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中国近年来的气候变化主要表现在地表平均气温显著增加、降水量变化年代际波动较大、日照时数和近地表平均风速均显著减少、极端气候事件发生的空间异质性较大等，具体表现如下：
（1）温度变化：近50年来中国年地表平均气温显著增加，自1960年来升温幅度达1.2℃，最暖年份则出现在近20年中，不同地区增温幅度不同，总体趋势是北方升温要大于南方，而冬季增温（平均0.04℃/年）要显著高于夏季增温（平均0.01℃/年）。
（2）降水量变化：近50年中国年降水量变化趋势不显著，年代际波动较大，降水量趋势存在明显的区域差异。1960—2006年，各区域年降水量的变化趋势具有明显的空间差异，西北、长江中下游的大部地区以及西南的西部和华南的东部年降水量呈增加的趋势，平均增速最大值出现在长江中下游，其他区域年降水量呈减少的趋势，华北年均降水量减少最多。
（3）日照时数变化：近50年中国的日照时数、近地面平均风速等均呈显著减小趋势。其中，日照时数全国普遍减少，以华北地区最明显，每10年减少119小时；而长江中下游和华南地区的减少趋势每10年降低58～73小时，西北地区每10年减少24小时。不过，风速减少最明显是西北地区。
（4）极端气候事件变化：近50年来，中国遭遇的极端高温热害、亚热带极端低温冻害、洪涝灾害和极端干旱等农业气象灾害频率都表现为大幅度提高的趋势，极端性天气气候灾害频发使农业生产年际间波动增大。就区域变化而言，中国除华中地区外其他地区夏季的高温热害发生频率显著增加，而冬季寒冷天数则显著减少，强降雨事件引起的洪涝灾害则表现出较大的空间异质性，这些极端事件在西北和长江中下游地区增多，在东北和长江流域西北部地区则相对较少。
（张旭辉）
全球气候变化的变化趋势
基于过去近百年来仪器观测数据，国际科学界认识到地球气候正经历一次以全球变暖为主要特征的显著变化过程。政府间气候变化专门委员会(IPCC)第三次评估报告表明，1861年以来全球平均表面温度不断上升，20世纪上升幅度为0.6℃±0.2℃;随着全球平均表面温度的上升，雪盖和冰川退缩，海平面上升，大气和海洋环流发生变化，气候变率增大，极端天气气候事件增多;北半球陆地中高纬度地区20世纪降水量极可能增加了5%～10%，20世纪下半叶严重降水事件发生频率可能增加了2%～4%［6］。近百年来的气候变化已经给全球自然生态系统和社会经济系统带来了重要影响。现有研究结果预测，未来50～100年全球气候将继续向变暖的方向发展。这种变化可能会对全球地质环境造成深远的影响，其影响可能是负面的或不利的。
(一)未来中国气候变化趋势
中国科学家对近100年和近50年中国的气候变化历史进行了系统研究，研究发现:中国的气候变化与全球变化有相当的一致性，但也存在明显差别。在全球气候变暖背景下，近100年来中国年地表平均气温明显增加，升温幅度约为0.5～0.8℃，比全球同期平均值略强;从全国平均来看，近100年和近50年的降水量趋势不明显，但1956年以来出现了微弱增加趋势;近50年来中国主要极端天气气候事件的频率和强度出现了明显变化，寒潮事件频数显著下降，华北和东北地区干旱趋重，长江中下游地区和东南地区洪涝加重［7］。
2007年1月，中华人民共和国科学技术部、中国气象局和中国科学院等部委联合发布了《气候变化国家评估报告》，系统总结了我国在气候变化方面的科研成果，评估了在全球气候变化背景下中国近百年来的气候变化观测事实及其影响，预测了21世纪的气候变化趋势。该报告预测，21世纪我国气候变化将呈现以下趋势［7］:
(1)气候变暖趋势不可避免。21世纪中国地表气温将继续上升，其中北方增温大于南方，冬春季增温大于夏秋季。气候模式模拟结果表明:与2000年比较，2020年中国年平均气温将增加1.1～2.1℃，2030年增加1.5～2.8℃，2050年增加2.3～3.3℃;降水量也呈增加趋势，预计到2020年，全国平均年降水量将增加2%～3%，到2050年可能增加5%～7%。降水日数在北方显著增加，南方变化大。
