联合国气候变化框架公约.ppt
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近百年来全球和中国的气候正经历一次以变暖为主要特征的显著变化,它对世界和我国的生态系统和社会经济产生了并将继续产生重大的影响。
目前全球变暖问题已成为各国政府和科学界共同关心的重大问题,也是我国政府和科技界十分关心的重大问题。
一、气候变化的事实和科学认识二、气候变化的影响三、全球气候变化给我国带来的挑战和机遇四、结论与建议,目录,太阳(短波)辐射,陆地(长波)辐射,冰川和积雪,吸收反射发射,云,风,火山喷发:
气体和火山颗粒,气冰相互作用,海冰,海气相互作用,径流,人类活动,陆面过程,湖泊与河流,洋流,冰海洋相互作用,一、气候变化的事实和科学认识,天气与气候天气是指短时间(几分钟到几天)发生的气象现象,如雷雨、冰雹、台风、寒潮、大风等。
气候是指长时期内(月、季、年、数年、数十年和数百年等)天气的平均或统计状况,通常由某一时段的平均值以及距平均值的离差(距平值)表征,主要反映一个地区的冷、暖、干、湿等基本特征。
1、基本概念,气候变化,平均状态变化,离差幅度变化,引起气候变化的因素自然波动:
太阳辐射的变化、火山爆发等;人类活动:
温室气体和硫化物气溶胶的排放、土地利用的变化等。
温室气体种类和作用,化石能源燃烧活动(二氧化碳CO2等)化石能源开采过程(二氧化碳CO2和甲烷CH4)工业生产过程(二氧化碳CO2)农业和畜牧业(甲烷CH4)废弃物处理(甲烷CH4和氧化亚氮N2O)土地利用变化(二氧化碳CO2),排放温室气体的人类活动,CO2,CH4,N2O,H2O,地表吸收,太阳短波辐射,地表长波辐射,增温效应,温室效应:
温室气体能吸收地表长波辐射,使大气变暖,与“温室”作用相似。
若无“温室效应”,地球表面平均温度是18,而非现在的15。
增强温室效应示意图,大气顶,地面,(a),S,240,L,Ts=15,240,(b),240,236,(c),240,Ts=15+1.2,240,Ts=15,CO22,水汽CO2等,CO22,S,L,S,L,图(a):
自然的“温室效应”。
图(b)和(c):
由CO2增加引起的增强“温室效应”,它引起全球变暖。
夏威夷MaunaLoa观象台测量的大气CO2浓度变化,现已达到368ppmv(百万分之一体积)。
2、全球气候变化的基本事实(据IPCC第三次评估报告),中国青海省瓦里关山大气本底站的大气CO2浓度测量结果,1990,1991,1992,1993,1994,1995,1996,1997,1998,1999,2000,2001,345,350,355,360,365,370,375,浓度,CO2,(ppmv),年,工业化(1750年)以来,大气中温室气体明显增加。
年,1000,1200,1400,1600,1800,2000,280,300,320,340,360,浓度,(ppmv),CO2,南极LawDome冰芯资料显示的近1000年大气CO2浓度,4,2,0,-2,-4,-6,-8,-10,400,000,300,000,200,000,100,000,0年距今,温度距平(),目前的CO2浓度是42万年的最大值。
人类活动扰动,南极东方站(Vostok)测量的大气CO2浓度变化,1000,1400,1200,1600,1800,2000,0,0.5,-0.5,1.0,年,北半球地表温度变化,1998年,温度距平(),20世纪是过去1000年中最温暖的100年。
温度距平(),1860,1880,1900,1920,1940,1960,1980,2000,-0.8,-0.2,0,0.4,0.8,0.6,0.2,-0.4,-0.6,年,过去140年间全球升温0.40.8(平均0.6);13个最暖年份出现在1983年以后。
近140年来全球温度变化(相对于19611990年),中高纬度陆地变暖最明显,-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81,增温速率(/10年),近百年全球温度变化速率(19012000年),19762000年全球冬季温度明显上升,冬季温度变化趋势(19762000年),-1-0.8-0.6-0.4-0.200.20.40.60.81,增温速率(/10年),中高纬大陆地区降水明显增加,非洲降水明显减少,-50%-40%-30%-20%-10%010%20%30%40%50%,降水增长速率(%/世纪),年降水变化趋势(19001999年),自然强迫人类活动强迫,自然强迫,模式结果观测结果,模式结果观测结果,模式结果观测结果,温度距平(),温度距平(),温度距平(),年,人类活动强迫,同时考虑自然变化和人类活动的共同作用才能更好地模拟18602000年气候演变。
