过去2万年以来气候变化的影响与人类适应
- 格式:pdf
- 大小:4.75 MB
- 文档页数:10
如何应对气候变化影响的八个适应策略随着全球气候变化的不断加剧,我们人类也必须采取适应策略来减少对环境的影响,并更好地适应新的气候条件。
本文将介绍八个适应策略,帮助我们更好地应对气候变化的影响。
策略一:改善能源效率要应对气候变化,我们首先要从改善能源效率着手。
通过使用更高效的电器设备、建筑设计和交通工具,我们可以减少能源消耗和温室气体排放。
此外,推广节能意识和行为,例如合理使用电器、减少不必要的能源浪费,也是重要的一环。
策略二:发展可再生能源可再生能源是应对气候变化的重要手段之一。
通过开发和利用太阳能、风能、水力能等清洁能源,我们可以减少对化石燃料的依赖,进而减少温室气体的排放。
政府和企业应大力支持可再生能源的发展,推动其在能源供应中的占比逐渐增加。
策略三:保护生态系统生态系统对于稳定气候起着重要作用。
我们应该采取措施,保护森林、湿地和珊瑚礁等脆弱的生态系统。
这些生态系统能够储存和吸收大量的二氧化碳,稳定全球气候。
同时,生态系统的保护还能提供饮用水、食物和其他资源,为我们提供生活的基础。
策略四:建立适应性农业系统气候变化会对农业产生重要影响。
为了适应变化的气候条件,我们需要采取措施,建立适应性农业系统。
这包括改良作物品种、改进灌溉和耕作技术,以及提供农业保险等措施,确保农民能够应对不断变化的气候条件,保障粮食和农产品的稳定生产。
策略五:加强城市规划和建设随着全球城市化进程的加速,城市面临着越来越多的气候挑战。
为了应对气候变化的影响,我们应该加强城市规划和建设的适应性。
这包括改善城市绿地覆盖率、加强排水系统、建设低碳交通网络等。
通过这些措施,我们可以减少城市内的热岛效应,提高居民的生活质量。
策略六:加强灾害防范和应急响应气候变化可能会导致极端天气事件的增加,如洪水、干旱和飓风等。
为了减少灾害的危害,我们应该加强灾害防范和应急响应的能力。
这包括提前制定灾害预警机制、改善防洪设施、加强应急救援队伍建设等措施,以应对灾害带来的挑战。
气候变暖对人类生活有什么影响1、气候变暖将给人类带来什么样的后果?世界来野生生物基金会的自一份报告说,由于气温不断上升,珊瑚礁和红松已经受到损害,而这种损害还将波及数万种其他植物和动物?报告说,目前已经发现2.2万多种植物和动物面临灭绝的危险?德国联邦议院"保护大气层"调查委员会,最近邀集的一次专家听证会认为,气候变暖对农业具有"破坏性影响"?印度和非洲撒哈拉地区降水量的减少对粮食产量将带来灾难性的影响,南半球的发展中国家也将受到土壤干燥化?土质恶化和水土流失的打击?专家们指出,气候变化之快超过了农业生态系统的适应能力?来自气候变暖的最大威胁要算冰川融化导致的海平面上升?气温升高,南北两极的天然冰库和中低纬度高山上的冰雪就会融化,海水本身也会产生热膨胀,这都将导致海平面的上升?据预测,如果平均气温上升1.5~4.5℃的话,海平面将上升25~100厘米?海平面的上升除了淹没沿海低地外,海底地震和海洋风暴会随之增加,海洋潮汐也将发生变化?这些变化,将直接影响到目前生活在沿海60千米范围内的10多亿人口,世界上30%的大城市,将受到海潮的威胁,许多岛屿将从地图上消失?2、气候变暖会给人类带来什么危害1.生态首先,全球气候变暖导致海平面上升,降水重新分布,改变了当前的世界气候格局;其次,全球气候变暖影响和破坏了生物链、食物链,带来更为严重的自然恶果.例如,有一种候鸟,每年从澳大利亚飞到我国东北过夏天,但由于全球气候变暖使我国东北气温升高,夏天延长,这种鸟离开东北的时间相应变暖,再次回到东北的时间也相应延后.结果导致这种候鸟所吃的一种害虫泛滥成灾,毁坏了大片森林.另外,有关环境的极端事件增加,比如干旱、洪水等.2.政治限制二氧化碳的排放量就等于是限制了对能源的消耗,必将对世界各国产生制约性的影响.应在发展中国家“减排”,还是在发达国家“减排”成为各国讨论的焦点问题.发展中国家的温室气体排放量不断增加,2013年后的“减排”问题必然会集中在发展中国家.