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对最近海平面高度的测量，由23根位于地质状况稳定的长潮汐量杆得出

人们预测中的全球变暖的效应对于环境以及人类的生活影响深远。它首要表现为全球平均气温的升高，并且引发一系列次级效果，例如海平面上升、农业分布的改变、恶劣气候的增加以及热带疾病疫情的扩大。这种效应已经能够在某些例子中观察到，虽然目前还很难将这些特定的现象归因于全球变暖。

这些影响的程度及其可能性已经成为一个全球性的政治议题，并且在细节上仍然是不确定的科学问题。对于可能的效应以及目前认知水平的汇总可以参见IPCC第二工作小组的报告[1]，对于气候变化的预测可以参见第一工作小组[2]。新的IPCC总结报告将于2007年第一季度出版。

全球变暖的效应

 气象

气温上升可能会导致降水的增加[3] [4]不过对于暴风雨的影响就不这么显然。热带风暴的形成部分取决于温度“梯度”，而后者可能由于北半球极地的升温幅度高于其他部分而被减弱[5]。

崔（Choi）和费什尔（Fisher）在《气候变化（Climate Change）》第58卷（2003）149页中预测到，每增加1%的年降雨量就会使灾害性风暴造成的损失扩大2.8%。

极端气象

跨政府气候变化评估小组（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC）的第三份年度评估报告《2001气候变化》指出“缺乏有力的证据以显示热带和温带风暴的特征有所改变。”[6]不过最近有一些有限的证据显示风暴的强度正在加大，比如伊曼努尔（Emanuel 2005）衡量飓风密度的“能量消耗指数”[7]。在世界范围内，达到四级或五级的飓风——表示风速大于每秒56米——的比例从1970年代的20%上升到1990年代的35%[8]。而由飓风带到美国的降水在二十世纪中增加了七个百分点。参见《时代周刊》：“全球变暖谁之罪？”（英文）。

持续不断恶劣天气的高风险并不意味着恶劣天气比正常天气日要多得多的[9]，相反，有证据表明恶劣天气和适度的降水日都增加了。

斯蒂芬·姆瓦基夫旺姆巴（Stephen Mwakifwamba）作为国家能源、环境和技术中心的协调人撰写了坦桑尼亚政府递交给联合国的气候变化报告。他说在坦桑尼亚气候变化正在发生中，“过去，我们每十年才会发生一次干旱，现在我们根本不知道它什么时候发生，他们发生的太频繁了，而且紧跟着就是洪水。气候越来越难以预测，我们也许在五月就会发生洪水或者三年就来一次干旱。以前丘陵高地是没有蚊子的，现在也有了。地下水位每天都在降，对农民来说降雨来的总是不是时候，这也引起了很多其他问题”[10]。

美国科罗拉多玻尔得市的蒸发量一直在持续增长

当气候变得更温暖，蒸发量将会增加。这可能导致更多的降水以及侵蚀，并且在更为脆弱的热带地区，特别是非洲，可能会加剧去森林化所导致的沙漠化。许多科学家认为全球变暖的发展可能导致了更多的极端气象的产生。IPCC的第三份年报中称：“……21世纪，全球平均水蒸气浓度以及降水量预期将会增加。至21世纪下半叶，北半球的中高纬度以及南极洲的冬季降水量很可能会增加。在低纬度会出现降水量地区性的增加，而在陆地区域上则将减少。在大多数地区，降水量年与年之间的变动很可能将会拉大，同时平均降水量增加。”[11] [12]

极端气象造成的损失正在快速地增长。英国保险业者协会（Association of British Insurers, ABI）称限制碳的排放将有助在2080年以前将预计的热带气旋增加所带来的年度损失减少80%。这种损失还可能因为在灾害高发地区如海岸和冲积平原上进行建筑而进一步升高。ABI还宣称对于不可避免的气候变化所造成的影响，如果能够采取必要的措施加强薄弱环节，如建造更结实耐用的建筑以及改进抗洪设施将能在长期有效地节约开支。[13]

 改变区域气候平衡

首次在南大西洋出现的飓风卡塔琳娜，2004年袭击了巴西

世界冰川面积从十九世纪以来已经减少了50%[14]。目前在安第斯山、阿尔卑斯山、喜马拉雅山和落基山的冰川的消失速度还在迅速提高。2005年3月乞力马扎罗山顶的冰帽几乎消失了，它从上一次冰河世纪以来已经存在了11000多年了[15]。冰川的损失不仅直接造成了山体滑坡、山洪暴发以及冰川湖的外溢[16]，同时也增加了河流年度内流量的起伏变化。冰川日益融化使得夏季冰川变小，这种现象在许多地区都能被观察到[17]。在高降水的年份冰川可以留住这些水，因为降雪覆盖在冰川上可以保护冰不会融化为水；而在温暖或干燥的年份，冰川则会融化释放出多余的水来弥补降水的不足 [18]，因此冰川是江河水量的调节者。