(2)气候变率增大。HadCM2模式模拟结果表明，在CO21%增长率情景下，2020年、2050年和2080年增温最大的月份与最小月份之差分别可达到0.8℃、1.0℃和1.3℃;在CO20.5%增长率情景下，虽然极端值的差别没有1%情景下的差别那样明显，但是也可以明显看出季节之间增温的幅度增大。随着温室气体浓度的增加，地面气温增量的年较差也不断增大。与地面气温增量的季节变化类似，降水量变化的年较差也随着温室气体浓度的增加而不断增大。
(3)极端天气气候事件增加。未来中国的极端天气气候事件发生频率可能出现变化。区域气候模式的预估结果表明，中国地区的日最高和最低气温都将升高，但最低气温的升高更为明显，气温日较差将进一步减小。未来南方的大雨日数将显著增加，暴雨天气可能会增多。
(二)气候变化对地质环境的影响
过去半个多世纪中国地质环境变化是在自然驱动因素和人为驱动因素共同作用下的结果。由于人类活动变化的剧烈性和持续性，地质环境变化更多地表现为人为驱动因素作用下的结果。气候变化所造成的地质环境变化，往往为人类活动干扰所掩盖，为研究工作带来了极大困难。目前，关于气候变化对环境影响的研究刚刚起步，定量评估方法和结果还存在很大的不确定性［7］。根据未来中国气候变化趋势，可以推断出对地质环境的可能影响，主要包括以下几个方面:
(1)大雨日数与强降水事件的增加，可能会诱发更多的突发性地质灾害。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害主要是由暴雨所诱发的。据全国县、市地质灾害调查统计，暴雨所诱发的滑坡占所调查滑坡总数的90%，暴雨所诱发的崩塌占所调查崩塌总数的81%［8］。滑坡、崩塌、泥石流等突发性地质灾害发生频次与强降水事件呈正相关关系。区域气候模式模拟结果表明，在2070年前后，中国南方地区在温室效应作用下，大雨日数将显著增加，特别是在东南地区的福建和江西西部，以及西南地区的贵州和四川、云南部分地区，未来暴雨发生的天气会增多(表5-1)。强降水事件增多的地区，多是突发性地质灾害中、高易发区。所以，未来暴雨诱发的突发性地质灾害在一些地区可能呈现出增加的趋势。
表5-1 区域气候模式模拟的2070年中国各大区平均降水变化表单位:%
资料来源:据《气候变化国家评估报告》
(2)极端天气气候事件的增多，可能会导致对地下水的依赖程度增加。模拟结果表明，未来50～100年，北方部分省份(宁夏、甘肃、陕西、山西、河北等)多年平均径流深减少2%～4%，南方部分省份(湖北、湖南、江西、福建、广西、广东、云南等)增加24%，北方水资源短缺现状还将继续。对未来气候变化趋势的预估，未来20年中国夏季降水存在着由南涝北旱型向南旱北涝型转变的可能性。未来气候变率的增大和干旱、洪涝等极端天气气候事件的增加，可能对现有的水资源供给格局形成挑战，经济社会的水资源保障程度相应地受到影响。由于地下水时空分布具有相对广泛、均衡的特点，在降水与地表水变数增加的情况下，经济社会对地下水的依赖程度可能会有所增加，开采地下水所诱发的地质环境问题亦随之增加。2009年秋至2010年春西南地区长达5个多月的干旱灾害，证实了这种可能性的存在。旱灾波及云南、贵州、广西、四川、重庆西南5个省(区)，旱情持续时间之长、受灾面积之大、影响范围之广，为百年一遇。以云南省为例，2009年7月1日至2010年1月20日，平均降水量比多年同期偏少了29%，为气象观测记录以来同期最少降水量［9］。为解决旱灾造成的人畜饮水困难，各地启动了抗旱找水打井工作。据国土资源部统计，截至2010年6月，国土资源系统在云南、贵州、广西3省(区)的26个市(州)156个县(区)，共完成2703眼，成井2348眼，累计日出水量36×104m3，解决了520万人饮水问题［10］。入汛以后，南方连续出现了8次大范围强降雨过程，广西大部、湖南南部、广东、福建、江西等地局部出现强暴雨，降水量比往年多5成以上。受长时间干旱和短时间多次强降雨的作用，广西、四川、江西等地出现了多个“天坑”［11］。中国地质调查局经过调查认为:这些“天坑”实际上是地面塌陷，主要发生在岩溶区，因长期干旱、强降雨等气候因素和工程建设、地下水抽采等人为活动引发形成。
