與氣候公約相關的科學問題

[本期人物]

林而達，國家氣候變化專家委員會委員，IPCC1-5主要作者，中國農業科學院農業與氣候變化研究中心主任。曾任中國農業科學院農業環境與持續發展所所長、兼中日農業技術研究發展中心常務副主任。九屆、十屆全國政協委員。2008年3月當選為第十一屆全國政協常委。長期從事重大環境問題的科學研究，主持的“全球氣候變化對農業、林業、水資源和沿海海平面影響和適應對策研究”，于1996年獲國家“八五”科技攻關重大科技成果獎、先進個人獎，1998年獲國家科技進步二等獎(第一名)；“全球氣候變化區域評價中的農業系統模擬及其在環境外交中的應用”獲農業部1997年科技進步二等獎(第一名)；“中國動物甲烷排放的測定與國家清單的編制”獲國家環保局1997年科技進步二等獎，1999年國家科技進步三等獎(第一名)。“京都議定書和排放貿易對策研究”2001年獲國家“九五”科技攻關優秀科技成果、先進個人獎。獲政府特殊津貼。主編出版專業論著6部，其中國外出版1部；發表第一作者論文64篇。

近年來，氣候變化問題在國際范圍內引起了一系列討論，并達成了諸多的約定。日前美國《赫非頓郵報》又發表文章稱，“氣候變暖可能導致人類文明的局部停頓，并將最終導致人類文明滅亡。”更有媒體指出氣候變化已經成為了人們“不容忽視的真相”，由此如何應對氣候變化又一次上升為國際熱點問題。為此本刊記者專門走訪了中國農業科學院農業與氣候變化研究中心主任林而達教授，向他請教了一些關于氣候變化與氣候公約等方面的科學問題。

百年升溫

在過去100年里，全球平均溫度升高了0.74±0.18℃；從1979年起，陸地溫度上升速率達0.25℃/10年；從1961年起全球平均海平面上升1.8mm/年；在過去100年，北亞和中亞降水增多，南亞部分變干。這一系列的數據和現象，已經讓我們再也無法回避百年升溫的事實。所有大陸和一些海洋的自然和生物系統已經并正在受氣候變化特別是區域變暖的影響。雖然因為有適應和其它驅動因子的同時作用，導致百年升溫的原因及其對人類社會的影響，很難單獨識別，但卻也已經在逐漸顯現。

氣候的某些方面可能還沒有變化，或者還沒有足夠數據證明其已經變化。但氣候變化的某些反映還不難發現與識別，如：南極、熱帶氣旋等的變化，“而且從最近全球極端氣候事件的影響，我們仍可以看到其加重的趨勢。”林教授表示，“2003年歐洲夏季高溫的影響被證明為氣候變化的影響，這雖然是一個有爭議的結論，但是歐洲的科學家用模型模擬了在人為氣候變化的情況下，2003年這樣的高溫及其危害能夠發生。”

氣候變化的危害

2007年至2009年我國出現了數次重大氣象災害。如2008年1月南方六省遭受嚴重冰凍雨雪災害、淮河流域發生1954年以來第二位流域性大洪水；6至8月東北地區遭受嚴重夏伏旱；8月中旬超強臺風“圣帕”肆虐南方七省。2009年，1、2月北方遭受嚴重冬春旱災；7月東北低溫冷害；8月東北干旱，臺灣福建等超強臺風災害；“自然災害增多，影響加大，說明了氣候變化背景下，氣候災害的危害加重。”林教授表示。“我的一個助手做了我國最近十幾年氣候災害損失的統計研究，發現雖然災害損失量占GDP的比率是下降的，但氣候災害的絕對損失量是明顯增加的，是不可忽視的。”所以，發現氣候持續變暖，災害增多，防災減災成為了重大緊迫的任務。為了避免或延遲“人為危險氣候”的出現，要盡早采取適應行動。

