五千年来中国温度变化
仰韶文化－殷墟
隋唐
西
周
西
晋
北宋
明清
细线：竺可祯（1972）根据中国古代近五千年物候记录 粗线：挪威冰川学家根据冰川后期近万年雪线高度升降变化

——
冰岩心保存古气候变化记录
研高 究分 对辨 象率
（ 年 极） 地古 冰气 盖候 变 化
残留气泡
南极冰盖的冰芯采样
南极冰芯采样
相反，如升高1~2°C，会加剧冰盖融化和海平面 上升，导致海水入侵和沿海地区地下水盐度增高， 危及城市供水和农作物生长。
地面气温升降在地理上是不均衡的，赤道带如 增高1°C，高纬度区就要增加10~20°C。将造成 全球大气环流和洋流的变化，也将引起生态失衡， 给人类生存带来巨大冲击。
天气与气候变化 气候变化研究方法 全球变暖地学证据 全球变化的对策
(据USGS)

乞里马扎罗山冰川退缩
统非 对洲 全最 球高 变峰 化， 十高 分山 敏生 感态 。系
南极Larsen冰架连续后退 的MODIS影象
（据 美国雪冰数据中心）
Larsen Ice Sheet Breakup
Larsen冰架持续崩解
气候变暖是否使相对稳定的冰盖处于临界值？
31 Jan 2002
工业革命以来的近代气候变化：主要依据 仪器观测记录的数据；
人类有文字记录后的历史时期：一般根据 物候原理，通过史书、方志等文字记录考证；
更早时期的气候变化：只能根据考古和地 质学方法开展研究。以往地质、地理、考古、历 史不同学科各有侧重和分工。
当代人类面临解决可持续发展重大问题的需要和 科技的进步，已经打破了原有的学科分工框架。
更危险的图景：温度升高时，植物升长更加繁盛，对一些特定的 植物来说，当它吸收二氧化碳达到饱和点时，其释放的二氧化碳 将超过它的吸收量。
危险是客观存在的，但升温3℃可以避免，因为距2040年还有几 十年时间，人类可以作出决定。
全球变暖时间表
德国波茨坦气候影响研究所 比尔•黑尔, 2005.2.2公布
全球变暖在极区被 “放大”
1966-1995 年间北极 地区的气 温变幅
北极气温变幅 （°C)
注意空间分 布上也存在
差异
据Chapman and Walsh, 1995
气候变化的现实意义
英国学者估计：平均气温如下降1~2°C，英国中 北部农作物生长季节比现在缩短一个月；后果是 粮食减产，冬季供暖时间加长，多耗燃料。
0
Hadley GFDL DKRZ CSIRO CCSR CCCma NCAR OBS
℃
-2
-4 1900
1950
2000
2050
2100年
青海湖水位下降、面积萎缩
5000
湖 面
缩小670多平方公里
积
(
平 4500
方
湖 水 位
下降约12米
)
公 里
4000
1960
1970
1980
1990 年
米
()
年
趋势
华北
西北增
加的趋
全国
势明显
华北间 隔出现 减少期
西北湖盆扩大
博斯腾湖2002较1987增加 面积30.3km2
青海湖2004以来增加面积 130km2 ,水面上升50cm
气候变化的空间分异
以我国50 ~ 80年代为例，既有全球趋势又有地区分异： 逐步升温地区---东北、华北、新疆中部，升温率 0.1~0.4ºC/10年。纬度更高的黑龙江北部和新疆北 部可高达0.2 ~ 0.4ºC/10年。 逐步降温地区---秦岭、淮河以南、南岭以北、四川盆地 及长江中下游，降温率 0.1ºC/10年。 降温中心的 四川盆地达到0.14 ~ 0.16ºC/10年。 先降后升地区---青藏高原、岭南。 70年代前降温，80年 代起转为升温，升温率<0.1ºC/10年。
花
津河河河河
(
(
(
(
江河唐贵贵河龙河江江
(
海德德口门
河以－－－
流上兰龙花
)
域
州门园
)
)
)
口
)
水资源将会大大地受到影响
全球变暖将影响人民生活
人类健康 受到传染性疾病（疟疾、登革热、黑热病和血吸虫 病等）影响的人口数量可能增加， 热死亡人数也将增加
日常生活 夏季高温导致降温所需能源增加，造成用电受到限 制
4、未来全球和中国气候的预估
预估的手段与前提
科学家使用31个全球气候模式，在 6种代表性温室气体排放情景下预估了 未来100年的全球气候变化。
这些温室气体排放情景是基于不同 的人口增长率、经济发展速度、技术进 步水平、环境条件、全球化情况和公平 原则等假设得出的，基本涵盖了未来各 种排放的情况。
