《气候变化与减灾》课件

气候变化与减灾气候变化已成为21世纪人类面临的最严峻挑战之一本课程将深入探讨气候变化的科学基础、现实影响以及减灾应对策略我们将从气候系统的基本原理出发，分析全球变暖的成因与后果，并重点关注中国在应对气候变化方面的实践与经验什么是气候与天气天气短期现象气候长期模式天气是指某个地区在较短气候是指某个地区长期时间内（几小时到几天）（通常30年以上）的平均大气状态的变化，包括温天气状况及其变化规律度、湿度、风速、降水等气候具有相对稳定性，体要素天气变化具有很强现了大气系统的长期平均的随机性和不可预测性状态和变化趋势影响因素差异全球气候系统组成大气圈水圈包含各种气体成分，是气候系统最包括海洋、湖泊、河流、冰川等，活跃的部分，直接影响天气和气候占地球表面71%，是最大的热量储存变化库生物圈地表生物活动通过碳循环、氧循环等生陆地表面的地形、土壤、植被等影物地球化学过程影响气候系统响局地气候特征和能量交换这些圈层通过复杂的物理、化学和生物过程相互作用，形成统一的气候系统太阳辐射为系统提供能量，驱动全球大气和海洋环流，维持地球能量平衡气候变化的科学基础太阳辐射入射太阳短波辐射穿过大气层到达地球表面，为地球系统提供能量地表吸收与反射地球表面吸收太阳辐射后升温，同时向外辐射长波红外线温室气体吸收大气中的二氧化碳、甲烷等温室气体吸收地面长波辐射再辐射增温温室气体将吸收的能量重新辐射，部分返回地面，导致气温上升现代科学通过冰芯、树轮、珊瑚等古气候记录，结合卫星观测和气候模型，构建了完整的气候变化科学理论框架历史气候变迁概览末次冰期1距今约11万-1万年前，全球平均气温比现在低5-6°C，大陆冰川广泛分布全新世暖期2距今约1万年前开始，气候相对温暖稳定，人类文明快速发展中世纪暖期3公元900-1300年，北半球气温较高，农业繁荣，人口增长小冰河期414-19世纪，全球气温下降，农业减产，社会动荡频发地球气候在地质历史上经历了多次剧烈变化过去100万年中，地球经历了多个冰期和间冰期的交替，这些变化主要由地球轨道参数变化、太阳活动和火山活动等自然因素驱动现代气候变化概览工业革命启动（年）1750化石燃料大规模使用开始，大气二氧化碳浓度从280ppm开始上升蒸汽机的发明标志着人类活动对气候系统影响的开端加速期（年后）1950全球工业化进程加快，温室气体排放急剧增加人类活动成为气候变化的主导因素，被称为大加速时期科学认知确立（年后）1990IPCC成立并发布系列评估报告，科学界对人类活动导致气候变化达成广泛共识全球平均气温已上升约

1.1°C全球气温变化数据全球变暖的成因人为因素（主导）自然因素（次要）化石燃料燃烧是最主要的温室气体排放源，约占总排放量太阳活动变化、火山爆发等自然因素对短期气候有影响，的75%工业生产、交通运输、建筑供暖等活动大量消耗但在现代气候变化中作用有限科学研究表明，自然因素煤炭、石油和天然气无法解释近几十年来的快速变暖•能源部门占全球排放73%•太阳辐射变化约±

0.1°C•农业土地利用18%•火山活动短期降温效应•工业过程5%•海洋内部变率区域性影响•废物处理3%温室气体排放结构全球变暖的迹象北极海冰消失海平面加速上升极端天气频发北极海冰覆盖面积以每全球海平面上升速度已热浪、干旱、强降水等十年13%的速度减少，厚达每年

