全球變化及可持續(xù)發(fā)展-培訓課程

1、全全 球球 變變 化化 與與可可 持持 續(xù)續(xù) 發(fā)發(fā) 展展石河子大學師范學院地理系石河子大學師范學院地理系 奚秀梅奚秀梅內(nèi)內(nèi) 容容 提提 要要l一、全球環(huán)境變化的表現(xiàn)l二、全球環(huán)境存在的主要問題l三、全球變暖對我國的可能影響l四、可持續(xù)發(fā)展l五、中國21世紀議程一、全球環(huán)境變化的表現(xiàn)一、全球環(huán)境變化的表現(xiàn)l1、全球氣候系統(tǒng)的變化l2、全球生態(tài)系統(tǒng)的變化1、全球氣候系統(tǒng)的變化、全球氣候系統(tǒng)的變化l(1)氣候系統(tǒng)變化的背景-地球歷史的絕大部分時期是溫暖的，從地質(zhì)時期的氣候演變看，目前所處的第四紀冰期是相對寒冷的時期。干全球平均溫度全球平均降水現(xiàn)代暖現(xiàn)代濕白堊紀第四紀古新世中新世漸新世始新世上新世57

2、01000侏羅紀三疊紀二疊紀石炭紀MaBP冷2.465225寒武紀泥盆紀志留紀奧陶紀2000300040004600晚元古代冰期第四紀冰期石炭二疊紀冰期冰川活動(28億年前)(前寒武紀冰期)5.7億25億2.25億0.65億新生代新生代中生代中生代地球氣候的長期演變地球氣候的長期演變古生代古生代l新生代包括第三紀和第四紀，歷時65Ma，新生代期間，環(huán)境呈變冷、變干的趨勢性變化，稱為新生代衰落。新生代衰落導(dǎo)致了第四紀冰期的出現(xiàn)，構(gòu)成了第四紀全球變化的背景。l一般認為第四紀開始于2.4MaBP。在這一時期內(nèi)，強烈的新構(gòu)造運動使陸地表面形態(tài)產(chǎn)生巨大的起伏變化，全球氣候與環(huán)境發(fā)生了以冰期與間冰期交替出

3、現(xiàn)為特征的頻繁的、迅速的變化。也正是在這一時期，人類出現(xiàn)并演變進化為現(xiàn)代人。 6億年前多細胞生物繁盛于海洋 4.4億年前生物登陸 6500萬年前哺乳動物和被子植物出現(xiàn) 240萬年前能人出現(xiàn)新生代新生代古生代古生代中生代中生代第四紀第四紀0.5百萬年之前冰蓋北冰洋海冰2百萬年之前芬諾斯堪的亞冰蓋1萬年之前1萬年之后科迪勒拉 冰蓋勞倫冰蓋格陵蘭冰蓋巺他白令陸橋人類生存空間的擴展(據(jù)Roberts ，1989)1、全球氣候系統(tǒng)的變化、全球氣候系統(tǒng)的變化l(2)氣候系統(tǒng)變化的主要表現(xiàn) (近現(xiàn)代以來)大氣成分的變化大氣成分的變化溫度變化溫度變化降水變化降水變化海平面變化海平面變化l 大氣成分變化的主要表

4、現(xiàn)：大氣成分變化的主要表現(xiàn)： 一些成分含量增加另一些成分含量減少改變一些大氣成分的性質(zhì)向大氣中增添人工合成的成分 溫室氣體(增加-長期) 氣溶膠(人為，自然) 臭氧(減少)CO2CH4N2O1、人類生產(chǎn)和生活過程中礦石燃料的大量使用。2、地表自然面貌的改變。CFCs：含氟、氯烴化合物總稱l 溫度變化溫度變化l過去100多年的增溫在時間和 空間上都不是均勻的l在時間上，20世紀前40年和最近的20年兩個時段增暖最明顯l在空間上，中高緯陸地地區(qū)升溫幅度較大，南半球升溫比北半球明顯l 降水變化l全球降水量的資料不如溫度可靠，且現(xiàn)有的分析也沒有發(fā)現(xiàn)全球性變化趨勢，但在北半球中高緯度陸地地區(qū)，降水量在過

