细说气候是怎么变化的?气候变化,是指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。那...
细说气候是怎么变化的?
气候变化,是指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。
那么具体而言,什么是气候变化?
气候变化是指气候平均值和离差值2者中的1个或2者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降,表明气候平均状态的变化;离差值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候异常愈明显。《联合国气候变化框架公约》第一款中,将“气候变化”定义为:“经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外,由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。
造成气候变化的原因是什么?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。既有自然因素,也有人为因素。
在人为因素中,主要是由于工业革命以来人类活动(特别是发达国家工业化过程的经济活动)引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放温室气体,导致大气温室气体浓度大幅增加,温室效应增强,从而引起全球气候变暖。据美国橡树岭实验室研究报告,自1750年以来,全球累计排放了1万多亿吨二氧化碳,其中发达国家排放约占80%。
国际应对气候变化有哪些主张呢?尽管还存在一点不确定因素,但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。全球气候变化问题引起了国际社会的普遍关注。针对气候变化的国际响应,是随着联合国气候变化框架条约的发展而逐渐成型的。1979年第一次世界气候大会呼吁保护气候;1992年通过的《联合国气候变化框架公约》确立了发达国家与发展中国家“共同但有区别的责任”原则,阐明了其行动框架,力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平,从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”;1997年通过的《京都议定书》(以下简称《议定书》)确定了发达国家2008~2021年的量化减排指标;2007年12月达成的巴厘路线图,确定就加强UNFCCC和《议定书》的实施分头展开谈判,并于2009年12月在哥本哈根举行缔约方会议。
到目前为止,UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件,并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识,但全球气候变化会给人带来难以估量的损失,气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受,并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。
我国气候变化史
1973年,竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000年中,汉代是温暖时期,三国开始后不久,气候变冷,并一直推迟到唐代开始。唐末以后,气候再次变冷,至15世纪渐入小冰期,呈2峰3谷结构,直至20世纪初气候回暖,小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛采用。但近些年来,由于新资料的发现和研究方法的改进,许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000~3000年以来,中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段:
