第四节 全球气候变化与国家安全

2014午6月，宁波诺丁汉大学可持续能源技术研究中心大楼投入使用。这幢大楼被称为碳零排放节能大楼，它通过自身的内部系统，利用可再生资源解决用电、用水等问题，且不产生二氧化碳。据科学家测算，未来25年，该大楼可减少1081.8吨碳排放。 这幢大楼楼顶和窗户边的金属装饰材料以及楼前草坪上的金属篱笆，都是太阳能发电板。在有太阳光的时候，太阳能发电板可以产生足够的能源，保障电梯、机械通风和冷却水等系统运转。额外能源可储存在电池里或传输给附近的体育中心使用。如果电能被蓄满，可满足大楼两个星期的用电需求。大楼主体外墙是双层立面墙体，外侧全部是隔热玻璃，内侧是水泥混凝土，可以保持室内恒温。建筑物三角形风扇造型可多角度采光、通风和排热。建造这幢节能楼的初始成本很高，但后续的维护成本会很低 思考：1.这座大楼实现碳零排放采取了哪些措施? 2.你所在学校的建筑物在碳减排方面可以做什么?可以借鉴这座大楼的哪些做法？ 学习指南：什么是碳循环？产生温室效应的原因是什么?碳排放对环境有哪些影响?应该采取哪些措施?{国际合作) 提示：结合图表，描述碳循环过程及温室效应成因。联系实际，分析碳排放对全球环境的影响.明确碳减排国际合作的重要性.了解碳减排的具体措施。本节的主要概念是碳循环、温室效应、碳减排。 下载PDF

我们的衣、食、住、行等生活和生产活动都需要消耗地球上的资源，并且产生大量的废弃物，生态足迹就是用来评估人对地球生态系统和环境的影响的。我们的日常生活会对地球造成多大的影响呢？让我们测测自己的生态足迹吧！ 对于这一课题的探究，建议采用以下思路。 资料1什么是生态足迹 生态足迹又叫生态占用，是用来评估人类对地球生态系统和环境的影响的核算体系。在生态足迹计算中，一个人的粮食消费量可以转换为生产这些粮食所需要的耕地面积，二氧化碳排放量可以转换成吸收这些二氧化碳所需要的森林面积等。因此，生态足迹可以形象地被理解成负载着人类和人类所创造的城市、工厂、铁路等的巨脚踏在地球上时留下的一只脚印（图1.21）。 1. 说明生态足迹大小与资源消耗量的关系。 2. 生态足迹大小如何影响自然环境的服务功能？ 资料2全球生态足迹 全球生态足迹是地球上所有人生态足迹的总和。对全球生态足迹的估算有多种算法，用不同算法计算的结果有所差异，图1.22给出的是其中一种计算结果。 1.描述全球生态足迹的变化特点，指出全球生态足迹超出地球的承载力的年代。 2.生活方式选择对未来生态足迹的变化趋势有什么影响？ 执行任务 步骤1计算个人生态足迹 上网查找“个人年生态足迹计算器”，根据居所、食物、交通、直接能源、水资源、废弃物等方面信息计算自己的生态足迹。 步骤2制订减小个人生态足迹的行动方案 如果我们每个人都减小自己的生态足迹，那么全球的生态足迹就会减小。根据自己的生态足迹计算结果，从居所、食物、交通、直接能源、水资源、废弃物等方面，制订一个减小个人生态足迹的行动方案。 步骤3交流与分享 与同学交流自己的生态足迹的计算结果和减小个人生态足迹的行动方案。 下载PDF

山地冰川随气候冷暖变化发生进退。当气候变冷时，冰川末端会前进；当气候变暖时，冰川末端会后退。如何精确推算冰川进退的时间点，是研究冰川进退的难题之一。根据树木在生长过程中每年都会形成一圈年轮的特点，科学家想到了通过树木年轮推断冰川进退时间的方法。 在冰川随气候变冷而前进的过程中，其所挟带和搬运的大量巨大砾石等堆积物可能会砸伤或压弯其前进路径上的树木（图3.34a），并在这些树木年轮上留下伤疤或痕迹(图3.34b）。通过采集这些受伤树木的年轮，找到有砸伤痕迹的年轮，并确定其具体年份，即可由此推断该次冰川前进的年份。科学家也可以通过生长在冰川末端沉积物上的树木年轮，推断冰川后退的大致年份。在地理学中，这样一门利用树木年轮研究过去冰川变化的学科被称为树轮冰川学。 下载PDF

