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3. 气候变化及其影响的预估
有高一致性和充分证据表明，若沿用当前的气候变化减缓政策和相关的可持续发展做法，未来几十年全球温室气体排放量将继续增长。{3.1}
据IPCC排放情景特别报告(SRES，2000)预估，若到2030年及以后，在全球混合能源结构配置中化石燃料仍保持其主导地位，全球温室气体排放量在2000年至2030年期间则会增加25%-90%(CO2当量)(图SPM.5)。无额外减排的较近期情景在范围上与上述预估结果相当,。 {3.1}
2000-2100年温室气体排放情景(在无额外气候政策出台的情况下)和地表温度预估
图SPM.5. 左图：在无气候政策出台的情况下，全球温室气体排放量(CO2当量)：六个解释性SRES标志情景(有色线条)和自SRES以来(后SRES)近期公布的情景的第80个百分位范围(灰色阴影区)。虚线表示后SRES情景的全部范围。排放包括CO2、CH4、N2O和含氟气体。右图：实线是在A2、A1B和B1情景下多模式全球平均的地表升温幅度，是20世纪模拟的继续。这些预估还考虑了短生命期温室气体和气溶胶的排放量。粉线不是情景，而是AOGCM的模拟结果，在模拟过程中大气浓度稳定在2000年的量值水平上。图右侧的条块表示最佳估值(每个条块中的实线)，并表示相对于2090-2099年分别按六个SRES标志情景评估的可能的升温范围。所有温度均相对1980-1999年这一时期。{图3.1,图3.2}
温室气体以当前的或高于当前的速率排放将会引起21世纪进一步变暖，并会诱发全球气候系统中的许多变化，这些变化很可能大于20世纪期间所观测到的变化(表SPM.1，图SPM.5)。{3.2.1}
在一系列SRES排放情景下，预估未来二十年将以每十年大约升高0.2°C的速率变暖。即使所有温室气体和气溶胶的浓度稳定在2000年的水平不变，预估也会以每十年大约0.1°C的速率进一步变暖。之后的温度预估越来越取决于具体的排放情景。{3.2}
各项预估的范围(表SPM.1)与《第三次评估报告》的结果大体一致，但是温度的不确定性和上限较大，这主要是因为现有模式的范围更广，表明气候-碳循环反馈强度更大。变暖减少了陆地和海洋对大气CO2的吸收，同时增加了人为排放驻留在大气中的比例。这一反馈效应的强度在各个模式之间存在显著的差异。{2.3, 3.2.1}
因为对某些驱动海平面上升的重要效应的认识仍十分有限，所以本报告未对可能性作出评估，也未提供海平面上升的最佳估值或上限。表SPM.1给出了基于模式对2090-2099年时段全球平均海平面上升的预估。 这些预估不包括气候-碳循环反馈的不确定性，也不包括冰盖流量变化的整体效应，因此这些范围的上限值并非视为海平面上升的上限。预估包括格陵兰冰流和南极冰流增加的贡献，其流速为1993-2003年的观测值，但未来该值可能会增加或减少。 {3.2.1}
表SPM.1. 21世纪末全球平均地表温度升高和海平面上升的预估。{表3.1}
| 个例 ||温度变化 (与1980-1999年相比，2090-2099年时段的温度， 单位：°C)a，d ||海平面上升 (与1980-1999年相比，2090-2099年时段的高度，单位：米) |
|最佳估值 ||可能性范围 ||基于模式的变化范围，不包括未来冰流的快速动力变化 |
|稳定在2000年的浓度水平b ||0.6 ||0.3 – 0.9 ||无 |
|B1 情景 ||1.8 ||1.1 – 2.9 ||0.18 – 0.38 |
|A1T 情景 ||2.4 ||1.4 – 3.8 ||0.20 – 0.45 |
|B2 情景 ||2.4 ||1.4 – 3.8 ||0.20 – 0.43 |