(1)西周冷干气候(公元前11世纪至公元前8世纪中期);(2)春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8世纪中期至公元前1世纪);(3)西汉后期至北朝凉干气候(公元前1世纪中期至6世纪);(4)隋和唐前、中期暖湿气候(7~8世纪);(5)唐后期至北宋时期凉干气候(9~11世纪);(6)金前期湿干气候(12世纪);(7)金后期和元代凉干气候(13和14世纪前半叶);(8)明清时期冷干气候(14世纪后半叶至20世纪初)。
后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改,但总的趋势大致如此。
历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动,引起冷暖的变化,而且在湿度方面也存在一定的变化。总的说来,暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的,但每个冷暖期内部又有干湿波动,不可一概而论。朱士光等研究认为,气温的变化要快于降水量的变化,而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期,气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性,但不完全同步。
21世纪的气候变化——令人担忧的同时也要反思
古文明的没落给我们警示
孤耸于太平洋的复活节岛是地球上最偏远的地区之一。拉诺·洛拉科火山口那亘古沉默的巨石人像是古文明留给我们的唯一见证。在人类对环境资源的过度开发中,古文明消失了。而在部落之间无休止的争斗中,掠夺性的砍伐使大片的森林迅速地从地球上消失殆尽,水土不断流失、鸟类濒临毁灭,维系人类生存的粮食及农业系统屡遭破坏。灾难迫在眉睫,警钟已鸣,但为时已晚,崩溃性的危机在所难免。
复活节岛的故事令人惊惶,它警示我们,不善待生态资源将会给地球带来怎样的恶果。21世纪气候的变化正是这一故事在全球的延伸,差别在于:在复活节岛,击垮人们的是无法预测和难以控制的危机,而在当今,无知绝不是我们开脱的理由。我们有证据也有能力避免危机,我们知道一切照旧将会带来怎样的后果。
1963年,也就是古巴导弹危机后最严峻的冷战期间,约翰·肯尼迪总统曾经指出:“在这个星球上,人类是不可分割的,具有共同的脆弱性,这是我们这个时代不容争辩的事实。”当时,笼罩全世界的是核屠杀的魔影,40年过后,笼罩着我们的则是气候变化危机,这已是不争的事实。
气候变化使人类面临着双重灾难的威胁。①气候变化直接威胁人类发展。世界各国人民都受气候变化的影响,但那些最贫困的人们将首当其冲,受到最直接的危害,资源的匮乏往往使他们束手无策。这一灾难离我们并不遥远。如今,这一灾难已显山露水,它减缓了我们实现千年发展目标的进程,加剧了各国内部以及各国之间的不平等。如果对此置之不理,人类发展将在21世纪跌入倒退的深渊。②气候变化将给未来带来灾难。同冷战期间的核对峙一样,气候变化不仅威胁贫困的人们,也威胁着整个星球,威胁着我们的后代。目前我们所走的是一条不归路,必将导致生态灾难。全球变暖的速度,变暖的准确时间,以及产生怎样的影响目前还不得而知,但是,地球巨大冰盖的瓦解正在加速,海洋正在变暖,雨林系统正在崩溃,其他一些后果业已成为现实。这些危险有可能引发一连串的后果,彻底改变我们星球的人文和自然地理状况。