3.4毫米，比20世极端事件发生频率和强度也在显著下降格陵纪平均速度快一倍以上度都在增加2023年全兰冰盖每年损失约2800热膨胀和冰川融化是主球发生了多起破纪录的亿吨冰要原因极端天气事件永久冻土融化北极永久冻土融化释放大量甲烷和二氧化碳，形成正反馈效应，进一步加剧全球变暖主要气候灾害类型水文气象灾害气象灾害包括洪涝、干旱、风暴潮等与水循环相主要包括台风、飓风、龙卷风、冰雹、关的灾害洪涝灾害影响全球约20亿人暴雪等强对流天气现象这些灾害具有口，干旱影响约15亿人这类灾害往往突发性强、破坏力大的特点，对交通、造成巨大的经济损失和人员伤亡通信、电力等基础设施造成严重影响•洪水城市内涝、江河洪水•热带气旋台风、飓风•干旱农业干旱、水文干旱•强对流龙卷风、冰雹•风暴潮沿海地区威胁•低温冰雪暴雪、冰冻复合型灾害由多种气象因子共同作用引发的灾害，如高温干旱导致的山火、强降水引发的地质灾害等这类灾害影响范围广、持续时间长、恢复难度大•山火高温干旱引发•地质灾害强降水诱发•生态灾害多因子作用气候变化导致的自然灾害400年重大灾害2023全球发生重大自然灾害事件数量，比历史平均水平高出35%90000死亡人数2023年自然灾害造成的全球死亡人数，其中地震占主要部分$280B经济损失全球自然灾害经济损失总额，保险覆盖率仅为35%57M受影响人口因自然灾害流离失所或需要人道主义援助的人口数量亚洲仍是受灾害影响最严重的地区，占全球灾害事件的40%和死亡人数的47%极端高温事件增长最为显著，频次比30年前增加了5倍洪涝灾害影响人口最多，干旱灾害持续时间最长生态系统影响海洋生态退化物种分布变化海水温度上升和酸化导致珊瑚大规动植物分布范围向高纬度和高海拔模白化，影响25%的海洋物种栖息地区迁移，平均每十年移动17公里地物种灭绝加速生态系统功能受损当前物种灭绝速度是自然背景速度森林碳汇能力下降，湿地调节功能的100-1000倍，生物多样性急剧下退化，生态系统服务价值减少降IPCC报告指出，如果全球升温超过

1.5°C，将有10-15%的陆地生态系统面临转型风险北极生态系统变化最为剧烈，北极熊等标志性物种面临生存威胁农业与粮食安全产量波动加剧极端天气导致主要粮食作物产量不稳定适宜区北移农业适宜区向高纬度地区转移病虫害增加温度升高有利于农业害虫繁殖水资源紧张灌溉需水量增加与供水减少矛盾研究表明，全球变暖每上升1°C，小麦产量下降6%，水稻下降

3.2%，玉米下降

7.4%，大豆下降

3.1%到2050年，气候变化可能导致全球粮食产量下降10-25%撒哈拉以南非洲和南亚地区面临最严重的粮食安全威胁中国东北地区农业气候资源有所改善，但华北和西北干旱区农业面临更大挑战水资源危机冰川加速消融全球冰川以每年约2670亿吨的速度消失，影响20亿人供水干旱范围扩大干旱区面积增加，半干旱区向湿润区扩展，水资源时空分布更不均地下水位下降过度开采加上补给减少，全球主要含水层水位持续下降长江、黄河、澜沧江等重要河流的径流量变化显著长江流域极端降水增多，洪涝风险加大；黄河流域降水减少，干旱风险上升青藏高原被称为亚洲水塔，其冰川退缩对下游十几亿人口的供水安全构成威胁城市与基础设施风险热岛效应加剧城市温度比郊区高3-5°C内涝风险上升强降水超出排水系统能力基础设施受损极端天气威胁电力、交通、通信系统人口密集脆弱城市人口集中，灾害影响放大北京、上海、广州等超大城市面临复合型气候风险海平面上升威胁沿海城市安全，上海、天津、青岛等城市已建设海堤防护工程城市适应气候变化需要在规划、建设、管理等方面进行系统性改革公共健康威胁直接健康影响间接健康影响极端高温导致中暑、热射病等急性疾病2003年欧洲热浪气候变化改变疾病传播模式，蚊媒传染病向北扩散营养造成7万人死亡，2023年中国多地出现40°C以上高温，热不良、精神健康问题也与气候变化密切相关，影响人群生相关疾病显著增加活质量•热相关疾病中暑、脱水•传染病扩散疟疾、登革热•空气质量恶化呼吸道疾病•食源性疾病食物变质增加•极端天气伤害外伤、溺水•心理健康灾害创伤、气候焦虑WHO估计，气候变化每年导致约25万人死亡儿童、老人、慢性病患者等脆弱人群受影响最大经济影响估算社会脆弱群体低收入人群气候移民妇女儿童原住民社区缺乏适应资源和保险保海平面上升、沙漠化、在发展中国家，妇女和依赖自然资源生存的原障，居住在高风险区极端天气迫使人口迁儿童在灾害中死亡率更住民社区受生态变化影域，受气候灾害影响最移预计到2050年将高妇女承担更多家庭响巨大北极因纽特严重全球有8亿贫困有2亿气候移民，主要责任，获得资源和信息人、太平洋岛民等面临人口生活在气候高风险来自小岛屿国家和干旱的机会更少生存威胁地区地区全球气候治理进程《联合国气候变化框架公约》1992确立了共同但有区别的责任原则，为全球气候治理奠定法律基础《京都议定书》1997首次设定发达国家强制减排目标，建立了清洁发展机制等灵活机制《巴黎协定》2015确立了将全球升温控制在2°C以内、努力控制在