5、去的100年里一般明顯地增加了。l降水和云量的增加可能和增暖有直接關(guān)系(全球增暖可能會使水文循環(huán)過程加強，大氣可降水及云量增加)l世界上最早的驗潮站是1682年建于荷蘭的阿姆斯特丹站l分析近百年來的全球海面變化趨勢，得出現(xiàn)代平均海面存在輕微上升趨勢的結(jié)論，認為平均海面的上升率為每百年10-15cml全球平均溫度增暖導(dǎo)致山地冰川部分融化，也引起海洋表層增暖膨脹，從而造成全球海平面升高l 海平面變化18001850190019502000年680069007000710072007300740075007600770078007900800081008200面平海(m m )布 雷 斯 特 （ 歐

6、 洲 , 1.3m m /a）舊 金 山 （ 北 美 洲 , 2.0m m /a）孟 買 （ 亞 洲 , 0.9m m /a）悉 尼 （ 澳 大 利 亞 , 0.8m m /a）火 奴 魯 魯 （ 太 平 洋 , 1.5m m /a）塔 科 拉 底 （ 非 洲 , 3.1m m /a）世界上6個長記錄驗潮站記錄的海平面變化l過去的過去的100年，年，海平面上升了海平面上升了1020cm，l每年上升每年上升12mm，l近年有加快的近年有加快的趨勢。趨勢。塔科拉底火奴魯魯悉尼孟買舊金山布雷斯特一、全球環(huán)境變化的表現(xiàn)一、全球環(huán)境變化的表現(xiàn)l1、全球氣候系統(tǒng)的變化l2、全球生態(tài)系統(tǒng)的變化-以森林生態(tài)系

7、統(tǒng)的變化為例以森林生態(tài)系統(tǒng)的變化為例l熱帶森林開始受到砍伐和燒毀，是當今全球森林面積變化在性質(zhì)上不同于過去的重要特點l北半球溫帶各主要國家森林面積不再縮小，有一些還表現(xiàn)出增加趨勢l廣大熱帶地區(qū)的森林資源最豐富的國家，森林面積不斷減小-由于熱帶森林的較迅速破壞，盡管北半球一些溫帶國家森林面積略有增加，全球森林總面積仍在不斷減少 熱帶雨林主要分布在中、南美洲亞馬遜河流域、非洲剛果盆地、南熱帶雨林主要分布在中、南美洲亞馬遜河流域、非洲剛果盆地、南亞等地區(qū)。中國云南、臺灣、海南及澳大利亞局部地區(qū)也有分布。亞等地區(qū)。中國云南、臺灣、海南及澳大利亞局部地區(qū)也有分布。 根據(jù)世界糧農(nóng)組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署估計

8、，根據(jù)世界糧農(nóng)組織和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署估計，每年約有每年約有1110 104hm2熱帶雨林和林地被破壞，熱帶雨林和林地被破壞，約有約有730 104hm2熱帶密林被開墾為農(nóng)田，其中有熱帶密林被開墾為農(nóng)田，其中有610 104hm2的熱帶雨林，除些之外還有的熱帶雨林，除些之外還有370 104hm2為選擇性伐木林，如果按照這樣的速度估為選擇性伐木林，如果按照這樣的速度估計，熱帶雨林將在計，熱帶雨林將在117年后全部被毀年后全部被毀 據(jù)統(tǒng)計，全世界已經(jīng)在熱帶雨林建立保護據(jù)統(tǒng)計，全世界已經(jīng)在熱帶雨林建立保護區(qū)區(qū)280個，保護總面積個，保護總面積3900 104hm2轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)遷移農(nóng)業(yè)遷移農(nóng)業(yè)

9、轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)化為灌叢灌叢l(2)全球森林面積減少的原因l最重要原因發(fā)展中國家的人口急劇增加，以及由此引起的農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)的擴大，迫切需要更多的土地l木材的廣泛需求及各種用材林的砍伐l發(fā)展中國家薪炭用柴的需求第二節(jié)第二節(jié) 生態(tài)系統(tǒng)的變化生態(tài)系統(tǒng)的變化二、全球環(huán)境存在的主要問題二、全球環(huán)境存在的主要問題全球變暖的原因？l爭論：爭論：自然冷熱變化？人為因素自然冷熱變化？人為因素-排放排放溫室氣體所致？溫室氣體所致？人類活動排放的溫室氣體濃度不斷增加人類活動排放的溫室氣體濃度不斷增加是地表溫度升高的主要原因。是地表溫度升高的主要原因。IPCC第四次評估報告：第四次評估報告：90%以上可能是人類活動所致(聯(lián)合國