近50年的气候变化主要由人类活动引起。
年,年,小结全球气候变化、最近100年是过去1000年中最暖的,最近20年是过去100年中最暖的;、温度的升高与CO2浓度的升高是同步的,最近50年全球变暖主要由人类活动造成;、全球升温不均匀,陆地比海洋明显,高纬比低纬明显;、冬季出现全球性的明显增温;、全球降水在中高纬地区有所增加,非洲出现长期干旱。
中国西部,中国东部,温度距平(),年,与全球增温趋势基本一致。
2040年代和80年代以后出现了明显增暖。
3、近百年中国气候变化的事实(据西部环境演变评估报告),近50年中国年平均温度变化,我国已经连续经历了16个暖冬。
年,冬季,年平均,温度(),近50年增温速率,中国东北、西北和华北地区气候变暖最为明显。
近50年降水变率,华北地区降水明显减少;西北干旱区降水增加。
小结中国气候变化、最近16年连续出现全国性暖冬;、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;、华北等地区出现干旱化趋势;、去冬今春的气候偏暖、偏干,沙尘暴天气发生频繁。
4、未来全球和中国气候的预测,预测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测了未来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)预测2100年将排放50350亿吨碳,导致大气CO2浓度由368ppmv增到5401000ppmv。
过去和未来大气CO2浓度的变化,年,预计,全球平均地表温度在未来100年将上升1.45.8,这可能是近一万年中增温最快的。
多个模式在不同排放情景下的结果,年,100011001200130014001500160017001800190020002100,4.5,4.0,3.5,3.0,2.5,2.0,1.5,1.0,0.5,0.0,-0.5,-1.0,1000年到2000年地表温度的变化,北半球代用资料,全球器测资料,全球预测,6.0,5.5,5.0,考虑CO2和气溶胶共同作用,预测我国未来100年气候变化,结果表明温度将继续上升。
1900,1950,2000,2050,2100年,10,8,6,4,2,0,-2,-4,HadleyGFDLDKRZCSIROCCSRCCCmaNCAROBS,温度距平(),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。
预测增温图,2030年,2050年,西北,华北,全国,降水距平(mm),降水距平(mm),降水距平(mm),0,50,100,150,-50,-100,0,50,100,150,-50,-100,0,50,100,150,-50,-100,1900,1950,2000,2050,2100年,未来100年我国降水呈增加趋势,西北增加的趋势明显,不确定性温室气体排放情景是假设的;预测结果的不确定性:
资料不完整,模式物理过程不完备(如云和辐射的作用),降水模拟和区域气候模拟误差比较大。
4、气候变化预测的可信度和不确定性,可信度全球平均结果长期变化趋势,小结气候变化预测、预测表明,全球变暖将继续下去;、由于硫化物气溶胶排放的减少,将来增暖的速率将比过去100年更快;、降水会在部分地区有所增加,同时年际变率也会增加;、在温室气体浓度稳定后,全球变暖趋势将会持续下去。
温度,降水,气候变化,人类健康,农业,自然植被,水资源,海岸带,生物多样性,二、气候变化的影响,全球变暖造成的影响广泛、复杂而又深远,是全方位、多尺度和多层次的,既有正面影响,也有负面效应,但负面影响更受关注。
分两方面介绍:
自然生态系统社会经济系统,1、气候变化对自然生态系统的影响,森林,草原,荒漠,高山,河口湾,海岸带,海洋,湖泊,草原和荒漠分布范围向我国西部和高海拔地区扩展,温带森林草原,热带季风雨林,亚热带常绿阔叶林,暖温带常绿落叶阔叶林,暖温带落叶阔叶林,温带针叶阔叶混交林,寒温带针叶林,温带草原,温带荒漠,高原森林和草原,高原草原,高原荒漠,40008000年前,现代,当前,2050年,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。
