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专家访谈
 

专家访谈

绿色经济:应对全球气候变化未来之路

--访中国工程院院士、中国气象局国家气候中心研究员丁一汇

[日期:2009-11-18]

  9月20日,在美国纽约中央公园,众多志愿者聚在一起,用身体组成地球被困在沙漏里的形状,诉说对气候变化的担忧;10月24日,在北京的钟鼓楼广场,热血沸腾的中国青年以“骑行”的方式,表达对绿色生活的祈愿;11月7日,联合国秘书长潘基文亲自撰文,呼吁全世界联合起来应对气候变化带来的挑战;11月15日,美国总统奥巴马就职后首次访华,气候变化问题成为其与胡锦涛主席会晤的重要议题……从国际到国内,从领导层到普通民众,应对气候变化已经成为全世界人民的共同心愿。在哥本哈根联合国气候变化大会即将召开之际,无数人的目光又因气候变化问题而聚焦。

 

  从人类活动对全球气候变化的影响,到气候模式的阐释与应用;从已然发生的气候突变,到绿色经济的解决之策,所有这一切,都与人类的生产生活休戚相关。带着问题,记者采访了中国工程院院士、中国气象局国家气候中心研究员丁一汇。

  

  气候变暖:人类活动影响的“指印”

 

  20世纪的后半叶,气温是异常偏暖的,研究表明,这一时期很可能是过去1300年中北半球最暖的时期。

 

  丁一汇介绍说,近50年的全球变暖主要是由人类活动造成——虽然对这个结论仍有不同的声音和争论,但总体上在科学界已经达到了共识。2001年,IPCC的第三次评估报告指出,过去50年观测到的大部分增暖“可能”归因于人类活动,占66%以上可能性;2007年,第四次评估报告也显示,人类活动“很可能”是气候变暖的主要原因,占90%以上可能性。正是这种共识,导致了国际上政治层面的重大决策,即制定了《联合国气候变化框架公约》与《京都议定书》。

 

  丁一汇说,地球的气候在不断地变化着,地质年代的气候变化总体上是缓慢的,而现代气候变化是快速的、空前的,它比地质年代的气候变化速率一般要快得多。虽然地质资料表明,二氧化碳增加通常是落后温度的上升,但通过前者的反馈过程,两者总是以大致相同的趋势在演变。可以说,二氧化碳也是气候变化的一个关键驱动力,对于近代气候变化尤其是如此。除了二氧化碳,其他温室气体,如甲烷、氧化亚氮的浓度变化也可反映出人类影响的“指印”。如2005年,甲烷的浓度是1774ppb(ppb意即十亿分之一,是温室气体分子数目与干燥空气总分子数目之比),远远超过近65万年以来的自然变化——320ppb~790ppb。

 

  另外,根据米兰科维奇(Milankovitch)的循环理论,气候具有周期为10万年左右的冰期—间冰期循环。这种自然的轨道强迫可在几千年时间尺度上影响关键的气候系统,如全球季风,全球海洋环流等。我们目前处于末次间冰期,但本应向冰期演变的冷却趋势却丝毫没有减缓现代全球变暖的态势,至少在3万年之内,地球不会自然地进入下一个冰河期。米兰科维奇循环理论的权威性毋庸置疑,那么,是谁改变了这一循环理论的走向呢?最可能还是人类自己。

 

  是不是太阳辐射本身的变化使近代气候变暖了呢?答案也是否定的。对总太阳辐射的连续直接观测研究至今有28年。研究表明,太阳辐射强度具有11年左右的周期变化,其辐射量从最小到最大的周期循环变化率只有0.08%,辐射量变化的主要原因是太阳黑子和耀斑的变化。太阳输出(从1750年)造成的直接辐射强迫(RF)是±0.12w/m2,这个值虽然是正值,但比温室气体的RF要小得多(2.3w/m2),所以太阳辐射强度的变化不是引起近代气候变暖的主要原因。

  

  气候模式:预测有多少“可信度”

 

  气候模式的发展之所以受到重视,主要在于它对未来的气候条件能够提供有物理依据以及比较可信的客观、定量预测结果,尤其是对大尺度气候异常和变化的预测可信度较高。

 

  丁一汇介绍说,气候模式及其预测的可信度主要来自以下几个原因:构建气候模式的基础是一套描述地球系统特征的物理定律和数学方程组,它们在物理学和数学领域中是完全被证明和公认的;与大气、海洋、冰冻圈和陆面观测资料的大量比较和评估表明,气候模式在模拟许多重要的平均气候特征与不同时间尺度分布型和变率两个方面都显示出显著的、不断改进的技巧和成功;能够重现或复制过去气候(古气候)和极端气候变化事件的特征。

 

