全球气候变暖:
人类面临的世纪挑战SPECIAL FOCUS
Global Warming: Challenges of Century to Human
近年来,人类经历了由于全球气候变暖带来的种种灾难,进而对全球气候变暖问题达成了共识。由于温室气体排放过量而造成的全球气候变暖及其带来的各种环境问题已经成为全球关注的焦点。
1 形势极为严峻
1988年11月,世界气象组织(WMO)和联合国环境署成立了“政府间气候变化专门委员会(IPCC)”,对世界范围内的气候变化和影响进行评估。IPCC分别在1990年、1995年、2001年和2007年发表了4份全球气候评估报告。在1990年的报告中,IPCC向人类警示了气温升高的危险;在1995年的第二份报告中,IPCC认为,“证据清楚地表明人类对全球气候的影响”;在2001年的第三份报告中,IPCC表示,有“新的、更坚实的证据”表明人类活动与全球气候变暖有关,全球气候变暖“可能”由人类活动导致。“可能”表示66%的可能性。而2007年的第四份报告则指出,气候变暖已经是“毫无争议”的事实,人类活动“很可能”是导致气候变暖的主要原因。“很可能”表示90%以上的可能性。这份报告指出,全球气温本世纪可能上升1.1至6.4摄氏度,海平面上升18至59厘米。如果气温上升幅度超过1.5摄氏度,全球20%到30%的
动植物物种将面临灭绝。如果气温上升3.5摄氏度以上,40%到70%的物种将面临灭绝。报告还警告,人类一些污染行为甚至将造成“突然且无法逆转的恶果”,如南北两极冰层消融、海平面突涨数米等。
《自然》(Nature)、《科学》(Science)和《时代周刊》(Time)等著名杂志上所发表的关于全球气候变暖问题的文章也在逐年增加。例如2006年4月,《时代周刊》以一只被融冰包围着的北极熊作为封面发表了全球气候变暖的专题报告,提醒人们:“要警觉,要非常
警觉!气候变化已经不是一个模糊的未来问题,它正在
费维扬 赵兴雷 周文戟
(左)《时代周刊》发表全球气候变
暖的专题报告
(下)《难以忽视的真相》海报
作者简介:费维扬(1939~ ),男,上海人,清华大学化学工程系教授,化学工程学家,中国科学院院士。长期从事液—液萃取分离的研究,在萃取等传质设备的数学模型和性能强化等方面进行了创造性的研究,成果突出;在应用理论知识和计算机辅助设计方法解决工程技术难题方面做出了重要贡献,曾获国家级科技奖二项,省、部级科技进步奖十二项,国际奖三项和发明专利四项。
各大洲几十年来发生的重大水灾数目/P h i l i p p e Rekacewicz, Emmanuelle Bournay, UNEPGRID-Arendal
以令人惊恐的速度破坏着我们的地球。”
《自然》杂志紧接着于2006年6月发表了题为“冰山消融的转折点”的新闻综述。作者认为,地球一旦经过某个目前还不为人知的极限,就将会引起全球气候的剧烈变化。这个极限就是冰山消融的转折点。在经过这个转折点后,冰山的消融过程将由最开始的外力驱动转化为内动力驱动,这个过程是不可逆转的。2005年北极夏季海冰的覆盖量比1979年到2000年的平均量减少了20%。如果全球变暖的趋势持续下去,到2040年北极冰帽很可能最终消失。北极的消失将不仅对北极熊这样的冰带动物的生存构成严
重威胁,同时也会影响大气环流和热盐循环等变化,最终
著组词组喜马拉雅山脉的冰川在今后半个世纪内将面临消失的危险/NASA
腌蒜苔的最简单做法可能影响整个地球的生态平衡。海平面的上升将给沿海城市带来致命的打击,城市文明可能毁于一旦,沿海居民将被迫向内陆迁移。
2006年,由美国前副总统戈尔(Al Gore)主演的关于全球气候变暖的纪录片《难以忽视的真相》(A n
中秋佳句简短inconvenient truth ,又译为“棘手的现实”)和同名图书以大量事实揭示了全球气候变暖的状况、影响和可能的危害。例如近50年来各大洲发生的重大水灾数目急剧增长,其中尤以亚洲为最甚。又如喜马拉雅山脉的冰川是长江、黄河、恒河、雅鲁藏布江等河流的源头,提供着全球40%人口的50%以上的饮用水。由于全球气候变暖,喜马拉雅山脉冰
