全球变暖

(基于第四次IPCC报告的摘要，关于我们气候的状态）

 世界气候报告2007

无独有偶，刚刚渡过暖冬的欧洲迎来了世界气候专家对我们的气候系统第四次评估报告的介绍。天气似乎想告诉我们，未来气候可能的变化方向。自那时以来这个问题已占据媒体头条，因为报告比任何时候都更清晰：时不待我！
 

现今我们大多数人，无论男女老少，已认识到人类社会和自然的关系是一把双刃剑。不仅是自然挑战人类生存的条件，人类的活动也越来越多的影响全球范围内的环境。第四次世界气候报告总结了科学家们的观测和他们作出的预测。我们在三个文章里介绍了最重要的事实， 而且关注目前人类活动的影响，及对比地球气候变化的历史背景。
  

 我们测量什么，我们感到什么?

我们不能轻易的从每天的天气变化，得出气候的状况是正常或不正常的结论。
 

如果多年来天气变化的顺序和人类在这个星球上过去几个世纪经历的很相似，我们可以考虑为正常，这同样包括所有的极端天气变化。但什么是不正常？什么情况下只是天气的变化，以及什么情况下是气候的变化？ -对天气的整体观测至少需要30年 – 我们可以说天气在变化吗？

2。如果我们在图中加入2006年的每日最高值（红色）和最低值（蓝色），我们很难在每日的天气观测中注意到这个大约每10年0.2℃的变化。
数据：klimadiagramme.de，图表和照片：wetteronline.de，Elmar Uherek
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 气候正在变化

但：我们如何才能确定这些变化确实是一种趋势，即气候正在发生变化？气象观察员有机会进入拥有广泛气象统计数据的全球数据库。

如果某一天走运，60次或许有15次可抛出6。这肯定比平均值10次高。但是，第二天却可能60次里只有8次抛出6。如果几年重复下来，就没有幸运日和不太幸运日的差别了。这就是我们所说的统计分布。但是，如果我的对手有一个骰子，6000次里抛出了2000次的6，那么，我应该认真考虑它是否被作弊了。 
  

这个简单的考虑和来自世界各地的气候专家发表的报告的关键语句相关：气候正在发生变化。它不会告诉我们有关气候太多的情况，例如是否今年在法国是暖冬或明年在巴基斯坦是春寒，又或者在科隆高于10月平均气温0.6℃。
 

科学家们测量全球平均气温。自1850年我们一直在做这个。这些测量的结果是：1850年以来的11个最热的年份是在过去12年，1995年至2006年。在之前2001年的气候报告里，我们仍然不确定，是否这个趋势是持续的。今天，我们知道：骰子被加载。我们的全球气候显然在离开我们过去1万年迄今为止比较平稳的统计变化范围。气候正在发生变化。
 

 温度趋势

观测到的温度趋势可以用下面的图说明。在过去100年（1906年至2005年），地球的表面温度上升了约0.56 - 0.92℃（最佳估值：0.74℃）
 

这种温度的增加并不稳定，它正在加速。如果我们把最近50年作为1956至2055年的增加基数，我们最终得出的均值是每100年增加1.3℃。

我们已经知道，全球变暖甚至在未来50年将加速。这是因为过去50年里造成温度上升的二氧化碳在空气中含量不断增加，并会在未来继续上升。
基于过去50年的趋势，我们可以相当肯定，在2055年，我们将比100年前增加的1.3℃要多。那时，世界气温的增加比工业化前（1750年）将很可能超过为1.5℃。工业化的开始阶段通常是作为参照值，因为在那个时候世界气候很少受到人类活动的影响。

  
 

 气候敏感性

从已经观测到的变化，我们可以估算，我们的全球气温大约每十年增加0.13℃，而且这个趋势还在增加。对于未来20年的气温，模型预计每10年约上升0.2℃。 （我们已经看到了在科隆的例子。）

专业领域内，对“气候敏感”进行了大量的讨论。气候敏感性是指由于预期中二氧化碳在大气中的比例倍增而影响的地球表面温度的上升（从工业化前的280 ppm到560ppm *）。 在本杂志之前的文章里我们报道说，这里有很大的不确定性（2005年7月ACCENT特刊）。最近几年的研究估计，这种情况下，全球温度将上升约2 - 4.5 ℃，并且至少在1.5℃。3 ℃被认为是最好的估计。 

 

我们必须考虑两件事：我们已经把大气中二氧化碳的浓度从280ppm增加至380ppm，特别是在过去50年来速度更快，而且我们继续没有加以控制。在2100年前达到560ppm不是不可能的。
  

与此同时，专家们认为，全球温度比工业化前上升2 ° C（0.8 ° C上升已是现实）将产生严重后果，但仍然可以处理。
超过2℃，将会造成严重的后果（洪水淹没海岸地区，大雨引发洪水，更多的干旱，强风暴，无法忍受的热浪，从不可居住地区逃生造成世界人口大迁徙进而引发严重的政治和社会后果）。文章“研究2”将谈到的温度上升的后果。

