我们未来的气候

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每年，我们都以世界气象日的形式来纪念世界气象组织（WMO）公约于1950年3月23日生效。今年世界气象日的主题是“我们未来的气候”。气候对地球上万物的持续生息至关重要，这是因为气候对食物保障、生命和财产安全、水资源、生活舒适和可持续发展都有重要的作用。另外，气候在某种程度上会影响人们的情绪，左右人的个性甚至是思考方式和社会文化。但是，越来越多的证据表明，人类正在改变环绕着我们脚下这个叫做地球的星球的浅薄空气层的性质，大气层孕育的气候也就难逃干系。今年庆祝主题的选择就是为了强调需要保护气候这一当代和今后千秋万代人类安康的资源。WMO还利用这个机会，让公众、政策制定者、媒体和民间团体注意到WMO和各国气象和水文机构在这一努力中所扮演的角色。我们已经知道，过去的气候发生过变化。但这种变化是自然的原因造成的。最近的一些变化，例如自1860年开始仪器观测以来全球平均温度上升了0.6℃，在很大程度上是人类活动引起的。事实上，1998年是记录中的最暖年，而2001年是第二个高温的年份。20世纪90年代是20世纪最暖的10年，而20世纪增温率和偏暖持续的时间很可能超过了过去1000年里的任何时候。观测到的变暖与大气中温室气体浓度的增加有关。主要的温室气体二氧化碳，从1750年的大约280ppmv(容积百万分之一)增加到2001年底的370ppmv，增加的比率为32%。同一时期，大气中甲烷和二氧化氮的浓度分别增加了151%和17%。全球气候变暖的结果，全球平均海平面上升了10～20厘米。据估计，这一上升幅度是过去3000年来平均值的10倍。北半球海冰的范围在过去50年中减少了大约10%到15%。每年湖泊和河流结冰时间在过去一个世纪里缩短了大约两个星期。北极海冰夏末到秋初的厚度在过去45～50年间减少了40%，而过去100～150年观测到的地球非极地区域的山地冰川普遍都有退缩的情况。在过去的30年间，一些从未经历过的极端天气和气候事件，例如洪水、热带气旋和干旱在世界各地发生。总的来看，在过去10年里，全球水文气象灾害的数量增加了一倍。全球循环发生的干旱和荒漠化严重威胁着12亿主要靠土地生存的人们的生命。上个世纪最强的1997～1998年厄尔尼诺事件，估计影响到1.1亿人，造成全球经济损失高达近1000亿美元。从保险业得到的统计数据表明，1950～1999年主要由天气和气候引发的自然灾难造成经济损失估计为9600亿美元，其中的大部分损失是在最近的几十年里发生的。全球变暖影响的最惊人的证据也许是来自动植物的变化。在北半球的部分地区，自20世纪60年代初以来，生长季节延长了约11天。生长季的延长有时会使冬季趋于温暖，这已成为从大约1970年以来全球变暖总态势的一部分。其他的变化包括阿尔卑斯山地区的植物可在拔海更高的地区生长，鸟类在春天更早的时候产下蛋卵和蝴蝶向北飞得更远等。在南大洋，植物在大多数南方岛屿茂盛生长并向南极半岛扩展。由于上个世纪科学和技术的进步，今天气候和发生的这些变化共存已经成为可能。一些早期的关于地球气候系统的系统研究可以回溯至WMO的前身国际气象组织（IMO）在1929年成立的气候委员会。自20世纪50年代以来，技术进步，包括雷达、卫星和计算机的使用，促进了高质量的研究、监测和对围绕大气科学的学科研究。20世纪60年代后期和70年代初期，撒哈拉史无前例的干旱和寒冷期延长的证据引起了对未来气候的关注。同时，大气中二氧化碳增加的观测结果，使WMO在1976年第一次发表了关于温室气体在大气层中累积增加对我们未来气候造成的潜在影响的权威陈述。1979年，WMO召集了第一次世界气候大会，世界气候计划（WCP）及其附属项目应运而生。WMO邀请联合国环境规划署（UNEP）等其他组织主持了探讨气候影响问题的项目，邀请国际科学联盟理事会（ICSU）与WM世界秘书网版权所有,O合作开展这一领域的研究工作。1988年，因为人类活动对气候的影响和气候变化对国家经济，尤其是发展中国家经济的潜在影响越来越多地受到关注，WMO和UNEP合作，建立了政府间气候变化专门委员会（IPCC）。委员会的任务包括评估关于气候变化及其环境和社会影响的科学信息，以及明确提出适当的对策。IPCC成立后已经发表了3次评估报告。第一次评估报告（1990）导致了WMO和UNEP主持的开始就达成一个关于气候变化框架公约进行的谈判。这一联合国气候变化框架公约1992年在里约联合国环境和发展大会（UNCED）期间开放签署。之后，公约缔约方大会成立。第二次评估报告（1995）促进了公约京都议定书的谈判。在2001年9月发表的第三次评估报告中，IPCC得到的结论是“有新的和更有力的证据表明，过去50年来观测到的绝大部分变暖是人类活动的结果”。这一结论以及对未来气候的预测，是根据复杂的大气—海洋环流模式的输出结果和未来能源使用及温室气体排放设想做出的。虽然对未来的预测存在许多不确定因素，但在对气候模式能够提供有用估计的能力上我们的信心有了显著的提高。这一点已经在模式模拟目前气候、厄尔尼诺/南方涛动（ENSO）和季风，以及模拟过去气候，如1994年皮纳图博火山喷发对全球平均地表温度的影响给出令人满意的结果中得到了体现。