川近年来正在加速消融,今后半个世纪内将面临消失的危险,其后果将十分严重。戈尔指出,面对气候危机人们将不得不改变生活的方式。该片获得了奥斯卡纪录片奖,戈尔和IPCC还共同获得了2007年度诺贝尔和平奖。
由于气候变暖,冰川消融已成为普遍的现象。作者曾参加过乌鲁木齐“河源1号”冰川(43.05°N;86.49°E)的考察。这条我国观测时间最长、观测要素最全面的冰川是一条双冰斗—山谷冰川,冰舌末端海拔高度3 731米,积累区最高延伸到海拔4 476米。1992年的面积为1.77平方公里。由于气候变暖,该冰川上部已断开,末端加速消融,不断退缩。这些冰川的消融和退缩可能引起今后地表水的大
量缺失,严重破坏生态环境。
一些科学家观察发现,对维持整个欧洲大陆气温起着至关重要作用的墨西哥暖流的流动速度正在变慢。如果冰山融化最终导致该暖流停滞,整个欧洲将失去热源从而重新进入冰河时代。这种可能性还在进一步研究和探讨中。但是,人
们普遍认为全球气候变暖将导致许多农业和畜牧业地区更为高温和干旱,从而影响世界的粮食产量和供给,使得人类的生存受到严峻挑战。
目前有大量证据表明,全球气候变暖的主要原因是人类活动造成的二氧化碳等温室气体的排放。2004年全球排放的温室气体的量已经达到了300亿吨。大气中二氧化碳等温室气体含量的增加一方面来自急剧膨胀的世界人口,而更主要和更根本的原因,是在人口增长背后的能源(主要是化石能源)和资源的消耗。尽管已经有越来越多的清洁能源在被开发和利用,但化石能源仍然是未来几十年内人类利用的主要能量来源。随着经济的增长和人口膨胀,预计到2020年,世界能源的消耗量将增长70%以上,如果不采取有效措施,将使二氧化碳的排放量增长50%以上。
英国学者Weidenfeld和Nicolson最近发表了《七年挽救地球》(Seven Years to Save the Planet)一书,他们认为如果温室气体的排放在2015年前还没有达到稳定状态,地球将在2015年7月进入不可逆转的恶性循环。
2 人们高度关注
全球气候变化的严峻事实,引起了人们的高度重视。如果不能千方百计地逆转气候变暖的趋势,那么在可以预见的未来,地球将面临更多的灾难,最终可能造成不可挽回的严重后果。为此,联合国等国际组织召开了一系列会议。例如:1992年6月联合国气候变化框架公约确定了稳定温室气体浓度的长期目标及人类应对气候变化的基本原则。1997年12月制定的《京都议定书》规定了定量的减排义务,引入三大基于市场的减排机制。2005年11月蒙特利尔会议从法律上确保《京都议定书》开始实际运行,开启“后京都时代的谈判”。在2007年12月的巴厘会议上又制定了“巴厘路线图”,规定在2009年之前达成新的减排协议,强调坚持公约和议定书的原则等。
拍了拍功能《京都议定书》正式生效后,根据共同而有区别的原
乌鲁木齐“河源1号”冰川正在加速消融/新榜网
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则,要求发达国家为应对全球气候变暖承担更多的历史责任。一些国际组织和发达国家推出了减排技术应对方案。如美国能源部提出了“未来电力(Future Gen)”和“21世纪远景(Vision 21)”计划,力图大幅度提高发电效率和降低二氧化碳排放。欧共体国家推出了“未来能源计划”,其重点是促进欧洲利用能源新技术,减少对石油的依赖,减少煤炭造成的污染,增加生物质能源、风能和其他可再生能源的利用。日本则试图大量建设核电站,并发展氢能利用的世界能源网络等。
中国政府一贯重视和认真、负责地应对气候变化问题。不仅签订了《京都议定书》,而且在“十一五”规划中首次把温室气体的控制排放作为国家目标,明确要求单位GDP 能耗比“十五”期末降低20%左右。2006年12月26日,科技部、中国科学院和中国气象局出版了《气候变化国家评估报告》。报告指出,中国自然生态系统极易受到全球气候变化的不利影响,未来本国自然灾害将有进一步加剧的可能。全球气候变化问题涉及国家发展空间问题。在参与应对全球气候变化的过程中,中国要担负起相应的责任,为保护全球环境做出积极贡献。2007年6月发布的“中国应对气候变化国家方案”更明确了中国应对气候变化的具体目标、基本原则、重点领域及其政策措施。