我们这一代有能力也有责任改变这种后果。直接危险正在向世界上最贫困的国家及其最弱势群体严重倾斜。然而,没有永远风平浪静的港湾。富裕国家及其人民尽管没有直接面对日渐逼近的灾难,但最终也难以避免这些灾难的影响。因此,预先采取措施缓和气候变化,将是全人类(包括发达国家后代)避免未来灾难的基本保障。
气候变化的核心问题,是地球吸收二氧化碳和其他温室气体的能力正在受到严重影响。人类生活已超出了环境的恢复能力,在生态方面,人类已经欠下了后代无力偿还的巨债。
气候变化促使人们以一种全新的视角思考人类的相互依存性。不管何种原因将我们分开,人类共享地球,就同复活节岛的岛民一同分享他们的岛屿一样。连接人类社会的纽带没有国界之分,也不受代与代之间的限制。任何国家,不论大小,都不能无视他人的命运,将今日的行为给未来人造成的后果抛诸脑后。
我们的后代将以我们面对气候变化做出的反应来衡量我们的道德价值。这种反应将成为当今政治领导人如何采取行动信守诺言、消除贫困并建设更包容世界的证据。如果我们的行为使大部分人类更加边缘化,那么就是对国家之间社会公平与公正的蔑视。气候变化还向我们提出一个尖锐的问题——如何看待我们与后代之间的关系?行动是张晴雨表,反映了我们对跨代社会公平与公正的承诺,是后代对我们的行为做出评断的依据。
有些迹象令人鼓舞。几年前,气候变化怀疑论大行其道。气候怀疑论者得到了大型公司的慷慨赞助,他们的理论受到媒体大肆宣扬,某些政府也对他们言听计从,从而误导了公众的理解。今天,每位诚信的环境科学家都认为气候变化已是一项严重的事实,而且气候变化与二氧化碳排放有关。世界各国政府也认为如此。科学上达成一致并非意味着对全球气候变暖原因及后果的争论就此结束:气候变化科学所研究的是可能性,而非必然性,但至少如今的政治辩论是以科学为依据的。
然而,科学证据与政治行动之间存在着很大差距。到目前为止,绝大多数政府都没有达到气候变化减排要求。最近,政府间气候变化专门委员会公布了第四次评估报告。大多数政府都对此有所反应,承认气候变化勿庸置疑,需要采取紧急行动。八国集团连续召开了会议,重申采取具体措施应对气候变化的必要性。它们承认巨轮似乎正朝着冰山航行,这是个不祥的征兆。遗憾的是,它们还没有断然采取措施,为温室气体确定一条新的排放路线。
时间所剩无几,这是不争的事实。气候变化这一挑战必须要在21世纪得到解决。目前尚没有什么技术能够立竿见影。虽然时间跨度很长,但这绝不能成为敷衍和犹豫不决的借口。为找到有效的解决方案,各国政府必须解决全球碳预算中的存量与流量问题。由于排放增加,温室气体存量日益上升。但是,即使我们从明天开始停止排放,温室气体存量的下降速度也十分缓慢。这是因为二氧化碳排放后将长时间停留在大气中,而气候系统的反应却很缓慢。这种系统固有的惰性意味着,要经过很长时间,今天碳减排的效果才能显示出来。
成功减排的机会大门正在关闭。在不造成危险气候变化的前提下,地球吸收二氧化碳的能力是有限的,而我们正在逼近这一限度。我们没有多少时间确保这扇机会之门依然敞开。我们要在这段时间内,向低碳能源系统过渡。这是一个高度不确定的领域。但确定的是,如果仍然像过去一样,那么世界将难逃原本可以避免的“双重灾难”——近期人类发展倒退和后代面临生态灾难的危险。
如同复活节岛遭遇的灾难一样,结果是可以避免的。目前《京都议定书》的承诺期将于2021年结束,借此机会,我们可以制定多边战略,重新界定全球生态依存关系的管理方式。各国政府在协商议定书时指出,首先应确定21世纪的可持续碳预算,并在承认各国责任“共同但又有差别”的情况下,制定碳预算的实施战略。
要想取得成功,世界上最富裕国家必须发挥带头作用。这些国家的碳足迹是最深的,但同时具备尽快进行大幅度减排的技术和资金能力。但是有效的多边合作框架要求所有排放大国(包括发展中国家)都要积极参与。
殷商时期的殷商时期的气候变化
在公元前14至前11世纪这个全新世大暖期的最后阶段里,黄河中下游地区的气候比现代温暖。
如果以犀牛和野象的成群活动作为亚热带北界的标志,则当时亚热带北界在今安阳一线。
如果以犀牛和野象的成群活动作为亚热带北界的标志,则当时亚热带北界在今安阳一线。
