我們未來的氣候

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每年，我們都以世界氣象日的形式來紀念世界氣象組織（WMO）公約于1950年3月23日生效。今年世界氣象日的主題是“我們未來的氣候”。氣候對地球上萬物的持續生息至關重要，這是因為氣候對食物保障、生命和財產安全、水資源、生活舒適和可持續發展都有重要的作用。另外，氣候在某種程度上會影響人們的情緒，左右人的個性甚至是思考方式和社會文化。但是，越來越多的證據表明，人類正在改變環繞著我們腳下這個叫做地球的星球的淺薄空氣層的性質，大氣層孕育的氣候也就難逃干系。今年慶祝主題的選擇就是為了強調需要保護氣候這一當代和今后千秋萬代人類安康的資源。WMO還利用這個機會，讓公眾、政策制定者、媒體和民間團體注意到WMO和各國氣象和水文機構在這一努力中所扮演的角色。我們已經知道，過去的氣候發生過變化。但這種變化是自然的原因造成的。最近的一些變化，例如自1860年開始儀器觀測以來全球平均溫度上升了0.6℃，在很大程度上是人類活動引起的。事實上，1998年是記錄中的最暖年，而2001年是第二個高溫的年份。20世紀90年代是20世紀最暖的10年，而20世紀增溫率和偏暖持續的時間很可能超過了過去1000年里的任何時候。觀測到的變暖與大氣中溫室氣體濃度的增加有關。主要的溫室氣體二氧化碳，從1750年的大約280ppmv(容積百萬分之一)增加到2001年底的370ppmv，增加的比率為32%。同一時期，大氣中甲烷和二氧化氮的濃度分別增加了151%和17%。全球氣候變暖的結果，全球平均海平面上升了10～20厘米。據估計，這一上升幅度是過去3000年來平均值的10倍。北半球海冰的范圍在過去50年中減少了大約10%到15%。每年湖泊和河流結冰時間在過去一個世紀里縮短了大約兩個星期。北極海冰夏末到秋初的厚度在過去45～50年間減少了40%，而過去100～150年觀測到的地球非極地區域的山地冰川普遍都有退縮的情況。在過去的30年間，一些從未經歷過的極端天氣和氣候事件，例如洪水、熱帶氣旋和干旱在世界各地發生。總的來看，在過去10年里，全球水文氣象災害的數量增加了一倍。全球循環發生的干旱和荒漠化嚴重威脅著12億主要靠土地生存的人們的生命。上個世紀最強的1997～1998年厄爾尼諾事件，估計影響到1.1億人，造成全球經濟損失高達近1000億美元。從保險業得到的統計數據表明，1950～1999年主要由天氣和氣候引發的自然災難造成經濟損失估計為9600億美元，其中的大部分損失是在最近的幾十年里發生的。全球變暖影響的最驚人的證據也許是來自動植物的變化。在北半球的部分地區，自20世紀60年代初以來，生長季節延長了約11天。生長季的延長有時會使冬季趨于溫暖，這已成為從大約1970年以來全球變暖總態勢的一部分。其他的變化包括阿爾卑斯山地區的植物可在拔海更高的地區生長，鳥類在春天更早的時候產下蛋卵和蝴蝶向北飛得更遠等。在南大洋，植物在大多數南方島嶼茂盛生長并向南極半島擴展。由于上個世紀科學和技術的進步，今天氣候和發生的這些變化共存已經成為可能。一些早期的關于地球氣候系統的系統研究可以回溯至WMO的前身國際氣象組織（IMO）在1929年成立的氣候委員會。自20世紀50年代以來，技術進步，包括雷達、衛星和計算機的使用，促進了高質量的研究、監測和對圍繞大氣科學的學科研究。20世紀60年代后期和70年代初期，撒哈拉史無前例的干旱和寒冷期延長的證據引起了對未來氣候的關注。