气候变化，是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间（典型的为10年或更长）的气候变动。

那么具体而言，什么是气候变化？

气候变化是指气候平均值和离差值2者中的1个或2者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降，表明气候平均状态的变化；离差值增大，表明气候状态不稳定性增加，气候异常愈明显。《联合国气候变化框架公约》第一款中，将“气候变化”定义为：“经过相当一段时间的观察，在自然气候变化之外，由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。

造成气候变化的原因是什么？气候变化的原因可能是自然的内部进程，或是外部强迫，或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。既有自然因素，也有人为因素。

在人为因素中，主要是由于工业革命以来人类活动（特别是发达国家工业化过程的经济活动）引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放温室气体，导致大气温室气体浓度大幅增加，温室效应增强，从而引起全球气候变暖。据美国橡树岭实验室研究报告，自1750年以来，全球累计排放了1万多亿吨二氧化碳，其中发达国家排放约占80%。

国际应对气候变化有哪些主张呢？尽管还存在一点不确定因素，但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。全球气候变化问题引起了国际社会的普遍关注。针对气候变化的国际响应，是随着联合国气候变化框架条约的发展而逐渐成型的。1979年第一次世界气候大会呼吁保护气候；1992年通过的《联合国气候变化框架公约》确立了发达国家与发展中国家“共同但有区别的责任”原则，阐明了其行动框架，力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平，从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”；1997年通过的《京都议定书》(以下简称《议定书》)确定了发达国家2008～2012年的量化减排指标；2007年12月达成的巴厘路线图，确定就加强UNFCCC和《议定书》的实施分头展开谈判，并于2009年12月在哥本哈根举行缔约方会议。

到目前为止，UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件，并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识，但全球气候变化会给人带来难以估量的损失，气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受，并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。

我国气候变化史

1973年，竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000年中，汉代是温暖时期，三国开始后不久，气候变冷，并一直推迟到唐代开始。唐末以后，气候再次变冷，至15世纪渐入小冰期，呈2峰3谷结构，直至20世纪初气候回暖，小冰期结束。汉代、唐代是年均温高www.rixia.cc于现代约2℃的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛采用。但近些年来，由于新资料的发现和研究方法的改进，许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000~3000年以来，中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段：

（1）西周冷干气候(公元前11世纪至公元前8世纪中期)；（2）春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8世纪中期至公元前1世纪)；（3）西汉后期至北朝凉干气候(公元前1世纪中期至6世纪)；（4）隋和唐前、中期暖湿气候(7~8世纪)；（5）唐后期至北宋时期凉干气候(9~11世纪)；（6）金前期湿干气候(12世纪)；（7）金后期和元代凉干气候(13和14世纪前半叶)；（8）明清时期冷干气候(14世纪后半叶至20世纪初)。

后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改，但总的趋势大致如此。

历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动，引起冷暖的变化，而且在湿度方面也存在一定的变化。总的说来，暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的，但每个冷暖期内部又有干湿波动，不可一概而论。朱士光等研究认为，气温的变化要快于降水量的变化，而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期，气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性，但不完全同步。

21世纪的气候变化——令人担忧的同时也要反思

古文明的没落给我们警示

孤耸于太平洋的复活节岛是地球上最偏远的www.rixia.cc地区之一。拉诺洛拉科火山口那亘古沉默的巨石人像是古文明留给我们的唯一见证。在人类对环境资源的过度开发中，古文明消失了。而在部落之间无休止的争斗中，掠夺性的砍伐使大片的森林迅速地从地球上消失殆尽，水土不断流失、鸟类濒临毁灭，维系人类生存的粮食及农业系统屡遭破坏。灾难迫在眉睫，警钟已鸣，但为时已晚，崩溃性的危机在所难免。

复活节岛的故事令人惊惶，它警示我们，不善待生态资源将会给地球带来怎样的恶果。21世纪气候的变化正是这一故事在全球的延伸，差别在于：在复活节岛，击垮人们的是无法预测和难以控制的危机，而在当今，无知绝不是我们开脱的理由。我们有证据也有能力避免危机，我们知道一切照旧将会带来怎样的后果。

1963年，也就是古巴导弹危机后最严峻的冷战期间，约翰肯尼迪总统曾经指出：“在这个星球上，人类是不可分割的，具有共同的脆弱性，这是我们这个时代不容争辩的事实。”当时，笼罩全世界的是核屠杀的魔影，40年过后，笼罩着我们的则是气候变化危机，这已是不争的事实。

气候变化使人类面临着双重灾难的威胁。①气候变化直接威胁人类发展。世界各国人民都受气候变化的影响，但那些最贫困的人们将首当其冲，受到最直接的危害，资源的匮乏往往使他们束手无策。这一灾难离我们并不遥远。如今，这一灾难已显山露水，它减缓了我们实现千年发展目标的进程，加剧了各国内部以及各国之间的不平等。如果对此置之不理，人类发展将在21世纪跌入倒退的深渊。②气候变化将给未来带来灾难。同冷战期间的核对峙一样，气候变化不仅威胁贫困的人们，也威胁着整个星球，威胁着我们的后代。目前我们所走的是一条不归路，必将导致生态灾难。全球变暖的速度，变暖的准确时间，以及产生怎样的影响目前还不得而知，但是，地球巨大冰盖的瓦解正在加速，海洋正在变暖，雨林系统正在崩溃，其他一些后果业已成为现实。这些危险有可能引发一连串的后果，彻底改变我们星球的人文和自然地理状况。