有关阻止全球气候变暖的科学问题必然引发“南北关系”问题,从而使气候问题成为一个国际性政治问题.3.气候全球气候变暖使大陆地区,尤其是中高纬度地区降水增加,非洲等一些地区降水减少.有些地区极端天气气候事件(厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等)出现的频率与强度增加.4.海洋随着全球气温的上升,海洋中蒸发的水蒸气量大幅度提高,加剧了变暖现象.而海洋总体热容量的减小又可抑制全球气候变暖.另外,由于海洋向大气层中释放了过量的二氧化碳,因而真正的罪魁祸首是海洋中的浮游生物群落.5.农作物全球气候变暖对农作物生长的影响有利有弊.其一,全球气温变化直接影响全球的水循环,使某些地区出现旱灾或洪灾,导致农作物减产,且温度过高也不利于种子生长.其二,降水量增加尤其在干旱地区会积极促进农作物生长.全球气候变暖伴随的二氧化碳含量升高也会促进农作物的光合作用,从而提高产量.6.人体健康(1)全球气候变暖直接导致部分地区夏天出现超高温,心脏病及引发的各种呼吸系统疾病,每年都会夺去很多人的生命,其中又以新生儿和老人的危险性最大.(2)全球气候变暖导致臭氧浓度增加,低空中的臭氧是非常危险的污染物,会破坏人的肺部组织,引发哮喘或其他肺病.(3)全球气候变暖还会造成某些传染性疾病传播.3、全球变暖对人类生活的影响?1、气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和内珊瑚礁等生态群丧容失,海岸侵蚀,海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境带来了极大的灾难。
气候变化对环境和人类的影响引言气候变化是当今世界面临的最大挑战之一。
由于人类活动引起的大规模温室气体排放,地球的气候正在发生变化。
这种变化不仅对我们的环境产生了深远的影响,也对人类的健康、经济和社会产生了巨大的影响。
本文将探讨气候变化对环境和人类的具体影响,并提出应对气候变化的一些解决方案。
气候变化对环境的影响1. 温度上升由于温室气体的增加,地球的平均温度正在迅速上升。
这导致了许多环境问题,包括极端天气事件的增加、冰川融化和海平面上升。
极端天气事件的增加全球变暖导致了极端天气事件的频率和强度增加。
热浪、干旱、暴雨和风暴等极端天气事件对环境造成了巨大的破坏。
例如,频繁发生的干旱使得农田干燥,导致粮食产量下降,威胁到全球粮食安全。
冰川融化全球变暖导致冰川融化加剧。
冰川的消失不仅使海平面上升,还给许多动植物的生存环境带来了威胁。
此外,冰川融化还导致水资源的减少,影响到许多地区的供水问题。
海平面上升随着冰川融化和海洋的膨胀,海平面正在上升。
这将导致沿海地区的海水侵蚀,给沿海城市和岛屿造成巨大威胁。
许多岛屿国家可能会因为海平面上升而不得不面临被淹没的风险。
2. 生物多样性丧失气候变化对生物多样性造成了重大影响。
生物多样性是地球上生命存在的关键。
然而,全球变暖导致了许多物种的灭绝和生态系统的崩溃。
物种灭绝由于气候变化,许多物种的生存环境发生了剧变,导致它们无法适应新的环境条件。
这使得许多动植物面临灭绝的危险。
例如,北极的冰熊正面临着威胁,因为它们的栖息地正在迅速减少。
生态系统崩溃许多生物多样性丰富的生态系统都面临着崩溃的风险。
例如,珊瑚礁是许多海洋生态系统的关键,但由于温度升高和海水酸化,珊瑚正面临大规模的白化和死亡。
这将对海洋生态系统产生严重的影响,破坏了许多生物多样性。
气候变化对人类的影响1. 健康问题气候变化对人类的健康产生了直接和间接的影响。
极端天气事件、疾病传播和食品安全问题是其中的关键方面。
极端天气事件气候变化导致了极端天气事件的增加,如热浪、暴雨和风暴。
气候变化对环境与人类的影响气候变化是当今世界面临的最大挑战之一。
随着全球变暖的加剧,我们正在经历极端天气事件的增加,例如干旱、洪水、热浪和暴风雨等。
这些极端天气事件不仅对环境产生了巨大的影响,也对人类造成了严重的后果。
本文将深入探讨气候变化对环境和人类的影响,以及我们应该如何应对这些挑战。
