我国气候与环境变化及其影响与对策,本文主要内容关键词为:对策论文,气候论文,我国论文,环境论文,此文献不代表本站观点,内容供学术参考,文章仅供参考阅读下载。
在全球气候持续变暖的背景下,我国也面临众多的气候与环境问题,其中最突出的是水资源短缺、干旱与洪涝频发、土地沙漠化加剧、水土流失面积扩大、山地灾害加剧、大气成分改变及海平面上升等。目前我国经济正处在高速发展时期,同时也是环境污染和生态破坏十分严重的时期。总体上看,我国气候与环境问题的特点是:发达国家近百年来在工业化过程中分阶段出现的问题在我国短短20年的发展中集中体现了出来,呈现复合性特征。能源、交通(特别是城市汽车尾气)、城市化过程、大型工业开发区的发展等造成的温室气体排放快速增长以及以颗粒物、二氧化硫、氮氧化物等为主要污染物的大气环境污染问题日趋严重,环境污染物排放总量不断增加,污染范围继续扩大。这些都对我国的气候、环境产生巨大冲击,并严重威胁着我国经济在21世纪的可持续发展。
坚持和落实科学发展观,建设创新型国家和和谐社会,首先要摸清我国过去和现在气候与环境变化的状况,掌握未来可能的发展趋势。根据我国的实际情况,认真分析和正确理解气候与环境演变对自然生态系统和经济社会系统影响的深度和广度,进而提出相应的适应及减缓气候变化对策,是我国在可持续发展过程中必须认真对待并加以解决的重大课题之一。
1 我国的气候变化
近百年来我国的气候变化和全球趋势基本一致,但是又有其区域特点。我国近百年增暖的幅度为0.5—0.8℃/100a。在这个时期,我国出现了两个明显暖期:1920—1940年代与1980年代以后。近百年我国东部降水量无长期变化趋势,但我国的雨型发生了年代际变化:由1950—1970年代的北方多雨、南方少雨转变为1980—1990年代的北方少雨、南方多雨。我国西部降水量近二十年明显增多,以新疆最为显著。
1949年建国以后,我国发生了翻天覆地的变化,特别是在改造自然的过程中,工农业生产和土地利用都对气候产生了很大影响;1950年以后,无论是年平均温度还是冬季温度,大部地区都有明显的变暖趋势;从1986/1987年的冬季开始,至今我国已经经历了19个暖冬(仅2004/2005年的冬季为正常)。过去50年气温升高最显著的地区是华北、内蒙古东部以及东北地区;我国西部、华南降水呈增加趋势,华北、东北大部降水呈减少趋势。
天气气候极端事件的发生频率也出现了变化。我国的极端降水事件趋多、趋强。极端降水平均强度和极端降水值都有增强的趋势,尤其在1990年代,极端降水量比例趋于增大。长江及长江以南地区年降水量和极端降水量趋于增加,极端降水值和降水事件强度有所加强。江淮流域暴雨洪涝事件发生频率增加。
近十几年来,我国北方干旱事件发生频率增加。特别值得重视的是,华北地区近二十多年来干旱不断加剧的形势十分严峻。1960年代中期至1970年代中后期,华北由湿润向干旱过渡;从1970年代后期开始至今,华北的干旱不断加剧。1990年代后期以来华北地区更是连年出现大旱,1997年、1999—2002年,不少地区连续5—6年遭遇干旱。
夏季高温热浪增多。1990年代中期以后最高温度大于35℃的高温日数显著增多。从北方总体平均看,白天温度极端偏高的日数除华北南部地区趋于减少外,大部分地区趋于增多,西北一些地区增加趋势最为明显。同时,其他方面的极端天气气候事件的发生频率也出现了明显的变化,如霜冻日数下降,低温冷害减少,雪灾发生几率增加,沙尘暴趋于减少等。
2 我国生态与环境的变化
冰川融水是我国西部地区对经济社会发展至关重要的水资源的主要来源。在全球变暖的大背景下,我国西北的冰川面积显著减小,据预计到2050年还可能再减小27%。对新疆天山乌鲁木齐一号冰川进行的连续观测表明,从1962年以来冰川末端的位置逐年退缩,到1994年两个原本连在一起的冰川变成了两个独立的冰川。1995年以来,青藏公路沿线地面下5米深度处的地温变化呈升高趋势。我国三大积雪地区的积雪变化显示,新疆和青藏高原的积雪是增加的,而东北和内蒙古积雪变化不明显。