 悬浮微粒和云层的冷却作用

温室效应是全球变暖的最重要原因。但是，还有其它气候因素向相反的方向努力，并造成气温下降。这主要是由空气中的液体和固体微粒引起的作用（所谓的气溶胶），以及间接相关的气溶胶，散射和云量增加的影响。
 

通过过去6年来深入的研究，我们现在了解的情况比2001年报告时更清楚。然而，不确定性仍然很高。总而言之，我们可以说，如果没有这些冷却效果，全球变暖显然会比我们现在观测到的要严重得多。是否很多情况下人类活动造成的悬浮微粒可防止到太阳能量到达地面，换句话说：空气污染或烟雾可阻止太阳的热量。这种观点的赞同者对我们防止温室效应的扩大既不是目的，也是不宜的  

 辐射强度是什么？

紊乱会影响到我们的气候（如温室气体浓度增加或云量增加），其对地球表面系统和低层大气（对流层）的热辐射量产生影响。

在能量传输中，每平方米地表在单位时间内测量到的单位功率（W =焦耳/秒）为被称为辐射强度（RF）。如果此辐射强度的参数（瓦/平方米）是正的，各种气候因素（如二氧化碳和其他温室气体）则促使我们的地球变暖。如果是负数，气候因素（如气雾剂），有助于冷却。

在右侧我们看到影响气候因素的两列图。左边一栏显示影响气候变暖，右侧一栏显示的因素影响降温。我们看到温室气体二氧化碳的主导影响，甲烷（CH4），一氧化二氮（N2O）和有机卤素化合物（特别是氟氯化碳）。温室气体臭氧扮演双重角色，一方面，近地表大气中臭氧增加，另一方面，平流层中臭氧在逐步减少。 


 

我们看到，空气中悬浮颗粒对冷却的影响，加上云层的形成，可引起强烈的降温，但它们不能抵消全球变暖。然而，尤其对于这些冷却的因素，由于它们的范围广泛，使我们产生更多的不安。因此，产生更广泛的不确定性因素。我们在下图对这一点进行表述。这种不确定性是如此之大，，我们可以假设的最极端的情况，那就是全球变暖已被冷却效应抵消。但是这里我们没有一致的意见。
如果我们看到这些因素，我们必须牢记：防止空气污染，比消除二氧化碳容易得多了，以。这意味着：温度下降对于温度上升而言只是暂时的，掩盖了变暖的长期性。
 

 人类的责任

目前的情况如果不考虑人类活动的影响是无法被解释的。在经历了10年的讨论后，仍有人问：是人类要对全球变暖负责，还是由于全球气候和太阳辐射的自然变化？

由于以前有限的知识，专家们在大多数情况下非常小心的回答这个问题。今天，在2007年，该声明是：自从第三次评估报告（TAR），我们对气候变暖和冷却对气候的影响的认识开始改善，导致非常高的信心确认，自1750年以来的人类活动对地球的影响之一是气候变暖。  

11。世界资源研究所（WRI）地图显示了不同国家和各洲在2002年对全球变暖影响的大小比例。 ©世界资源研究所
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对未来的预测

我们期望“世界气候报告”不仅是对现状的声明，而且是对未来的展望。根据许多不同的气候模型，专家估计在2090年-2099年的十年中， 地表温度的平均值将比全球参考时间1980年-1999年高1.1℃-6.4℃。 （请注意，1900年至统计时点1980-1999年的0.5 ° C的温度上升已成为现实）

 

这种对未来的估计，涵盖的温度范围十分广泛。这有两个原因。首先，并不是所有的气候模型以同样的方式的工作。它们是基于不同的假设，包括数学过程和反馈。所有这些模型都不能模拟气候系统的全部复杂性，因为它们被简化，从而导致了不确定性。
另一个原因是我们的世界在2100年技术，政治，人口和文化的发展在之前无法预见。

（另见ACCENT气候模型。）

  

我们未来气候变化有多的影响因素，例如我们改用可再生能源的快慢，或人口在2050年达到世界的高峰，甚至继续增长，发展中国家技术水平进展的快慢，国家的主要目的是解决当地问题还是和世界协同合作。

下表给出了以上面概述因素为基础的情景：

缩写可以大致描述如下：

家庭A=经济基本上不受可持续性发展的影响
家庭B=经济注重可持续发展目标
家庭1 =2050年后，世界人口减少
家庭2 =世界人口继续增长（A2速度比B2快）
变化T，B，FI=能源导向型 T=可再生能源，B=混合能源，FI=化石能源
 

全球环境协议的基础上设立的限制均未被考虑在内，如京都议定书或UNFCCC的气候变化框架公约。

我们看到，把全球变暖限制到一个可以承受的水平（低于2 ° C），唯一的途径是在世界范围内的融合和快速的技术进步，减少发展中国家的出生率和向可再生能源的转化。如果经济的目标是可持续发展， 可以产生效益。  

*ppm（百万分之一），或ppb（十亿分之几，10亿= 1000万），是在气体内一特定气体分子的浓度的比例（如温室气体二氧化碳），以干燥的空气中分子的总数确定。例如：300ppm指每百万干燥的空气中有300个的二氧化碳分子。