氣候變化還會影響生態系統的退化和瀕危物種的滅絕。如：中國大鱗白魚、異龍鯉的滅絕、中國栗斑腹雞種群的退化等都與氣候變化有關。林教授指出“IPCC評估結論指出：觀測到的生態系統有20-30％未來滅絕的風險增大。”“在我國，很多生態系統滅絕的風險是在增大的，但是這個滅絕風險的增大有氣候的原因，同時也有其他的原因，所以這方面的監測工作還需要加強。”

另外，國內外也均觀測到一些不可逆影響的風險。如，中國的伊河雅江等冰川已經萎縮18％，冰川融化和降水變化已經使西藏齊林湖湖面增加21％，淹沒400平方公里草場。IPCC評估曾指出，冰川融化還會使某些中緯和熱帶干燥地區可用水量減少10-30％；如果氣溫持續升溫3度以上，北極和格陵蘭冰雪融化持續千年，可使全球海平面上升6-7米。

氣候閾值

“氣候變化對各地糧食總產的影響已經由觀測數據得到證實。”林教授指出。“我的學生對過去20年氣候變化對中國不同地區的農業產生的不同影響做過一個統計，東北地區在溫度上升的年份糧食產量是增加的，華北、西北、西南地區溫度上升的年份糧食產量是下降的，而華東、中南地區的糧食產量與溫度的關系不是太大。”IPCCAR4也有結論稱，平均溫度增加1-3℃，全球糧食生產能力會增加，但如果超過這一范圍，則會降低；如果溫度升高超過約2-3℃，很可能所有區域都將會減少凈效益增加凈損失；如果變暖4℃，全球平均損失可達國內生產總值(GDP)的1-5％。這其實是IPCC關于臨界閾值的幾個結論，它并沒有支持2度作為危險氣候變化的臨界閾值的看法。

閾值是一個系統過程所達到的變化強度水平，在此水平上會發生突然或快速的變化。當達到一點或水平時，生態、經濟或其它系統中會出現新的特性，使建立在適用于較低水平的數學關系基礎上的預測失效。那什么是氣候閾值?“氣候閾值是氣候系統外部強迫(如大氣中不斷增加的溫室氣體濃度)達到某一點而觸發顯著的氣候或環境事件。這些事件(如珊瑚普遍白化或海洋環流系統崩潰)被視為是無法改變的，而且只有在很長的時間尺度上才能恢復。”林教授解釋說。

在中緯度地區年平均溫度升高超過某個點，作物產量一般會下降并波動、亞熱帶可用水減少、瘧疾霍亂影響人數增加、高溫死亡增加、居住地受洪澇影響風險加大、制冷用能增加：年平均氣溫升高小于某個點，作物產量會增加、森林管理好木材供應會增加、某些缺水地區可用水增加、冬季死亡率減少、供暖能源減少。所以說臨界閾值的確定有重要的意義。歐盟國家出于政治的需要曾經提出2℃為閾值，但是哥本哈根協議并沒有完全解決這個問題，林教授指出：“到底是比工業革命前升高2℃還是比現在升高2℃，哥本哈根協議并沒有明確的說明。”

危險水平

氣候公約第二條提到過一個目標：將大氣中溫室氣體的濃度穩定在防止氣候系統受到危險的人為干擾的水平上。這一水平應當在足以使生態系統能夠自然在適應氣候變化、確保糧食生產免受威脅并使經濟能夠可持續地進行的時間范圍內實現。

什么是此目標中所提及的危險水平?林教授說：“這是只能分析而不能簡單回答的問題，因為答案不可避免地包含有不同的價值判斷，如歐盟提出的2℃作為氣候變化危險水平能否被接受，最終還要由氣候公約締約方大會決定。”“由于氣候系統的慣性，真正穩定大氣濃度水平要到21世紀末以后才能實現。已有的研究僅僅涉及溫度、降水等全球平均狀況或典型地區變化的影響，很難與不同溫室氣體濃度水平聯系起來。另一方面，造成全球或區域氣候變化的溫室氣體濃度可能是一個范圍，因此目前確定公約第二條目標的危險水平是很困難的。”