|A1B 情景 ||2.8 ||1.7 – 4.4 ||0.21 – 0.48 |
|A2 情景 ||3.4 ||2.0 – 5.4 ||0.23 – 0.51 |
|A1FI 情景 ||4.0 ||2.4 – 6.4 ||0.26 – 0.59 |
在预估的变暖型态和其它区域尺度特征方面，目前的可信度大于《第三次评估报告》中的可信度，包括风场、降水、某些极端事件和海冰。{3.2.2}
区域尺度的变化包括：{3.2.2}
- 陆地上和北半球大部分高纬度地区变暖幅度最大，南半球海洋地区和北大西洋部分地区变暖幅度最小；近期观测到的各种趋势仍在持续；(图SPM.6)
- 积雪面积缩小，大部分多年冻土区域的融化深度增加，海冰面积退缩；在利用SRES情景所作的某些预估中，到21世纪后半叶，北冰洋夏季后期的冰几乎全部消失；
- 热极端事件、热浪以及强降水的频率很可能增加；
- 热带气旋强度可能增加；全球热带气旋数量减少具有较少的可信度；
- 温带风暴路径向极地推移，造成风、降水和温度型态的变化；
- 高纬度地区降水很可能增加，大部分亚热带陆地区域降水可能减少，已观测到的趋势仍在持续。
有高可信度表明，到本世纪中叶，预估在高纬度地区(和某些热带潮湿地区)，年江河径流量和可用水量将有所增加，在中纬度和热带的某些干旱区域将会减少。还有高可信度表明，在许多半干旱地区(如：地中海流域、美国西部、非洲南部和巴西东北部)，水资源因气候变化而将减少。{3.3.1；图3.5}
地表温度升高的地理分布型态
图SPM.6. 21世纪后期(2090-2099)预估的地表温度变化。本图表示根据A1B SRES情景所作的多个AOGCM模式的平均预估结果。所有温度均相对于1980-1999年时期。{图3.2}
自《第三次评估报告》以来的研究已能够更系统地了解与不同气候变化量和速率相关的影响出现时间和强度。{3.3.1, 3.3.2}
图SPM.7给出了有关各系统和行业的新信息的实例。上图表示随不断增加的温度变化而增加的影响。预估的影响强度和出现时间还受到发展路径的影响(下图)。{3.3.1}
与全球平均温度变化有关的影响实例 (这些影响将因适应程度、温度变化速率和社会经济路径不同而异)
图SPM.7. 与预估的全球平均地表温度升高有关的影响实例。上图：针对气候变化(海平面及相关的大气CO2)预估的全球影响的解释性实例，这些影响与21世纪全球平均地表温度的不同增加量相关。黑线用于把不同的影响联系起来；虚线箭头表示随着温度的升高而持续的影响。图中加上有关条目，文字左侧表示与某一变暖起始时间有关的温度升高的大致水平。有关缺水和洪水的量化条目表示气候变化的额外影响，这些影响相对于在一系列SRES A1FI、A2、B1和B2情景下预估的各种条件。这些估值不包括气候变化的适应措施。所有陈述的可信度水平均为高。下图：圆点和线条表示与1980-1999年相比，2090-2099年的最佳估值和在六个SRES标志情景下评估变暖的可能性范围。{图3.5}。
表SPM.2给出了不同区域某些预估影响的实例。
表SPM.2.部分区域影响预估实例 {3.3.2}
|非洲 |
- 到2020年，预估有7500万到2.5亿人口会由于气候变化而面临加剧的缺水压力；
- 到2020年，在某些国家，雨养农业会减产高达50%。预估在许多非洲国家农业生产，包括粮食获取会受到严重影响。这会进而影响粮食安全，加剧营养不良；
- 接近21世纪末，预估的海平面上升将影响人口众多的海岸带低洼地区。适应的成本总量至少可达到国内生产总值（GDP）的 5%-10%；
- 根据一系列气候情景，预估到2080年非洲地区干旱和半干旱土地会增加5%-8%（TS）。
|亚洲 |