1.5°C的目标格拉斯哥气候协议2021强化了国家自主贡献NDC机制，推动全球适应目标和资金承诺《巴黎协定》要求各国每5年更新一次国家自主贡献，通过棘轮机制逐步提高减排雄心目前已有195个国家批准该协定主要国际减排行动欧盟绿色新政美国《通胀削减法案》发展中国家适应行动目标到2030年温室气体排放比1990年减投资3700亿美元应对气候变化，通过税通过绿色气候基金等机制获得资金支持，少55%，2050年实现碳中和包括碳边收优惠和补贴推动清洁能源发展目标到重点发展可再生能源和提高气候韧性印境调节机制、可再生能源指令等政策工2030年温室气体排放减少40%度推出国家太阳能任务，巴西加强亚马逊具保护•电动汽车税收抵免•投资1万亿欧元绿色转型•清洁能源制造激励•适应项目资金需求大•建立欧盟碳市场•技术转移合作加强•建筑节能改造支持•推动循环经济发展•南南合作机制建立气候变化的中国现状中国碳排放与能源格局亿吨103年碳排放量2022年中国二氧化碳排放总量，占全球排放

30.9%2030碳达峰目标中国承诺二氧化碳排放力争于2030年前达到峰值2060碳中和愿景努力争取2060年前实现碳中和目标25%非化石能源占比2023年非化石能源消费占一次能源消费比重中国能源结构以煤炭为主，但清洁能源发展迅速可再生能源装机容量连续多年位居世界第一，风电、光伏发电成本大幅下降双碳目标推动经济发展方式绿色转型，将重塑中国能源和产业格局全国重点生态区应对案例珠江三角洲海岸防护黄土高原生态恢复青藏高原冰川监测面对海平面上升威胁，广东省投资数通过退耕还林还草、水土保持等措施，建立冰川变化监测网络，实时跟踪冰百亿元建设海堤工程采用硬工程+黄土高原植被覆盖率从31%提高到川消融状况采用卫星遥感、地面观软措施相结合，建设生态海堤，恢68%年减少土壤流失4亿吨，区域测相结合的方式，为水资源管理提供复红树林湿地气候条件明显改善科学依据•海堤总长度超过1000公里•治理面积25万平方公里•监测冰川超过1万条•保护人口超过5000万•森林覆盖率提升37%•建立预警系统防范冰湖溃决•红树林面积增加30%•年降水量增加50-100毫米•评估对下游供水影响城市范例深圳适应气候变化经验海绵城市建设智能预警系统建设透水铺装、雨水花园、生态湿建立覆盖全市的气象监测网络，实地等设施，年径流总量控制率达到现暴雨预警精度提升到街道级别70%社区参与机制韧性基础设施建立网格化管理体系，培训社区志提升电力、交通、通信系统抗灾能愿者，提高公众防灾意识力，建设地下综合管廊深圳成为国家首批气候适应型城市试点，探索超大城市应对气候变化的经验模式通过科技创新和制度创新，建设气候韧性城市，为其他城市提供借鉴农村社区参与与减灾农业保险体系完善建立多层次农业保险体系，覆盖主要农作物和养殖业政府补贴保费，农户承担较少成本就能获得风险保障•承保面积超过21亿亩•保险赔付率达到70%•覆盖农户

1.4亿户生态农业推广推广抗旱节水品种，发展有机农业和循环农业通过农业技术创新提高作物对极端天气的适应能力•节水灌溉面积达到

5.7亿亩•绿色食品认证产品4万个•测土配方施肥技术普及率90%社区互助网络建立村民互助合作社，开展防灾减灾培训利用传统知识和现代技术相结合，提高社区自我管理能力•建立应急互助队伍•定期开展演练活动•传承传统生态智慧减缓与适应措施区别减缓措施治本之策适应措施应对之法减缓是指减少温室气体排放或增加碳汇，从源头控制气候适应是指调整自然或人类系统以应对气候变化的实际或预变化主要通过发展可再生能源、提高能效、保护森林等期影响通过提高系统韧性来减少气候风险和损失方式实现•建设防洪排涝设施•发展清洁能源替代化石燃料•培育抗旱抗热作物品种•提高能源利用效率•迁移易受海平面上升影响的社区•推广电动汽车和公共交通•改进建筑设计和城市规划•增加森林和湿地碳汇即使实现