目前，每年排放63亿吨碳。(1吨碳≈3.7吨CO2) 预估2100年将排放50－350亿吨碳，导致大气CO2浓度由 368ppmv增到540－1000ppmv。
３、华北等地区出现干旱化趋势,冬春偏暖、 偏干，沙尘暴天气频发。
中高纬度陆地变暖最明显
近百年全球温度变化速率（1901 － 2000年）
-1
-0.8
-0.6
-0.4
-0.2
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
增温速率（℃/10年）
全球升温幅度
近50年降水变率
未来100年降水趋势
总体全
国降水
西北
呈增加
2050年前后：气温将高出工业革 命前2°C，种种严重后果将迅速涌 现。北极冰层大量融化、热带珊瑚 礁“白化”更频繁、地中海区更多 森林火灾和虫害、落基山区河流变 暖鳟鱼、鲑鱼无法生存、中国阔叶 林开始枯萎、缺水人口增加15亿 •••••••••••。
2060前后：气温将高出工业革命前 3°C，气候变暖的影响将开始接近 临界点。亚马孙雨林很可能遭受不 可挽回的破坏，令其生态系统崩溃； 珊瑚礁彻底死亡可能成为普遍现象。 欧洲、澳大利亚和新西兰的高山植 被可能全部消失，中国的阔叶林将 大面积缩减，南非干旱台地的多汁 植物群将绝迹。55亿人将生活在粮 食大幅减产区，缺水人口增加30亿。
过去和未来大气CO2浓度的变化
ppmv 1000
900
800
700
器测资料
冰芯资料
预估
ppmv
1000
900
800
700
情景
A1B A1T A1F1 A2 B1 B2 IS92a
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0 1000
1200
1400
1600
1800
1900
首次总结今后100年内气温升高对全 球生态系统、粮食生产、水资源以 及经济体可能产生的影响。
2005年：世界平均温度已经比工 业革命前高出0.7°C。
2030年前：气温将高出工业革命 前1°C。某些生态系统将开始感到 压力（澳大利亚的昆士兰热带高地 森林、南非干旱台地的多汁植物 群），某些发展中国家缺水、粮食 开始减产,GDP总值下降。
要素预报
目前我国气象台站
天气形势预报——一般是 的天气预报主要有短期、
指高压、低压、气压槽、 中期和长期预报，它们
气压脊、锋面等天气系统 预报的时效分别为l-3天，
的未来移动、强度变化以 3—10天和1个月以上。
及生成和消失的预报。
此外，时效为几个
气象要素预报——是指温 小时的称为短时预报，
度、湿度、风、云、降水、 时效在一年以上的称为
能见度及其各种天气现象 超长期预报。
的预报，即通常所讲的天
气预报。
中国农 科院环
缺乏战略前瞻研究
发所农
业减灾
室主任
天气与气候变化 气候变化研究方法 全球变暖地学证据 全球变化的对策
气候变化研究方法
传统地学研究中的方法：根据研究对象发生的不 同时间而采取不同的研究手段。
未未来来主植要植被被类类型分型布可分能发布生明的显变化变化
当前
2050年
热带－季风雨林 亚热带常绿阔叶林 寒温带针叶林 暖温带落叶阔叶林 温带针叶阔叶混交林
温带森林－草原 温带草原 温带荒漠 未定义 西藏高山植被
寒温带针叶林面积可 能显著减少，温带草 原可能北移且面积减 少，温带荒漠向东扩 展。
青藏高原
成本 和投资 将增加
肥料、杀虫和 除草剂增加
农业可能受全球变暖影响最大，许多地区作物减产。
三大作物产量变化范围
2050年前已有对应措施，可以确保国家粮食安全。
2050年后现在还难说。
60%
40%
增
20%
产
0%
-20%
减
产
-40%
-60%
灌溉夏玉米 夏玉米 灌溉春玉米 春玉米 晚稻 早稻 单季稻 灌溉春小麦 春小麦 灌溉冬小麦 冬小麦
湖 水 位 米
()
年
青海湖（a）近百年和（b）近六百年水位变化的重建曲线
近50年增温速率
未来变暖的范围和强度增加； 温度增加幅度由南向北增大；
西北地区温度上升明显。
2030年
2050年
中国气候变化阶段小结
１、进入21世纪以来(2000-2005)我国经历了4个 连续的全国性暖冬；
２、中国气候变暖最明显地区在西北、华北、 东北地区，西北（陕、甘、宁、新） 变暖幅度高于全国平均值；
2000
21000年
21世纪全球变化前景
将上升1.4－5.8℃