全 文 ：第 8卷 第 2期
2 0 0 0年 6月
生 态 农 业 研 究
Eco—agriculture Research
V o1．8
June，
N o．2
2 0 0 0
全球气候趋暖灾害骤增与农业持续生产力维护
江鐾叠 主 宜 — — — — — — — — — — — 一 一
(中国科学院地理研究所 北京 100101)
尸7 ／
2|
摘 要 根据 1880~1997年垒球大气温度的记录，进行了每 10年平均气温的计算，可将这近 l20
年来垒球气温 明显划 为 3十 时期 ，即气温偏憾靳(]880～ 191 9阜，至少 40阜)，过谴 靳(气温 变化
起伏较小．1920~1979年 ，约 6O年)和升温期(1980～1997年)。再参照有*小冰期(1 490芷或 1 490
盎开始 至 1850年或 1880年止 ，约 400年)的文献赍料 ，可知／1、冰期气温比 1880~1 919苤时期更
慨．因此推 想气温偏低期持续 了约 450年 ，印近 450年垒球 大气温度 的变化大体 上是 一小 单向渐
壹过程 20世纪厄亦尼诺 的出现 ，也可划舟 为 3十 明显不同时期： 1900年有记录开始 至 1940年
曲厄水尼诺偶见崩，在此时期垒球 气候 尚未受暖；I940~1980年为厄尔尼诺 中等 发生期，垒球 气候
出现擞 弱或 中等程度 的升温j1980~199B年为厄尔尼诺频繁出现期 ，此时垒球气候明显升温，由此
表 明近 100年来厄尔尼诺 出现 的情况类似上进垒球大气升温 的单 向渐变过程 研 兜中考虑到海洋
的热 匿性 ，提出应关注温室效 应和厄哿尼诺熏加 效应 的新观点，认为夸后几十年或更长 时间内厄
尔尼诺仍将额繁 出现 ，垒球 气温将保持偏 暖状 志 与此伴 生的是洪涝、干旱 、生物兜害等备娄 自然
灾害的加剧{哽繁出现 ，对此应高度 重视并采取必要措施 ，做好防兜减 宠工作 ，雏妒农业持续生 力
及其发展
关键词 垒球壹暖 厄尔 层诺 自鼎宠害防御
- — — — — 一 ● — — — 一 世 ；力
Global climate warming·disasters ilcreasing and agricultural productivity safeguarding．Jiang All—
tang，Yu Huning(Institute of Geography，CAS，Beijing 1001O1)，EARt2000，8(2)：10h L4
Ab6tract Three periods were clearly divided based on decadal mean temperatu res of global surface
temperatures in recent 120 years(from 1880“ 1997) The first ogre was the period of lower tern
perature(from 1880 to 1 919，at least 40 years)．the second one was the period o transition (fluetu
ation oftemperature was nottOO big，from 1 920to1979，about 60 years)，thethird onewasthe pe
riod of temperature increasing．W e understand the temperature of the Little Ice Age was lower
than that of the period from 1880 to 1919 according tO the refere_】ces of the Little Ice Age(from
1450 or 1490 tO 1850 or 1880．abo ut 400 years )． Therefore we imagined the duration of lower
tem perature is about 450 years．The variations of temperature for the recent 450 years are the kind
of the process of unidirectional，gradual change．Another three periods may be als0 divided accord
ing tO the situation of EI Nino emerging in 20st century The first period that Of EI Nino ac
cidental emerging from 1900 to 1940 The second period。m s that of E1 Nino middle emerging from