同時，大氣中二氧化碳增加的觀測結果，使WMO在1976年第一次發表了關于溫室氣體在大氣層中累積增加對我們未來氣候造成的潛在影響的權威陳述。1979年，WMO召集了第一次世界氣候大會，世界氣候計劃（WCP）及其附屬項目應運而生。WMO邀請聯合國環境規劃署（UNEP）等其他組織主持了探討氣候影響問題的項目，邀請國際科學聯盟理事會（ICSU）與WM世界秘書網版權所有,O合作開展這一領域的研究工作。1988年，因為人類活動對氣候的影響和氣候變化對國家經濟，尤其是發展中國家經濟的潛在影響越來越多地受到關注，WMO和UNEP合作，建立了政府間氣候變化專門委員會（IPCC）。委員會的任務包括評估關于氣候變化及其環境和社會影響的科學信息，以及明確提出適當的對策。IPCC成立后已經發表了3次評估報告。第一次評估報告（1990）導致了WMO和UNEP主持的開始就達成一個關于氣候變化框架公約進行的談判。這一聯合國氣候變化框架公約1992年在里約聯合國環境和發展大會（UNCED）期間開放簽署。之后，公約締約方大會成立。第二次評估報告（1995）促進了公約京都議定書的談判。在2001年9月發表的第三次評估報告中，IPCC得到的結論是“有新的和更有力的證據表明，過去50年來觀測到的絕大部分變暖是人類活動的結果”。這一結論以及對未來氣候的預測，是根據復雜的大氣—海洋環流模式的輸出結果和未來能源使用及溫室氣體排放設想做出的。雖然對未來的預測存在許多不確定因素，但在對氣候模式能夠提供有用估計的能力上我們的信心有了顯著的提高。這一點已經在模式模擬目前氣候、厄爾尼諾/南方濤動（ENSO）和季風，以及模擬過去氣候，如1994年皮納圖博火山噴發對全球平均地表溫度的影響給出令人滿意的結果中得到了體現。IPCC第三次評估報告指出，全球平均地表溫度將在1990到2100年期間提高1.4～5.8℃。這一預測的變暖比率較20世紀觀測到的變化要大得多，而且很可能在過去至少10000年里是沒有先例的。估計海平面高度在1990到2100年期間上升9～88厘米。這將會由于低島、海港、部分農田、淡水資源、旅游地和發達的沿海地區受到威脅而產生重要的社會—經濟影響。預計在21世紀降水將要增加。在低緯的某些地區降水量會減少，而在其他地區則會增加。在中高緯地區，降水會增加。干旱和洪澇將更為普遍。目前預測今后100年厄爾尼諾事件的幅度不會變化或變化很小，但由于溫度的升高，與厄爾尼諾事件相關的旱澇極端事件會更為嚴重。另外，亞洲季風降水變率可能會加大。北半球的雪蓋和海冰范圍預計會進一步減小，冰川和冰蓋將繼續退縮。確實，觀測到的赤道附近乞力馬扎羅山的冰蓋近年來一直在后退。氣候變化還會通過多種渠道影響人類健康，包括直接作用（例如，在氣候溫和的國家寒冷的壓力會減少，但高溫的壓力要增加）和通過改變疾病病菌攜帶體（如蚊子）、水生病菌的活動范圍和飲水及空氣的質量起到的間接作用。氣候變化雖然會使一些物種的數量和生存范圍增加，但會使更多的脆弱物種面臨的滅絕和失去生物多樣性的危險狀況惡化。珊瑚死亡率在一些地區會超過95%，一些物種會滅絕。這些預測僅針對未來100年，更令人關注的是，即使從現在開始所有排入大氣的二氧化碳減少，人類導致的氣候變化也要持續幾個世紀，這是因為溫室氣體，例如二氧化碳是長生命期的要素。這與淘汰導致臭氧層被破壞的氯氟碳化物的情況類似。但是，人類最先感悟到的威脅來自與變率增加相關的，強度和范圍都將增加的風暴和其他極端天氣事件，以及氣候事件，如干旱和洪澇，主要城市地區的熱浪和海面升高對沿海低地的影響。