1.5°C温控目标，仍需大量适应投资应对不可避免全球需要在2030年前将排放量减少45%，2050年实现净零的影响排放温室气体减缓技术风能发电太阳能发电水电与储能全球风电装机容量光伏发电成本十年抽水蓄能电站提供达到900GW，中国间下降85%，已成电网调峰能力，新占比超过40%海为最便宜的电力来型储能技术如锂电上风电技术快速发源分布式光伏和池、压缩空气储能展，发电成本持续集中式光伏并举，快速发展，支撑可下降，已接近传统储能技术解决间歇再生能源大规模并能源性问题网碳捕集技术CCUS技术在水泥、钢铁等难减排行业应用前景广阔全球已有30个大型CCUS项目投运，年捕集能力达4000万吨交通领域低碳转型工业减排和创新零碳工厂示范通过可再生能源、能效提升、工艺创新实现循环经济模式废物减量化、资源化、无害化处理智能制造系统数字化技术优化生产流程和能源管理绿色设计理念产品全生命周期低碳设计和绿色供应链钢铁、水泥、石化等高耗能行业制定碳达峰行动方案宝钢、海螺水泥等龙头企业探索氢能炼钢、碳捕集利用等前沿技术工业园区推广集中供热、余热利用等节能模式碳中和与碳汇理解碳中和概念碳中和是指在特定时期内，通过植树造林、节能减排等形式，抵消自身产生的二氧化碳排放量，实现相对零排放包括技术性碳中和和生态性碳中和两种路径发挥自然碳汇作用森林是最重要的陆地碳汇，每公顷森林年均吸收4-6吨二氧化碳湿地、草原、海洋也具有重要碳汇功能中国森林覆盖率达到

24.02%，草原综合植被覆盖度达到

50.32%推进国土绿化行动实施大规模国土绿化行动，年均造林面积超过1亿亩推进荒漠化治理、湿地保护修复、海洋生态修复等重大生态工程，提升生态系统碳汇能力区域协同应对策略京津冀协同减排长三角低碳示范建立区域大气污染联防联控机制，统打造世界级城市群绿色发展样板，推一标准、统一监测、统一执法重点进碳市场一体化建设发展氢能产治理燃煤污染，推进产业结构调整和业，建设长三角氢走廊，探索区域碳能源结构优化普惠机制•PM

2.5浓度下降60%•单位GDP碳排放强度下降18%•煤炭消费量减少4000万吨•非化石能源占比提升至20%•新增清洁能源2000万千瓦•建设100座加氢站粤港澳绿色合作发挥香港国际金融中心优势，推动绿色金融发展建设绿色技术创新中心，促进三地环保标准互认和技术交流•绿色债券发行规模1000亿•建立粤港澳环保产业联盟•推进跨境环保项目合作海洋与气候变化风险海平面加速上升中国沿海海平面上升速度为每年

3.4毫米，高于全球平均水平红树林生态修复恢复红树林湿地，发挥消浪护岸和碳汇功能海岸工程防护建设生态海堤，提升沿海城市适应能力海洋生态保护建立海洋保护区，维护海洋生物多样性全国红树林面积增加到

2.9万公顷，建成18个红树林自然保护区上海、天津、青岛等沿海城市实施海堤达标工程，累计建设海堤

1.8万公里推进海洋牧场建设，修复近海生态环境重大科技创新助力减灾卫星遥感技术人工智能预报风云系列气象卫星提供全球观测数机器学习算法提高天气预报精度，据，监测台风、暴雨等灾害性天气延长有效预报时效至7-10天应急通信系统物联网监测5G、北斗导航等技术支撑灾害应急建设智能化监测网络，实现山洪、救援和信息发布地质灾害等风险的实时预警中国建成世界最大的综合气象观测系统，拥有气象观测站7万多个数值天气预报水平进入世界先进行列，台风路径预报误差24小时内控制在70公里以内公众参与与绿色生活方式绿色出行习惯节能家居生活垃圾分类回收绿色消费选择城市居民越来越多选推广节能家电、LED全国46个重点城市实消费者更注重产品环择步行、自行车、公灯具，家庭能耗明显施垃圾分类，回收利保属性，绿色产品市共交通出行共享单下降智能家居系统用率提升至35%减场快速增长有机食车用户超过3亿，年优化能源使用，平均少甲烷排放，推动循品、新能源汽车成为减少碳排放500万节能20-30%环经济发展消费新趋势吨。