10、政府間氣候變化專門委員會聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會)各溫室氣體的增溫能力不同，氟氯烴的替代物各溫室氣體的增溫能力不同，氟氯烴的替代物有很強的增溫能力有很強的增溫能力l06年年3月阿拉伯水資源理事會發(fā)表一份報告顯示，目前月阿拉伯水資源理事會發(fā)表一份報告顯示，目前中東和北非地區(qū)人均水資源年占有量已從中東和北非地區(qū)人均水資源年占有量已從1950年的年的4000立方米下降到立方米下降到1000立方米。立方米。l報告預(yù)計到報告預(yù)計到2050年，中東地區(qū)的人均水資源占有量將下年，中東地區(qū)的人均水資源占有量將下降至降至577立方米。立方米。l有人預(yù)測，如果說有人預(yù)測，如果說20世紀的石油的世紀，許多戰(zhàn)爭

11、是為世紀的石油的世紀，許多戰(zhàn)爭是為了爭奪石油，那么了爭奪石油，那么21世紀則是水和油的世紀，可能會因世紀則是水和油的世紀，可能會因水而開戰(zhàn)。水而開戰(zhàn)。l水源的嚴重短缺，很可能成為地區(qū)或全球性沖突的的潛水源的嚴重短缺，很可能成為地區(qū)或全球性沖突的的潛在根源和戰(zhàn)爭爆發(fā)的導(dǎo)火索。在根源和戰(zhàn)爭爆發(fā)的導(dǎo)火索。l其中最有可能發(fā)生沖突的國際河流是：由以色列和阿拉其中最有可能發(fā)生沖突的國際河流是：由以色列和阿拉伯鄰國分享的約旦河；流經(jīng)埃塞俄比亞、蘇丹、埃及等伯鄰國分享的約旦河；流經(jīng)埃塞俄比亞、蘇丹、埃及等國的尼羅河中下游；由土耳其、敘利亞、伊拉克分享的國的尼羅河中下游；由土耳其、敘利亞、伊拉克分享的幼發(fā)拉底河

12、和底格里斯河；流經(jīng)印度和巴基斯坦的印度幼發(fā)拉底河和底格里斯河；流經(jīng)印度和巴基斯坦的印度河。河。臭氧對太陽紫外輻射有很強的吸收作用，有效阻擋了對地表生物有傷害作用的短波紫外線，是地表生物的“保護傘”。-平流層臭氧對地球生命具有特殊的意義。l美國航空航天局用衛(wèi)星測繪出的南極臭氧層空洞，左圖是2001年臭氧層空洞圖像，雖然只有一個，但其面積比北美洲還大。右圖是2002年圖像，科學家首次發(fā)現(xiàn)臭氧層空洞居然一分為二。 原因：氯氟碳（原因：氯氟碳（C1OC1O）對臭氧的破壞）對臭氧的破壞 MolinaMolina和和 rowlandrowland提出，人工合成的一些含氯和含溴的物提出，人工合成的一些含氯和

13、含溴的物質(zhì)是造成南極上空臭氧空洞形成的真正元兇最典型的質(zhì)是造成南極上空臭氧空洞形成的真正元兇最典型的氟氯化合物即氟里昂和哈龍產(chǎn)品氟氯化合物即氟里昂和哈龍產(chǎn)品 Cl+OCl+O3 3-CLO+ O-CLO+ O2 2 CLO+O-CL+O CLO+O-CL+O2 2 據(jù)計算，在平流層每生成一個氯原子，將有據(jù)計算，在平流層每生成一個氯原子，將有1010萬個臭氧萬個臭氧分子被破壞。因此，大量的使用，排放氯氟碳，其后果分子被破壞。因此，大量的使用，排放氯氟碳，其后果是不言而喻的。是不言而喻的。：眼部疾病眼部疾病白內(nèi)障白內(nèi)障：皮膚癌及皮膚病皮膚癌及皮膚病巴塞爾皮膚瘤巴塞爾皮膚瘤瘤鱗狀皮膚瘤瘤鱗狀皮膚瘤

