發展現狀
氣候改變已經不再僅僅是一個學科問題，而日漸成為人們共同關心的重大社會問題。人們對氣候變化的認識也經歷了一個由靜態到動態、由穩定到突變的過程。在20 世紀70 年代以前，氣象科學家曾認為用30 年的氣候平均就可描述氣候特徵，氣候被看作是一個靜態、大體穩定的孤立系統。70 年代提出的氣候系統的概念，打破了這種形而上的觀點，在各個不同時間尺度上都存在氣候變化的觀點逐步得到了學術界的普遍認同。80 年代提出了地球系統的新思想，開創了人們以地球的整體性和動態變化性來認識地球系統的新視覺，其中氣候變化成為研究全球各圈層變化的主要焦點之一。90 年代以後，人們認識到氣候具有突變性，而且關於氣候突發生的時間尺度已經由千年縮小到10 年之內。2003 年 10 月美國國防部發布的“氣候突變的進程和對美國國家安全的影響”報告及災難大片《末日浩劫》所描述的氣候突變所引發的可能災難景象，已經引起了整個社會對氣候變化的高度關注。
正因為如此，全球氣候變化研究已經滲透到了十分廣泛的科學領域，而且從事該領域研究的科學家也紛涌而至，國際社會也對該領域的研究進展給予了高度的關注。應該說與幾十年前相比，人們對全球氣候變化的認識有了飛速的發展。但這並不意味著我們已經徹底弄清了全球氣候變化的科學奧秘。實事求是地講，我們今天距離徹底揭示全球氣候變化這一科學問題還有相當漫長的道路要走，有許多重大疑問仍然困擾著我們。
原因分析
目前，關於氣候變化原因的學說及其分支估計有上百個，研究者將這些假說歸類為11 種。如果再結合其它研究的成果，我們大致可以歸納出全球氣候變化的16 種原因，它們包括：（1）太陽輻射的變化；（2）宇宙沙塵濃度的變化；（3）地球軌道的變化；（4）大陸漂移；（5）山地隆升對大氣環流和環境的影響；（6）洋流的改變；（7）海凍的變化；（8）大氣溫室氣體的變化；（9）大氣氣溶膠濃度的變化；（10）極地同溫層雲量的變化；（11）極地植被的變化；（12）同大陸沙塵氣溶膠相聯繫的“鐵假說”；（13）大陸C3 植物向C4 植物的轉化；（14）天體撞擊；（15）火山爆發；（16）地核環流作用等。這些假說一方面使我們眼花繚亂，但另一方面也可見這一科學命題的複雜性，它成為目前全球變化研究中最受關注的科學難題並不是偶然的。
IPCC關於氣候變化歸因的認識逐步深化，1990年第一次評估報告認為，觀測到的增溫可能主要歸因於自然變率；1995 年第二次評估報告指出，有明顯的證據可以檢測出人類活動對氣候的影響；而2001年的第三次評估報告第一次明確提出，新的、更有力的證據表明，過去50 a 觀測到的全球大部分增暖可能歸因於人類活動；2007年第四次評估報告進一步提高了最近50 a氣候變化主要是由人類活動影響的結論的可信度（信度由原來66%的最低限提高到目前的90%），指出人類活動“很可能”是導致氣候變暖的主要原因。
| IPCC 評估報告 | 全球氣候變化的檢測 | 全球氣候變化的歸因 |
| 第一次評估報告 （1990 年） | 全球平均地表溫度在過去100 a中增加了0.3～0.6℃。這個值大致與考慮溫室氣體含量增加時氣候模式得到的模擬值一致，但是仍然不能確定觀測到的增暖全部或其一部分可能是由增強的溫室效應造成 | 近百年的氣候變化可能是自然 波動或人類活動或兩者共同造 成的 |
| 第二次評估報告 （1996 年） | 在檢測人類活動對氣候變化影響方面已取得了相當的進展。其中最顯著的是氣候模式包括了由人類活動產生的硫化物氣溶膠和平流層臭氧（O）變化的作用。其次是通過幾百年的模式試驗能夠更好地確定氣候系統的背景變率，即強迫因子不發生變化時的氣候狀態。得到全球平均地表溫度在過去100 a 中增加了0.3～0.6℃，與第一次評估報告的值相同 | 目前定量確定人類活動對全球 氣候影響的能力是有限的，並 且在一些關鍵因子方面存在著 不確定性。儘管如此，越來越 多的各種事實表明，人類活動 的影響被覺察出來 |
| 第三次評估報告 （2001 年）[6 | 首先確認了20 世紀的變暖是很異常的，重建了過去1000 a 的溫度變化序列，更有力地表明過去100 a的溫度變化不可能完全是自然因素造成的，模式的模擬也表明了這一點。並且20世紀後半期的增暖與氣候系統的自然外部強迫（太陽與火山）也不一致。因而不能用外部的自然強迫因子解釋最近40 a 的全球變暖。全球平均地表溫度在過去100 a 中檢測出上升了0.4～0.8℃，比前兩次評估報告的值略高。另外，也檢測出8 km以下的大氣出現類似的增溫 | 根據新的和更強有力的事實， 並考慮到存在的不確定性，過 去50 a 大部分觀測到的增暖可 能由人類活動引起的溫室氣體 濃度的增加造成 |