雖然詳細的局地或流域的氣候預報還無法給出，但設想過去10年觀測到的變化會繼續是明智的，這些變化都對我們生活的很多方面提出警告和越來越嚴重的挑戰。在計劃應對氣候變化帶來的威脅的時候，需要搞清未來事件的可能范圍，確定最佳迎接這些挑戰的政策措施。未來技術加速進步的步伐將會減少不確定性，從而對我們處理氣候問題的方法產生深遠的影響。在這方面，對氣候過程的更好的理解和不斷提高計算機和衛星的能力可以改進局地和區域預報。科學家們還致力于緩解全球變暖的技術解決方案。在許多情況下，具體問題的實質就是解決的辦法是否既在經濟上可行，在環境上也可以接受。目前，可再生能源是減少二氧化碳排放最有希望的解決途徑之一。迄今為止提出的緩解氣候變化的手段還不足以保護我們未來的氣候。國際社會應該從現在開始行動，依據UNFCC和其東京協議，充分減少溫室氣體向大氣中的排放，并采取其他減少氣候預測中不確定性的措施。為了這些目的，WMO和各國氣象和水文機構繼續在解決關鍵科學和技術問題的過程中起帶頭作用。這些問題中首先是系統觀測問題，觀測需要改進并重建過去氣候周期。盡管氣象衛星和環境衛星以及其他研發成果在觀測上的應用有了進步，但在世界上很多地區，關鍵的實地觀測網在退化，尤其是在發展中國家，其中最欠發達國家的情況最為嚴重。極區和海洋資料需要增加以更好地定量估計氣候極值。面對這些挑戰，WMO一直不斷加強其世界天氣監測網計劃以監測天氣和氣候，全球大氣監測網用于檢測大氣中的化學成分，還有水文監測網。第二個問題是需要弄清長期預報中固有的不確定性問題。為此目的，付出了巨大的努力，尤其是在WMO主持的世界氣候研究計劃(WCRP)中，努力改進模擬水平和提高氣候預報能力。這些努力的目的在于更好地認識氣候過程以及和其他系統作用的關系，例如，整個冰雪圈、未來溫室氣體排放及其源和匯的分布和預測，以及生物區、陸地和海洋表面及深海的作用等。研究云對輻射的作用也是不可缺少的。在WCRP中的氣候變率和可預報性項目（CLIVAR）著重研究氣候變率，擴展有效的氣候波動預報，細化人類活動引起的氣候變化的估計。另外，氣候模式必須進一步提高性能，更好地模擬氣候變化和極端天氣事件的區域和局地影響。第三個問題和所有國家都要求從氣候科學的發展中受益有關。在這方面，WMO的氣候信息和預報服務(CLIPS)項目的設立，就是幫助各國將氣候資料和季節預報應用于水源管理、農業和減災等方面。最后，為幫助應對氣候變化，各國間的協調工作依據的國際框架和國際共同的努力應當加強，以使研究結果、觀測資料和信息以及其他資源得以發揮最大的效益和作用。特別是，各國氣象和水文機構在履行其認識天氣和氣候，提供各種必要服務的過程中得到支持。解決上述問題取得的進展會使IPCC在其按計劃于2007年發表的第四次評估報告中能夠回答一些尖銳的問題。其中IPCC將集中于減少不確定性和提供改進的國家，如果可能覆蓋流域的預報。在這方面，我們不能忘記2002年在南非約翰內世界秘書網版權所有,斯堡召開的關于可持續發展世界峰會(WSSD)提出的面對解除貧困、改變消費和生產模式、減輕自然災害，以及保護經濟和社會發展所必需的自然資源的挑戰，應該重新承擔義務的呼吁。在我們跨入新千年時，我希望各國和地區政府、學術界、私人團體、大眾和媒體都應對WMO和各國氣象水文機構在處理氣候變化問題上做出的重要貢獻表示敬意。WMO將毫不畏懼地繼續努力，為更好地認識我們的氣候及其對它的潛在威脅，與世界上的組織合作，保護好氣候并移交給我們的子孫萬代。