- 预估到21世纪50年代，在中亚、南亚、东亚和东南亚地区，特别是在大的江河流域可用淡水会减少；
- 由于来自海洋的洪水以及在某些大三角洲地区来自河流的洪水增加，在海岸带地区，特别是在南亚、东亚和东南亚人口众多的大三角洲地区将会面临最大的风险；
- 预估气候变化会加重对自然资源和环境的压力，这与快速的城市化、工业化和经济发展有关；
- 由于预估的水分循环变化，在东亚、南亚和东南亚，因腹泻疾病主要与洪涝和干旱相关，预计地区发病率和死亡率会上升。
|澳大利亚 和新西兰 |
- 预估到2020年，在某些生态资源丰富的地点，包括大堡礁和昆士兰湿热带地区，会发生生物多样性的显著损失；
- 预估到2030年，在澳大利亚南部和东部地区、新西兰北部地区和某些东部地区，水安全问题会加剧；
- 预估到2030年，由于干旱和火灾增多，在澳大利亚南部和东部大部分地区以及新西兰东部部分地区，农业和林业产量会下降。然而，在新西兰，预估最初会给其它区域带来效益；
- 预估到2050年，在澳大利亚和新西兰的某些地区，由于海平面上升、风暴和海岸带洪水严重程度和频率的增大，该地区正在进行的海岸带发展和人口增长会面临增大的风险。
|欧洲 |
- 预计气候变化会扩大欧洲在自然资源与资产上的地区差异。负面影响将包括内陆山洪的风险增大，更加频繁的海岸带洪水和海水侵蚀加重（由于风暴和海平面上升）；
- 山区将面临冰川退缩、积雪和冬季旅游减少、大范围物种丧失（在高排放情景下，到2080年，某些地区物种损失高达60%）；
- 预估在欧洲南部，气候变化会使那些已经对气候变率脆弱的地区的条件更加恶劣(高温和干旱)，使可用水量减少、水力发电潜力降低、夏季旅游减少以及农作物生产力普遍下降；
- 预估由于热浪以及野火的发生频率增加，气候变化也会加大健康方面的风险。
|拉丁美洲 |
- 预估到本世纪中叶，在亚马逊东部地区，温度升高及相应的土壤水分降低会使热带雨林逐渐被热带稀树草原取代。半干旱植被将趋向于被干旱地区植被所取代；
- 在许多热带拉丁美洲地区，由于物种灭绝而面临生物多样性损失显著的风险；
- 预估某些重要农作物生产力会下降，畜牧业生产力降低，对粮食安全带来不利的后果。预估温带地区的大豆产量会增加。总体而言，面临饥饿风险的人数预估会有所增加（TS；中等可信度）；
- 预估降水型态的变化和冰川的消融会显著影响供人类消费、农业和能源生产的可用水量。
|北美洲 |
- 预估西部山区变暖会造成积雪减少，冬季洪水增加以及夏季径流减少，加剧过度分配的水资源竞争；
- 本世纪最初几十年，预估小幅度气候变化会使雨养农业的累计产量增长5%–20%，但区域间存在重要差异。对于农作物，预估主要挑战是接近其温度适宜范围的变暖上限，或取决于对水资源的高效利用；
- 预计当今遭受热浪的城市在本世纪期间会受到更多、更强、更长时间热浪的袭击，可能对健康造成不利的影响；
- 海岸带社区和居住环境将日益受到与发展和污染相互作用的气候变化影响的压力。
|极地地区 |
- 预估在极地地区，主要生物物理影响为冰川和冰盖及海冰厚度和面积的减少，自然生态系统的变化对包括迁徙鸟类、哺乳类动物和高等食肉类动物在内的许多生物产生有害的影响；
- 预估对于北极的人类社区的各种影响（特别是冰雪状况变化产生的影响）会交织在一起；
- 包括对基础设施和传统的本土生活方式的不利影响；
- 预估在两极地区，由于气候对物种入侵的屏障降低，特殊的栖息地会更加脆弱。
|小岛屿 |
- 预计海平面上升会加剧洪水、风暴潮、侵蚀以及其它海岸带灾害，进而危及那些支撑小岛屿社区生计的至关重要的基础设施、人居环境和设施；
- 预计海岸带环境退化（如海滩侵蚀和珊瑚白化）会影响当地的资源；
- 到本世纪中叶，预计气候变化会减少许多小岛屿的水资源，如在加勒比海和太平洋，因而在少雨期，不足以满足对水资源的需求；