对河流径流的估算表明,除松花江上游和黄河上游的径流有所增加外,其他主要流域的径流量都呈减少趋势。例如,近二十多年来,黄河花园口以上流域的降水和径流量逐年减少,径流量则由1950—1960年代的597—657亿立方米减少到1990年代的455亿立方米。从全国来看,从1960年代到本世纪初,全国的湖泊面积大幅度减少,这主要是人类活动所造成的。我国西北各大湖泊,除天山西段赛里木湖外,水量平衡均处于入不敷出状态,自1950年代以来,湖泊均向萎缩方向发展,有的甚至干涸消亡,每年平均有二十多个湖泊消失。我国的湿地面积也大大减少。东北三江平原1949年湿地面积534万公顷,2000年只有95万公顷。松嫩平原湿地1950年代为329万公顷,2000年重要湿地仅存65万公顷。
我国的森林覆盖率,在距今四五千年前曾达到60%,而20世纪末仅为17%。地表植被类型也发生了很大的变化,草原和荒漠分布范围向我国西部和高海拔地区扩展。草原面积不断地减少,退化速度不断加快。1970年代中期退化草原面积占全国草原面积的15%,1980年代中期占30%以上,1990年代中期达到50%以上,到21世纪初已增加到90%。特别是我国北方内蒙古、新疆、青海、甘肃等重点牧区1980年代中期退化草地面积占可利用草地面积的40%,1990年代中期已达到50%,并仍以每年200万公顷的速度在退化。
因为全球变暖,我国海平面呈上升趋势,最近50年上升的速度是每年1—2.5毫米。海平面的不断上升将使许多海岸区遭受洪水泛滥的机会增大,遭受风暴影响的程度和严重性加大,尤其是在珠江三角洲、长江三角洲和渤海湾地区。红树林、珊瑚礁等海洋生态系统也发生了退化,如红树林面积已丧失66%,海南和广西海域已发现不同程度的珊瑚白化和死亡现象。1970年代以来,渤海和黄海北部冰情变化有减轻趋势。赤潮灾害1980年代后趋于频繁。
3 我国气候与环境变化的原因
自然和人为因素是导致气候变化的两个主要原因。在自然因素中,太阳活动、火山活动、海洋和陆地状况,青藏高原和亚洲季风的变化对东亚区域气候变化有着重要影响。在人为因素中,大气中温室气体浓度和各种气溶胶含量的增加以及土地利用和土地覆盖变化的效应可能是引起我国气候年代以上尺度气候变化的重要原因。
目前,多数学者认为过去50年的全球变暖可能主要是由大气中的二氧化碳等温室气体浓度增加引起的。我国青海瓦里关山大气二氧化碳浓度的观测结果显示,近十几年来大气中二氧化碳浓度呈逐年上升趋势,在1990年代初为355ppm左右,到2002年已达到370ppm左右。这一变化趋势同世界其他地区的观测结果是一致的。全球和我国地区气候变化的检测分析表明,我国近一百年特别是近五十年来的地表气温变化可能主要是由于大气中二氧化碳等温室气体浓度增加引起的。太阳活动和火山活动等自然因素可能对我国20世纪早期的气温变化影响比较明显,而对近五十年来显著增暖的作用可能不大。但是,增强的温室效应是否对我国的降水分布型变化造成了影响,目前还无法给出明确答案。
近几十年内,特别是1980年代初以来,我国大气中硫酸盐、硝酸盐和黑碳等气溶胶含量呈明显增家趋势。气溶胶含量增加不仅直接引起我国东部城市或区域性空气质量下降,导致大气环境质量严重恶化,而且可能也对我国近几十年来的局地和区域性气候造成了影响。气溶胶对气候最明显的影响就是我国东部大范围地区日照时间和太阳辐射显著减少,华北地区减少尤其显著。我国东部地区近地面气温、降水分布形势、地表蒸发量等可能也在一定程度上受到气溶胶含量变化的直接或间接影响。一些研究指出,我国东部长江流域和华南降水增多、华北地区降水减少可能与气溶胶含量的增加有关。我国东部大范围地区特别是华北地区地表蒸发量的减少可能也和气溶胶含量增多及其引起的太阳辐射的减弱有关。