在北半球，北冰洋的南部地区（大约400万人居住于此）在过去的50年间温度已经上升了1至3摄氏度。加拿大、阿拉斯加和俄罗斯的一些永久冻土带已经开始融化，这有可能破坏该地区的生态系统，土壤中的细菌活性提高将导致该地区由碳元素的存储地（carbon sink）变为碳元素的释放源[19]。一项对于东西伯利亚的研究（发表在《科学》上）表明，它的南部正在逐渐消融，导致1971年来接近11000个，即11%的湖泊的消亡[20]。同时，西西伯利亚正在处于它永久冻土层的初阶段融解，这个过程正在创造新的湖泊，同时可能有大量的甲烷——一种额外的温室气体——被释放入大气[21]。

飓风曾被认为是一种纯粹的北大西洋现象，在2004年4月，第一次有飓风在南半球的大西洋形成，并以144公里/小时的风速袭击了巴西；监控范围因此可能需要向南拓展1600公里[22]。

海洋

海洋是气候系统中重要的一个组成部分，由于海洋的体积巨大，比热也很大，它对于环境变化的反应较迟缓，但同时也更为深远。

海平面上升

随着全球温度的升高，海洋水的体积将会膨胀。同时，陆地上冰川以及极地的冰盖融化也将注入大量的液态水。如果气温增加1.5~4.5°C，海平面将上升15至95厘米（IPCC 2001）。

自从18000年前上一个冰期高峰以来，海平面已经上升了120多米。6000年前已经达到今日海水的容量，而自3000年前至19世纪初，海平面基本维持恒定，每年上升约0.1至0.2毫米；而自从1900年，这一速度上升到1–2毫米/年[23]；TOPEX/Poseidon的卫星高程表显示了自1992年每年3毫米的上升速度[24]。

水温升高

1950年代至1980年代间，环南极的南大洋水温升高了0.17°C，速度几乎是全世界海洋平均值的两倍[25]。水温的升高影响了生态系统（如，海冰的融化影响了在其底部生长的海藻），同时降低了海洋吸收二氧化碳的能力。

酸化

地球上的海洋吸收了许多生命活动所释放的二氧化碳，这一过程以气体溶解的方式进行，或者以海洋微生物的骨骼的形式沉入海底成为白垩或石灰石。目前，海洋的吸收量约为每人每年一吨的CO₂，据估计自1800年以来海洋已经吸收了几乎一半的人类活动所释放的CO₂（即一千二百亿吨的碳）[26]。

但是在水中，二氧化碳会变成碳酸，一种弱酸。工业革命以来温室气体的排放已经使海水的平均pH值下降了0.1，达到了8.2。据预测，进一步的排放可于2100年前将其再下降0.5，这是数百万年来从未达到的数值。[27]

有人已经观察到海水酸化可能对珊瑚[28]（1998年以来，世界上16%的暗礁珊瑚已经死于漂白剂）以及带有碳酸钙贝壳的海生生物造成的致命影响。酸度的增加也能够直接影响到鱼类的生长与繁殖，以及它们赖以生存的浮游生物[29]。

热盐循环的终止？

北大西洋海水流动示意图

有一种学说认为全球变暖可能通过关闭或者减缓大洋的热盐循环从而导致北大西洋局部的降温，使得当地平均气温下降，或升温较少。它影响的范围包括斯堪的纳维亚以及英国，因为它们都受北大西洋暖流的加温。这一变化的可能性仍不确定，有一些证据表明墨西哥湾流以及北大西洋暖流有减弱的迹象。然而，现在仍无迹象表明欧洲北部或附近的海域有降温的趋势，而现实情况恰恰相反。

热带的热量大部分是经由大气向两极传递的，但它也可以通过洋流来输运，热的水流靠近表面而冷水流位于深层。这一循环的典型例子是墨西哥湾流，一个风驱的环流圈，将热水从加勒比海带向北方。湾流的一个向北的分支，北大西洋暖流是热盐循环的一个环节，将热量进一步朝北带往北大西洋，在那里加热了整个西北欧。北大西洋海水的蒸发以及水温下降同时导致了盐分的增加（相对盐度），从而使表面的水密度增大。同时，海冰的形成也进一步浓缩了海水中的盐分。因此较重的表面海水向下沉降，而同时向南方潜行。全球变暖可能造成如格陵兰冰盖的融化、降水量增加、特别是西伯利亚河流的增强[30]，从而使得注入北方海洋的淡水量增加。然而现在尚不清楚增加的淡水量是否足够切断热盐循环——环境模型给出了否定的结论，不过研究还在继续。

