气候变化的影响因素及影响机制探析
摘要近年来气候变化的问题越来越成为人们关注的焦点。关于气候的研究也层出不穷，但研究多只涉及某一方面的影响因素。而要准确的预测将来气候的变化，必须综合分析各方面的影响因素。因此对各种影响气候变化的因素及其影响机制进行综合概述就显得十分重要。本文基于上述目的通过对以前学者的研究内容进行总结分析，阐述了影响全球气候变化的主要因素:大气上界辐射变化、温室气体变化、气溶胶、地震潮汐和火山运动、北极海冰、构造抬升、下垫面物理景观变化、世界人口数量。并且总结概括了各种影响因素对气候变化的影响机制。主要有流体动力学模式，评价温室效应的LLNL一ZD化学模式以及UIUC一ZD化学模式及以前应用最多的是全球环流模式(GCM)和现在使用较多的NCAR/RegCMZ区域气候模式，构造抬升变化的“构造—输入”模型。
关键词气候变化；影响因素；影响机制
1 引言
近些年来的气候变化已导致冰川湖泊范围扩大，数量增加；多年冻土区土地的不稳定状态增大，山区出现泥石流和雪崩；北极和南极部分生态系统发生变化，包括那些存在于海冰生物群落的生态系统，以及处于食物链高端的食肉动物；在许多由冰川和积雪供水的河流中，径流量和早春最大溢流量增加；许多地区的湖泊和河流变暖，对热力结构和水质产生影响；树木出新叶、鸟类迁徙和产蛋等春季特有现象出现时间提前；动植物物种的地理分布朝两极和高海拔地区推移；许多地区春季植被提前“返青”，变暖造成了生长季延长；高纬海洋中藻类、浮游生物和鱼类的地理分布发生变化；高纬和高山湖泊中藻类和浮游动物增加；河流中鱼类的地理分布发生变化并提早迁徙。人为碳排放的增多导致海洋更加酸化，pH值平均下降了0.1个单位。气候变化和气候变异，正在开始影响许多其他的自然和人类系统，山区的人居环境遭受冰川湖泊爆发洪水的风险加大；在非洲的萨赫勒地区，更暖、更干的环境已经导致了生长期的缩短，并对农作物产生了有害影响；海平面升高和人类发展，都在造成海岸带湿地和红树林的损失，增加了许多地区海岸带洪水造成的损害。气候变化越剧烈，净影响就越趋向于负面，最脆弱的是那些位于海岸带和江河平原的地区、经济与气候敏感性资源联系密切的地区、极端天气事件易发的地区、特别是城市化发展快速的地区。气候变化的影响还会通过社会和经济领域的复杂联系，间接地影响到其他的地区和部门。气候变化对健康也会产生较大影响【1】。
鉴于气候变化带来的众多问题，全球气候变化越来越成为人们关注的重点。研究气候变化的影响因素及影响机制，有助于我们对将来气候的的预测，尽早提出应对的措施，减少由于气候变化造成的灾害。迄今为止有关气候变化的研究已经表明影响气候变化的因素主要有大气上界辐射变化、温室气体变化、气溶胶、地震潮汐和火山运动、北极海冰、构造抬升、下垫面物理景观变化、世界人口数量。其中大气上界辐射变化的影响主要受地球轨道形状变化和太阳活动的控制，下垫面物理景观的变化主要涉及植被变化、冰雪覆盖变化、湿地和沙漠化以及目前的研究热点——城市化热岛效应。
早期的全球气候变化预测模式有热力学模式和流动力学模式。热力学模式不考虑或只以非常简化的方式考虑大气运动场对辐射收支的影响，它只能预报大气成分变化所引起的温度变化。能量平衡模式（EBM）和辐射—对流模式（RCM）
