什么是全球氣候變化? 它的影響又如何?
氣候變化的定義
根據(jù)政府間氣候變化專門委員會(huì)(
IPCC),氣候變化是指無論基于自然變化抑或是人類活動(dòng)所引致的任何氣候變動(dòng)。
聯(lián)合國氣候變化框架公約(
UNFCCC)的定義與IPCC的不一樣。UNFCCC將氣候變化定義為經(jīng)過一段相當(dāng)時(shí)間的觀察,在自然氣候變化之外由人類活動(dòng)直接或間接地改變?nèi)虼髿饨M成所導(dǎo)致的氣候改變。
溫室效應(yīng)
假若沒有大氣層,地球表面的平均溫度不會(huì)是現(xiàn)在的約14.5℃,而是十分低的-18℃左右。這溫度上的差別是由于一類名為溫室氣體所引致。
地球表面的熱量主要來自太陽,太陽輻射(可見光) 抵達(dá)地球后,令地球受熱。太陽表面的溫度約6000度攝氏,但地球表面的溫度只約15度攝氏,雖然兩者溫差很大,但如太陽一樣,地球也會(huì)釋放輻射。地球表面溫度較低,發(fā)出的輻射波段較長(紅外線),肉眼看不見,但仍可以將熱量散射回太空,令地球冷卻。
如果地球受熱和冷卻的程度相約,地球的長期平均溫度就會(huì)保持大致不變。
大氣層無溫室氣體的情況
空氣中的溫室氣體例如二氧化碳會(huì)阻礙地球?qū)崃可浠靥?。溫室氣體會(huì)吸收部份地球釋放的紅外線,然后再釋放紅外線,將部份熱量射回太空,但亦有部份熱量射回地球,形成所謂溫室效應(yīng)。
因此,如果大氣中的溫室氣體增加,地面吸收的輻射能量會(huì)比以前多,地球的氣溫就會(huì)上升。
溫室效應(yīng)的示意圖
人類活動(dòng)引致的氣候變化
根據(jù)在2007年2月2日發(fā)表的IPCC第四份評(píng)估
「2007氣候變化的物理基礎(chǔ):決策者摘要」,20世紀(jì)中期以來的全球平均氣溫上升,極有可能是基于人為的溫室氣體濃度上升。人類的活動(dòng)可直接影響各種溫室氣體的「源」和「匯」而因此改變了其濃度。
大氣層中主要的溫室氣體可有二氧化碳(CO2),甲烷(CH4),一氧化二氮(N2O),氯氟碳化物(CFCs)及臭氧(O3)。大氣層中的水氣(H2O)雖然是‘天然溫室效應(yīng)’的主要原因,但普遍認(rèn)為它的成份并不直接受人類活動(dòng)所影響。
受人類活動(dòng)影響,全球大氣CO2,CH4及N2O的濃度自1750年起急劇上升,現(xiàn)在的濃度已大幅超越工業(yè)革命前數(shù)千年經(jīng)冰蕊推算的濃度水平。全球CO2的增加主要是由于使用石化燃料及改變土地用途,至于CH4及N2O的增加則與農(nóng)業(yè)有關(guān)。
在過去10,000年(大圖)及自1750年(小圖)的二氧化碳、甲烷及一氧化二氮大氣濃度。圖中顯示由冰蕊量度(不同顏色表示不同的研究)及大氣樣本量度(紅線)的結(jié)果。大圖的右軸顯示對(duì)應(yīng)的輻射強(qiáng)迫力。(來源:政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC 2007)
全球變暖
溫室氣體濃度的增加會(huì)減少紅外線輻射放射到太空外,地球的氣候因此需要轉(zhuǎn)變來使吸取和釋放輻射的份量達(dá)至新的平衡。這令全球性的地球表面及大氣低層變暖。地球表面溫度的少許上升可能會(huì)引發(fā)其他的變動(dòng),例如:大氣層云量及環(huán)流的轉(zhuǎn)變。當(dāng)中某些轉(zhuǎn)變可使地面變暖加劇(正反饋),某些則可令變暖過程減慢(負(fù)反饋)。
全球平均氣溫在1906到2005年的一百年間升了0.74度。而在1956到2005年的50年,每10年上升0.13度,升幅是過去100年的兩倍。過去12年中(1997-2008),有11年(1998, 2005, 2003, 2002, 2004, 2006, 2007, 2001, 1997, 2008, 1999)名列最暖的12年內(nèi)。
全球平均表面氣溫的變化。變化是相對(duì)于1961-1990年的平均值。平滑曲線代表十年際平均數(shù)值,圓點(diǎn)代表每年數(shù)值。陰影部份為不確定間距。(來源:政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC 2007)
利用復(fù)雜的氣候模式,政府間氣候變化專門委員會(huì)在第三份評(píng)估報(bào)告估計(jì)全球的地面平均氣溫會(huì)在21世紀(jì)末上升1.4至5.8度。最新的第四份評(píng)估將估計(jì)略為更改至可能范圍1.1-6.4℃,最佳估計(jì)為1.8-4.0℃。
全球海平面上升
海平面受全球變暖的影響而上升,其物理成因主要有兩種:第一種是海洋上層的海水受熱而膨脹;第二種是冰川、冰冠以及格陵蘭和南極洲上的冰塊溶化后流入海洋,令海洋的水量增加。
根據(jù)政府間氣候變化專業(yè)委員會(huì)(IPCC) 2007年發(fā)表的第四次評(píng)估報(bào)告,全球海平面在1961至2003年間每年上升了1.8亳米,上升速度在1993至2003年間加快,約每年3.1毫米,并預(yù)料到21世紀(jì)末全球平均海平面會(huì)上升0.18至0.59米。
由測潮器(藍(lán)色)及衛(wèi)星(紅色)數(shù)據(jù)顯示的全球平均海平面上升變化。變化是相對(duì)于1961-1990年的平均值。平滑曲線代表十年際平均數(shù)值,圓點(diǎn)代表每年數(shù)值。陰影部份為不確定間距。(來源:政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC 2007)
由于各大洋及海域的水溫、海水含鹽量、洋流及風(fēng)場變化不一致,令海平面變化出現(xiàn)區(qū)域性差異。區(qū)域性的海平面變化受氣候變化影響,會(huì)出現(xiàn)一些年際變動(dòng),這些變動(dòng)的幅度可能比全球的海平面變化較大。
對(duì)人類生活的潛在影響
跟據(jù)在2007年4月6日發(fā)表的IPCC第四份評(píng)估
「2007氣候變化的影響、適應(yīng)性和脆弱性:決策者摘要」,全球平均氣溫變化帶來的主要影響如下:
全球平均氣溫變化帶來的主要影響。圖中黑線連結(jié)影響,虛線顯示影響隨氣溫上升而持續(xù)。文字的最左邊表示影響的大約初始溫度。(來源:政府間氣候變化專門委員會(huì)IPCC 2007)