根据NASA探路者卫星高程表从1992年5月至2002年6月的数据，箭头表示速度变化的趋势，颜色表示变化的程度。注意到红色箭头的方向与上图的海流方向正好相反，佐证了循环的减缓。来源：NASA

有些人甚至担心全球变暖会重现上一个冰期中发生的一种温度大幅度突变的现象：一系列的丹斯果-奥什格尔事件（Dansgaard-Oeschger events）。这是一种气候的快速起伏，可能源于高纬度淡水流量增加而导致的热盐交换的停止。新仙女木事件（Younger Dryas）可能也是这类情况。然而，据信这些事件是由劳伦太德冰盖（Laurentide）融出的大量淡水而导致，而非全球变暖所引致极地融化的海冰或是降水量变化所产生的淡水。另外，在大气海洋循环耦合模型中，热盐交换趋向于减弱而非中断，并且即使在欧洲的小范围内，变暖的趋势也要强于降温的势头：因而IPCC第三份年报指出“即使在热盐交换减弱的模型中，欧洲仍然呈升温的趋势”。[31]

2004年4月，对于美国卫星数据的回顾分析似乎显示出湾流的北方回旋，北大西洋环流的减弱，因而关于湾流将被截断的假说受到了有力的支持。[32]

2005年5月，彼得·瓦德汉姆（Peter Wadham）向《时代》周刊报道了一项在北冰洋冰层下进行的深海探测的结果，这次探测旨在测量致密的冷水所形成的巨型水柱，它们由温暖的表面水取代而沉向水底，构成了北大西洋暖流的动力之一。他和他的队伍发现这些水柱几乎已经消失。正常情况下应该存在七至十二条巨大的水柱，而他只发现了两条，并且都极为微弱。[33][34]

 2005年末的布莱顿测量报告

新科学家（NewScientist.com）新闻机构[35]于2005年11月30日报道说英国国家海洋学中心发现从墨西哥湾流所北行的温暖海流比1992年的上次测量数据要减少了30%。作者称目前所观察到的变化“令人别扭地接近”测量的不确定范围[36]。然而，北大西洋却比上次测量更热[37]。这表明要么循环并没有减弱，要么它没有理论预期中降温的效果，或者存在别的更有压倒性的因素使得降温无法实现[38]。

“新科学家”的文章基于哈里·布莱顿（Harry L. Bryden）等人于2005年12月1日发表在《自然》(438, 655-657)的一篇文章（链接，需要注册）。在同一期的《新闻与视点》专栏中(438, 565-566, [39])，德特列夫·夸德拉塞尔（Detlef Quadrasel）重申了布莱顿等人的结果不确定性很高，但他还称，有其它因素和观察确实支持了他们的结果。夸德拉塞尔接着指出可能的后果的严重性，他援引古气候学记录，显示了海洋循环当达到某个阈值而转变的事件曾经在十数年间将气温降低了多达10°C。他总结道，更深入的观察和模型十分关键，这样可以对循环可能的灾难性的终止提供早期预警。

2005年12月6日，伊利诺伊大学香槟分校大气科学教授麦克·施莱辛格带领的研究小组称“热盐循环的停止曾经被认为是高危低概率的事件。我们的分析，虽然还有不确定的成分，显示出它是高危高概率的事件。”[40]这仍是一个基于未发表的研究的少数人的观点。

2006年1月19日，一则冠名“气候变化：源于海洋的变化”，由奎林·希尔迈尔（Quirin Schiermeier）撰写的新闻出现在《自然》杂志(439, 256-260)上，详细叙述了对布莱顿结果的回应（链接，需要注册；同时参见RealClimate），包括以下几点：

• 这个结果对实地工作的科学家是一个意外。
• 模型给出的结论是足够终止热盐循环的淡水增加量在数量级上要大于目前预计出现的情况，并且这种增加似乎在最近数百年内不太可能达到关键的程度，这与布莱顿的测量很难调和。
• 如果他们的结果是正确的，那么热盐交换减弱可能不会带来预期中的欧洲降温的显著效应。
• 虽然之前的循环停止（如新仙女木事件）引起了降温，但目前的总体气候完全不同；特别是由于全球变暖的影响，海冰的形成不如从前活跃。
• 然而，热盐循环的中断可能会带来其他重要的后果，例如：大洪水和风暴的增加、浮游生物储备的危机、热带或阿拉斯加和南极出现的暖化或降雨变化。
• 节选部分就先到这里，如果想知道更多请点击：
• 了解什么是【全球变暖的温室效应】的后半部分