环境的影响1. 温度上升全球变暖是气候变化的最明显表现之一。
随着温度的上升,冰川融化加剧,海平面上升,造成海洋生态系统的破坏,威胁海洋动植物的生存。
此外,许多动物栖息地的草原和森林也受到了严重的影响,导致物种灭绝的风险增加。
2. 干旱和洪水气候变化带来的极端降雨和干旱不稳定性也给环境带来了巨大的影响。
在干旱地区,水资源短缺导致农业生产的衰退,带来食品安全问题。
而在降雨过多的区域,暴雨和洪水对土地、农田和城市基础设施造成破坏。
3. 生物多样性下降气候变化对生物多样性的影响也是不可小觑的。
许多动植物物种都依赖于特定的气候条件生存,但随着气候变化的加剧,它们的栖息地和食物链都受到了破坏,导致物种数量的减少和生态系统的不稳定。
4. 自然灾害增加随着气候的变化,自然灾害的频率和强度也在不断增加。
例如,热浪和暴风雨对人类和动物的健康造成了威胁,而地震、火山喷发和飓风等自然灾害也在世界各地造成了巨大的破坏。
人类的影响1. 健康问题气候变化对人类的健康产生了严重的影响。
高温和极端天气事件增加了中暑、心脏病和呼吸系统疾病等健康问题的风险。
此外,气候变化还会导致传染病的暴发和蔓延,例如登革热、疟疾和霍乱,加剧了对公共卫生系统的压力。
2. 食品安全气候变化对农业的影响会导致食品安全问题。
干旱和洪水等极端天气事件会减少农作物的产量和质量,导致粮食短缺和食品价格上涨。
特别是在发展中国家,这可能会给贫困人口带来更大的食品供应压力和营养不良问题。
3. 经济影响气候变化对经济产生了巨大的影响。
自然灾害的频率和强度增加导致了巨大的经济损失,包括基础设施的破坏、农业生产的下降和财产的损失。
气候变化,对环境的影响与应对人类活动及自然因素造成的大气中温室气体浓度的增加,引发了全球气候变化。
气候变化对地球环境产生了深远的影响,严重威胁到生物多样性、水资源、农业、海洋生态系统等领域。
为了应对气候变化,全球各国都采取了一系列措施,如减少温室气体排放、推动可再生能源发展等。
本文将详细探讨气候变化对环境的影响,以及我们应该如何应对这一挑战。
一、气候变化对环境的影响气候变化带来了一系列对环境的直接和间接影响。
首先,全球变暖导致冰川融化,海平面上升,从而危及低洼沿海地区的居民。
其次,气候变化影响了降水模式,导致干旱、洪涝和极端天气事件的频率和严重程度增加。
这对农业生产和水资源管理带来了巨大挑战。
此外,气候变化还造成了生物多样性的丧失,加速了陆地和海洋生态系统的退化。
这些影响相互交织,产生复杂的环境问题,严重威胁到人类社会的可持续发展。
1.1 冰川融化和海平面上升全球变暖导致各地的冰川融化,威胁到低洼沿海地区的居民。
冰川融化的结果之一就是海平面上升。
海平面上升威胁到一些岛屿国家和沿海城市的存在。
例如,马尔代夫和太平洋岛屿国家的居民面临着可能被大规模水淹没的风险。
此外,沿海城市也可能受到海平面上升和风暴潮的威胁。
这些问题需要全球合作来应对,包括减少温室气体排放和加强海岸防御措施。
1.2 极端天气事件的增多由于气候变化,极端天气事件,如洪涝和干旱,变得更加频繁和严重。
洪涝对土地和农田造成了严重破坏,导致农作物歉收、土壤侵蚀和水源污染。
一些国家和地区还面临着长期干旱的威胁,这对农业生产和人们的生活带来了巨大困难。
对于这些极端天气事件,我们需要建立更强大的应急响应体系和灾害管理措施,同时也要加强气象预警和气象监测系统。
1.3 生物多样性丧失和生态系统退化气候变化是生物多样性丧失和生态系统退化的重要驱动因素。
极端气候事件和全球变暖对野生动植物造成了巨大威胁,导致物种的灭绝和栖息地的丧失。
海洋生态系统也受到了严重的影响,包括珊瑚礁的白化和海洋生物的迁徙。
全球气候变化原因及对人类生存带来的影响(东北师范大学城市与环境科学学院,吉林长春)摘要:气候环境是人类生存的重要环境。
气候变化已成为近年来人们最关注的环境问题之一。
本文分析了全球气候变化的原因,阐述了气候变化的表现,以及给人类生存带来的影响。
关键词:全球气候变化;变化;原因;影响国际 1765-2100年间的气候变化。