- 预计在较高温度条件下会增加非本地物种入侵的发生，特别是在中高纬度的岛屿。
某些系统、行业和区域尤其可能受到气候变化的影响。{3.3.3}
受影响的系统和行业：{3.3.3}
- 特定的生态系统：
- 陆地：由于对变暖敏感的苔原、北方森林和山区；由于降雨减少的地中海类型的生态系统；和降雨减少的热带雨林。
- 海岸带：由于受到多重压力的红树林和盐沼。
- 海洋：由于受到多重压力的珊瑚礁；由于对变暖敏感的海冰生物群落。
- 由于降雨和蒸散的变化，中纬度一些干旱地区和干旱的热带地区以及那些依靠冰雪融化的地区的水资源。
- 面临可用水减少的低纬度地区的农业。
- 地势低洼的沿海系统，由于受到海平面上升的威胁和极端天气事件加大的风险。
- 适应能力低的人群的身体健康。
区域：{3.3.3}
- 北极，由于预估的变暖高速率对自然系统和人类社会的影响；
- 非洲，由于适应能力低并受到预估的气候变化影响；
- 小岛屿，岛上的人口和基础设施对预估的气候变化影响有高暴露度；
- 亚洲和非洲的大三角洲地区，由于人口众多和对海平面上升、风暴潮和江河洪涝有高暴露度。
在其它地区，甚至在那些高收入地区，一些人群(如：穷人、幼童和老年人)尤其会处于风险之中，在一些地区和某些活动中，同样如此。{3.3.3}
海洋酸化
自1750年以来人为碳的吸收已导致海洋更加酸化，pH值平均下降了0.1个单位。大气CO2浓度增加导致海洋进一步酸化。根据基于SRES情景的预估，21世纪全球平均海平面的pH值减少0.14－0.35个单位。虽然观测到的海洋酸化对海洋生物圈的影响尚无相关文献，预计海洋的逐步酸化对由海洋壳体形成的生物(如珊瑚)及其对依附物种产生不利的影响。{3.3.4}
预计极端天气事件的频率和强度的变化以及海平面上升将对自然系统和人类系统大都产生不利的影响。{3.3.5}
表SPM.3给出了经选择的一些极端事件和行业的实例。
表SPM.3: 根据到21世纪中叶至下叶的预估结果，由极端天气和气候事件变化可能引起的气候变化影响的示例。未考虑适应能力的任何变化或发展。第2栏给出的可能性估算与第1栏列出的现象有关。{表3.2}
| 现象aa和变化趋势 ||基于SRES情景下21世纪预估结果，未来变化趋势的可能性 ||按行业分类的主要预估影响的实例 |
|农业、林业和生态系统{WGII 4.4, 5.4} ||水资源{WGII 3.4} ||人类健康 {WGII 8.2, 8.4} ||工业、人居环境和社会{WGII 7.4} |
|大部分陆地地区,冷昼/冷夜偏暖/偏少；热昼/热夜偏暖/偏多 ||几乎确定b ||偏冷环境下产量增高；偏暖环境下产量减少；病虫害多发 ||影响依赖于融雪的水资源；影响某些水供应 ||因寒冷条件减少导致的死亡率下降 ||供暖能源需求降低；制冷能源需求增加；城市空气质量下降；由冰雪造成的运输中断减少；影响冬季旅游业 |
|暖期/热浪：大部分陆地地区的发生频率增加 ||很可能 ||热应力造成偏暖地区产量下降；发生野火危险增大 ||水的需求增长；水质问题，如藻类大量繁殖 ||与热有关的死亡风险增大，特别是老年人、慢性病人、幼童和独居者 ||温暖地区无适当住宅者生活质量下降；影响老年人、幼童和穷人 |
|强降水事件：大部分地区的发生频率增加 ||很可能 ||农作物受损；土壤侵蚀，土壤浸透导致无法耕种 ||对地表水和地下水水质有不利影响；供水受到污染；水短缺或许缓解 ||死亡、受伤、传染病、呼吸疾病和皮肤病的风险增大 ||洪水破坏人居环境、商业、运输和社会；对城乡基础设施的压力；财产损失 |
|受干旱影响的地区增加 ||可能 ||土地退化，产量降低/农作物受损和歉收；牲畜死亡增加；野火风险增大 ||更大范围的缺水压力 ||粮食和水短缺的风险增大；营养不良的风险增大；水源性和食源性疾病的风险增大 ||人居环境、工业和社会的水短缺；水力发电潜力降低；潜在的人口迁移 |