未来主要植被类型分布可能发生明显变化,未定义,温带森林草原,热带季风雨林,亚热带常绿阔叶林,暖温带落叶阔叶林,温带针叶阔叶混交林,寒温带针叶林,温带草原,温带荒漠,西藏高山植被,生物多样性可能减少,云南松,落叶松,马尾松,2030年我国主要树种分布面积的变化(%),油松,扩展现有消失,1920,1940,1960,1980,2000,2020,1900,5,10,15,年,1970年,2000年,高山生态系统对全球变暖十分敏感山地冰川普遍退缩,冰川面积(平方公里),乞里马扎罗山脉(坦桑尼亚),西北冰川面积从小冰期至今减少24.7%;到2050年,将继续减少27.2%,届时中国冰川在350年中将损失二分之一;,以乌鲁木齐河源一号冰川为例:
1964年:
48.2km2;1992年:
40.9km2,面积减少15%。
我国冰川也出现退缩现象,1994,1986,1980,1973,1962,小冰期后期以来的变化,1962年以来连续退缩情况,天山乌鲁木齐河源1号冰川,断开,(地面立体摄影),青海湖(a)近百年和(b)近六百年水位变化的重建曲线,湖泊水位下降、面积萎缩,年,年,湖水位(米),湖水位(米),1960,1970,1980,1990,4000,4500,5000,湖面积(平方公里),年,下降约12米,缩小670多平方公里,全球变暖引起海平面上升,20世纪上升最快,从1900年全球平均上升10-20厘米,我国海平面上升趋势明显,未来还将继续升高。
预测未来100年上升幅度28-68厘米。
近五十年海平面明显上升,平均上升速率为每年2.6毫米。
近几年上升速率加快。
我国海岸带经济将受到严重冲击,河口湾生态系统和海洋生物资源将受到严重影响,海平面上升将影响河口湾生态系统和海岸带经济,广州,北京,天津,上海,汕头,1:
辽河下游平原2:
华北平原3:
华东平原4:
涵江三角洲5:
珠江三角洲6:
广西沿海平原7:
琼北平原8:
台湾沿海平原,1,2,3,4,8,5,7,6,中国沿海平原脆弱带,(70%大城市、一半人口和60%国民经济生产位于海岸带低洼地区),全球变暖可能会导致极端气候事件增多,干旱,高温,暴雨,大风,沙尘暴,雷暴,洪涝,厄尔尼诺,小结对生态系统的影响、全球变暖已明显影响自然生态系统,表现在冰川的退缩、植被分布范围向高海拔地区延伸、海平面升高等;、一些自然生态系统(如珊瑚礁、红树林、高山和海岸带等)对气候变化表现出脆弱的特征,可能遭受严重的、甚至不可恢复的破坏;(脆弱是指系统适应不利影响的能力低)、由于自然生态系统对气候变化存在不同时间尺度的滞后效应,未来脆弱系统的数目可能会增加,遭受破坏的地理范围也可能增大。
2、全球变暖对国民经济的可能影响,农业生产,水资源,能源,人类健康,(以敏感与脆弱区最严重),农业可能受全球变暖影响最大,许多地区作物减产。
我国农业将面临三个突出问题:
产量波动可能增大,布局和结构将变动,成本和投资将增加,减产5-10%,种植制度和作物品种改变,肥料、杀虫和除草剂增加,-60%,-40%,-20%,0%,20%,40%,60%,冬,小,麦,灌,溉,冬,小,麦,春,小,麦,灌,溉,春,小,麦,单,季,稻,早,稻,晚,稻,春,玉,米,灌,溉,春,玉,米,夏,玉,米,灌,溉,夏,玉,米,到2030年,我国种植业产量可能会减少510,三大主要作物产量均以减产为主(温度升高,旱涝加剧,水短缺等),我国三大作物产量的变化范围,增产,减产,全球变暖将影响整个水循环过程,水循环将加强,我国七大流域天然年径流量整体上将呈减少趋势,松花江,辽河,京津唐(海河流域),黄河(贵德以上),黄河(贵德兰州),黄河(河口龙门),黄河(龙门花园口),淮河,汉江,东江,径流的变化率,0,-10,-20,10,20,30,(%),2030年,(据四种气候与水文模式预报),珠江,浙闽,汉江,赣江,淮河,黄河,海滦河,内陆河,辽河,黑龙江,16,12,8,4,0,2030年我国各流域蒸发变化(),HD模型,MPI模型,我国各流域年平均蒸发将增大,蒸发量增加百分比(),2030年我国部分地区或流域可能增加的缺水量(95%保证率),干旱年份,将大大加剧华北、西北等地区的缺水,我国水资源供需矛盾可能会加剧,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,全球变暖将影响人民生活,夏季高温导致降温所需能源增加,造成用电受到限制,暴雨洪涝和海平面升高引起许多低洼和沿海居住区危险性增加,人居环境,人类健康,日常生活,小结对社会经济的影响、全球变暖的影响全面而深刻的,会对社会经济造成诸多不利影响,有些是不可逆的;、未来30年内我国农业产量因气候变暖可能下降,但不致明显影响粮食安全;、未来我国水资源供需矛盾可能加剧。