| 第四次評估報告 （2007 年） | 氣候系統變暖，包括地表和自由大氣溫度，海表以下幾百米厚度上的海水 溫度，以及所產生的海平面上升均已被檢測出來。近100 a（1906-2005年） 全球平均地表溫度上升了0.74℃。觀測到的增溫及其隨時間變化均已被包 含人類活動的氣候模式模擬出來了。耦合氣候模式對六個大陸中每個大陸 上觀測到的溫度變化的模擬能力，提供了比第三次評估報告關於人類活動 影響氣候的更強有力的證據 | 觀測到的20世紀中葉以來大部 分全球平均溫度的升高，很可 能是由於觀測到的人為溫室氣 體濃度增加所引起 |
| 第五次評估報告 （2013年） | 與1750年相比，2011年人類活動造成的輻射強迫達到2.29W·m，比第四次評估報告（AR4）中對2005年的評估高了43%．溫室氣體（CO、CH、NO和鹵代烴）排放貢獻了3W·m，其中，CO的輻射強迫為1.82W·m，CH為0.97W·m，與臭氧層破洞相關的鹵代烴則為0.18W·m。雲霧和黑碳氣溶膠等氣溶膠的輻射強迫貢獻了－0.9W·m．相比之下，太陽活動變化（貢獻0.05W·m）和火山噴發（僅在個別年份有影響）等自然因素的影響微乎其微。全球水循環的變化、冰雪的消融、海平面升高和某些極端天氣的變化也與人類活動關係緊密．因此，報告認為人類活動極可能（95% 以上可能性）導致了20世紀50年代以來的大部分全球地表平均氣溫升高。 | 在給出全球變暖的證據後，報告探討了全球變暖的原因。科學家用輻射強迫（RF）來衡量不同因素對氣候變化的影響．某個影響因素的輻射強迫指它造成的對流層頂或大氣層頂的能流變化，單位為W·m正的輻射強迫表示該 因素會導致地表溫度增加，負的則表示導致地表溫度降低．總輻射強迫的加強已經導致氣候系統的能量攝取，總輻射強迫的最大貢獻是由1750年以來大氣中CO濃度增加所造成的。 |
影響
氣候改變的影響是多尺度、全方位、多層次的，正面和負面影響並存，其中負面影響更多地受科學界和社會的普遍關注。
1、氣候變化對自然生態系統已造成並將繼續產生明顯影響
全球變暖對許多地區的自然生態系統已產生影響，自然生態系統由十適應能力有限，容易受到嚴重的、甚至不可恢復的破壞。隨著氣候變化的頻率和幅度的增加，遭受破壞的自然生態系統在數量上有所增加，空間範圍也將擴大。
(1)氣候變化將改變植被群落的結構、組成及生物量，使森林生態系統的空間格局發生變化，同時一也造成生物多桿性減少等。
(2)冰川條數和面積減少，凍土厚度和下界會發生變化。高山生態系統對氣候變化非常敏感，冰川規模將隨著氣候變化而改變。山地冰川普遍出現減少和退縮現象。
(3)氣候變化是導致湖泊水位下降和面積萎縮的主要原因。
(4)海平面升高將影響海岸帶和海洋生態系統。近百年來，全球海平面平均上升了10-20 cm。我國海平面近50年呈明顯上升趨勢，上升的平均速率為每年2.6 mm，未來海平面還將繼續上升，造成海岸地區遭受洪水泛濫的機會增大、遭受風暴影響的程度和嚴重性加大。
(5)一些極端天氣氣候事件可能增加。
2、氣候變化對國民經濟的影響可能以負面為主
(1)農業可能是對氣候變化反應最為敏感的產業之一。我國是農業大國，氣候變化將使我國未來農業生產面臨以下三個突出問題:農業生產的不穩定性增加，產量波動大;農業生產布局和結構將出現變動;農業生產條件改變，農業成本和投資大幅度增力口。
(2)氣候變暖將導致地表徑流、旱澇災害頻率以及水質等發生變化，水資源供需矛盾將更為突出。
(3)對氣候變化敏感的傳染性疾病的傳播範圍可能增加;與高溫熱浪天氣有關的疾病和死亡率增加。
(4)氣候變化將影響人類居住環境。
上述有關氣候變化影響的研究結論還存在某些不確定性。其中包括:氣候變化未來情景的不確定，氣候系統中農業、水資源、生物等模型不健全，綜合評估模式尚需進一步完善，氣候模式還不足以模擬極端天氣氣候事件，生態系統的脆弱性標準以及溫室氣體危險水平不確定等。
改進措施