|强热带气旋活动增强 ||可能 ||农作物受损；树木风倒(连根拔起)；珊瑚礁受损 ||断电造成公共供水中断 ||死亡、受伤、水源性和食源性疾病、创伤后压抑症候群的风险增大 ||遭受洪水和强风的破坏；在脆弱地区，私营保险公司撤出保险范围；潜在的人口和基础设施的迁移，财产损失 |
|由极端高海平面所引发的事件增多(不含海啸)c ||可能d ||灌溉用水、江河入海口和淡水系统盐化 ||海水倒灌导致可用淡水减少 ||洪水致死、致伤的风险增大，淹死的风险；与人口迁移有关的健康影响 ||海岸带保护的成本对土地利用重新安置的成本；潜在的人口与基础设施的迁移；另见上面热带气旋一栏 |
由于与各种气候过程和反馈有关的多种时间尺度，即使温室气体浓度实现稳定，人为变暖和海平面上升仍会持续若干世纪。{3.2.3}
图SPM.8给出了与《第四次评估报告》第三工作组报告中的六个稳定类别相对应的长期(多个世纪)变暖估值。
在AR4稳定类别中，相对于1980-1999年的多个世纪变暖估值
图SPM.8. 与《第四次评估报告》第三工作组报告中的六个稳定类别相对应的长期(多个世纪)变暖估值(表SPM.3)。与表SPM.3相比，温标滑动了-0.5ºC，大致解释了工业化之前与1980-1999年之间的变暖。对于多数稳定水平，全球平均温度在几个世纪内逐渐达到平衡。在到2100年导致实现稳定的温室气体排放情景下，其稳定水平相当于SRES B1和A1B情景(600和850CO2-当量ppm；第IV类和第V类)，经评估的模式预估：假定在实现稳定时的气候敏感性为3ºC，全球平衡温度估值则将增加大约65-70%。在更低的稳定情景下(第I类和第II类，图SPM.11)，可提前达到上述平衡温度 {图SPM.3.4}。
预估格林兰冰盖的退缩将在2100年之后继续为海平面上升做出贡献。当前的模式显示：若全球平均变暖持续几千年，比工业化之前的值高1.9ºC-4.6ºC，则最终会导致格林兰冰盖的完全消融，并造成海平面上升约7米。未来格林兰的相应温度与推断出的125,000年前的末次间冰期的温度相当，古气候信息表明，当时极区陆地冰面积退缩使海平面上升了4米至6米。{3.2.3}
当前的全球模式研究预估结果表明，南极冰盖将会维持在非常寒冷的状态，以至于不会出现大范围表层融化，而且由于降雪增加而使冰体质量增加。然而，如果动力冰溢出成为冰盖质量平衡的主导因素，则可能发生冰体质量的净损失。{3.2.3}
人为变暖可能导致一些突变的或不可逆转的影响，这取决于气候变化的速率和幅度。{3.4}
极地陆地冰盖的部分冰体损失可能意味着海平面上升若干米，海岸线发生重大变化以及低洼地区洪水泛滥，对河流三角洲地区和地势低洼的岛屿产生的影响最大。预估这些变化会在千年时间尺度上发生，但不能排除在世纪尺度上海平面上升速率加快。{3.4}
气候变化可能导致一些不可逆转的影响。有中等可信度表明，如果全球平均温度增幅超过1.5ºC–2.5ºC(与1980-1999年相比)，所评估的20%–30%的物种可能面临增大的灭绝风险。如果全球平均温度升高超过约3.5ºC，模式预估结果显示，全球将出现大量物种灭绝(占所评估物种的40%-70%)。{3.4}
基于当前模式的模拟结果，21世纪大西洋经向翻转环流(MOC)将很可能减缓；仍然预估大西洋和欧洲的温度会升高。经向翻转环流在21世纪很不可能经历一次大的突变。尚无法对更长期的经向翻转环流变化作出可靠的评估。经向翻转环流大尺度和持续变化的影响可能包括海洋生态系统的生产力、渔业、海洋CO2吸收、海洋含氧浓度和陆地植被的变化。陆地和海洋CO2吸收的变化可能对气候系统产生反馈作用。{3.4}