IPCC第三次评估报告指出，全球平均地表温度将在1990到2100年期间提高1.4～5.8℃。这一预测的变暖比率较20世纪观测到的变化要大得多，而且很可能在过去至少10000年里是没有先例的。估计海平面高度在1990到2100年期间上升9～88厘米。这将会由于低岛、海港、部分农田、淡水资源、旅游地和发达的沿海地区受到威胁而产生重要的社会—经济影响。预计在21世纪降水将要增加。在低纬的某些地区降水量会减少，而在其他地区则会增加。在中高纬地区，降水会增加。干旱和洪涝将更为普遍。目前预测今后100年厄尔尼诺事件的幅度不会变化或变化很小，但由于温度的升高，与厄尔尼诺事件相关的旱涝极端事件会更为严重。另外，亚洲季风降水变率可能会加大。北半球的雪盖和海冰范围预计会进一步减小，冰川和冰盖将继续退缩。确实，观测到的赤道附近乞力马扎罗山的冰盖近年来一直在后退。气候变化还会通过多种渠道影响人类健康，包括直接作用（例如，在气候温和的国家寒冷的压力会减少，但高温的压力要增加）和通过改变疾病病菌携带体（如蚊子）、水生病菌的活动范围和饮水及空气的质量起到的间接作用。气候变化虽然会使一些物种的数量和生存范围增加，但会使更多的脆弱物种面临的灭绝和失去生物多样性的危险状况恶化。珊瑚死亡率在一些地区会超过95%，一些物种会灭绝。这些预测仅针对未来100年，更令人关注的是，即使从现在开始所有排入大气的二氧化碳减少，人类导致的气候变化也要持续几个世纪，这是因为温室气体，例如二氧化碳是长生命期的要素。这与淘汰导致臭氧层被破坏的氯氟碳化物的情况类似。但是，人类最先感悟到的威胁来自与变率增加相关的，强度和范围都将增加的风暴和其他极端天气事件，以及气候事件，如干旱和洪涝，主要城市地区的热浪和海面升高对沿海低地的影响。虽然详细的局地或流域的气候预报还无法给出，但设想过去10年观测到的变化会继续是明智的，这些变化都对我们生活的很多方面提出警告和越来越严重的挑战。在计划应对气候变化带来的威胁的时候，需要搞清未来事件的可能范围，确定最佳迎接这些挑战的政策措施。未来技术加速进步的步伐将会减少不确定性，从而对我们处理气候问题的方法产生深远的影响。在这方面，对气候过程的更好的理解和不断提高计算机和卫星的能力可以改进局地和区域预报。科学家们还致力于缓解全球变暖的技术解决方案。在许多情况下，具体问题的实质就是解决的办法是否既在经济上可行，在环境上也可以接受。目前，可再生能源是减少二氧化碳排放最有希望的解决途径之一。迄今为止提出的缓解气候变化的手段还不足以保护我们未来的气候。国际社会应该从现在开始行动，依据UNFCC和其东京协议，充分减少温室气体向大气中的排放，并采取其他减少气候预测中不确定性的措施。为了这些目的，WMO和各国气象和水文机构继续在解决关键科学和技术问题的过程中起带头作用。这些问题中首先是系统观测问题，观测需要改进并重建过去气候周期。尽管气象卫星和环境卫星以及其他研发成果在观测上的应用有了进步，但在世界上很多地区，关键的实地观测网在退化，尤其是在发展中国家，其中最欠发达国家的情况最为严重。极区和海洋资料需要增加以更好地定量估计气候极值。面对这些挑战，WMO一直不断加强其世界天气监测网计划以监测天气和气候，全球大气监测网用于检测大气中的化学成分，还有水文监测网。第二个问题是需要弄清长期预报中固有的不确定性问题。为此目的，付出了巨大的努力，尤其是在WMO主持的世界气候研究计划(WCRP)中，努力改进模拟水平和提高气候预报能力。这些努力的目的在于更好地认识气候过程以及和其他系统作用的关系，例如，整个冰雪圈、未来温室气体排放及其源和汇的分布和预测，以及生物区、陆地和海洋表面及深海的作用等。研究云对辐射的作用也是不可缺少的。在WCRP中的气候变率和可预报性项目（CLIVAR）着重研究气候变率，扩展有效的气候波动预报，细化人类活动引起的气候变化的估计。另外，气候模式必须进一步提高性能，更好地模拟气候变化和极端天气事件的区域和局地影响。第三个问题和所有国家都要求从气候科学的发展中受益有关。在这方面，WMO的气候信息和预报服务(CLIPS)项目的设立，就是帮助各国将气候资料和季节预报应用于水源管理、农业和减灾等方面。最后，为帮助应对气候变化，各国间的协调工作依据的国际框架和国际共同的努力应当加强，以使研究结果、观测资料和信息以及其他资源得以发挥最大的效益和作用。特别是，各国气象和水文机构在履行其认识天气和气候，提供各种必要服务的过程中得到支持。解决上述问题取得的进展会使IPCC在其按计划于2007年发表的第四次评估报告中能够回答一些尖锐的问题。其中IPCC将集中于减少不确定性和提供改进的国家，如果可能覆盖流域的预报。在这方面，我们不能忘记2002年在南非约翰内世界秘书网版权所有,斯堡召开的关于可持续发展世界峰会(WSSD)提出的面对解除贫困、改变消费和生产模式、减轻自然灾害，以及保护经济和社会发展所必需的自然资源的挑战，应该重新承担义务的呼吁。在我们跨入新千年时，我希望各国和地区政府、学术界、私人团体、大众和媒体都应对WMO和各国气象水文机构在处理气候变化问题上做出的重要贡献表示敬意。WMO将毫不畏惧地继续努力，为更好地认识我们的气候及其对它的潜在威胁，与世界上的组织合作，保护好气候并移交给我们的子孙万代。