者描述了气温升高2℃的中国会是怎样的景象。

不同的地区,温度升高2℃对生态系统,尤其是对农业的影响,差别非常大。生态系统的生产力主要受光照、温度、降水这三个气候因子影响。全球气候变化引起的光照变化不大,而温度和降水都会受到较大影响。北方温度升高,部分作物生产期延长,可能带来增产,但气候变化引起的干旱则很可能严重影响农业产量。南方温度本身就较高,温度升高,植物的呼吸作用加强,光合速率会下降,导致减产。如果只考虑气候因素的影响,气候变化将使长江流域水稻减产9%~41%。但于强研究员认为,情况也许并不是那么糟糕,因为不同作物对气候变化的适应性不同,并且“CO2浓度增加能促进植物生长,这被称为CO2的施肥效应”,只要正确调整种植结构,辅以适当的管理,总的来说“产量应该是会增加的”。

但是相对于可以人工管理和调控的农业生态系统,自然生态系统在面对气候变化时要脆弱得多。中国科学院沈阳应用生态研究所的汪思龙研究员表示:“气候变化会引起土壤CO2释放量的增加或减少。”气温升高,土壤会释放更多CO2,在一定时期内对森林的生长是有利的。但是,草地生态系统对于气温升高则没有表现出这样的适应力。研究表明在过去的25 年间,长江源区虽然降雨量变化不大,但温度升高导致冻土面积萎缩,土壤水分含量下降,从而使草地植被覆盖度下降,高覆盖草甸、草原和沼泽面积减少,严重退化的沙漠化土地面积增加;同时,高寒湿地面积急剧萎缩。“我们无法像管理农田那样去为森林和草地施肥灌溉。”要保护现有草原,除了调整放牧结构之外,更重要的是控制气温进一步上升。因为研究指出:“在引起长江源区高寒草甸草地退化的众多因素中,气候变化是决定因素,贡献率为81%,其次是人为因素,贡献了18%的比重。”

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如果升高4℃

而在2009年10月22日,英国气象局哈德利中心绘制了一份“4℃地图”,显示了如果温室气体排放持续增长,全球平均温度比工业革命前上升4℃将导致的后果。这一上升幅度在全球范围内并不平均:陆地比海洋升温更快,地表的平均温度将比工业革命前升高5.5℃;中国东部人口密集的地区,一年中最热的几天温度可能升高6℃;北极有可能在几年中经历6~15℃的升温,冰雪完全消融。如果不能有效控制温室气体排放量,到2050年,喜玛拉雅山的冰川将消失一半,导致中国依赖冰川融水的地区面临干旱。

于强告诉记者,4℃是一个“非常大的幅度,而且不同地区的差别会很大,中国有一些地区温度上升甚至可能达到7℃”。《长江流域气候变化脆弱性与适应性研究》中得出的农业产量增加的结论“并没有考虑极端气候波动造成的灾害引起的减产”。于强下一步的研究目标是改进气候变化对生态系统、特别是农业生态系统影响的模型,使其更准确,从而未雨绸缪,为人工管理提供理论依据,以提高生态系统的适应能力。在过去30年气候变暖的过程中,极端严重的冰雪灾害事件及干旱事件并没随着气候变暖和部分地区降雨量的增加而减少,反而有增加的趋势。对于过大的升温幅度,于强则很担忧:“4℃只是一个平均值”,它带来极端气候的增加和气候变化幅度的改变“就非常可怕”,即使有人工管理,“生态系统也是无法适应的”。特别是现在经济生产力大大高于过去,极端气候灾害带来的经济损失就更大。海平面上升以及风暴将严重影响低洼的沿海地区,上海的防洪水闸和堤坝可能还得加高加固。

“鱼类对水温变化非常敏感。”中科院水生生物研究所的曹文宣院士告诉《环球科学》记者,“长江四大家鱼的繁殖水温范围是17.5℃~31.5℃,温度升高,它们会提前产卵。”如果找不到足够的食物,鱼苗的死亡率将大大上升。而在长江上游,水温增加则会引入以前不能在这些地区生长的外来物种,威胁本地鱼类的生存。

 

我们能做到哪一步?

政府间气候变化专门委员会(IPCC)排放情景特别报告(SRES)中,就模拟了不同温室气体排放情景下的未来世界(见左方图表)。值得注意的是,这些都是模拟的在没有气候政策干预下的排放行为。不论哥本哈根气候峰会的最后结果如何,我们都必须选择自己的未来:未来气候变化扑朔迷离,不确定因素还有许多。但将温度升高控制在2℃以内,我们也许还能走向一个更美好的未来;而如果温度升高达到甚至超过了4℃,我们更可能面临许多无法逆转的气候灾难。

工业化前,地球大气CO2浓度大约为284ppm(百万分之一),这一数字如今上升至380ppm以上,目前全球平均温度已经比工业化前上升了0.7℃。要将未来气温升高水平控制在2℃以下,到2020年我们必须把CO2浓度控制在450ppm以下。

原定于18日结束的哥本哈根气候变化峰会推迟到19日才落下帷幕,在18日到19日这24小时中,各媒体的报道甚至可以用“混乱”来形容,使记者不由得想起接受采访时,于强教授的担忧:“我们应该还有时间,但多争吵一天,我们就少一天拯救地球的时间。”


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