《气候变化科学的发展》由秦大河、黄磊主编,是"气候变化科学丛书"的开篇之作,该丛书由秦大河担任总主编、丁一汇担任总编审,计划共出十六册,各分册分别聚焦气候变化科学的不同维度,从古气候到当前观测再到未来预估,从大气圈、水圈到生物圈,从全球到区域再到国家,从影响、检测归因到科学应对,合起来构成一个完整的气候变化科学体系。本书在丛书中的定位是总览和导引:它不深入某一个专题,而是系统回顾百年来气候变化科学发展的历程,梳理这门科学的基本事实、影响风险、应对行动以及与可持续发展的关系,为读者搭建从基础理论到全球治理的完整知识框架。
全书正文共分6章。
第1章"科学认识气候变化"是全书的入门和总纲。这一章先交代基本概念,区分天气、气候与气候变化,说明气候系统的构成,然后介绍气候变化科学的内涵,回顾这门科学的历史——从温室效应的发现讲起,讲到气候变化观测的起步。在此基础上,本章用相当篇幅介绍两个关键机构:政府间气候变化专门委员会(IPCC)的成立背景、组成、工作机制、国际地位,以及其历次评估报告和特别报告;《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)从筹备、签署、生效,到《京都议定书》再到《巴黎协定》的进程。最后讨论科学评估与气候政策之间的互动关系,包括IPCC如何推动UNFCCC进程、公约谈判如何反过来引导科学研究方向、各国对评估工作的参与,以及IPCC获得2007年诺贝尔和平奖的来龙去脉。这一章实际上回答了"气候变化作为一门科学和一个国际议题是怎么形成的"。
第2章"气候变化的事实"依据最新观测数据,分圈层呈现气候系统正在变暖的证据:大气圈、水圈、生物地球化学循环、冰冻圈、生物圈各自发生了什么变化,极端事件呈现什么趋势,并单列一节总结中国气候变化的观测事实。接着讨论气候变暖的原因,区分人为驱动因子与自然驱动因子,介绍检测与归因的科学方法——即如何判断观测到的变暖有多少是人类活动造成的。最后介绍气候情景的设置和对未来气候变化的预估。这一章回答的是"气候为什么变暖、变暖到什么程度"这个核心科学问题。
第3章"气候变化的影响"先分别梳理观测到的气候变化对自然系统(生态系统、冰冻圈、水资源、海洋等)和对经济社会(农业、健康、基础设施、灾害风险等)的影响,再引入脆弱性与风险的概念框架,进而讨论风险管理与适应问题,包括气候变化风险管理的思路、适应的措施、能力与成本,最后对影响与适应给出综合认知。
第4章"气候变化的应对"转入行动层面。开头讨论全球温升幅度与碳排放空间的关系,即要把升温控制在某一幅度内,全球还能排放多少二氧化碳;接着辨析碳中和概念,区分碳中和、温室气体中和与气候中和三个层次,并梳理国际社会达成碳中和目标的进程;最后用近一半的篇幅系统介绍中国应对气候变化的政策与行动,包括"双碳"目标的提出、中国的具体行动、行动成效、面临的挑战,以及中国对全球应对努力的贡献。
第5章"气候变化与可持续发展"篇幅较短,主要讲清一个道理:气候变化既是环境问题,也是发展问题。这一章梳理可持续发展概念的由来和中国的可持续发展进程,并把应对气候变化与联合国可持续发展目标联系起来讨论。
第6章"走向地球系统科学"从气候系统讲到更大的地球系统,回顾从全球环境变化四大国际科学计划到"地球委员会"的学科发展脉络,讨论"人类世"概念,并以"安全的地球,公正的世界"为题探讨地球系统边界问题;结语借盖亚假说收束全书,落脚到"我们的地球母亲"这一人文命题。
可以看出,全书6章的线索是:科学认识—事实—影响—应对—可持续发展—地球系统科学的未来,从认知到行动,从当下到长远。
与一般的科普或教材往往偏重科学事实不同,本书用相当篇幅处理科学评估与国际气候治理的互动、中国的"双碳"战略及其成效与挑战,把科学认知和政策行动放在同一个框架里讲。书中专列中国气候变化的观测事实,设专节系统梳理中国应对气候变化的政策、行动、成效、挑战与贡献,并呼应"双碳"目标和《气象高质量发展纲要(2022—2035年)》。
秦大河是本书的第一主编,也是整套丛书的总主编。他1947年出生于甘肃兰州。1965年考入兰州大学地质地理系自然地理专业,1970年毕业后曾在甘肃省和政县第一中学任教;1978年调入中国科学院兰州冰川冻土研究所,1980年获兰州大学硕士学位,1992年获理学博士学位。他最为公众所知的事迹是1989年至1990年参加国际横穿南极科考队,1990年他与其他5国队员一起完成人类历史上首次不借助机械手段徒步横穿南极大陆的壮举,历时220天,行进5968千米,途中坚持采集雪样,成为徒步横穿南极的第一位中国人。学术上,他系统研究了南极冰盖雪层变质过程和冰雪物理化学过程与气候环境记录的关系,使中国南极冰川学研究进入国际先进行列;他又在国际上率先提出冰冻圈科学概念,构筑了冰冻圈科学的理论框架,领导创建冰冻圈科学国家重点实验室,是公认的中国冰冻圈科学主要奠基人。在管理和国际事务方面,他历任中国科学院兰州冰川冻土研究所副所长、兰州分院副院长、中国科学院资源环境科学与技术局局长,2000年起任中国气象局局长、党组书记,后任中国科学技术协会副主席;他是IPCC第四次评估报告第一工作组联合主席,参与和领导了IPCC第三、第四、第五次评估报告,并领衔编写《中国气候与环境演变》《中国极端天气气候事件与灾害风险管理》等评估报告。他2003年当选中国科学院院士,2004年当选第三世界科学院(发展中国家科学院)院士,曾获2008年第53届国际气象组织奖(世界气象组织最高奖)、2011年美国气象学会荣誉会员、2013年沃尔沃环境奖(首位获奖的中国科学家)、2022年国际地理联合会最高荣誉奖,并获中国科学院自然科学一等奖、国家自然科学二等奖等。
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