殷商是一个古代时期,著名的甲骨文就是盛行于这个时期。
中国五千年气候变迁的规律是什么
中国历史时期气候变迁对历史产生了怎么样的影响
气候变化模型非常复杂,在大的时间尺度上,影响气候的因素非常之多。目前科学家已经提出的影响因素就有:地球轨道的变化(米兰科维奇循环)、大气层成分组成(二氧化碳、氧气、甲烷浓度)、板块运动(海洋、陆地在地球上的位置)、太阳的活动周期(黑子周期)、地月相互作用、陨石撞击、大火山喷发。地球在亿年时间尺度上的气候变化,有人认为还与太阳系在银河系中的位置有关。关于气候变化对人类历史影响的研究,欧美科学家研究的比较多,比如欧美科学家通过研究『温盐环流』,提出了北大西洋1600年气候周期。很多关于中国的历史气候研究也是国外科学家先研究出来,国内学者引进。
下面将中国历史时期分10个阶段,说说气候变迁对中国历史产生的影响,上面论文中说到的会简略些。最后有张秦汉以来中国气候变化图,是中科院地理所《地球科学进展》月刊所载,注释和原图链接附后。
1、大约距今4200年前,即公元前2200年,发生了一次全新世气候变冷事件,古气候学称之为『4.2千年事件』。此次变冷事件是全球性的,持续了整个公元前22世纪,导致建造胡夫金字塔的埃及『古王国时期』的终结,陷入百余年的动荡和饥饿。在中国导致山东地区龙山文化南移,龙山文化原地被较为粗糙的岳石文化取代。
『4.2千年事件』结束之后,大约在公元前2100年-2050年,全球气候变暖,冰川消融,引发了黄河中下游的大洪水。根据目前考古资料,二里头文化一期最早开始年代是公元前2080年左右,这个时间差不多是传说中的夏朝开始成型的时候,夏朝的形成原因可能就是,治理这次变暖后大洪水引发的对人力物力的组织管理。同时期大约在公元前2055年,古埃及也重新开始统一。
2、大约公元前1600年夏商换代,同时期古埃及底比斯王朝从前1650年到1555年也面临亚洲移民政权希克索斯王朝的威胁。《竹书纪年》记载,在约公元前1618年夏商更迭之时出现“黄色的青蛙、昏暗的调养、三个太阳、七月结霜和五谷凋零”的现象。根据现代考古和“风暴石碑”的记载,埃及也发生了地震、蛙灾、瘟疫、冰雹、有毒气体、蝗虫、河流枯竭等灾难。《国语·周语》载:“伊洛竭而夏亡。”说明这个时期中国也发生了河流枯竭的事。有历史学家把这些事和同时期希腊发生的『米诺斯火山爆发事件』联系在一起。据地质学家测定,米诺斯火山(又叫锡拉火山或圣托里尼火山)爆发事件大约发生在前1628-1645年间,这次火山爆发是有人类历史1万年来最大的火山爆发。大火山爆发影响了气候,导致了“火山冬天”,气温降低,作物减产死亡,引发饥荒、动乱。
夏商时期虽然换代时期发生了一些气候异常,但是整个夏商时期,气候其实是非常温暖的,已经有诸多文字记录和考古发现证明了这个判断。代表仰韶文化的半坡遗址中出土了獐和竹鼠亚热带动物的骨骼。在河南安阳的殷墟中,出土了獐、竹鼠、貘、水牛、象等亚热带和热带的动物骨骼。河南的古称“豫州”,“豫”字就是一个人牵着大象的标志。[1]半坡遗址(距今6800-5300)和殷墟遗址(距今3400-3055)之间的时间间隔是很长的,在此不得不解释下『4.2千年事件』。按照冰期理论,『4.2千年事件』是全新世(距今11700年至今)间冰期的一个冰段,只是前22世纪气候有一个变冷和回升的过程。类似事件还有『5.9千年事件』和『8.2千年事件』。
3、公元前1059年武王伐纣,公元前1044年周朝建立。西周初年,气候还处在温暖期。《诗经》中作于西周初年的诗多次出现“兕觥”这种用犀牛角做的饮酒容器,《诗经·周南·卷耳》:“我姑酌彼兕觥,维以不永伤”。《豳风·七月》:“跻彼公堂,称彼兕觥,万寿无疆”。《孟子·滕文公下》记载:“周公相武王诛纣,伐奄三年讨其君,驱飞廉于海隅而戮之。灭国者五十。驱虎、豹、犀、象而远之,天下大悦”。也可看出,西周初年中原还有犀、象这种热带动物。