氣候變化帶來的風險會對自然生態系統和人類社會發展產生影響；而社會經濟路徑、適應和減緩行動以及相關治理又將影響氣候變化帶來的風險。人類社會可以採取適應行動緩解風險，同時社會經濟發展路徑特別是減緩選擇又會改變人類對氣候系統的影響程度，進而減少氣候變化帶來的風險。總體而言，氣候變化、影響、適應、經濟社會過程等不再是一個簡單的單向線性關係，需要在一個複合統一的系統框架下予以認識和理解。正確應對氣候變化，需要針對不斷變化的世界可能產生的風險作出判斷，特別是世界各地的脆弱人群、脆弱產業和脆弱生態系統，是決策者最要關注的地方。氣候變化的風險程度來自於脆弱性(缺乏準備)和暴露度(處於危害狀態的人或資產)與各種危害(觸發氣候事件或趨勢)的疊加作用。在為降低風險採取明智行動時，必須將上述3 個要素均作為考慮對象，以最大限度地減少風險。
我們應當按照地球承受力最小的情況來實施減緩氣候變化的措施。如欲將全球平均地表溫度的上升控制在2℃以內，就必須迅速減少排放溫室氣體，並改變能源結構。只有控制溫升在2℃之內，才能避免森林大火、海平面上升、熱浪等日益增加的風險。現在人類的商業生產模式正處於錯誤的排放路徑上，但研究表明，通過積極進取的行動，仍有可能走上正確的軌道。為遏制逐漸失控的全球變暖，我們的減排力度必須達到一定水平，並考慮以下6個問題：
(1) 如果不採取減排行動，全球變暖將會超過4℃。目前，溫室氣體的排放量已達到歷史最高。即便所有國家都能切實履行減排承諾，離21 世紀末將全球溫升(相比人類業化之前)控制在2℃之內的目標仍很遙遠。事實上，如果不採取進一步行動，全球地表面平均溫度將比工業化時代前高出3.7~4.8℃，這將引發災難性後果。例如，溫升1℃，世界上就有7%的人口面臨缺水超過20%的風險；上升2℃，森林等生態系統將極易引起突發和不可逆轉的變化風險，而樹木能蓄存大量的CO2，這一逆轉又會導致新一輪的氣候變化影響；如果溫升超過4℃，會發生大面積珊瑚礁死亡和嚴重糧食短缺，等等。
(2) 我們已經消耗了50%以上的“碳預算”(即為了使溫升不超過2℃，全球可排放的碳總量)。通過採取積極措施，迅速減少排放，從技術層面和實踐層面看，將氣溫上升幅度控制在2℃之內的目標依然有希望，從而避免最惡劣的氣候變化影響和後果。
(3) 必須立刻採取行動，未來10 年的行動極為關鍵，2030 年前世界必須走上低排放之路。減排行動越晚，實現溫升不超過2℃的目標就越困難。基礎設施建設不當(如建築和城市的建設方式)將把社會鎖定在高排放道路上難以解脫，為此要付出高昂代價。拖延意味著未來減排幅度將更高。例如，如果不減排，則到2030 年排放量將高達55 Gt CO，那么，2030-2050年，我們只有平均每年將全球排放減少6%，才能控制溫升不超過2℃(2010 年CO2排放總量為49 Gt)。拖延減排的時間越長，實現溫升不超過2℃的目標就越複雜、越困難，成本也越高，人們就會越依賴碳捕獲與封存的生物能源技術，這些技術存在潛在風險，同時在融資和規模化測試方面也面臨諸多問題，都可能導致排放濃度超標。
(4) 長期而言，應徹底消除排放。有模型顯示，為將溫升控制在2℃以內，到2030 年和2050 年全球排放應比2010 年分別降低39%和72%。最重要的是，在大部分有可能溫升不超過2℃的情景下，2100年的溫室氣體排放都將降為“零甚至為負”，而這就要求逐步徹底消除溫室氣體排放。
(5) 全球都應當開展行動。除在國家和地區層面開展減排行動外，國際合作必不可少。氣候變化是全世界共同面對的問題，因此，每個個體、每個企業和每個國家都應當參與之中。沒有一個固定模式能告訴大家如何達到必須的減排目標，但毋庸置疑的是，我們必須開展國際合作。由於各國在緩解和適應氣候變化方面的能力各不相同，因此國際合作可以決定各國氣候行動的權利和責任。公平的協同行動將有助於進一步開展合作和接下來的行動。
(6) 向低排放轉型，需要變革。必須大規模地改革能源系統和土地使用。為實現這一變革，要充分利用現有技術和行為模式，例如，到2050 年，實現大部分發電裝置脫碳；逐步淘汰不使用碳捕獲與封存技術的煤電；今後40 年，將低碳能源供應(如太陽能、風能、水電、碳捕獲與封存)增加4 倍；轉變消費模式，如減少食物浪費、改變飲食結構；利用現有效率最佳的工業技術，可以使工業領域的能耗強度降低25%。須知工業是全球溫室氣體排放的主要行業，如能實施減排，將是一項重大成就。