1940 to 1980，the global temperature was increasing at faint or middle level for this period．The
third period is that of frequendy emerging of El Nino trom 1980 tO 1998，the global warming is oh-
viousiy．In recent J00 years，the situation of El Nino emerging is similar with the process of uni一
· 收稿 日期：1999—08-16 改回日期 ：1999—12 06
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第 2期 江爱 良等 ：全球气候趋暖灾害骤增与农业持续生产力维护 ll
directional，gradual change for g Lobal temperature．The new viewpoint，that is to pay cLose allen
tlon to the influences on the piled effects of gr eenhouse effect and El Nino，is given out after the
thermal inertia of ocean being considered．W e think the El Nino will be frequently emerged and
global teraperature,gill also kept waImer for several decades or Longer periled in th future．The
naturaL disasters，such as flood，drought，blo—calamities etc．。will be frequently took pLace folow—
ing El Nino and g Lobal warming．Therefore·we should do the works for taking precautions against
and reducing natural calamities tand safeguard the sustainable agriculture productivity．
Key words Global warming，E1 Nino，Defense natural calamities
1 全球气候变暖趋势
1880~1997年近 120年全球气候趋暖 ，为了探讨近 120年来全球 气候变化总趋势，采用
美国国家气候 中心(NCDC)1999年初在 国际互联 网上发布的资料，计算 了陆地表面 1880～
1997年每 l0年时段各月及年平均气温 (偏差值) 结果表明 ，年均气温前 4个 lo年明显偏低 ，
这 4O年 平均偏差值 为一0．25℃；随后 6个 10年 中年均气温偏差值变化均较 小(最大值为
+0．12℃，最小值为一o．6℃)，可称之为居中而变化较小时期或称为过渡期 ；最后 2个 1o年则
明显升温 (1980～1989年偏差值为4-0．33℃，1990～1997年为 +0．54℃，1990～1998年 为
+0．59~C) 不同季节变化前 4个 10年间冬季 3个月(12月、1月、2月)的平均偏差值分别为
一 0．26℃、一0．24℃和一0．31℃，冬季平均值为一0．27℃；而夏季 3个月 (6月、7月、8月)的平
均偏低值分别为一0．21℃、一o．Il℃和 一0．15"C，夏季平均值为一0．16℃，与冬季相 比夏季偏
低值少些，即夏季不很凉，否则在中高纬地区对农业生产很不利。最后 2个 10年(1980～1997
年冬季 和夏 季 增温均 很 明显 ，冬 季 3个 月 平均值 为 +0．38"C(如 包含 1998年 在 内则 为
+0．40~C)，冬季增温 比夏季增温更为显著。1998年是有记录的 100多年以来气温最热的 1
年，根据美国宇航局戈达德航天研究所的数据，地球表层大气平均温度达到 l4．57℃的新记
录，这大概与厄尔尼诺现象有关 。厄尔尼诺 (El Nino)是指赤道东太平洋海域表面水温突然升
高 ，比正常水温高 2~5"C，持续时间长达 6～15个月 ，对全球气候有显著影响，并影响了全球
农业生产和生态环境变化 。厄尔尼诺又称 ENSO 事件 ，是由 El Nino和南方涛动(Southern
0seilation)组合而成，这一现象早在 20世纪中叶以前就被 Walker G、T、所发现，称为南方涛