我们这一代有能力也有责任改变这种后果。直接危险正在向世界上最贫困的国家及其最弱势群体严重倾斜。然而，没有永远风平浪静的港湾。富裕国家及其人民尽管没有直接面对日渐逼近的灾难，但最终也难以避免这些灾难的影响。因此，预先采取措施缓和气候变化，将是全人类（包括发达国家后代）避免未来灾难的基本保障。

气候变化的核心问题，是地球吸收二氧化碳和其他温室气体的能力正在受到严重影响。人类生活已超出了环境的恢复能力，在生态方面，人类已经欠下了后代无力偿还的巨债。

气候变化促使人们以一种全新的视角思考人FQlLNIUHO类的相互依存性。不管何种原因将我们分开，人类共享地球，就同复活节岛的岛民一同分享他们的岛屿一样。连接人类社会的纽带没有国界之分，也不受代与代之间的限制。任何国家，不论大小，都不能无视他人的命运，将今日的行为给未来人造成的后果抛诸脑后。

我们的后代将以我们面对气候变化做出的反应来衡量我们的道德价值。这种反应将成为当今政治领导人如何采取行动信守诺言、消除贫困并建设更包容世界的证据。如果我们的行为使大部分人类更加边缘化，那么就是对国家之间社会公平与公正的蔑视。气候变化还向我们提出一个尖锐的问题——如何看待我们与后代之间的关系？行动是张晴雨表，反映了我们对跨代社会公平与公正的承诺，是后代对我们的行为做出评断的依据。

有些迹象令人鼓舞。几年前，气候变化怀疑论大行其道。气候怀疑论者得到了大型公司的慷慨赞助，他们的理论受到媒体大肆宣扬，某些政府也对他们言听计从，从而误导了公众的理解。今天，每位诚信的环境科学家都认为气候变化已是一项严重的事实，而且气候变化与二氧化碳排放有关。世界各国政府也认为如此。科学上达成一致并非意味着对全球气候变暖原因及后果的争论就此结束：气候变化科学所研究的是可能性，而非必然性，但至少如今的政治辩论是以科学为依据的。

然而，科学证据与政治行动之间存在着很大差距。到目前为止，绝大多数政府都没有达到气候变化减排要求。最近，政府间气候变化专门委员会公布了第四次评估报告。大多数政府都对此有所反应，承认气候变化勿庸置疑，需要采取紧急行动。八国集团连续召开了会议，重申采取具体措施应对气候变化的必要性。它们承认巨轮似乎正朝着冰山航行，这是个不祥的征兆。遗憾的是，它们还没有断然采取措施，为温室气体确定一条新的排放路线。

时间所剩无几，这是不争的事实。气候变化这一挑战必须要在21世纪得到解决。目前尚没有什么技术能够立竿见影。虽然时间跨度很长，但这绝不能成为敷衍和犹豫不决的借口。为找到有效的解决方案，各国政府必须解决全球碳预算中的存量与流量问题。由于排放增加，温室气体存量日益上升。但是，即使我们从明天开始停止排放，温室气体存量的下降速度也十分缓慢。这是因为二氧化碳排放后将长时间停留在大气中，而气候系统的反应却很缓慢。这种系统固有的惰性意味着，要经过很长时间，今天碳减排的效果才能显示出来。

成功减排的机会大门正在关闭。在不造成危险气候变化的前提下，地球吸收二氧化碳的能力是有限的，而我们正在逼近这一限度。我们没有多少时间确保这扇机会之门依然敞开。我们要在这段时间内，向低碳能源系统过渡。这是一个高度不确定的领域。但确定的是，如果仍然像过去一样，那么世界将难逃原本可以避免的“双重灾难”——近期人类发展倒退和后代面临生态灾难的危险。

如同复活节岛遭遇的灾难一样，结果是可以避免的。目前《京都议定书》的承诺期将于2012年结束，借此机会，我们可以制定多边战略，重新界定全球生态依存关系的管理方式。各国政府在协商议定书时指出，首先应确定21世纪的可持续碳预算，并在承认各国责任“共同但又有差别”的情况下，制定碳预算的实施战略。

要想取得成功，世界上最富裕国家必须发挥带头作用。这些国家的碳足迹是最深的，但同时具备尽快进行大幅度减排的技术和资金能力。但是有效的多边合作框架要求所有排放大国（包括发展中国家）都要积极参与。

冰河世纪时期地球上的生物，是如何存活下来的？

南极大陆冰盖是地球上最大的冰盖，占世界总冰量的90％。冰盖是地球上的主要冷源，它像一座巨大的冷凝器，安置在地球的最南端，冷却着从赤道来的热空气，调节着全球的热量平衡，影响着全球的气候。有人把南极洲称为“天气制造厂”，一点也不过分。