图3.33显示1870年以来人类累积碳排放与全球升温幅度的关系，可作为制订未来减缓气候变化行为的依据。 1. 说明全球升温幅度随二氧化碳累积排放量变化的总体趋势。 2. 如果未来温度比1870年升高2℃，与之对应的大气中二氧化碳累积排放量是多少？ 3. 有哪些措施可以减少大气中二氧化碳累积的数量？  下载PDF

全球气候变化是人类社会可持续发展面临的共同挑战。在应对全球气候变化的国际合作中，世界各国通过协商取得了一系列重要成果。 1992年6月，联合国环境与发展大会上与会各国签署了《联合国气候变化框架公约》（下文简称《公约》），明确了发达国家应承担率先减排和向发展中国家提供资金、技术支持的义务。《公约》确立的“共同但有区别的责任”原则，成为开展气候变化国际合作的基础。 1997年12月，《公约》缔约方通过了为发达国家设立强制减排目标的《京都议定书》，这是人类历史上第一个具有法律约束力的国际环保协议。根据这份议定书，从2008年到2012年，主要工业发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2%。 2015年12月，《公约》缔约方达成《巴黎协定》（图3.32），为2020年后全球应对气候变化行动作出安排。根据《巴黎协定》，不再强制性分配温室气体减排量，所有缔约国将以“自主贡献”的方式参与全球应对气候变化行动，即每个国家根据本国国情，承诺自己的减排目标。全球已有186个国家递交了国家自主贡献方案，但尚不足以实现2℃的升温控制目标。要实现2℃的升温控制目标，需要国际社会更进一步的努力。 下载PDF

以全球变暖为突出特征的全球气候变化，是人类社会可持续发展面临的巨大挑战之一。国际社会已达成的共识是，如果未来二氧化碳排放继续增加，使全球平均气温比工业革命前升高超过2℃，将改变气候资源的空间配置，增加自然灾害的发生概率，加大自然生态系统不稳定的风险，对淡水资源、粮食生产、人类健康和城市设施等多个方面造成严重威胁，从而给人类社会带来灾难性影响。为应对全球变暖的不利影响，避免灾难的发生，国际社会正在采取减缓和适应措施（图3.31）。 减缓措施主要包括减少人为温室气体排放和增加温室气体吸收两个方面，目的是通过有效控制大气中的温室气体含量，减缓全球变暖速度，避免全球气温超过危险水平。人类减缓措施的有效性，将直接影响升温幅度能否被控制在人类预期目标之内。 适应措施以趋利避害为目标，根据对全球气候变化的认识，通过改变人类社会自身，降低全球变暖导致的不利影响或利用全球变暖带来的发展机遇。例如，农业生产可通过改变作物种植结构、发展节水灌溉等措施，适应气候变化。 全球变暖是全球尺度的问题，是全人类面临的共同挑战。但各国对导致全球变暖的碳排放所应承担的责任和受全球变暖影响的程度各异。各国所处发展阶段不同，对减排与经济发展的诉求存在明显的分歧。应对全球变暖，需要世界各国开展有效和公平的国际合作。资金和技术是实现减缓和适应的重要保障，减缓、适应、资金和技术四个方面被认为是应对气候变化的关键，是国际合作关注的重点。 •各国都要基于《联合国气候变化框架公约》所确立的“公平原则”和“共同但有区别的责任”原则，采取共同但有区别的减排行动，特别是对全球变暖负主要责任的发达国家要率先减排，以实现减缓气候变化的目标。 •发展中国家是全球变暖的主要受害者，但缺少应对全球变暖的资金和技术，需要通过国际合作获得资金和技术的支持，发达国家向发展中国家提供资金、技术转让和能力建设支持，是发展中国家实现减排与适应气候变化的基本保证，其他国家也应在自愿的基础上提供援助。 •各国需要通过在科学、经济和外交等多个领域的国际合作，减少对全球变化科学认识上的不确定性，协商解决各国对减排、适应与经济发展诉求的分歧，建立国际共同应对的机制。 下载PDF