確定危險的氣候變化是決策者的一種價值判斷，不同立場的標準是完全不同的。即便如此，依然有一些基本原則可以遵守，即：所有人應有的公平的權利，要考慮后代人的需求，即可持續發展的要求。當然，科學成果可以提供確定危險水平的基礎，但要通過確定一種確切的臨界值的方法來定義危險水平，其合理性還難以下定論。

適應技術

IPCC第四次綜合報告指出了以下幾點：不管未來20年能否采取有效的減緩措施，區域和地方的適應一定要做才能減少不利影響；雖然減緩很重要，但適應肯定是必須的；很多適應措施可以低成本運行，但目前缺少全面的評估；雖然有的適應可以抵消不利影響但本身成本很高不可行：適應能力不平衡，與社會經濟發展密切相關；2030年前有大量低成本的減排技術可以穩定較低大氣濃度；適應與減緩互為補充，可以產生協同作用：實現可持續發展的目標可以增強適應和減緩的能力；適應和減緩都要求技術發展和轉讓。其中多次提及適應以及與適應相關的內容。

我們該如何理解適應?“適應指的是自然或人類系統為應對實際的或預期的氣候刺激因素或其影響而做出的趨利避害的調整。能夠區分不同類型的適應，其中包括預先適應、自發適應和有計劃的適應。”林教授解釋到。適應包括預先適應、自主適應、有計劃的適應。預先適應指的是在觀測到氣候變化的影響之前做出的適應，也稱為前瞻性適應；自主適應指的是未對氣候刺激因素做出有意識響應的適應，但自然系統中的生態變化以及人類系統中市場變化或福利變化可觸發這種適應，也稱為自發適應：有計劃的適應則是一項刻意的政策決定所產生的適應，它基于一種認識：各種條件已經改變或將要改變，而且需要采取行動恢復、維持或取得一種理想的狀態。

最后，林教授對其研究氣候變化適應所用的框架包括的內容做了說明，氣候變化適應框架包括：確定各關鍵區域適應氣候變化的目標問題；改進區域氣候情景驅動適應模型的敏感試驗方法；加強適應措施的模擬與效果檢驗；集成各種技術的整體適應效果。“實際上說的就是，我們在研究氣候變化適應時應該怎么做。”林教授解釋道。

第一步為評價氣候風險。根據已經觀測到的氣候變化，如溫度、降水和極端氣候事件等。進行風險評估，包括：所關心事件發生的可能性有多大?這些事件的可能影響是什么?然后還要利用問卷調查和討論方式與當地的農民及各級決策者溝通，以便很好的了解當前的敏感性和脆弱性。

第二步要整合本地區發展目標。理清目前的管理目標、能力和過程。

第三、四步是確定并優選適應措施。確定并優選適應措施有三種方法：高水平的研究結果、子區域的反應、詳細的優化排序。但大部分適應技術都是定性的，如何把定性轉為定量，我們選擇了8個標準：當前和長遠利益的兼顧性、氣象災害防御、效益分析、適應措施的靈活性、連帶影響、可操作性、是否符合國家、地方需求、應用傾向性。每個標準都分為4個等級，對每一個等級給出1到4的一個定量的數據，然后再歸納得到一個總分。請不同的專家來打分的話，各個專家給出的分值是不一樣的，所以要請不同的專家來打分從而綜合的來評估，

第五、六步為實施、監測、評估。要把適應當做一個過程，定期監測、評估，并不斷改進行動。另外，氣候變化的影響還在不斷顯露(如：降水的變化)因此要不斷加強監測。

黨中央關于應對氣候變化的方針政策已定，我們應加深對氣候變化的了解，大力落實控制溫室氣體排放的措施，加快減緩和適應氣候變化領域重大技術的研發和示范，為有效減緩氣候變化盡一己之力!