2.2 人为碳排放导致的全球变暖和海洋酸化

2.2.1 人为碳排放导致全球变暖

目前，人们之所以高度关注碳排放，是因为人为碳排放是导致全球变暖的主要原因。其基本理论根据是温室效应，以及我们关于气温和大气中温室气体含量的数据研究。目前全球评估气候变化最权威的机构是政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，简称IPCC）。第五次IPCC气候报告指出，人类活动导致全球变暖的可能性“极高”。与之前的IPCC报告中表述的“高”“非常高”相比，此次的表述强度进一步增加。IPCC按照发生概率区分使用了对可能性的表述。“高”的发生概率在60%以上，“非常高”在90%以上，“极高”在95%以上。

目前测定和研究大气中的碳含量最为权威的方法是“冰芯实验”。“冰芯以其分辨率高、记录时间长、信息量大和保真度高等特点，而成为过去全球变化研究的重要方法之一。冰芯不但记录着过去气候环境各种参数（如气温、降水、大气化学与大气环流等）的变化，而且也记录着影响气候环境变化的各种因子（如太阳活动、火山活动和温室气体等）的变化，同时还记录着人类活动对于环境的影响。”

根据第五次IPCC报告，自工业化以来，全球大气二氧化碳、甲烷和氧化亚氮浓度持续增加。2012年，全球大气中二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度分别为393.1ppm（parts per million的缩写，指百万分之一）、1819ppb（parts per billion的缩写，指十亿分之一）和325.1ppb，分别比工业化前增加了41%、160%和20%，是过去80万年以来最高的。2011年，我国大气二氧化碳、甲烷和氧化亚氮浓度分别为392.2ppm、1863ppb和324.6ppb，略高于同期全球平均值。

根据科学家对南极冰芯样本的研究，工业革命前的65万年间，地球大气层中的温室气体很稳定，二氧化碳含量一直处在180～289ppm，甲烷含量在320～720ppb。而工业革命以来的近300年间，工业化的迅猛发展（化石燃料的燃烧和工业过程）和土地利用变化（植被破坏）使全球大气二氧化碳浓度从工业化前的约280ppm增加到目前的近400ppm。而且，目前全球碳排放每年仍在持续增长。

根据1990年6月IPCC第一工作组的报告，当大气中二氧化碳含量增加1倍（约在2025年）时，全球平均增温1.8℃（1.8℃是相对于工业化前的变化，相对于目前将平均增温1℃），与二氧化碳引起的气候响应变化的最佳估计值2.5℃相一致。2007年联合国政府间气候变化专门委员会发布第四次评估报告，称全球变暖大部分原因“非常可能”为人类活动。报告显示，全球气温在1906至2005年间上升0.74℃。根据IPCC第四次报告，2℃的阈值是地球生态系统所能承受的极限。如果温度升高超过2℃，全球将面临毁灭性的灾难，人类文明可能面临终结。

2.2.1.1 全球变暖的具体表现

全球变暖是一个客观事实，它具体表现在以下四个方面。

（1）温度升高。2007年政府间气候变化专门委员会发布的第四次评估报告显示，全球气温在1906至2005年间上升0.74℃。北半球大陆地区上升1℃以上，中国气温的变化趋势与北半球情况大致一样。

第五次IPCC报告指出，近百年全球气候变暖毋庸置疑。从1880年到2012年，全球地表平均温度大约升高了0.85℃;2003到2012年平均温度比1850到1900年平均温度上升了0.78℃。1983—2012年是过去1400年来最热的30年。其间，陆地比海洋增温快，高纬度地区增温比低纬度地区快，冬半年增温比夏半年明显。中国气候变暖趋势与全球一致。1913年以来，我国地表平均温度上升了0.91℃。最近60年气温上升尤其明显，平均每10年约升高0.23℃，几乎是全球的两倍。21世纪前10年是近百年来最暖的10年。

（2）冰雪消融。大量观测数据表明，过去的一个世纪，全球多数地区雪盖减少。1966—2005年，除11和12月外，卫星观测的北半球雪盖各月都在减少；自20世纪80年代以后尤为显著，减小速率高达每年5%。此外，对海冰和冰川的观测表明，过去150年间全球大部分地区的海冰及冰川都呈现萎缩趋势。

第五次IPCC报告指出，近20年来，格陵兰冰盖和南极冰盖的冰储量一直在减少。1992—2001年，格陵兰冰盖的冰储量每年约减少340亿吨，南极冰盖的冰储量每年约减少300亿吨。2002年以来，格陵兰和南极冰盖冰储量减少的速度显著加快，每年大约分别较少2150亿吨和1470亿吨。全球山地冰川普遍萎缩。1971—2009年大约减少2260亿吨冰。20世纪60年代以来，我国大部分山地冰川处于萎缩和消失状态，冰川面积减少量超过10%。一些报道指出，我国的喜马拉雅山冰川的消融速度可能是世界上最快的。据估计，到2050年至少三分之二的冰川将消失。

（3）海平面上升。在过去的100年里，全世界海平面一共上升了约18厘米。全球平均海平面自1870年以来持续上升。“在1961—2003年，全球海平面上升的平均速率为每年（1.8±0.5）毫米，20世纪90年代以后上升速率增加到每年约（3.1 ±0.7）毫米。海平面上升主要是由海洋增温带来的热膨胀效应及冰川和冰盖融化等因素共同导致。”根据2009年的《哥本哈根诊断》，卫星观测表明，过去15年海平面上升速率为3.4毫米/年，比IPCC的预估高80%，这是冰川、冰帽、格陵兰及西南极冰盖融化加倍的结果。在这里我想说明的一点是，绝不要轻视海平面上升数十厘米。根据目前海滩的一般坡度，如果海平面上升90厘米，海洋潮汐线将被牵引上升90米！