大约从周昭王和穆王时期开始,气候开始变冷。根据《竹书纪年》记载周孝王时汉水有两次结冰,分别发生在公元前903和前897年,《竹书纪年》又提到结冰之后就发生了大旱。[2]
这次寒冷期持续了大约1-2个世纪,可能长时间的寒冷影响了经济,削弱了周室,周孝王后动乱不断,前841年周厉王时发生“国人暴动”,前810年前后短暂宣王中兴,前771年周幽王时犬戎陷镐京。
4、公元前770年,春秋时代开始后,气候又进入温暖期。这次温暖期持续时间很长,大约800年,一直到公元第一个世纪。这次温暖期是中国上古的辉煌时代,春秋争霸、战国七雄、先秦诸子、秦王扫六合、楚汉之争、秦皇汉武,这个时期中国历史璀璨绚丽,无数风流人物登上历史舞台,留下传世的文字、不朽的功业、动人的传说。这个时代可以看做是我们民族的少年时代,意气风发、力争上游。这个时期华夏走出混沌,出现了第一个中央集权的大一统王朝—秦朝,也在汉代形成了汉民族国家的观念。
5、公元初年到公元600年是一个长达600年的寒冷期,这个寒冷期大约开始于公元初年,终结于隋朝初期。这个寒冷期包括三国、魏晋十六国、南北朝时期,是一个大乱世。
王莽执政和两汉迭代时期处于温暖期向寒冷期过渡的较寒冷期(前30年-30年),值得一提的是,东汉处在这个大寒冷期的一个较温暖期,这个温暖期大约是公元30-180年。180年以后气候开始变冷,184年,黄巾起义爆发,拉开了大乱世的序幕。200年官渡之战,208年赤壁之战,220年三国开端。
勒内·格鲁塞所著《草原帝国》中有一段意味深长的话:『在亚洲的历史进程中,存在过两种支配力,一种是亚洲外缘的古定居文明(中国、印度、伊朗)的支配力,它以同化的方式一点一点地、不顾一切地征服了一个又一个的“蛮夷之地”,从长远的观点看,同化的作用比武力更强大。第二种支配力是从这个大陆的心脏波涛般汹涌而来的、游牧民的猛烈的力量,这种力量的产生是因为他们处于饥饿之中,还因为贪食的狼总要以某些方式,随时搞到较好的、人们豢养的家畜』。
欧亚大陆的心脏指的是西伯利亚森林南缘的欧亚草原带,这个草原带上的游牧民族因饥饿而南下的时候,往往会改变定居文明的历史进程。游牧民族饥饿的原因是气候来到了一个寒冷期,原来适宜的温度带南移。历史上最为著名的是公元四世纪欧洲开始的蛮族入侵,同时代中国发生五胡乱华。在欧洲,蛮族入侵引发的民族大迁徙大约于7世纪初停止,在中国,匈奴、鲜卑、羯、羌、氐北方游牧民族登上历史舞台,左右了中国三百年的历史进程,直到公元590年隋统一中国。欧洲和亚洲历史的这种同步,单一原因的解释是比较乏力的,但是气候因素是个关键。东亚和欧洲的气候变冷并不同步,不过趋势是相同的,欧洲有一定滞后性。[3]
大约在4世纪初,中国气候来到了一个极寒期,这时西晋统一中国不久。游牧民族的内迁从东汉气候变冷后就开始了,只是酿成永嘉之乱(311年)恰巧在这个西晋极寒期。在欧洲,公元350年,匈人突然出现在东欧草原灭掉阿兰国,此后一个世纪匈人在欧洲达到极盛,公元453年匈人首领阿提拉骤逝,匈人随之分崩离析,消逝在历史长河中。中国气候在公元500年左右又变得极其寒冷,公元493年北魏迁都洛阳,但并无证据表明北魏迁都与这次气候变冷有关。
六世纪末的气候变暖,伴随着华夏的重新统一。这次统一,气候是一个因素,但不是决定性因素。气候变暖使北方的人口、经济相比南方更有优势。值得注意的是,隋的统一方式和秦国的统一有些相似,同样是先取得了蜀地,经过四五十年统一中国,甚至两次统一战争都用了十年左右。『前277年,秦国置蜀郡,前230年,秦灭韩,开始攻灭六国,前221年,秦灭齐,统一中国;554年,西魏取得梁州、益州,577年,北周灭北齐,统一北方,589年,隋灭南陈,统一中国。』西魏取得梁州、益州是在540年以后气候开始变暖的时期,这种两次相似的统一方式值得玩味。三国归隋的这次统一背后值得注意的东西还很多,比如北魏对基层的重组、关中本位政策。尤其是隋唐统一时期,关陇地区重要性的提升和维持,可能和隋唐温暖期关陇地区的气候有很大关系。
