全球氣候系統(tǒng)是指決定整個地球氣候的形成、分布、特征和變化有直接和間接影響的多個環(huán)節(jié)組成的子系統(tǒng),包括大氣、海洋、陸面、冰雪及生物圈等。
系統(tǒng)的各圈層之間存在著明顯的相互作用,這些相互作用不但有物理的、化學的和生物的,還具有不同的時間和空間尺度。在氣候系統(tǒng)的各圈層的相互作用中,最重要的是海氣相互作用、陸氣相互作用和陸海相互作用。
全球氣候指的是氣候要素,即氣溫、氣壓、風和降水等在全球范圍內的分布特征及其隨季節(jié)變化的特征。
全球氣候就是全世界范圍內的氣候變化特征。例如,氣溫全球分布特點是溫度隨緯度的增加而降低。在北半球,冬季最低氣溫達-40℃以下,最高氣溫為25℃,南北溫差達65℃;夏季最低氣溫為0℃左右(撒哈拉沙漠)。南北溫差只有40℃。冬季大陸溫度比同緯度的平均溫度低,而海洋反之,夏季情況則相反。
海平面氣壓分布基本特點是高緯度為低壓帶,副熱帶為高壓帶,中緯度為等壓線密集的強經(jīng)向氣壓梯度帶。
地面風場在南北二半球各存在三個主要緯向風帶,即熱帶信風(東風帶),中緯度西風帶和極地東風帶。
降水分布最多的地方是赤道附近,不少地方年雨量高達2000mm以上;中緯度的降水比副熱帶的多,特別在氣旋活動區(qū),年降水量可達1000mm以上。
全球氣候變化是指在全球范圍內,氣候平均狀態(tài)統(tǒng)計學意義上的巨大改變或者持續(xù)較長一段時間(典型的為30年或更長)的氣候變動。氣候變化的原因可能是自然的內部進程,或是外部強迫,或者是人為地持續(xù)對大氣組成成分和土地利用的改變。
地球氣候處于不斷的變化之中。氣候變化的時間尺度從月、季、年際、年代際,一直到數(shù)以萬年計的冰期和間冰期。影響氣候變化的因子分外部因子和內部因子。外部因子主要包括太陽活動的變化、地球軌道的改變、日地關系的變化、地球表面火山爆發(fā)等自然因子和溫室氣體排放、森林砍伐、土地利用變化等造成大氣組成變化的人類活動;內部因子包括海洋溫度、大氣環(huán)流、冰雪覆蓋、土壤濕度、生態(tài)系統(tǒng)的變化等等。
全球氣候變暖是一種和自然有關的現(xiàn)象,是由于溫室效應不斷積累,導致地氣系統(tǒng)吸收與發(fā)射的能量不平衡,能量不斷在地氣系統(tǒng)累積,從而導致溫度上升,造成全球氣候變暖。
由于人們焚燒化石燃料,如石油,煤炭等,或砍伐森林并將其焚燒時會產生大量的二氧化碳,即溫室氣體。這些溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度透過性,而對地球發(fā)射出來的長波輻射具有高度吸收性,能強烈吸收地面輻射中的紅外線,導致地球溫度上升,即溫室效應。全球變暖會使全球降水量重新分配、冰川和凍土消融、海平面上升等,不僅危害自然生態(tài)系統(tǒng)的平衡,還威脅人類的生存。
另一方面,由于陸地溫室氣體排放造成大陸氣溫升高,與海洋溫差變小,近而造成了空氣流動減慢,霧霾無法短時間被吹散,造成很多城市霧霾天氣增多,影響人類健康。汽車限行,暫停生產等措施只有短期和局部效果,并不能從根本上改變氣候變暖和霧霾污染。
全球氣候變化通常在數(shù)千年或數(shù)百萬年的時間里緩慢發(fā)生。相比之下,現(xiàn)在的地球氣候變化很快。
從1850年開始的地球溫度記錄可以看到,最近100多年來地球的氣候迅速變暖。
針對變暖原因,世界上一大批科學家在詳細研究的基礎上,得出了這個結論:毫無疑問,是人類的影響已經(jīng)造成了全球氣候變暖,而且引起了地球上各個部分的大范圍的、快速地變化。
針對應對全球變暖問題,全球科學家正在從事的一個領域,叫做地球系統(tǒng)科學,這個領域利用全球最新的科學技術,建立了三大平臺:1、空間對地觀測,從地球外觀測地球,叫對地觀測系統(tǒng)。2、地球模擬器,世界上最大的、最好的、最快的計算機都在用來對地球氣候進行模擬,包括對氣候環(huán)境的未來進行預測。3、地面上的觀測系統(tǒng),為前面這兩大系統(tǒng)提供最基礎的觀測數(shù)據(jù)。
這三大平臺結合,將會推進地球系統(tǒng)和諧的快速發(fā)展,為應對全球氣候變化提供最強大的科學技術支撐。
然而,保護地球氣候需要每個人對氣候變化做出貢獻,實現(xiàn)低碳生活的方式。
要調整人和地球之間的關系,實現(xiàn)人和自然的和諧發(fā)展,是這一代人的重要使命。