第五次IPCC报告指出，1901—2010年，全球海平面上升了0.19米。19世纪中叶以来，海平面上升的速度比过去2000年要高，而且还在不断加速之中。1901—2010年海平面上升速度为每年1.7毫米，到1993—2010年高达每年3.2毫米。20世纪70年代以来，全球海平面上升量的3/4来自于冰川融化和海水的受热膨胀。1980年以来，中国沿海海平面以每年2.7毫米的速度上升，高于全球海平面上升的平均速度。

（4）生长季延长。各地的物候观测表明，大多数植物和动物的春季物候提前，秋季物候推迟，从而导致生长季延长。“我国物候观测结果表明，各地物候期的年际波动与春季气温的年际波动具有明显的相关性，东北、华北及长江下游地区春季物候提前最明显；北京地区春季物候自20世纪80年代以来一直呈提前趋势，尤其在1990—2000年比过去140年提前了8.8天，而秋季物候在1962—2005年平均每年推迟0.32天。基于遥感数据，对中国温带植被的物候分析表明，在1982—1999年，中国温带春季物候平均每年提前0.79天，生长季年平均延长1.16天……1982—1999年间，40°N～70°N间欧亚大陆植被生长季平均延长了18天，而北美大陆延长了12天。”

2.2.1.2 全球变暖的影响

全球变暖的生态危害目前已经表现得较为明显，这里概述性地讲三点。

第一，北极融化将导致数亿人成为气候难民。如果格陵兰冰盖完全消融，海平面将上升约7米。根据总部设在挪威首都奥斯陆的北极监测和评估方案（AMAP）:“（截至2010年）过去6年是北极有史以来最温暖的时期。未来90多年，即到2100年，全球海平面预计将会上升0.9到1.6米，北极冰川、冰盖和格陵兰大冰原融化的冰，将对此做出巨大贡献。”

图瓦卢被人们誉为“太平洋中一颗璀璨的明珠”。2001年11月15日，图瓦卢领导人在一份声明中说，他们对抗海平面上升的努力已告失败，并宣布将放弃自己的家园，举国移民新西兰。图瓦卢成为全球第一个因海平面上升而进行全民迁移的国家。

卡特里特岛平均海拔只有1米，本身是座零碳排放的环状珊瑚岛。由于海平面的上升，人们目前已经开始被迫撤离。世界著名的旅游胜地马尔代夫全境由19组环礁组成，平均海拔比海平面仅高出2米。如果全球气温持续变暖，到21世纪中叶，马尔代夫将遭受灭顶之灾。塞舌尔等低洼岛国也将从地面上消失；上海、威尼斯、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市及孟加拉、荷兰、埃及等国也将难逃厄运。如果现在不能扭转或延缓全球变暖所导致的海平面上升，21世纪末将有许多国家和地区面临与图瓦卢同样的命运。“气候难民”“环境难民”在21世纪将成为全球最大的挑战之一。

根据联合国发布的一份全球减灾评估报告，目前，全世界超过6亿人居住在海拔10米以下地区（约占全球陆地面积的2%）。这些人中，3.6亿人居住在城市（占全球城市人口13%）,2.47亿人生活在低收入国家。当前，全球平均每年有7800万人受到飓风、台风等海洋风暴影响，另有160万人受到这些风暴引发的风暴潮影响。联合国“环境和人类安全”组织预计，到2050年，全球至少有2亿“气候难民”，许多非洲国家将是重灾区。

根据《哥本哈根诊断》，预计到2100年海平面上升的高度上限为2米。由于从大气温度的变化到引起海洋温度的变化需要几百年，因此，即使在全球气温不再上升之后，海平面在随后的几百年内仍然会继续上升。预计在未来几个世纪，海平面将会上升数米。如果这一切在未来发生，将有更多的人沦为“气候难民”。

第二，北极冰川融化将导致北半球永久冻土中埋藏的大量温室气体的释放，这将进一步加速全球变暖和冰川融化。一些科学家认为，不可逆转的气候“临界点”将在未来20年内出现，其原因是，在北极大规模永久冻土地带，冰冻植物中所蕴含的大量有机碳将会被释放。研究人员称，在北半球永久冻土层中沉睡了数千年甚至数万年的、数十亿吨的冰冻树叶和草根正在逐渐解冻，一旦北极融化，它们将释放难以估量的温室气体；在北极的海底永久冻土下埋藏的大量温室气体甲烷也将被释放出来，其后果不堪设想。

第三，全球变暖对人类和其他动植物的生存构成严重威胁。根据《哥本哈根协议》，我们必须把全球变暖限制在阈值2℃之内（相对于工业化前的温度），如果温度升高超过2℃的阈值，全球将面临自然灾害频繁、疾病肆虐（包括传染病、瘟疫）、海平面急剧上升、淡水供应紧张、多种动植物灭绝等灾难。根据《哥本哈根诊断》,2008年全球使用化石燃料而产生的二氧化碳排放量比起1990年高出了近40%。人类限制碳排放的行动每拖延一年都会增加升温超过2℃的概率。因此，当前限制碳排放刻不容缓。