图瓦卢是南太平洋上的一个岛国（图3.30），陆地最高海拔不超过5米。全球变暖导致的海平面上升严重威胁图瓦卢的国家安全。1993—2009年，因海平面上升，图瓦卢陆地国土面积缩小了2%。预计到2050年左右，图瓦卢60%以上的陆地国土将被海水淹没。 21世纪以来，图瓦卢政府多次公开表示，他们对抗海平面上升的努力已经失败，计划举国搬迁，呼吁世界各国接纳图瓦卢的“环境难民”。但多年来的各方奔走和努力并没有收到积极的效果，目前仅有新西兰政府愿意接收图瓦卢的撤离者，并严格限定了每年的接收人数。 下载PDF

全球变暖可通过多种自然过程对人类造成不利影响，危害自然环境的各种服务功能，甚至威胁人类生命财产安全、生产活动和社会经济正常运转（图3.29）。例如，海平面上升，导致岛屿和沿海低地被淹，造成环境难民问题；极端天气事件增多，导致高温热浪和旱涝灾害加剧，造成疾病、死亡人数增加。 如果当前全球变暖的趋势得不到遏制，其对自然环境和人类社会的影响程度还将进一步加大，会对一些国家的安全造成影响。 •生存空间的丧失是气候变化对国家安全最为严重的影响。例如，因全球变暖导致海平面上升，马尔代夫、图瓦卢等大洋中的一些小岛国面临被海水淹没的风险。 •加剧资源危机或自然灾害而影响国家安全。气候变化可能导致水、耕地等战略资源的数量减少和稳定性降低。当某种资源的供给不能满足维持社会正常运转最低需求时，就会在国家内部出现资源危机；当应对全球气候变化威胁所付出的代价超过其承受能力时，可能引发经济或政治危机。这两种情况都会威胁国家安全。 •激化国家间的资源争端而影响国家安全。当一个国家应对全球气候变化导致的资源危机时，可能引起国家间的资源争夺，进而引发政治、经济、外交等诸多领域的矛盾，甚至导致武装冲突。 •受其他国家波及而间接影响国家安全。气候变化对某些国家造成的生存环境恶化和资源短缺等不利影响，通过环境难民、国际资源市场价格波动等途径传递到其他国家，间接威胁这些国家的国家安全。 下载PDF

20世纪以来，全球正经历以变暖为突出特征的气候变化。全球气温虽有波动，但总体上呈现上升的趋势，20世纪50年代以来的增温尤其明显。科学家认为，全球变暖趋势与大气中二氧化碳等温室气体浓度变化密切相关（图3.27）。 思考：全球气温变化与二氧化碳浓度变化有什么共同点和不同点？ 大气的温室效应是决定地球平均气温的关键过程之一。大气中的水汽、二氧化碳、甲烷等温室气体可以强烈地吸收地面长波辐射，使地球接收的太阳能不会马上散失掉，形成温室效应，对地球起到保温作用。工业革命以来的人类活动，使大气的温室效应增强，被认为是20世纪以来全球变暖的主要原因。 大气中的二氧化碳、甲烷等温室气体的含量受自然界中碳循环过程调控。碳循环是指碳元素在大气圈、水圈、生物圈以及岩石圈之间迁移、转化所构成的循环。例如，大气中的二氧化碳通过光合作用被陆地和海洋中的植物吸收，然后通过呼吸和分解过程重新返回大气。自然界的碳循环过程维持了大气中二氧化碳等温室气体含量的相对稳定。 工业革命以来，人类活动主要通过使用化石燃料和改变土地利用两种方式极大地改变了全球碳循环过程。化石燃料的使用，将漫长地质时期固定的碳以二氧化碳等形式重新释放到大气中。森林砍伐和焚烧、农田开垦等土地利用的变化将陆地植被和土壤中的碳以二氧化碳等形式释放到大气中。人类通过以上两种方式排放到大气中的二氧化碳，部分通过碳循环过程被海洋和陆地吸收，其余部分会在大气中长期停留（图3.28），使大气中二氧化碳含量不断增加。 下载PDF

2009年10月17日，时任马尔代夫总统及内阁成员头戴水下呼吸器，身穿黑色潜水服，在6米深的海底召开了世界上首次水下内阁会议。会议采用手势和书写板表决的方式，一致通过并签署了《来自前线的紧急呼救》的文件，呼吁世界各国关注全球气候变化，并积极减缓温室气体排放。为什么马尔代夫要在海底召开这次呼吁关注全球气候变化的会议？全球气候变化会对国家安全造成哪些影响？ 下载PDF