第11讲 气候变化的影响 中国农科院 林而达

一、过去百年全球气候变化影响的主要事实 （热浪、降水、极端气候事件、台风、海平面、生态系统、海洋酸化、农业、水资源、人体健康等） 二、未来全球和亚洲气候变化的影响预测 （1℃－6℃影响结果） 三、中国气候变化影响的预测

一、过去百年全球气候变化影响的主要事实 过去100年全球平均温度升高了0.74±0.18°C 从1961年起全球平均海平面上升1.8 mm /年 过去100年北亚和中亚降水增多，南亚部分变干 所有大陆和一些海洋的自然和生物系统已经并正在受气候变化特别是区域变暖的影响；对人类社会的影响，尽管因为有适应和其它驱动因子，还很难识别，但也已经显现。 (IPCC AR4)

一、过去百年全球气候变化影响的主要事实 气候的某些方面还没有变化，或者还没有足够数据证明已经变化；气候变化的某些反映还很难发现与识别（南极、南欧海洋overturning circulation、热带气旋 从最近极端气候实践的影响,我们可以看到其加重的趋势 (IPCC AR4)

IPCC观测到的影响 1970年代以来系统观测的新资料和科学研究的新成果显示，人为增暖使许多自然和生物系统发生了显著变化，欧洲28000 多条的观测资料证实了这一变化。在北半球高纬地区冰雪、冻土融化，不仅严重影响了极地的生态系统，而且削弱了北大西洋的热盐环流，影响海洋生态系统的生产率；山区的人居环境遭受洪灾的风险加大。

2003年 欧洲夏季高温的影响被证明为气候变化的影响

2008/09 重大气象灾害 一月南方六省遭受严重冰冻雨雪灾害 淮河流域发生一九五四年以来第二位流域性大洪水； 六至八月东北地区遭受严重夏伏旱 八月中旬超强台风“圣帕”肆虐南方七省； 一二月北方遭受严重冬春旱灾 七月东北低温冷害 八月东北干旱, 台湾福建等超强台风灾害

观测到的影响 近年来海南和广西海域发现了珊瑚白化现象 20世纪60年代以来，祁连山地森林面积减少16.5%、林带上升400m，覆盖度减少10%。 四川草原产量和质量有所下降。 四川的草地 西藏水资源 林带上升 珊瑚白化

自然灾害增多, 危险加大, 证明气候变化危害 历年受灾成灾面积 气候持续变暖，灾害增多；防灾减灾成为重大紧迫任务;为避免或延迟 “人为危险气候”的出现，要尽早采取适应行动 1998-2004期间农业因灾损失 旱灾 756.9 亿元 RMB/a 1.2% of GDP 涝灾 511.6 亿元 RMB/a 0.8% of GDP

农作物受灾增加趋势是确定的 年 受灾面积 趋势 （ %） 绝收面积 2005 3882 +4.6 460 +5.4 2006 4109 （万公顷） 趋势 （ %） 绝收面积 2005 3882 +4.6 460 +5.4 2006 4109 +5.9 541 +17.7 2007 4899 +19.2 575 6.2

气候变化影响生态系统退化和濒危物种灭绝 中国大鳞白鱼、异龙鲤的灭绝 中国栗斑腹鹀种群 退化 根据《中国物种红色名录》评估，我国受威胁物种的比例为：无脊椎动物34.74%，脊椎动物35.69%，裸子植物69.91%，被子植物86.68%。超出了世界平均水平，气候变化使这种威胁雪上加霜（吕植，2009） IPCC观测到的生态系统有20-30%未来灭绝的风险增大

中外观测到的不可逆影响的风险 IPCC 中国 北极和格陵兰冰雪融化千年可使海平面上升6-7米 冰川融化使某些中纬和热带干燥地区可用水量会减少10-30% 中国 伊河雅江等冰川萎缩18%，冰川融化使西藏齐林湖湖面增加21%淹没400平方公里草场

二、未来全球和亚洲气候变化的影响预测

IPCC 总结的2050年气候变化对农作物、家畜产量和林业生产影响的趋势

对农业的可能影响： 目前非灌溉农业的分布及未来水资源变化 Current suitability for rain-fed crops and Ensemble mean percentage change of annual mean runoff between present and 2050

随着气候变化粮价上涨不可避免 How adapt the price rise? 如何适应粮价上涨？ 温度变化 农产品价格变化 +1 to +2°C –10 to –30% +2 to +3°C –10 to +20% +3 to +5°C +10 to +40% 粮食和林产品贸易会随着气候变化而增加，因为大部分发展中国家对粮食进口的依赖加大