14、黑瘤黑瘤：傳染性疾病傳染性疾病A、對人體健康的影響C、對水生生態(tài)系統(tǒng)的影響全人類消費動物蛋白的全人類消費動物蛋白的30%以上來自海洋，以上來自海洋， UV-B輻輻射能穿透射能穿透10m水層，大多數(shù)在水面生活的藻類、小魚水層，大多數(shù)在水面生活的藻類、小魚小蝦將小蝦將大量死亡大量死亡，破壞了食物鏈破壞了食物鏈的基礎(chǔ)，的基礎(chǔ)，對漁業(yè)生產(chǎn)對漁業(yè)生產(chǎn)產(chǎn)生不利產(chǎn)生不利影響影響UV-B增加，大氣光化學反應(yīng)增強，大氣中活性物質(zhì)增增加，大氣光化學反應(yīng)增強，大氣中活性物質(zhì)增多，加重城鄉(xiāng)地區(qū)的大氣污染。多，加重城鄉(xiāng)地區(qū)的大氣污染。UV-B增加，導(dǎo)致大氣中重要自由基濃度增加，最終影增加，導(dǎo)致大氣中重要自由基濃度增加，

15、最終影響溫室效應(yīng)響溫室效應(yīng)UV-B增加，導(dǎo)致顆粒物生成的變化最終影響天氣現(xiàn)象。增加，導(dǎo)致顆粒物生成的變化最終影響天氣現(xiàn)象。保護臭氧層保護臭氧層- -國際行動國際行動l1985年關(guān)于保護臭氧層的維也納公約l1987年關(guān)于消耗臭氧層物質(zhì)的蒙特利爾議定書 9月16日“國際保護臭氧層日” 發(fā)達國家在發(fā)達國家在19941994年年1 1月停止使用哈龍，月停止使用哈龍，19961996年年1 1月月停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；停止使用氟利昂、四氯化碳、甲基氯仿；發(fā)展中國家，發(fā)展中國家，19991999、20052005、20102010年全部停止使用年全部停止使用氟利昂、哈龍、四氯化碳、甲基氯仿。

16、氟利昂、哈龍、四氯化碳、甲基氯仿。 自然界穩(wěn)定的基礎(chǔ)自然界穩(wěn)定的基礎(chǔ))(養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)選育良種的源泉養(yǎng)殖業(yè)和種植業(yè)選育良種的源泉)物種及其基因在很多方面支持著人類的生存和福利哺乳動物哺乳動物鳥類鳥類滅絕的種數(shù)滅絕的種數(shù)50201600-16491650-16991700-17491750-17991800-18491850-18991900-1959 有關(guān)生物多樣性，人類現(xiàn)有的知識有關(guān)生物多樣性，人類現(xiàn)有的知識最少。拿熱帶雨林來講，生活在地球最少。拿熱帶雨林來講，生活在地球上的所有生物物種中，十種之中有六上的所有生物物種中，十種之中有六種來自熱帶森林，而科學家所能認識種來自熱帶森林，而科學家所

17、能認識的只不過的只不過3/103/10。渡渡鳥就是第一個有記載渡渡鳥就是第一個有記載的由于人類的過度捕殺而的由于人類的過度捕殺而造成的動物滅絕的實例造成的動物滅絕的實例棲居區(qū)：歐洲中部棲居區(qū)：歐洲中部滅絕：滅絕：16271627年年獵殺原因：肉獵殺原因：肉棲居區(qū)：非洲棲居區(qū)：非洲滅絕：滅絕： 18831883年年獵殺原因：皮毛獵殺原因：皮毛棲居區(qū)：新英格蘭棲居區(qū)：新英格蘭至美國東海岸南部至美國東海岸南部 滅絕：滅絕：19321932年年獵殺原因：肉獵殺原因：肉 野牛斑驢石南雞幾種獵殺滅絕的動物幾種獵殺滅絕的動物l袋狼是像狼的有袋類，背上有條紋，頜骨很有力。最后一只袋狼死袋狼是像狼的有袋類，背上

18、有條紋，頜骨很有力。最后一只袋狼死于于19361936年。年。l幾萬年來，它們是塔斯馬尼亞島的主要捕食動物。但是當英國人在幾萬年來，它們是塔斯馬尼亞島的主要捕食動物。但是當英國人在這個澳大利亞島嶼定居后，他們?yōu)榱损B(yǎng)羊而砍倒了大片森林。袋狼這個澳大利亞島嶼定居后，他們?yōu)榱损B(yǎng)羊而砍倒了大片森林。袋狼捕食羊，牧場主就向它們開火。隨著供它們棲居的荒野變小，袋狼捕食羊，牧場主就向它們開火。隨著供它們棲居的荒野變小，袋狼消失了。在世界各地，其他島嶼上的捕食動物也遭到了類似的命運。消失了。在世界各地，其他島嶼上的捕食動物也遭到了類似的命運。袋袋狼狼l海洋石油污染l近海赤潮：無機營養(yǎng)鹽N、P引起的有機污染海洋