我国的土地利用和土地覆盖变化具有久远的历史。由于人类活动的影响,历史上我国东部特别是华北和黄土高原地区的植被经历了巨大的变化,主要表现为原生森林和草原植被转化为农田,森林覆盖率持续下降,陆面性状发生了明显改变。模式模拟分析表明,我国历史时期土地利用和土地覆盖变化可能已经使得部分地区夏季温度升高,陆地蒸发量下降,一些地区夏季的降水量有所减少。也有研究表明,区域性土地利用或覆盖变化还有可能导致季风环流强度变化,影响我国东部地区的降水空间分布特征。此外,我国迅速的城市化还造成局地下垫面性状显著变化,并同人为热源释放一起致使城市边界层的净热量收入不断增多,市区热岛效应强度持续上升,引起城市及其邻近地区气候的显著变化。在北京等大城市市区或近郊区的气象站,城市热岛效应增强因素对近四十年平均地表气温增暖的贡献可达到40%以上。有研究表明,城市化可能也致使我国东部个别大城市市区降水量和降水强度增加。
4 我国未来气候变化的利弊分析
气候变暖与经济发展将导致能源结构的调整,可以预期能源需求增加,水资源短缺,工业生产能力和经济效益将受到影响;异常气候出现频率增加将导致农、林、牧、渔业生产力与布局的变化,必然影响下游深加工工业;交通运输业基础设施成本增加,运营效率降低,且交通安全隐患增大;气候变化对生态系统和生物多样性的影响,尤其是某些极端天气气候事件频发及与气候变化有关的疾病传播,可能使旅游业受到威胁,使保险业和金融投资领域的风险和机遇增大;为改善人类生活环境质量和保证人体健康,社会公共医疗保障系统的负担将加重。
预计到2050年,大部分地区冰川融水将呈持续增加趋势,径流增加有利于干旱区工农业生产,但藏东南地区冰川洪水和冰川泥石流爆发的几率将会增加。内蒙古、北疆和青藏高原稳定积雪区降雪量呈增加趋势,对春季径流的调节有所增强。在气候变暖背景下,冻土将全面、持续退化,对冻土区生态环境、工程环境和河湖水文等产生重大影响,并将对青藏高原气候产生重要反馈作用。我国森林生产力可能有所提高,各类树种分布区都将向北推移;草原、草甸面积呈减小趋势,草地退化,质量和产量均下降。生物多样性减少,物种迁移和消亡的概率明显增加。由于升温影响,蒸发和干燥度呈增加趋势,沙漠化自然过程可能不会减缓;通过合理的人类活动干预,沙漠化发展趋势可受到遏制。土壤盐碱化发展的总趋势是:华北及东部地区土地盐碱化将继续发展;西部地区土地盐碱化趋势将有所减缓;沿海地区积盐条件依然存在,土地脱盐碱进程延缓。合理利用水资源是减轻土壤盐碱化的重要途径。在各项措施得到有效实施后,水土流失将得到减缓。
据预测,到2100年,我国北方降水日数可能会增加,南方大雨日数可能会增加,极端天气气候事件可能会增加,海平面继续上升,冰川继续退缩。未来气候的这种变化对我国经济社会的发展既有正面的影响,也有负面的影响,其中负面影响更受关注。因为我国人口众多,负面影响对我国的国家安全会带来重大影响。气候变化对水资源的影响很大,在干旱年份全球变暖可能会大大加剧华北、西北等地区的缺水。气候变化对重大工程也有影响,比如长江上游降水量的增加,会导致地质灾害频率增加,对三峡水库的用水发电、航运等带来一些负面的影响。另外,我们在世界屋脊修建的青藏铁路和公路都会因气候变化而影响其安全运营。
5 气候变化给我国带来的挑战和机遇
(1)国际上要求我国减排温室气体的压力越来越大
目前,我国二氧化碳排放量,甲烷、氧化亚氮等温室气的排放量也居世界前列。预计到2025—2030年,我国的二氧化碳排放总量很可能超过美国。虽然仍低于发达国家的人均二氧化碳排放水平,但已丧失人均二氧化碳排放水平低的优势。由于技术和设备相对陈旧、落后,能源消费强度大,我国单位国内生产总值的温室气体排放量比较高。如果长期不减排,我国参与《联合国气候变化框架公约》活动时遭受的压力将会越来越大,如处置不当,有可能会影响我国的国际形象和地位。
(2)我国减排温室气体的潜力受能源结构、技术和资金的制约问题