1951～2004 中国的温度变化分布   A2 (中–高 排放情景) B2 (中–低 排放情景) 时段 温度增量 (C) 降水变化 (%) CO2 (ppmv*) 2010~2019 1.00 3.3 440 1.16 3.7 429 2040~2049 2.11 7.0 559 2.20 492 2070~2079 3.89 12.9 721 3.20 10.2 561 Ding YH Xu Yl 75E 80E 85E 90E 95E 100E 105E 110E 115E 120E 125E 130E 135E 1.5 2 2.5 3 3.5 4 4.5 5 5.5 用PRECIS模拟的IPCC排放情景特别报告中A2与B2情景下2071–2079年平均温度相对于基准年 (1961–1990)的变化分布 (Xu Yl)

过去和未来的降水变化 1956～2002 中国降水变化分布 (Ding YH) 用PRECIS模拟的IPCC排放情景特别报告中A2与B2情景下2071–2079年平均降水量相对于基准年 (1961–1990)的变化分布 (Xu Yl)

模拟预测的玉米产量的变化 Xiong W 适应可以在一定时期内避免危险的气候变化 平均产量的变化 (%)* 包括CO2肥效作用   平均产量的变化 (%)* 包括CO2肥效作用 不包括 CO2 肥效作用 2020s 2050s 2080s A2: 雨养 9.8 18.4 20.3 -10.3 -22.9 –36.4 A2: 灌溉 -0.6 -2.2 -2.8 -5.3 -11.9 –14.4 B2: 雨养 1.1 8.5 10.4 -11.3 -14.5 –26.9 B2: 灌溉 -0.1 -1.3 0.2 -0.4 -3.8 Xiong W 适应可以在一定时期内避免危险的气候变化

气候变化对自然生态系统的影响 B2情景中期生态系统脆弱性

气候变化对自然生态系统的影响 B2情景远期生态系统脆弱性

气候变化对粮食产量影响的模拟 趋势基本确定，程度有不确定性 （中英项目成果）

三、中国气候变化影响的预测

对我国不同地区的影响 东北:湿地和冻土由于气候变暖和人类活动而退化或消失 华北:需水量大大增加，水资源更加紧张 西北: 2010～2030年年缺水量可达200亿m3 华东:洪涝风险加大，未来百年一遇的洪水发生的可能性增大 华中:未来气候变化会使双季稻产量降低 西南:山地灾害活动强度、规模和范围将加大，发生频率增大，损失更为严重。 华南 :预计到2100年的上升范围是60cm~74cm；红树林分布的北界会向北移，珊瑚的白化范围会有所扩大。

中国未来影响及适应目标 1-2℃(2020) 2-3℃(2050) 3-3.5℃(2080) 变暖 水 所有地区供需仍可以平衡 华北缺水: -2% 西北缺水: -3%; 其它地区可以平衡 华北缺水: -1% 西北缺水: -4%;其它地区可以平衡 生态系统 东北:宜林地减少 -9% ~2 %; 西北和青藏高原西部:生态脆弱性增加 冷杉木和松树北移 2.75º~6 º; 落叶松减少，南边界至 51°N 轻度和中等程度的生态脆弱区域扩大 农业 农业需水量增加；东北冷害减轻 作物产量减少5~10%,但区域和作物间差异很大;550 ppm CO2 增加 C3 作物产量 17%; 适应增加所有作物的产量 高于基准年趋势情况 560~720 ppm 的CO2肥效作用在水、肥品种、适宜的地方可以 抵消由于气候变暖3~3.5℃引起的粮食减产 海岸带管理 海堤建设的成本效益分析: 占GDP的0.081~0.1‰ 假设海平面升高30厘米，修筑海堤的额外附加费用是GDP的0.034~0.04‰ 假设海平面升高30厘米，修筑海堤的费用是GDP的0.008~0.028‰

IPCC报告对科学发展的影响 IPCCAR4的影响结论比以前报告的更为严重 相应地我国将面临四大挑战： 极端气候事件趋强趋多、农业生产不稳定性增加、水资源短缺、重大工程安全运行风险加大。

IPCC报告对科学发展的影响 这些问题使我国科学技术的发展面临新挑战和机遇，研究的重点： 气候变化影响的时空特征的观测、监测与归因 气候变化与多重压力的影响，如全球化，贫穷，管理不善，沿海低洼地居住等 社会可持续发展应对气候变化不利影响的能力 适应与减缓气候变化影响的成本效益