19、石油污染的影響海洋石油污染的影響l油膜降低了光合作用的效率l有害物質(zhì)影響海洋生物l淺海區(qū)污染影響人類l食物鏈污染l產(chǎn)生化學信息，影響海洋生物生活三、全球變暖對我國的可能影響三、全球變暖對我國的可能影響l全球變暖與我國未來環(huán)境及可能影響l中世紀暖期和全新世暖期未來情景參照l對策和措施1、全球變暖與我國未來環(huán)境及可能影響、全球變暖與我國未來環(huán)境及可能影響lA、氣候：在全球因CO2增加而增暖的背景下，我國的氣候?qū)㈦S之變化lB、種植業(yè)：變暖對我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)是有利的lC、降水：如果在CO2加倍的情況下，我國北方降水并無明顯增加甚至減少，顯著變暖造成的蒸發(fā)增加將加劇我國北方的干燥程度。氣候變化對中國各地區(qū)的

20、可能影響氣候變化對中國各地區(qū)的可能影響西北地區(qū)降水增加西北地區(qū)降水增加, ,但干但干旱亦增，旱亦增，20502050年沙漠化土年沙漠化土地增加地增加華北干旱化加劇，華北干旱化加劇，水資源更加緊張水資源更加緊張東北農(nóng)業(yè)可能獲益，東北農(nóng)業(yè)可能獲益，但濕地凍土生態(tài)系統(tǒng)但濕地凍土生態(tài)系統(tǒng)可能退化或消失可能退化或消失西南地區(qū)山地活西南地區(qū)山地活動將加劇，損失動將加劇，損失嚴重嚴重華中將出現(xiàn)旱澇頻華中將出現(xiàn)旱澇頻繁交替，雙季稻，繁交替，雙季稻，尤其是晚稻產(chǎn)量下尤其是晚稻產(chǎn)量下降降華東洪澇風險加華東洪澇風險加大，百年一遇洪大，百年一遇洪水發(fā)生機率增加，水發(fā)生機率增加，海平面上升損失海平面上升損失華南影響最大

21、，臺風、華南影響最大，臺風、淹沒損失淹沒損失資料來源：資料來源：氣候變化國家評估報告氣候變化國家評估報告 Source: .uk/sec5/CR_div/Brochure97/Source: .uk/sec5/CR_div/Brochure97/lD、海平面上升：受地殼下沉和人類活動影響，若CO2加倍后全球海平面上升20-30cm，我國各三角洲地區(qū)相對海面上升幅度將達40-90cm。-我國沿海平原城市地面的相當部分已處在平均高潮位之下，完全依賴城市防洪設(shè)施保護，與風暴洪水襲擊極易造成嚴重災(zāi)害.2、中世紀暖期和全新世暖期、中世紀暖期和全新世暖期未來

22、情景參照未來情景參照中世紀暖期是與未來我國變暖最為相近的歷史相似型l-歷史時期環(huán)境演變對我國的影響，在三個生態(tài)系統(tǒng)過渡帶表現(xiàn)最為顯著l北方農(nóng)牧交錯帶(對降水變化敏感)l北亞熱帶（對溫度變化敏感）l沿海平原地帶(對海平面升降變化敏感)全新世暖期也可以做為未來情景參照l暖期總體上對我國是有利的，我國歷史上經(jīng)濟發(fā)達、社會安定、國力強盛、人口增加、疆域擴展的時期出現(xiàn)在暖濕時期；相反情況則發(fā)生在冷期l值得注意的是，暖期海面上升對沿海地區(qū)構(gòu)成嚴重威脅甚至產(chǎn)生災(zāi)難性的后果，在沿海經(jīng)濟高度發(fā)達的今天應(yīng)給予高度的重視3、對策和措施、對策和措施l-制定氣候變化對策應(yīng)該充分考慮科學認識現(xiàn)狀和氣候變化的基本特點，此外，還應(yīng)考慮國家的國情及國際環(huán)境政治發(fā)展動向l-在目前階段，應(yīng)該對如下幾個問題給予進一步重視：l根據(jù)現(xiàn)有知識，采取減輕、防范和適應(yīng)措施l參與國際合作，維護國家利益l加強科學研究，減少不確定性四、