都属于此类。流体动力学模式考虑了辐射场以及大气位势能和动能之间的转化，考虑了温度场和运动场之间的相互作用，可以预报大气成分变化所引起的温度场和运动场变化，以及由此所引起的降水变化。最基本的流体动力学模式是全球大气环流模式（AGCM），而比较完善的气候模式还应包括全球海洋环流模式（OGCM）、路面过程模式（LPM）、全球海洋—大气耦合模式（O—ACGCM）。近些年来，伴随着一系列气候问题的出现，气候变化问题越来越成为各国政府、公众和科技界关注的重大问题，世界各地广泛开展了长期气候变化趋势、影响及适应性对策研究。世界气象组织和联合国环境规划署共同成立了政府间气候变化专门委员会(IPCC)，组织权威专家共同研究这一重大课题，取得了许多成果，制定了一些对策性规划【2】。联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）就地球气候变化问题先后完成了四次评估报告。1990年第一次评估报告公布的结论是：近几年的气候变化可能是自然波动或人类活动或二者共同影响造成的。【46】1996年的第二次评估报告显示：尽管定量表述人类活动对全球气侯的影响能力仍有限，且在一些关键因子方面还存在不确定性，但越来越多的事实表明，人类活动对气候的影响已被觉察出来。【47】2001年第三次评估报告则以更新更强的证据表明：过去50年观测到的地球气候的大部分增暖，66%以上可能是因为人类活动造成的。【48】2007年第四次评估报告的结论是：人类活动很可能是气候变暖的主要原因，这种可能性在90%以上。【49】专家们对气候系统未来情景的预估是：与1980－1999年相比，21世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1~6.4℃；21世纪高温、热浪以及强降水频率可能增加，热带气旋（台风和飓风）强度可能加强；21世纪末全球平均海平面将上升0.18~0.59 m ；格陵兰冰盖退缩将导致2100年后海平面继续上升；鉴于清除大气中的CO2所需的时间尺度，过去和未来人为排放的CO2将使地球增暖和海平面上升延续达千年以上【37】。今年我国南方大部分地区和西北地区中部出现了建国以来罕见的持续大范围低温、雨雪和冰冻极端天气。气象专家分析说，欧亚地区的大气环流异常是造成这次灾害的根本原因，而“拉尼娜”现象则起了推波助澜的作用【48】。研究还发现大部分观测到的近50年来的全球平均温度的升高，很可能由于观测到的人为温室气体的增加所导致。目前，可辨别的人类活动影响扩展到了气候的其他方面，包括海洋变暖，大陆尺度的平均温度、极端温度和风场。由于火山气溶胶和人为气溶胶抵消了一部分本来会出现的增暖，因此如果单独考虑温室气体浓度，其导致的变暖可能比观测到的更大；气候系统的变暖，在地表和自由大气温度，海表以下几百米厚度上的海水温度，以及海平面上升方面，已被检测并归因于人为强迫。观测到的对流层增暖型和平流层降冷型，在很大程度上可归因于温室气体增加和平流层臭氧耗损的共同影响；近50年来，除南极外，各大洲平均可能出现了显著的人为增暖。观测到的增暖型，包括陆地比海洋更明显的增暖及其随时间的变化，都已被包含人为强迫的模式所模拟到；人类强迫可能造成了风场的改变，影响到热带以外的南北半球的风暴路径、风和温度分布型。然而，观测到的北半球环流变化在对20世纪强迫变的响应比模拟结果更大；多数最极端热夜、冷夜和冷昼的温度可能由于人为强迫的作用已升高。从古气候的视角进行了研究，最近的古气候研究表明古气候信息支持上半个世纪气候变暖至少在最近1300年中是异常的。12.5万年前，极地地区的温度比现在高出3至5℃，南北极冰盖的退缩导致了海平面上升4至6米。目前的全球模式研究预估结果表明，南极冰盖将会维持在非常寒冷的状态，不至于会出现大范围表层融化的现象，而且由于降雪增加，冰量还会增大。然而，如果动力冰耗主导了冰盖的质量平衡，