三、全球气候变化给我国带来的挑战和机遇,全球气候变化问题,不仅是科学问题、环境问题,而且是能源问题、经济问题和政治问题。
1979年第一次世界气候大会呼吁保护气候1988年世界气象组织和联合国环境规划署组建政府间气候变化专门委员会(IPCC)联合国大会通过保护气候的决议1990年第二次世界气候大会呼吁制订保护气候的公约。
联合国大会决定启动公约谈判。
1992年联合国气候变化框架公约(UNFCCC,简称气候公约)开放签署,我国签署并批准1994年气候公约生效1995年气候公约第一次缔约方大会决定启动议定书谈判1997年京都议定书通过,目前尚待生效,1、国际社会应对全球气候变化挑战的历程,2、气候变化框架公约和京都议定书国际社会应对全球气候变化挑战的行动意愿,最终目标:
稳定温室气体浓度水平,以使生态系统能自然适应气候变化、确保粮食生产免受威胁并使经济可持续发展。
基本原则:
共同但有区别的责任(历史上和目前温室气体排放主要源自发达国家,发展中国家人均温室气体排放仍相对较低)。
气候变化框架公约的主要内容,率先采取减排行动,使2000年温室气体排放回复到1990年水平;向发展中国家提供资金和技术。
发达国家义务:
发展中国家义务:
编制国家信息通报,其核心内容为提供温室气体排放源和吸收汇的国家清单;制定并执行减缓和适应气候变化的国家计划。
发展中国家履行上述义务的程度取决于发达国家资金和技术转让的程度。
京都议定书的主要内容,发达国家义务:
在20082012年内将二氧化碳等温室气体排放量在1990年排放水平上平均减排5.2%。
发展中国家义务:
继续履行公约已有的义务。
温室气体具体减排指标,欧盟:
8美国:
7日本:
6,澳大利亚:
8,%,%,%,%,3、全球气候变化给我国带来的挑战和机遇,国际上要求我国减排温室气体的压力越来越大,1990,2000,2020,2030,2010,2050,2075,2100,0,5,10,15,20,25,30,年,目前我国的CO2排放量已位居世界第二,20252030年间很可能超过美国,成为世界第一。
我国在世界CO2排放中的比例,(%),(1吨碳3.7吨CO2),我国人均CO2排放量目前低于世界平均水平,20302035年后会超过。
主要国家人均CO2排放(吨/人),(1吨碳3.7吨CO2),主要国家单位GDPCO2排放(千克/美元),我国单位GDP排放CO2高,(1吨碳3.7吨CO2),美国、欧盟等发达国家认为我国是“发展中国家中的大国”,也是“温室气体排放的大国”,一直想压我国承担新义务。
如美国拒绝京都议定书借口之一是没有规定中国和印度等减排。
希望我国减排的还包括一些发展中国家,如小岛国。
发达国家将气候变化问题列为双边外交的重要议题,美国前总统克林顿曾致函江主席,希望中国能承担义务。
前副总统戈尔曾多次致函朱总理,希望两国“共同担负保护全球气候的责任”。
美国总统布什今年访华提出建立中美气候变化联合工作组。
日本和加拿大等将气候变化列为双边环境合作的重要内容,并将减排效果作为提供资金和技术的前提条件。
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。
减排温室气体,涉及:
调整能源结构;限制化石能源消费总量;开发和应用节能和新能源技术;改变生活方式和能源消费模式等。
在国内,减排温室气体的潜力受能源资源结构、技术和资金的制约,我国一次能源消费结构中煤炭约占70%,是少数几个以燃煤为主的国家之一。
技术、设备相对陈旧、落后,能源消耗强度大。
调整能源结构受能源资源结构的制约。
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。
我国城市化水平仅31%,世界平均为46%;人均能源消费只有世界平均水平的53%。
人均电力消费对比图(1999年),如果近期就承担温室气体控制义务,因缺少相应的技术支撑,我国的经济发展将受到严重影响。
即便发达国家,也需要付出相当的经济代价。
减排边际成本(美元/吨碳),0,100,200,300,400,500,600,700,加、澳、新,美国,日本,西欧,成本:
76666美元/吨碳,425,145,322,76,666,169,646,97,201,178,211,330.5,发达国家的减排成本,发达国家履行义务对其经济的影响,0,0.2,0.4,0.6,0.8,1.0,1.2,1.4,1.6,1.8,2.0,2.2,2.4,加、澳、新,美国,日本,西欧,GDP损失,相对减少率(%),损失:
0.2%2.0%,2.02,0.59,1.96,0.42,1.5,0.31,1.2,0.19,1.53,1.23,0.82,0.64,上述分析的结论是:
中国不可能过早承诺减排义务,应坚持“节约能源、优化能源结构、提高能效”的能源政策,来减少二氧化碳排放量,这方面潜力很大,尤其是在采用先进技术方面。
这是未来应对气候变化的主要政策选择。
最近的计算表明,1995年,通过技术进步,我国单位GDP的能源消费强度比1980年下降了50。
能源系统的效率在这一期间从25.9提高到34.3,其中通过采用节能技术措施的节能量占总节能量的32.8。
因而1995年比1980年减少排放二氧化碳2.6亿吨碳,相当于1995年二氧化碳排放量的1/3。
采用先进技术在减排中的作用,未来能源效率评价,通过提高能效,GDP能耗强度和CO2强度有明显降低,接近经济共同发展组织的1990年水平。
GDP能耗强度,GDP的CO2强度,能源消费的CO2强度,0,0.5,1,1.5,2,2.5,3,OECD国家1990,中国1990,中国2020,中国2050,实现上述目标,需要有相当的技术和资金作为保证。
要积极利用联合国气候变化框架公约的有关规定和京都议定书的有关机制,获取对我国能源技术进步的支持。
全球气候变暖可能给我国自然生态系统和社会经济部门带来难以承受的、不可逆转的、持久的严重影响。
因此,必须从现在起就考虑如何适应和减缓全球气候变暖的影响。
但迄今我国还未把适应与减缓气候变化影响的问题提上议事日程,研究也十分薄弱和不足,更谈不上采取行动。
当务之急是全面深入研究气候变化对我国自然生态系统和国民经济各部门的影响以及进行成本效益分析,在此基础上,提出我国适应与减缓气候变化影响的规划和行动计划。
适应与减缓气候变化影响的问题,尚未真正提上议事日程,适应与减缓全球气候变暖的影响措施的出发点是:
首先对消除贫困和经济发展等方面有益,同时又可以应对气候变化的不利影响,使中国适应与减缓气候变化的行动与经济发展保持相互协调、可持续性发展。
适应与减缓气候变化的措施,农业:
改良作物品种,培育和选用抗逆品种,调整粮食产业结构和布局,发展节水农业等;水资源:
加强水资源管理和调蓄,节约用水,开发空中水资源,海水淡化等;人民生活:
改进公共卫生基础设施,建立气候变化诱发疾病预警系统等;海岸带:
加强对海平面上升的监测,修建防护坝堤等。
减排:
节能和提高能效、开发清洁能源、植树造林、合理使用土地(如退耕还林还草)等;,海平面上升后,我国珠江三角洲沿岸一些地区可能淹没,无防海潮设施情况未来海平面上升30厘米历史最高潮位淹没面积5545.69平方公里,三灶,黄金,灯笼山,横门,赤湾,泗盛围,黄埔,广州,有防海潮设施情况未来海平面上升30厘米历史最高潮位淹没面积1153.47平方公里,三灶,黄金,灯笼山,横门,赤湾,泗盛围,黄埔,广州,小结挑战与机遇气候变化给人类带来的挑战是不容回避的。
为了社会-经济的可持续发展,和保护人类的生存环境,保护地球的气候,阻止其继续恶化是目前全世界各国政府共同的责任。
由于我国是一个排放大国,面临的国际压力越来越大。
但过早的减排行动会给中国的经济发展以及人民生活的提高带来重要影响。
什么时候开始减排有利,如何减排,必须在开始行动之前从科学、经济和政策上进行充分的研究。
另一方面,也应利用气候公约所提供的机遇,加快适应和减缓气候变化的步伐,把危害与风险减少到最低限度,为我国的可持续发展赢得时间与主动。
四、结论与建议,全球变暖是不争的事实,只是在变暖的幅度、原因和区域分布,特别是未来气候变化预测方面,还有不少的不确定性。
结论一:
气候变化科学,结论二:
气候变化影响,气候变化对自然生态系统和国民经济将产生诸多影响,有些影响可能是不可逆和灾难性的。
及早研究、及时采取适应气候变化的措施,可以减少气候变化的不利影响。
结论三:
气候变化谈判,气候变化问题的重要性与复杂性,决定了气候变化公约谈判的难度将不亚于入世谈判。
结论四:
控制排放与经济发展,目前国内外没有低排放、高经济增长的发展模式可供采用。
承担控制温室气体排放的义务应与经济发展水平相适应,否则可能对我国经济发展、能源供应和人民生活产生相当的影响。
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