  丁一汇说,气候预测是涉及耦合的非线性混沌系统,未来气候态十分准确的长期积分是不可能的;而且有些变化是地球以外的过程,人们不了解也不可能控制,因而气候模式也不可能完全合理、准确地表征这些未知作用。基于以上事实,气候变化的预测包含相当的不确定性,它的预测主要反映的是大陆空间尺度未来长期的变化趋势。

 

  有人认为,政府间气候变化委员会用的气候模式不能描述混沌、无限期演变的气候系统,故不能做出可能的预报,因而不应用于政府政策的制定。对此,丁一汇补充说,这种看法主要忽略了在混沌的气候系统中如果有长期的缓慢变化的外强迫作用,混沌性质会明显降低,而可预测性大大提高,增加了预报的可信度。

 

  应该看到,气候变化科学的进展,每一步都与气候系统的各种模式的发展与改进密切相关,它是人类预测地球系统未来演变的重大科学成就。

  

  气候突变:正在发生的“质变”

 

  丁一汇介绍说,目前,全球气候变化已经使多个地方接近了气候的转折点或翻转点,如不采取措施,将可能进一步不稳定发展,最终对人类造成一些灾难性的影响。

 

  《联合国气候变化框架公约》指出:公约以及任何相关的法律条文的最终目的是把大气中温室气体的浓度稳定在一定水平上,以防止气候系统会对人类产生危险的干扰,使生态系统有足够的时间自然地适应气候变化。

 

  什么情况下气候系统会对人类产生危险的干扰呢?这里就要提到另外一个概念——关键脆弱性,它是确定气候变化阈值的前提和条件。

 

  关键脆弱性表明,当系统通过非线性过程超过了由一种状态变成另一种状态的系统性阈值,就可引起大范围地区具有危险状况的后果;当平稳和逐渐的气候变化一旦超过某一临界点,也可导致不可承受的破坏,如海平面上升。  

 

  有研究表明,全球已有9个系统接近或达到关键脆弱性的翻转点,它们是:北极海冰、格陵兰冰盖、西南极冰盖、大西洋温盐环流、厄尔尼诺与南方涛动、印度季风、撒哈拉与西非季风、亚马逊雨林、北半球森林。

 

  丁一汇介绍说,科学家们利用各种资料分析了温度升高1℃~5℃对水资源、生态系统、粮食生产、人体健康、极端事件等方面的影响,得出的结论是:在温度升高1℃~2℃时,正面和负面影响共存,以后随着温度的不断上升,正面影响大大减少,甚至消失,完全以负面影响为主。升高2℃~3℃以上,影响将十分严重。升高4℃~5℃或更高,将会产生一些灾难性的影响。但由于这些结果主要依据欧洲和北美的资料得到,是否真正代表全球性可能发展的情况尚需进一步研究。

  

  绿色经济:节能减排的“未来之路”

 

  气候变暖已经是不争的事实,并且这种改变对人类社会已经产生和正在产生巨大的影响。人们该何去何从?

 

  2006年,《斯特恩回顾:气候变化经济学》就对全球变暖可能造成的经济影响进行了全面分析,认为如果在未来几十年内不能及时采取行动,全球变暖带来的经济和社会危机将堪比世界性大战以及20世纪前半叶曾经出现的经济大萧条。如果当前以1%的GDP投入来应对气候变化,就可以避免未来气候变化可能造成的5~20%的GDP损失。

 

  欧盟国家的研究声称,100多个国家已接受了全球增温2℃的极限值。如果2000年至2050年累积二氧化碳排放总量限制在1万亿吨以下,超过2℃增温的概率将只有25%;如果二氧化碳排放达到14400亿吨,则超过2℃的概率达到50%。为实现增温不超过2℃的“愿景”,国际社会采取的主要措施就是绿色经济,这是世界适应和减缓气候变化的未来之路。

 

  目前对绿色经济的定义说法不一,丁一汇认为,绿色经济比低碳经济有更广泛的概念空间,概括起来应包括五个方面的含义:节能、高效的经济,即大大减少能源使用强度;清洁能源,包括协同治理污染和气候变化;循环经济,即使能源利用最大化;生态经济或生态文明,如利用植树造林固碳以增加碳汇;低碳经济,即改变生产模式和生活模式。此外,发展核能、水电、可再生能源、生物能源等也是行之有效的方法。

 

  在谈到中国发展的绿色经济前景时,丁一汇说,中国应像其他国家一样,以技术进步为基础,改变能源和产业结构,提高能源利用率,走低碳经济与高效技术发展之路。同时,要坚持“发展、适应、减缓”并举的理念,改变生产和消费模式,在发展中适应气候变化,在适应中使中国经济社会迈向可持续发展之路。

 

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