6、公元600年至公元1050年是一个大温暖期,这个温暖期是中国历史上的隋、唐、五代、北宋。
隋唐时期八水绕长安,柑橘在长安可以结果。这个中古时代温暖期持续了约500年,比上古时代800年的温暖期短,但同样是一个辉煌的历史时期。隋唐是封建王朝的顶峰,这个时代的文化璀璨夺目,这个时代英雄辈出。和上个温暖期一样,朝廷都经略西域,长安洛阳都很繁华,政制都有创新、文化都很繁荣。
这个大温暖期中公元850-965年是一个较寒冷期。这个一百年的较寒冷期发生了唐末民变、唐亡、五代战乱。859年浙江裘甫起义,868年庞勋起义,875年王仙芝、黄巢起义、881年黄巢入长安,884年黄巢兵败自刎,唐末民变历时25年。907年唐朝亡,五代十国小乱世开端,979年北宋灭北汉,统一中国。公元966-1109年又是一个较温暖期,是为北宋(960-1127)年间。
7、公元1050年至1200年是一个寒冷期。
北宋大观四年(公元1110年)十二月二十,泉州大雪。北宋政和元年(1111 年),太湖全部结冰。公元1125年金灭辽,1127年金灭北宋。南宋淳熙五年(1178 年),福州荔枝全部被冻死。这个期间值得注意的是,金灭辽、宋发生在气候骤寒的一个时期(1110-1152年)[4]。在公元1050-1100年,埃及、墨西哥、英国、巴勒斯坦、法国在半个世纪先后发生了大饥荒。
8、公元1200年至1350年是一个温暖期。1209年开始,蒙古各部统一后开始对外扩张。1234年蒙古联宋灭金,1227年蒙古灭西夏,1278年,元灭南宋。1368年明灭元。从1127年靖康之变到1368年明灭元,中国北方被游牧民族统治了两百余年,比永嘉之乱后的大乱世稍微短一点。
9、1350年至1900年是一个寒冷期,广义的小冰期,也叫明清小冰期。
根据竺可桢的划分,这次小冰期里面比较温暖的时期有公元1550-1600年和公元1770-1830年,比较寒冷的时期有公元1470-1520年、公元1620-1720年和公元1840-1890年。其中有一个最寒冷时期是公元1650-1700年,期间汉水五次结冰,太湖与淮河四次结冰,洞庭湖三次结冰,鄱阳湖于康熙九年(公元1670年)也结了冰。据说当时京杭大运河一年的封冰期长达109天。
长时间的寒冷会影响农耕社会的经济,导致税收减少,进而削弱王朝的权力。1350年前后气候变冷后就爆发了元末农民起义(1351-1367),1351年红巾军起义爆发,1352年朱元璋参加红巾军,1368年明军陷大都。1627年陕西澄城饥民暴动,明末民变开始,1644年李自成陷北京城,这17年处于1620-1720的较寒冷期。明亡和小冰期导致的饥荒有关,但饥荒肯定不是单一因素。公元1650年-1710年,日本、孟加拉、法国、爱尔兰、芬兰、波兰、爱沙尼亚先后发生大饥荒,有些地区饥荒还不止发生了一次。
光绪三年(1877年),山西、陕西等地发生饥荒,死亡人数达1300万人,有人分析这是因为厄尔尼诺-南方涛动现象。在明清小冰期,马尔萨斯循环规律被学者们提到的次数非常多。
10、1900年至今是一个温暖期,生产率的提高和科技的进步让气候不再是影响历史进程的重要因素。即便是现在的温暖期,中国的政治经济中心还是东部和南部,也没有恢复隋唐时的情况,用单一的气候因素来解释好像是比较乏力的。应该是因为地理大发现后,全球各地经济联系变得紧密,海洋变得重要了,加上气候变冷的因素,导致中国的政治经济中心东移、南移。也因为一些人为的生态破坏,比如明代修长城和近代的工业发展等,北方的地理环境难以恢复到隋唐时的温暖潮湿、水多林密。
清朝清朝灭亡后到现在中国的气候变化规律
2,你可以问从工业革命到现在的气候变化规律。IPCC的报告里面写的很详细,下载一份仔细阅读,你会很有收获的(当然IPCC是关于全球的,但是也是很有参考价值的)。
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