图表引用IPCC的第三次评估报告,展示过去及预测未来的气温变化。
本图来自绿色和平网根据近100多年全球气温资料分析,全球平均地面温度已升高0.3—0.6℃,其中11个最暖的年份发生在80年代中期以后,全球变暖现象已成为科学界和整个人类面临的一个事实。
一、全球气候问题的内涵全球气候问题主要指全球气候变暖问题。
从定义上来看,全球气候变化是指在全球范围内,气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。
气候变化的原因可能是自然的内部进程,或是外部强迫,或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变[1]。
科学研究表明,地球的温度和气候是行星能量平衡的副产品。
温室气体吸收了一部分发散的红外线,防止它直接进入太空,改变了地球表面的热量平衡并导致气候变暖。
这个过程被称为“温室效应”(Greenhouse effect)。
庞大的天然的温室效应的存在,对于地球上的生命而言是至关重要的。
水蒸气、二氧化碳和其他温室气体在大气中自然地发生作用,使地球表面的平均气温保持在34℃左右。
全球变暖现象是指由于人为的温室气体排放量强化了这种天然的温室效应,使地球不再像以前那样适宜于人类和自然界的生存[2]。
工业革命以来,人类焚烧了大量的化石燃料充当能源,这些燃料以碳为主要构成,燃烧时氧化生成二氧化碳。
据统计,目前有超过3/4的净二氧化碳排放量来自化石燃料的燃烧。
因此,解决全球变暖问题从本质上等同于减少世界能源体系中的碳。
除去大气中人为的二氧化碳排放量,需要一个漫长的过程,而与此同时,二氧化碳的整体排放量有增无减,这使得大气中的二氧化碳浓度稳步升高。
全球变暖气候适应的挑战与机遇随着地球气温持续上升,全球变暖的趋势愈发明显,对人类社会和自然环境产生了巨大的影响。
全球变暖带来的气候变化对各个国家和地区都构成了重大挑战,但同时也为我们带来了一些应对气候变化的机遇。
本文将探讨全球变暖气候适应所面临的挑战以及探索其中蕴含的机遇。
一、气候变化带来的挑战1. 自然灾害增多:全球变暖导致气候异常,频繁发生自然灾害如洪涝、干旱、台风等。
这些灾害不仅给人们的生命财产带来巨大损失,还对农业、生态环境等方面造成严重威胁。
2. 水资源压力加大:全球变暖引发的降雨模式改变,导致一些地区水资源供应面临持续压力。
水资源短缺会给农业灌溉、城市供水等带来严重困扰,影响人民生活和国家的可持续发展。
3. 生态系统崩溃:全球变暖使得一些生态系统遭受到破坏,生物多样性丧失。
珊瑚礁白化、林火肆虐等现象使得许多物种面临灭绝的危险,破坏生态平衡,威胁人类健康和生存。
二、应对气候变化的挑战1. 提高应对能力:各国政府需要加强应急响应能力,改善预警系统,提升自然灾害防范和减灾能力。
此外,推动科技创新,开发出更先进的监测、预测和适应技术,有助于提高抵御气候变化的能力。
2. 调整农业模式:农业是受气候变化最为直接和严重影响的领域之一。
应采取科学种植方式,调整农作物结构,提高耐旱、耐高温和耐盐碱能力。
推广应用节水灌溉技术,提高农田水利建设水平,实现农业可持续发展。
3. 保护生态环境:保护和修复受损的生态系统是应对气候变化的重要措施之一。
加强自然保护区建设,严格控制环境污染,促进资源循环利用,减少碳排放,降低人类活动对生态环境的破坏,为人与自然相处提供更好的环境。
三、气候变化带来的机遇1. 新能源发展:气候变化推动可再生能源的发展,如太阳能、风能等。
转向清洁能源既能降低温室气体排放,又有助于减缓全球变暖的速度。
相应的,开发与利用新能源将成为未来经济增长的新动力。
2. 环境技术创新:气候变化催生了环境领域的技术创新和产业发展。
气候变化对自然环境和人类社会的影响第一章:气候变化的背景和原因地球的气候正在发生变化,这是一个全球性的问题,其影响不仅仅局限于自然环境,还对人类社会产生了深远的影响。
气候变化主要是由人类活动引起的,包括大规模的化石燃料的使用、森林砍伐以及工业化进程中排放的温室气体。