应对全球气候变化问题,将对世界各国的经济发展模式、技术发展方向、能源市场结构等产生重大影响。由于在我国一次能源消费中,煤炭约占70%,受能源结构的制约,我国通过调整能源结构来减少二氧化碳排放量的潜力有限,如果近期就承担温室气体控制义务,我国的能源供应将受到制约。我国人均能源消费只有世界平均水平的53%,同时因缺少相应的技术支撑,我国的经济发展将受到严重影响。
发达国家的减排成本大约在76—666美元/吨碳,而发达国家履行义务对其经济(GDP)的影响损失则在0.2—2.0%左右。我国的减排成本在100美元/吨碳,虽然低于发达国家,但也很高。这必将对我国的经济增长、国际竞争力和国际贸易造成极为不利的影响,因而我国的能源结构和减排成本决定了我国不可能过早地承诺减排义务。在相当一段时期内,我国应坚持“节约能源、优化能源结构、提高能源利用效率”的能源政策,实际上在过去20年中这个政策的执行已取得了巨大成效。1995年与1980年相比,技术节能量为4.25亿吨碳,减少二氧化碳排放2.6亿吨碳,实际上为减缓二氧化碳排放的增长做出了贡献。这意味着我国通过提高能效来减少二氧化碳排放量尚有一定潜力,但是需要相当的技术和资金作为保证。通过“清洁发展机制”项目,从发展中国家获得减排抵消额。这将为发展中国家获得新的投资和技术转让带来新的机遇。
6 应对气候与环境变化的措施
采取适应性措施可以减轻气候与环境变化造成的负面影响;采取减缓措施,控制和减少污染物和温室气体的排放,可在源头上减缓气候与环境变化的速率和程度。在可持续发展框架下应对气候变化,需要综合考虑减缓与适应之间的协同作用,以权衡取舍。
(1)气候变化的适应对策
为避免气候变化给我国区域经济和生态环境造成不良影响,充分利用气候变化对我国部分地区或部门发展可能带来的机遇,趋利避害,保障社会经济可持续发展,除了根据温度、水资源、生物等气候与环境因子的空间格局与演化趋势,调整生产结构与生活方式外,还要认真采取水资源、海岸带、农业、森林、草原、人类健康等方面的适应对策,特别要重视需在现有认识基础上,选择有利于对付气候和环境变化及其影响和有利于促进经济发展与社会进步的“无悔”对策和措施,形成有利于资源节约和环境保护的产业结构和消费方式,实现经济效益、社会效益和生态效益相统一。适应气候与环境变化是一项长期的战略性任务,既需要纳入国家、地方和部门的可持续发展规划,以便未雨绸缪;又要利用工程手段,增强抵御气候和环境灾害的能力。
(2)气候变化的减缓对策
在充分考虑国家长期社会经济发展需要的前提下,积极采取多种减缓措施,坚持把减缓气候变化的核心技术作为优先领域,加大研发投入,加快先进技术产业化步伐;实施节能优先的能源政策,对能源生产、输送、加工、转换到最终利用的全过程实施节能管理;积极开发可再生能源技术、先进核能技术以及高效、洁净、低排放的煤炭利用技术和氢能技术,重点突破可再生能源发电技术、太阳能建筑一体化技术以及生物质液化、气化技术,积极研发太阳能光伏发电技术;转变经济增长模式,坚持走技术含量高、经济效益好、资源消耗低、环境污染少、人力资源优势得到充分发挥的新型工业化道路;改进土地利用方式,加强森林资源的保护和管理。结合国家重点生态建设综合治理工程,大力推进植树造林;减缓气候变化战略与国家可持续发展战略相协调。当前以解决国内日益严重和紧迫的环境污染问题和能源资源供应紧缺问题为驱动力和切入点,推进减缓气候变化战略的实施,并将减缓碳排放作为国家能源战略的重要目标。
到2020年,通过发展高效、清洁化能源技术,先进核能技术和可再生能源技术,建立相应完善的工业体系,在减缓国内资源供应紧缺和区域环境压力的同时,力争使GDP碳排放强度的年下降率超过3%,比2000年降低40%以上。通过加强林业的保护、管理和造林,以及加强农田和草场管理,使农业碳吸收以1990年为基准年争取年增长量达1.2亿吨碳。到2050年,建立与我国基本实现现代化相适应的资源节约、环境友好、结构多元、与经济和社会发展相协调的可持续能源体系框架,在可再生能源技术、清洁燃料技术和氢能技术等先进能源技术方面达到世界先进水平。