(3)受海平面上升和极端气候事件影响，海岸带地质环境恶化风险加大。中国沿海海平面近50年来总体呈上升趋势，平均上升速率约为2.5mm/a［12］。据预测，未来气候变暖，入海河流水量的减少，将加重河口盐水入侵，海平原上升和入海河流泥沙量的减少，将加剧海岸侵蚀，黄河三角洲增长减缓，甚至衰退，海岸低地被淹的范围将可能增加［13］。海岸带是中国人口密集、经济发达的地区，应对全球变化对地质环境造成的负效应，应及早未雨绸缪。
在地质历史上，地球的气候发生过显著的变化。一万年前，最后一次冰河期结束，地球的气候相对稳定在当前人类习以为常的状态。地球的温度是由太阳辐射照到地球表面的速率和吸热后的地球将红外辐射线散发到空间的速率决定的。从长期来看，地球从太阳吸收的能量必须同地球及大气层向外散发的辐射能相平衡。大气中的水蒸气、二氧化碳和其他微量气体，如甲烷、臭氧、氟利昂等，可以使太阳的短波辐射几乎无衰减地通过，但却可以吸收地球的长波辐射。因此，这类气体有类似温室的效应，被称为“温室气体。温室气体吸收长波辐射并再反射回地球，从而减少向外层空间的能量净排放，大气层和地球表面将变得热起来，这就是温室效应。大气中能产生温室效应的气体已经发现近30种，其中二氧化碳起重要的作用，甲烷、氟利昂和氧化亚氮也起相当重要的作用（见表 2）。从长期气候数据比较来看，在气温和二氧化碳之间存在显著的相关关系（见图 1）。国际社会所讨论的气候变化问题，主要是指温室气体增加产生的气候变暖问题。
表 2 主要温室气体及其特征 气体 大气中浓度（ppm） 年增长（%） 生存期（年） 温室效应（CO2=1） 现有贡献率（%） 主要来源 CO2 355 0.4 50-200 1 55 煤、石油、天然气、森林砍伐 CFC 0.00085 2.2 50-102 3400-15000 24 发泡剂、气溶胶、制冷剂、清冼剂 甲烷 1.714 0.8 12-17 11 15 湿地、稻田、化石、燃料、牲畜 NOX 0.31 0.25 120 270 6 化石燃料、化肥、森林砍伐 引自全球环境基金（GEF）：Valuing the Global Environment,1998
本世纪以来所进行的一些科学观测表明，大气中各种温室气体的浓度都在增加。1750年之前，大气中二氧化碳含量基本维持在280ppm。工业革命后，随着人类活动，特别是消耗的化石燃料（煤炭、石油等）的不断增长和森林植被的大量破坏，人为排放的二氧化碳等温室气体不断增长，大气中二氧化碳含量逐渐上升，每年大约上升1.8ppm（约0.4%），已上升到近360ppm。从测量结果来看，大气中二氧化碳的增加部分约等于人为排放量的一半。按照政府间气候变化小组（IPCC）的评估，在过去一个世纪里，全球表面平均温度已经上升了0．3℃到0．6℃，全球海平面上升了10到25厘米。许多学者的预测表明，到下世纪中叶，世界能源消费的格局若不发生根本性变化，大气中二氧化碳的浓度将达到560ppm，地球平均温度将有较大幅度的增加。政府间气候变化小组1996年发表了新的评估报告，再次肯定了温室气体增加将导致全球气候的变化。依据各种计算机模型的预测，如果二氧化碳浓度从工业革命前的280ppm增加到560ppm，全球平均温度可能上升1．5℃到4℃。
图 1 大气二氧化碳浓度和气温变化
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