第二章:自然环境的影响2.1 气温的增加气候变暖导致全球气温不断上升,这对自然环境产生了多重影响。
原本适应特定气候条件的生物种类可能受到威胁或灭绝,而新的物种则可能进入。
气温升高还导致冰川融化和海平面上升,威胁到沿海地区的生态系统和人们的生活。
2.2 降水模式的改变气候变化还导致降水模式的改变,某些地区可能遭受干旱,而其他地区则面临洪涝灾害。
这对农业生产和水资源管理产生了巨大的挑战,威胁到食品安全和人类生活的可持续性。
2.3 生物多样性的丧失气候变化对生物多样性产生了直接的影响。
一些生物群落可能无法适应气候变化,导致物种灭绝。
此外,气候变化也增加了生态系统的脆弱性,使得其难以应对其他环境压力,例如陆地利用变化和污染等。
第三章:人类社会的影响3.1 农业和粮食安全气候变化对农业产生重大影响,影响了粮食生产和粮食安全。
气候变暖导致的干旱、洪涝和气候灾害,以及不稳定的降水模式,使得农作物的种植和养殖受到威胁,导致粮食价格上涨和供应不稳定。
3.2 水资源和能源气候变化对水资源管理和能源产业产生了重大影响。
干旱地区面临水资源短缺,而沿海地区则面临海平面上升等水灾威胁。
同时,气候变化也加剧了能源供应的不稳定性,特别是对于依赖水力发电和燃煤发电的地区而言。
3.3 健康和社会稳定气候变化对人类健康和社会稳定产生了直接和间接的影响。
气温升高可能导致热波和疾病的暴发,而极端天气事件也会造成人员伤亡和财产损失。
此外,气候变化还可能引发人类社会的不稳定,尤其是在受灾较严重的地区。
第四章:应对气候变化的挑战面对气候变化带来的挑战,国际社会已经采取了一系列应对措施。
气候变化与环境保护的挑战与机遇气候变化与环境保护已经成为全球关注的热点问题。
随着工业化和现代化的发展,人类活动对地球环境的影响日益显著。
如何应对气候变化、保护环境成为人类面临的重要挑战,同时也孕育着巨大的机遇。
本文将从不同角度探讨气候变化与环境保护所带来的挑战与机遇。
一、挑战1.1 温室气体排放剧增随着工业和城市化的快速发展,温室气体排放剧增成为主要挑战之一。
二氧化碳、甲烷等温室气体的大量排放导致地球温度升高,引发极端天气事件,如干旱、洪涝和飓风等。
这对农业、自然资源和人类生活造成严重冲击。
1.2 生态系统遭受破坏气候变化使得生态系统受到破坏,引发生物多样性减少、物种灭绝等问题。
温度上升、极端天气和海平面上升等变化,使得许多动植物无法适应新的环境,生态平衡受到严重破坏。
1.3 能源问题迫在眉睫气候变化也催生了全球能源问题。
传统能源如煤炭、石油等对环境产生严重的污染,不可持续发展。
发展清洁、可再生能源成为重要任务,但转型过程中面临技术、经济等方面的挑战。
二、机遇2.1 新能源领域的发展气候变化推动了新能源领域的发展,风能、太阳能、水能等可再生能源成为重要选择。
通过加大对清洁能源的投资,可以减少温室气体排放,改善环境质量,促进可持续发展。
2.2 绿色技术创新的机遇环境问题的严峻性催生了绿色技术的创新,例如节能技术、环保设备等。
市场对绿色产品和服务的需求不断增加,为企业提供了发展的机遇。
2.3 国际合作加强气候变化问题是全球性的,需要各国通力合作应对。
通过国际合作,可以共同研究、制定环境保护政策和减排目标,加大技术转移和资金支持力度,实现气候变化问题的持久解决。
三、应对措施3.1 加强政府引导作用政府在应对气候变化和环境保护方面扮演着重要角色。
应加强法律制度建设,完善环境保护政策和法规,鼓励企业绿色发展,引导社会各界共同参与环境保护。
3.2 推动能源转型加大对清洁能源的开发和利用,减少传统能源的使用,推动能源结构的转型升级,是应对气候变化和环境保护的关键举措。
气候变化和全球变暖的影响和应对现今,气候变化与全球变暖已经成为了人们广泛关注的话题,和人类社会的“头号敌人”。
它既是大自然的“报复”,也是人类自己的“反噬”。
因为人类的过度侵占和不负责任的行为,地球正变得越来越崩溃,而无法承受更多的破坏和浪费。
从极端气候事件到严重的空气污染和水资源匮乏,全球失衡正让人绝望。
然而,我们还有时间与机会珍惜保护自然与人类共存的现实。
