-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
趋势
华北
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。
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。
氟里昂
甲烷
全球变暖基本事实
1750
（乾隆14年）
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。
400，000
300，000
200，000
100，000
显 变保
示 化存
十历
4
万 史万
2
年 纪年
0
‐2
尺 录二
‐4
度氧
(
‐6
‐8 ‐10 0年
偏 心 率
化 碳 含
)
周 期
量 及 温
度
近2.2Ma的氧同位数记录
是谁“夸大”了全球变暖
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
（ 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
同样方法可适用于地球的 三个极地:南极、北极和 青藏高原
就地截切冰芯，包装运回 内陆实验室。
全部过程必须保持C零度 以下温度。
75万年来南极气候史
南极东方站冰芯
42
325 300 275 250 225 200 175 150
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。
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
世界气象组织(WMO)规定把30年作为描 述气候的标准时段。
下垫面
天气预报
包括天气形势预报和气象
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。
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
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
考虑CO2和气溶胶共同作用，预估我国未来100年 气候变化，结果表明温度将继续上升。
10
8
6
温 度4 距 平 （2 ）
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
600
600
500
500
400
400
300
300
200
200
100
100
0 1000
1200
1400
1600
1800
1900
2000
21000年
21世纪全球变化前景
将上升1.4－5.8℃
Alps山脉冰川加速消融
2003.10.22 <法兰克福汇报> 奥地利厄茨山谷
1912
1938
1973
2003夏冰层消融外，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
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
17 Feb 2002
2002年Larsen冰架一块面积约 3250 km2 的冰体在35天内崩解
23 Feb 2002
05 Mar 2002
北冰洋 海 冰 厚 度 （ 1 0 年 平 均 ）
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；
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）
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。
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
气候变化的因素
（短波） 辐射
陆地 （长波）
辐射
吸收
云
反射
火山喷发：气体
发射
和火山灰颗粒 地幔放气：森林
大火
风
气－冰 相互作用
海冰
冰－海洋 相互作用
海－气 相互作用
洋流
径流 湖泊与河流
固体地球 陆面过程
冰川和积雪
工业排气
人类 活动
天气与气候
气候形成
三因素：
辐射
大气环流
两者研究范围的空间尺度基本一致， 但时间尺度有重要区别。
20世纪山地 冰川对气候 变化的响应
美国华盛顿州Cascade山脉 “南 Cascade 冰川”后退情 况 —1928年和2000年对比
(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）