中国科技界也对全球气候变化问题进行了认真的思考和研究。在2004年5月召开了以“气候变化的应对战略”为主题的第232次香山学术讨论会。在2006年4月召开了以“温室气体的地下埋存及在提高油气采
收率中的资源化利用”为主题的第276次香山学术讨论会。2006年5月30日~6月1日召开了以“温室气体(二氧化碳)控制技术及关键问题”为主题的第279次香山学术讨论会。2007年中国科学院还完成了“大力加强先进二氧化碳捕集和封存技术研究的建议”的咨询报告。广大科技工作者对中国二氧化碳排放量急剧增长和全球气候变化可能给本国自然生态系统和社会经济发展带来的严重影响深为关切,呼吁加强为应对全球气候变化和温室气体减排的科学技术基础的研究。有关科技领导部门积极组织相关的基础和应用基础研究。一些企业也开始建立温室气体减排的中试和示范装置。
3 亟待采取行动
尽管全球气候变暖的严峻形势已引起了人们极大的关注,但是在目前的科学、技术和经济条件下,要实现《京都议定书》规定的定量减排义务、稳定温室气体浓度的长期目标还是困难重重。除非人类可以到有效的减排和隔离二氧化碳的方法,否则化石燃料的继续使用势必会带来对地球环境的不可逆转的影响。在全球范围内必须减少60%的二氧化碳排放才能真正防止全球气候变化,任务极为艰巨。看来遵循发展循环经济、建设生态文明的理念,努力推动节能减排至关重要。近来,人们对加速发展可再生能源,努力推进二氧化碳捕集、封存和提倡文明的生活方式等进行了许多讨论和实践。
3.1 加速发展可再生能源
《自然》杂志2008年8月发表了《没有碳排放的电能》
的封面文章。对水电、核电、太阳能、风能、地热和生物质
《自然》杂志封面
北极冰川融化,可能会使北极熊在60年内绝迹/本刊资料图片
能的发展作了综述,大力呼吁发展可再生能源,减少二氧化碳排放。作者认为太阳能的发展前景最好。由于科学技术的发展,在今后一二十年内,太阳能光伏发电和热发电的成本都可能减低一个数量级,特别是光伏发电技术可望取得革命性进展。
美国前副总统戈尔在2008年11月9日的《纽约时报》上发表了《变革的大气候正在形成》的文章。建议“我们应该立即制订大规模的投资计划,投资到可以拥有取代19世纪以来以碳为基础的能源技术,改用取之不尽、用之不竭的太阳能、风能和地热能”。他还建议筹建全国统一的智能电网和在国内实行碳排放收费制等。这些都有利于推动可再生能源的发展。
3.2 努力推进碳捕集和封存
《科学》杂志2007年2月发表了题为《为碳捕集做准备》的论文,指出即使在发电效率极大提高以及核能、太阳能、风能和生物能源的应用不断增多的情况下,世界各国,尤其是美国、俄罗斯、中国、印度和澳大利亚仍然严重依赖煤炭。看来,在非化石能源体系完整建立前,发展控制二氧化碳排放的能源技术是我们面临的最严重的挑战。目前采用碳捕集和封存技术将使发电厂的成本大幅提高,这对各国经济都是非常沉重的负担。但从长远的可持续发展观点来分析,碳捕获和封存可以使人类在保护自然环境的前提下利用自然资源,其代价比毫无节制地向大气排放二氧化碳所带来的严重后果要小得多。各国的科学家正在加强合作研究和探索,以期在高效利用能源和发展经济的同时,实施二氧化碳的减排、捕获和利用。各国政府也在考虑通过政策和制度限制二氧化碳的排放,并考虑给予适当的补贴来激励低碳经济的发展等。
迪迦奥特曼开头曲3.3 建设生态文明,提倡健康的生活方式
著名的生态学家莱斯特·布朗在《B模式:拯救地球 延续文明》一书中曾指出:“几十年来人们普遍关注:美国以占世界百分之五的人口,消费三分之一以上的世界资源”;“西方传统的经济模式——以化石燃料为基础、小汽车为中心、一次性产品泛滥的经济——显然在中国是行不通的……它也不适合其他发展中国家30亿同样做着‘美国梦’的人们。”
面对全球气候变暖和当前金融危机的严峻形势,促使人们对传统的“美国生活方式”进行反思,并采取了积极的行
荷兰海牙街头/本刊资料图片
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