下面将针对气候变化和全球变暖的影响和应对方案进行全面展开。
一、气候变化和全球变暖的影响1. 更加灾难性与无情的天气随着全球变暖,天气变得越来越极端,并呈现出越来越无情的趋势。
例如,超强台风、严重干旱、极端高温、冰川消融、海平面上升等极端天气事件,都是我们无法忽视的严峻挑战。
在过去二十年里,我们所面临的极端天气事件数量已经超过了 4700 例。
这些事件不仅给人们的生命和物质产生威胁,同时也导致环境和自然基础设施的破坏。
2. 影响农业气候变化和全球变暖也对全球的粮食生产和食品安全造成了许多影响。
气候变化导致的干旱,洪水和海平面上升已经破坏了各个国家的农业产出,并促使粮食价格上涨。
例如,在 2010 年马来西亚发生了大规模的干旱,导致了农作物歉收并引发了食品安全问题。
3. 环境污染趋势更加严重随着全球变暖加剧,空气质量方面的问题也越发严重。
大量的温室气体(CO2、二氧化硫、氮氧化物)排放是造成空气污染的主要原因。
气候变化造成了重视的温室气体排放量,使得空气质量变得更加糟糕。
4. 水资源稀缺气候变化对全球水资源的影响越来越明显。
长年干旱和暴雨发生的日益频繁,已经导致了严重的水资源稀缺问题。
根据估计,到本世纪末,全球的一半以上的人口将面临水资源短缺问题。
5. 气候变化会导致更多的灾难和流离失所的人气候变化不仅导致自然灾害越来越严重,而且还会引起人口流动。
气候变化对人类的影响包括生命安全、食品安全和社会稳定,从而迫使很多人搬家,流离失所,甚至死亡。
二、气候变化和全球变暖的应对方案1. 减少人类的温室气体排放减少人类的温室气体排放是气候变化和全球变暖的最重要方案。
郭正堂1 任小波2 吕厚远1 高 星3 刘 武3 吴海斌1 张春霞1 张健平11 中国科学院地质与地球物理研究所 北京 1000292 中国科学院重大科技任务局 北京 1008643 中国科学院古脊椎动物与古人类研究所 北京 100044摘要 在当前全球气候变化背景下,中科院战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”之“影响与适应任务群”主要以全新世大暖期为“相似型”,研究全球平均增温约 1o C —2o C 情形下的我国环境格局及其对陆地生态系统的可能影响,为人类适应提供自然背景及参照;探讨过去不同气候环境背景下人类的适应方式,揭示人类适应气候变化的规律和模式,为未来人类如何适应气候变化提供启示。
通过近 5 年的工作,在自然背景研究方面,揭示出目前的全球增温有自然变暖的周期背景,且不同尺度的增温总体有利于我国季风区降水增加,导致森林面积扩大,我国北方沙漠区收缩,陆地生态系统碳储量增加。
在人类起源与适应研究方面,获得了东亚地区现代人起源和迁徙的新证据,揭示出过去的气候变暖促进了农作物的栽培与驯化。
8 ka BP —6 ka BP ,稻作和旱作农业在空间上显著扩展,农业技术的进步促使史前人类在青藏高原大规模定居。
一般情况下,过去寒冷的气候条件限制了人口发展,而相对暖湿的气候有利于人口的增加和文化的发展。
研究同时显示,近70年来我国海岸带陆地面积由于人类活动加剧而增加近 14 200 km 2。
未来工作应加强高分辨率气候变化历史的定量重建,加强气候-环境-人类活动相互作用的机制等研究。
关键词 全新世大暖期,环境格局,人类活动DOI 10.16418/j.issn.1000-3045.2016.01.0161 研究背景在 CO 2 浓度持续增加的背景下,全球气候变化问题已受到世界各国政府、科学界和社会公众的广泛关注。
它可能引发的一系列生态环境后果、温室气体减排压力和利益冲突等,*资助项目:中科院战略性先导科技专项项目(XDA0512 0000、XDA05130000)修改稿收到日期:2015年12月25日过去2万年以来气候变化的影响与人类适应——中国科学院战略性先导科技专项“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”之影响与适应任务群研究进展*中国科学院战略性先导科技专项进展Progress on CAS Strategic Priority Research Program143院刊均有可能对人类社会的可持续发展构成威胁。