地球上的大气在川流不息地运动着、变化着，其流动的总趋势是从赤道流向两极，又从两极流向赤道，不断循环往复。

驱动全球大气循环的动力是太阳热能。太阳www.rixia.cc把热能送向大地，但大地接收到的太阳热能是不均匀的，赤道附近地区接收的热量多、温度高，两极接收的热量少、温度低。赤道和两极之间的温差可达100℃!这是由于阳光照射时间长短的不同，光线角度大小的不同而形成的。赤道上空的大气受热膨胀上升，流向两极，在两极冷却下沉，再返回赤道，形成全球的大气环流。但是，如果没有两极的温差，就不可能有大气环流。

大气环流

南极洲的气候既不是海洋性气候，也不是大陆性气候，它是一种独特的极地大陆冰气候。它的主要特点是低温严寒，无论是暖季和寒季，气温都比较低。整个南极大陆的年平均气温比北极低12℃之多。

南极洲如此寒冷，大陆冰盖起着决定性作用。南极冰盖覆盖在整个南极大陆。冰盖反射了太阳热，也隔绝了下垫面与大气之间的热交换。大气主要是通过下垫面来进行加热的，南极的冰盖使大气获得的热量大大减小。结果，冰雪堆积愈多，气温降低愈甚；而气温越低，也愈有利于冰雪的维持。它们之间存在着反馈作用。

另外，融化冰雪也需要吸收大量的潜热。据统计，一年中南极浮冰区面积的变化大约是北极的7倍。在最冷的季节，南极海冰面积大约为2000多万平方千米，而在暖季末，南极海冰面积缩小到几百万平方千米。当这么多的冰雪融化时，吸收的潜热是很可观的。这些潜热一部分从海洋中索取，另一部分要从大气中吸收。冰山的形成与消融，冰山的多少，都会影响南大洋的温度，也会导致热平衡系统的变化，从而影响全球气候。

南极冷源对北半球天气气候的影响也是不可忽视的。南极温度最大的变化中心日夏养花网往往先于其他地区。当南极地区凛冽的冷气团向北推进时，产生的跨越赤道的气流汹涌地向北半球袭来。从卫星云图中可以清楚地看到在低纬度地区有这条跨越赤道的浓密云带。当南半球低纬度地区的东南流云带不断加强并跨越赤道转为西南气流时，它直接影响着北半球赤道幅合带的活动。在夏季往往会导致热带气旋和台风的形成、发展，甚至会影响到北半球中高纬度雨带的推移。

所以，在全球大气环流模式进行数值试验中，必须考虑到这个重要因子。

大约6500万年前，地球的两极是没有冰的，从那时到现在的这段时间，地球经历了冰的生成(在所谓的冰期)以及冰的溶化(间冰期)。人们认为在最后的200万年里，冰河至少出现和消失了10次并导致随之而来的冷暖气候的交替。

解释这一冰的形成及消失的理论之一是20世纪30年代由塞尔维亚数学家米路丁米兰柯维奇创立的，米兰柯维奇认为地球的冰期同地球运动的周期性变化相关联，这种变化决定了不同纬度日照的数量，因而影响冰盖的形成。

这些变化包括：地球的轨道每10万年从略微的椭圆形变成近乎圆形；地球是如何像一个自转的陀螺摆动的，用23000年的时间划过一整圈；地球的倾角——每经过41000年——同垂直线的角度从218到244。三个圆的变化的共同作用，被认为是地球最近的气候变迁模式——10万年的冰期间有一万年的间冰期——的最近乎合理的解释。根据这一理论，我们现在生活的这个间冰期即将进入尾声，而离下一个冰期也许仅有1000年之遥。

许多气候变化是在比10万年短得多的时间范围内发生的，欧洲的气候曾经是温暖而又非常稳定的，殖民者可以在格陵兰岛的南岸扎根，葡萄园可以在英格兰繁茂生长，但是大约800年前，欧洲气候变得风暴多起来了。

海洋冰层向赤道方向延伸，冬天冷暖无常，洪涝和干旱时有发生。寒冷的高峰期出现在人们后来所知的小冰期，约从1450～1850年。在这一时期，漫长、严酷的冬天和短暂、潮湿的夏天毁掉了格陵兰岛葡萄园和北欧海盗殖民地。尤其是1816年，被认为是没有夏天的一年：欧洲的七八月份出现了可怕的霜冻。随之而来的是饥荒。

19世纪末，地球的平均气温连续上升了几年，但是20世纪40年代又出现了普遍的降温；20世纪70年代，又出现了升温，并在1979～1999年间出现了本世纪最热的8年。在这段时间里，解释这一明显加速的升温趋势的理论有许多，像“全球变暖”、“急剧变化的温室效应”及“臭氧层变薄”这样的说法也越来越多。尽管科学界仍在争论原因，但人们普遍认为地球正处于一个非常温暖的阶段。