气候异常的意思_气候异常的定义

1.细说气候是怎么变化的？

1、气候异常有两种现象，一种叫厄尔尼诺现象，一种叫拉尼娜现象。厄尔尼诺现象是发生在热带太平洋海温异常增暖的一种气候现象，大范围热带太平洋增暖，会造成全球气候的变化，当该状态维持3个月以上，就能认定发生了厄尔尼诺现象。拉尼娜现象紧随着厄尔尼诺现象，表现为太平洋中东部海水异常变冷。

2、2016年03月19百年最强厄尔尼诺形成，对我国2016年气候产生了重大影响。在这次超强厄尔尼诺影响下，我国2016年防汛抗旱的形势非常严峻，对天气预报预测的服务工作带来很大挑战。

细说气候是怎么变化的？

若将地球视为一个系统，经过长时间的演变，这个系统与外界形成了稳定的能量交换体系，是一个平衡系统。当能量交换体系当中的某一环节或多个环节出现异常甚至紊乱时，导致整个系统的异常随之也出现，同时这种异常是紊乱的，因此难以形成新的平衡。问题出现了，平衡被打破，但却一直没有形成新的平衡，而是处在一个紊乱状态之中，随之带来的一系列现象包括： 1、全球气候异常 2、板块运动异常 3、大洋流动异常 …… 等一系列异常现象 所有这些异常，归根到底都遵循最基本的物理学定律，可以通过基本的物理学定律建立数学模型，推算得来，这就是地球物理学的魅力所在。 中国科学家的最新研究表明，地球表面植被覆盖不断减少与全球气候异常两者有着必然的内在联系，首先对这一数学模型作一简单介绍。 背景知识 首先必须介绍几个简单的物理常识： 第一，力学； 第二，焦耳定律 英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律. 焦耳定律可以用下面的公式Q=I2Rt 表示 第三，光电效应； 光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectric effect）。 光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。 赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应。 第四，尖端放电效应； 第五，电磁感应定律； 第六，场分布概念…… 总之，其实就是力、热、光、电四大力学，近代物理等一些理论，还要知道高等数学、地质构造板块运动等方面的一些知识。 理论推导 有了这些知识之后可以理解下面的话 （1）大前提 地球在围绕太阳公转地同时进行自转，黄赤夹角是23度26分，在太阳辐射的照射下，由于光电效应，地表物体的电子被不断电离，形成的负离子随着热空气上升，使得地表带上正电荷，带电量与太阳辐射强度以及时间成线性关系，也就是说，太阳在不断为地表充正电荷，负电荷则上升至高空，整个地表与大气层构成一个超级巨大电容器。 （2）电荷在地表将如何分布？ 由于海水是良导体，相比之下，大陆板块是不良导体，因此电荷在海平面能够迅速流动，而在大陆上则流动相对缓慢一些，由于尖端效应，电荷将向地球表面海拔较高的地区不断聚集，因此，海平面总的电流效应为零，电流效应将主要体现在大陆板块之中。这样就可根据地球板块分布、地表详细地形地貌、地球自转情况以及太阳辐射角度等基本参数建立一个地球的电流及电荷模型，可计算出分布情况，理论上能够得出与实际非常吻合的结果，视参数选择的精确度以及计算机的数据处理能力。 （3）所带来的电流场分布情况以及地磁场产生机理 当地球一侧面对太阳时，根据此理论模型，若外界太阳辐射全部屏蔽，则地球表面的电荷运动趋势是不断向尖端地带运动，产生电流场1，称之为磁场1（这个电流场与地表大陆分布情况以及大陆海拔情况有关，且电流各向同性，所以其总体效应为零，但可在局部地区对地磁场的分布造成影响）；与此同时地表在不断地放电，因此在太阳辐射存在的情况下，地球正对太阳一面的电荷分布（主要分布在大陆上）是东面电荷最多，西面电荷最少（由于地球自西向东自转），因此在面对太阳一侧形成了自东向西的电流，称之为电流分布2，这个电流产生一个磁场，称之为磁场2，且可知面对太阳一侧，磁场较强，背对太阳一侧磁场发散；此外地表尖端地带聚集的正电荷随着地球自转所产生的磁场大小可称为磁场3；而地表上空的负电荷也在随着地球自转产生电流场4，对应一个磁场，可称为磁场4，由于正负电荷总量相等，因此磁场3和磁场4总体效应为零。综上所述，磁场2是地磁场的主要来源，具体数据则需要根据太阳辐射情况、大陆板块分布情况等详细数据建立模型计算。 （4）地球如何实现电荷平衡 可将地球视为一个超级电容器，在太阳为这个超级电容器以1600A持续充电的同时，也在进行着1600A的放电（见费曼物理学讲义闪电平均电流1600A，可推知充电电流是1600A），这个放电，就是闪电，所以，地球上现在闪电的平均电流就是1600A，闪电的电流则是自地表向高空，自下而上。闪电需要将空气击穿，因此多发生在空气湿度较大的地带，如阴雨大风天气、以及较高海拔火山口地带等。地球的表面电场强度自下而上超过100V/m（见费曼物理学讲义），电场分布应该是，地表直到电离层，因此，可以推算出地球这个超级电容器蕴藏着很大的能量。既然电荷量很大，为什么我们没有感觉？因为我们所处的位置，在同一电位上，而干燥的空气又是极佳的绝缘体，所以没有什么感觉。 （5）若地表植被减少会出现什么问题？ 由以上几点可知，地球大电容是一个平衡系统。长期以来，地球上生态环境，植被覆盖情况是相对稳定的，因此，地表的含水量相对稳定，因此，地表的电导率相对稳定。按照此理论，当地表植被减少时，地表的电导率下降，即表现为电阻加大，也就是说，地球电容器的内阻增大，而充电功率即太阳辐射情况相对较稳定，根据焦耳定律，这在一定成都上使得地表的发热量增大，一定程度上促进了全球变暖。 （6）若地表植被大量消失或者出现大范围干旱将出现什么情况？ 如方圆上千公里植被大量消失或者干旱，造成地表大片地区成为绝缘体，使得无法按照原来的电流场进行流动而大量电荷聚集在地表。由于电荷之间的库仑力，直观上表现为土地表面形成裂口，宏观上则表现为所在大陆板块的张力，能量形式则是弹性势能。干旱的时间越长，则能量聚集量越大。当潮湿的空气运动到这一地区时，由于雨水的湿润，大地又重新成为较好的导体，地表积聚的大量电荷迅速向尖端地带运动，于是倾盆大雨，伴随着大量的闪电，能量迅速释放，造成大陆板块的异常运动。这种能量释放对于地球来说微不足道，但是对于人类来说则破坏力巨大。 可以由这个模型得知，地表植被不断减少是全球气候异常的主要推动力之一，在地表温度缓慢上升的同时，各类异常天气现象也日益频繁发生，其中有着复杂的相互作用，需要更多更详尽的数据，如大气、洋流、地质等多方面，这个模型可以作为地球物理学的基本模型。具体问题具体分析，还可以推广至其他天体、星系。 人类活动的无节制造成两大主因，一方面是造成温室气体的排放引发温室效应，另外一方面则是大量酸雨使得植被减少，双重作用使气候异常加剧

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。19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”；19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

13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，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***如何取行动信守诺言、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，绝大多数都没有达到气候变化减排要求。最近，间气候变化专门委员会公布了第四次评估报告。大多数都对此有所反应，承认气候变化勿庸置疑，需要取紧急行动。八国集团连续召开了会议，重申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。