世界各国政府对此高度重视,投入空前的力量开展应对全球气候变化与人类影响和适应研究。
在应对全球气候变化面临的一系列核心科学问题中,理解气候变化的机制、准确评价气候变化的影响,是趋利避害、采取应对措施的科学基础。
由于人类目前只掌握 100 多年的器测记录,难以捕获气候系统的全部变率;对气候变化因素和机制的全面理解,需研究更长时间尺度的气候变化历史。
评估气候变化的后果,关键之一是理解全球温度变化和 CO 2 浓度变化对生态环境的影响;了解过去生态系统和环境要素对气候变化的响应,可为理解未来的变化提供真实参照。
约2万年以来,全球气候经历了从末次冰盛期到全新世大暖期的大幅度增温和后续的总体降温趋势。
大气温室气体浓度也经历了较大幅度的波动。
在这个大背景下,人类社会先后经历了原始采集、渔猎、农业经济的发展模式,促进了人类社会物质-精神文明发展的进程。
这些发生在地质历史时期的气候环境变化、影响与适应过程,无疑为深入理解气候变化的机制,揭示不同速率和幅度的气候变化对生态环境的影响提供了理想的研究场景,亦可为研究人类对未来气候变化的适应提供历史借鉴。
2011 年中科院启动实施的“应对气候变化的碳收支认证及相关问题”战略性先导科技专项中“影响与适应任务群”(以下简称“任务群”),包含“大暖期环境格局”和“气候变化背景下人类适应方式” 2 个项目。
前者以全新世大暖期为“相似型”,研究过去全球平均温度增加约 1o C —2o C 情形下我国环境格局及其对陆地生态系统的可能影响,为人类适应研究提供自然环境背景及参照,后者通过对不同气候环境背景下人类演化和适应方式的研究,探讨人类适应气候变化的规律和模式,为未来人类如何适应气候变化提供启示。
任务群执行 5 年来,基于对多种高精度地质-生物记录和人类遗存的分析,在全球温度变化对东亚季风气候变化的影响和机制、生态环境格局变化历史、人类演化与农业起源等方面取得一批新成果,对气候变化影响评估具有重要参考价值。
2 任务群的研究目标和研究内容2.1 研究目标大暖期环境格局研究总体目标。
通过对全国尺度的、不同地质记录的研究,结合数值模拟:(1)重建全新世中期(6±0.5 ka BP ,全球温度最高的时期)我国的植被、沙漠、冻土、海岸线和水热格局;在地质记录允许的区域,重建末次盛冰期(21±2 ka BP ,全球温度最低的时期)包含上述要素的环境格局。
(2)揭示快速增温过程对生物多样性的影响;比较植物、湖泊代表性水生生物、黄土区有特色的陆生软体动物和小哺乳动物在盛冰期和大暖期的多样性特征。
(3)估算上述两个时期我国陆地生态系统碳密度和碳储量及空间变化。
(4)评估全球增温 1o C —2o C 对我国环境格局的影响和该场景下我国陆地生态系统的碳汇潜力。
气候变化背景下人类适应方式研究总体目标。
(1)针对中国现代人起源提出有说服力的理论观点和证据。
(2)揭示中国旱作-稻作农业起源、驯化、传播的时间、空间过程。
(3)揭示现代人演化-迁移、农业起源和传播与气候变化-文化发展的关系。
(4)揭示中国百年来气候变化和人类技术进步对典型区域农、牧、渔业生产发展的影响,评估未来50年气候变化不同场景下的适应对策。
2.2 研究内容大暖期环境格局研究。
以 6 000 年前的大暖期为主、21 000 年前的冰盛期为辅,在集成原有数据的基础上:(1)在数据空白和薄弱区新增约 40 个沉积记录点位,通过孢粉分析、高精度年代测定和植被群区化研究,绘制全国古植被图,研究不同速率的增温/降温过程中植物多样性的变化;通过有机和无机碳同位素分析绘制 C3/C4 植物比例等值线图。
(2)依据孢粉和同位素证据、转换函数和植被反演模型手段实现古气候参数定量估算,绘制温度、降水等值线图。
(3)基于相关沉积序列1442016年 . 第31卷 . 第 1 期的沉积-生物指标和年代学研究绘制沙漠格局图,确定固定沙区的植被类型;根据古冻土遗迹的年代学研究,确定冻土类型及其分布。