动 (sO)，以 Darwin(S12。，El30。)和 Tahiti(S1 7。，W150。)的气压呈相反的年际变化趋势即南
方涛动 ，可甩 2蛄海平面气压差表示，称为南方涛动指数 (SO1)。有人将厄尔尼诺叫作 ENSO
的“暖位相 ，把拉尼娜 叫做 ENSO 的“凉位相 南方涛动指数为负值并达到极低位时 ，就是赤
道东太平洋海面气压异常偏低 ，温度异常偏高的年份 ，为厄尔尼诺年，反之则为拉尼娜年 ，有时
同 1年同时发生，但强弱有差异 根据美国国家海洋大气局气候资料 中心数据统计分析表明，
2O世纪最强烈的厄尔尼诺 出现于 1997~1998年，持续时间长达 l5个月，且相应全球表面温
度最高，海域变暖面积最大(为百万 km 量级)；其次为 1982~1983年的厄尔尼诺 此外 ，1991
~ 1994年连续 4年为厄尔尼诺年 。20世纪 lO个厄尔尼诺事件中有 7个是与全球明显升温相
伴发生的。虽还不能说厄尔尼诺现象是造成全球变暖的根本原因，但可以认为 20世纪 8o年代
和 9O年代期间强烈而频繁发生的厄尔尼诺与这个时期全球迅速变暖是有某种内在联 系的。近
120年来全球气温变化可分为 3个时期 ， 即气温偏低时期 (1880~1889年， 1890～1899年 、
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12 生 态 农 业 研 究 第 8卷
1900~1909年 、1 910～191 9年)、气温居中而变化较小时期 (1 920～1 929年 ，1 930～1939年 ，
⋯ ⋯
． 1 970～1 979年，又称过渡期)。另外 20世纪 10个明显厄尔尼诺分 布可分为 3个时期 ：
I 9o0～1 940年为厄尔尼诺少见期且相应全球气温偏低 ；1 940～1980年出现了 4个厄尔尼诺，
其中 1个强度很低 ，3个强度居中(可称为过渡期)；1980~1998年出现的 4个厄尔尼诺均 为高
强度 ，根据太平洋海温资料这 4个厄尔尼诺期间远离秘鲁厄瓜多尔海岸数千 km 的夏威夷海
域水温均 明显升高 ，相应全球气温也明显升高 ，由此而知这两方面的变化趋势一致。据文献“
可知 1490～1880年或 1450～1850年 为小冰期，由此推测 1880年以前约 400年全球气温 比
1880~1 919年闻更玲 1 920年前低温期则持续了大约 450年 ，随后过渡期(1920～1 979年)持
续了 6o年 ，至于随后的升温期至今不过 2o年 (1980~1998年)。如果全球气温变化是与海洋
(厄 尔尼诺现象)有一定联系 ，由于海洋的热惯性 ，在今后几十年甚至更长年代内厄尔尼诺仍有
可能频繁出现，与之相伴发生的全球气候变暖将可能继续维持数十年甚至更长时间。
2 全球气候变暖对环境的影响
随着全球气候变暖，20世纪 80年代以来 自然灾害 明显增多且 日趋严重，各种灾害有叠加
发生之势，本文着重分析旱涝及其次生灾害对农业生产的影响。
旱涝灾害发生愈加频繁和剧烈。1992年 8月美国托佩克斯／渡寒冬(Topex／Poseidon)号
卫星发射以来追踪到 3次厄尔尼诺，每 10d收集绘 出全球海洋地形 图数据 。1 997年下半年搜
集数据显示高出正常海面 1 5cm 的巨大暖水团占据了国际 日期变更线以东整个热带太平洋 ．
势头强劲的厄尔尼诺影响到我国的气温和降雨格局。国际红十字会公布的《1 999年世界灾害
报告》指出 ．1998年是历史上 自然灾害最多的 1年 ，破坏力最大，全球发生较大 自然灾害 707
起 ，土壤肥力下降，干旱、洪涝灾害等使 2500万人沦为难 民，占世界难民总数的 j8 ．超过战
争和冲突造成的难 民人数 ．1998年 比 1 996年 自然灾害造成 的经济损失 (60o亿美元)提高了
53 ，达 920亿美元；夺去 3．2万人生命 ，使 3亿多人流离失所。1998年我 国暴发大洪水是异
常偏强的厄尔尼诺事件即赤道东太平洋附近水温异常升高 ，造成夏季长江流域多雨 的主要原
因之～ 。同年孟加拉 国遭受 20世纪最严重的洪灾 ，洪水淹没 2／3土地 ，经济损失述 34亿美元。
1997"年美国的洪水灾害造成 90人死亡，数十万栋房屋被淹没 ，经济损失达 50亿美元 。
热带风暴灾害。世界上遭受热带风暴危害最严重的有孟加拉国、印度 、菲律宾、中国、日本
等南亚、东南亚、东亚国家以及美国与其邻近等国家 。据 1999年 7月 5日在 日内瓦召开的世界
减灾大会资料分析表明，仅孟加拉 国热带风暴 l970年造成 3o万人死亡 ，l991年造成 1o多万
人死亡 ，1 997年 由于提前预警和严密组织，使死亡人数降低到几千人。1998年 1o月底各为密
契 (Miteh)热带飓风吹击洪都拉斯和尼加拉瓜时，暴雨加泥石流造成 1．1万人死亡 ，另有 1．3
万人下落不明，财产损失 40亿美元 ，是近 200年来大西洋最具杀伤力的飓风 ．实际上在密契飕