(4)基于对古海岸线证据及其时空分布研究,确定精确的海岸线位置。
(5)根据古植被图、植被-土壤碳密度关系研究、碳循环模型和湖泊湿地碳储量估算的集成,获取陆地生态系统碳密度和碳储量分布图。
(6)针对不同记录,开展 102—101 年级分辨率的研究,重建典型水生生物(硅藻)、陆生软体动物和小哺乳动物在不同温度场景和变化速率下的生物多样性特征。
(7)通过地质-生物证据与数值模拟结合,评估全球增温 1o C —2o C 对我国环境格局的影响和陆地生态系统的碳汇潜力,揭示全球温度变化对亚洲季风环境和生物多样性的影响与机制。
气候变化背景下人类适应方式研究。
以我国北方黄河流域和南方长江流域为重点研究区,利用黄土-古土壤地层的可靠年代框架以及长江中下游自然沉积和文化层丰富的优势,以及近百年来我国典型区域(东北、青藏、北方典型海岸带)社会、经济、生态发展的实践、观察、研究资料,开展 3 个方向 7 个方面的研究工作。
(1)渔猎-采集时期的人类适应研究方向:现代人类体质特征演化与环境关系研究、华北晚更新世人群应对环境变化的时序性行为与技术演化研究、晚更新世人类食物获取与“广谱革命”研究。
(2)农业文明时期的人类适应研究方向:考古遗存典型农作物-野生植物鉴定方法学研究、长江流域稻作农业起源与传播、黄河流域旱作农业起源与传播。
(3)过去百年增温背景下的人类适应研究方向:过去百年来人类适应过程和未来适应对策,具体包括东北地区农业适应、青藏高原牧业适应和海岸带变化的适应。
3 任务群主要研究进展3.1 全球温度变化对我国季风气候的影响全球温度变化对我国季风气候的影响是受到普遍关注的问题。
任务群针对轨道时间尺度上亚洲季风变化机制的争议,系统研究了我国季风区不同纬度高分辨率的湖泊、黄土和沙漠等记录,重建了季风区干湿变化的时空历史,揭示出末次盛冰期以来我国季风降水呈现“两步增加”的特征[1,2];结合全球数据集成研究,提出轨道尺度的季风变化包括低纬日照量分量(南北两半球反相位)[3]和冰期-间冰期分量(南北两半球同相位)[4]的认识,后者亦受两极冰盖不对称演化的影响[4]。
该观点能够较合理地解释我国不同地区环境变化的纬度差异,亦可解释有争议的季风与岁差的相位关系问题。
进一步研究显示,轨道参数配置相关的两极冰盖不对称演化可能有利于当前北半球温暖间冰期气候的持续[4]。
研究同时显示,近百年来的全球气候变暖,正好叠加在气候自然变率的一个暖相位上,它开始于 19 世纪 30 年代,持续约 170 年,很可能在未来几十年后结束,进入一个约 250 年的冷相位[5]。
研究结果显示,目前的气候变暖中有自然变暖的周期背景,自然变率的影响和贡献应当给予更多的研究。
在气候格局方面,定量化重建了全新世大暖期我国的温度、降水和有效湿度等要素的空间变化特征,揭示出全新世大暖期我国年降水量整体要比现在的高(图 1),东部季风区增加显著,主要是夏季降水导致[6];夏季风雨带向西北方向显著推进[7]。
全新世中期的年均温在我国中部和南部比现代略低,最冷月温度降低显著;东北和青藏图1 全新世中期年均降雨量相对于工业化革命前的变化(基于36个大气动力模式模拟结果,等值线单位:mm/d );其中,填色区为模式之间的一致性指数(单位:%),绝对值越大表示一致性越高(据文献[6]改绘)145院刊高原年均温比现在高。
全球多模式模拟表明,上述季风气候变化主要由地球轨道参数变化引起的北半球太阳辐射变化所导致,大气温室气体浓度的作用相对较弱,气候系统内部的海洋和植被反馈作用起到了一定的调节作用[6]。
据此推测全球持续增温,季风雨带在长时间尺度上会导致季风雨带向北推进,导致我国北方的降水增加[7]。
3.2 全新世大暖期的中国植被在原有我国第四纪孢粉数据库生物群区化方案的基础上,根据我国季风区植被类型和气候特征,建立了新的植物群区化方案,能更加准确地反映我国植被类型及其空间变化。
基于新完善的第四纪孢粉数据库,实现了我国末次冰盛期以来植被类型的时空变化重建,揭示出全新世大暖期,我国东部不同森林类型向北扩张,草原植被向西北扩张[8],青藏高原的冻原大面积退缩[9]。