风 发生之前的 9～1o月，中美洲以及美 国南部 已经遭受乔治(Georges) 卡尔(Car1)、伊凡(I
van)和珍妮 (Jeanne)等飓风的危害 ，人民生命财产损失严重
森林大火灾害。高温干旱易引起森林火灾 ，1997年首先发生在印度尼西亚的森林大火蔓
延到波莱、马来西亚及新加坡 ，大火持续 了约 1年，浓烟令人窒息，此区域的国家经济损失达
亿美元。
龙卷风灾害。根据有关的统计资料表明，1950~1 976年美国平均每年发生 654次龙卷风
灾害 ，其中每年平均发生 116次强烈杀伤性龙卷风灾害 。季节发生 1月出现次数最少，平均为
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第 2期 江爱良等 ：全球气候趋暖灾害骤 增与农业持续生产力维护 13
l4次 ；5月最多 ，平均 138次。近年发生更趋频繁 ，1996年美国发生龙卷风次数为 1173次 ，
1997年为 1148次，1998年为 1426次，1999年 1月就发生了 170多次 。
生物灾害。ENSO是我国生物灾害发生的外部 因素。1982~1983年强厄尔尼诺年之后我
国牧区相继发生了特大 鼠害，南方稻飞虱、红棉铃虫也大发生。1991年、1993~1994年 2个厄
尔尼诺年之后，我国大范围内发生了特大病虫鼠害，如棉铃虫、稻飞虱、麦蚜、小麦条锈病、飞
蝗、鼠害。1997～1998年特大厄尔尼诺年后 ，非洲蝗虫灾害大发生 ，我国东海 、南海发生特大赤
潮。1999年夏我国 9省、市爆发蝗虫灾害，全国发生面积为 86．67万hm ，尤以黄淮海地区的河
北 、山东、河南省和天津市最为严重 。
大气上层变冷下塌后果难料。似乎对应于海洋厄尔尼诺和拉尼娜的反位相变化 ，大气的反
位相变化发生于大气下层与上中层 。对流层以上稀薄大气层正 日益变冷 ，随着下层增温而呈反
位相变化 ，已发现距地 5o～80km 的中间层在过去 30年 间呈每年降 1℃的冷却速率 ；自 20世
纪 6o年代以来实测资料表明电离层也正变冷．冷却的气体会收缩 。英国南极考察团已提出报
告 ，利用射电波测定南极上空中间层高度 ，过去 40年中南极上空中间层顶部下塌了8km 欧洲
上空也有相似 的探测结果。假设下个世纪 CO 倍增，推算地球大气整个收缩下塌 20km，将给
全球带来难 以预料的影响 。
3 讨论 与建议
1980~1998年近 20年来全球气候明显升温 已成为不容置疑的事实，但也有少数气象气
候学家认为在历史长河 中气候变化屡见不鲜 ，并试 图用气候本身的自然变化解释近年气候的
变化 ，但对 1995年、1997年 、1998年 3年过分异常的升温似乎难 以解释 ，关于全球变暖的原
因正在科学界展开深入而热烈的讨论和研究。根据 1880～1997年全球大气气温记录以及在此
之前约 400年小冰期的文献记载 ，本研究认为全球气温变化是一个渐变过程(即约 450年的气
温偏低期 ，约 60年的过渡期 ，现在可能处于变暖期的初期)，再结合海洋的热惯性 ，由此大胆推
想因温室效应和厄尔尼诺的叠加效应作用，抑或是多种因素的作用，今后几十年或更长时间全
球气温将保持一段较温暖状态 ，厄尔尼诺可能起主导作用 ，对于叠加效应可建立判别模式或多
种方式加以研究 假设上述推测是可信的，全球气温将保持一个较温暖的状态，灾害性天气将
随之频繁出现 。我国南部及东部地区的汛期暴雨、半干旱以及半湿润地区的干旱 ，东南沿海包
括台湾和海南岛的台风发生将更加剧烈频繁 ，由于暴雨和洪涝灾害引起的水土侵蚀、滑坡 、泥
石流灾害也相应加重，对耕地和人民生命财产的危害相当严重 。干旱和强降水、洪涝的交替出
现，引起各种生物灾害 ，农作物和草原植被鼠害、病虫害等发生严重，特别是东亚飞蝗重新猖
獗 ，必须引起高度重视 ，采取必要措施 ：加强稳产高产农田和大江、大河及其支流水利工程的建
设 ，包括中上游水土保持工程 、生物工程和土石工程 ，加强对长江及其支流 的治理 ，加强黄河、
海河 、珠江 、松花江、辽河、闽江等河流的治理 。保护江河源头的生态环境和森林植被，严加保护
黄河 中游草原植被．应缓开发南方草山草坡 ；加强气象气候的长期与超长期预报的研究和建立
灾害性天气监测及其快速传输系统，以服务于广大农村。普及灾害性天气和防灾、抗灾知识 ，对
各种灾害应有相应的防御准备和措施 ；在拟定农业生产计划以及安排不同地区的农业措施时
应考虑到灾害性天气的可 能发生，如在推广作物优 良品种时不仅考虑产量 、品质，还要考虑是
否具有抗旱、抗涝和抗风(如海南岛种植橡胶树要考虑到台风灾害)、抗病虫等性能 ，以维护农
业持续生产力及其发展。
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l4 生 态 农 业 研 究 第 8卷
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