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1 全球变暖与气候变化1

气候正在变化吗？2

过去的30年2

厄尔尼诺事件7

火山喷发对温度极值的影响10

气候变化的脆弱性11

全球变暖11

对气候变化的适应与减缓13

不确定性和响应15

思考题15

扩展阅读16

2 温室效应17

地球是如何保持温暖的？18

温室效应19

温室效应科学原理的先驱者21

火星和金星25

“失控”的温室效应26

“增强”的温室效应27

总结29

思考题29

扩展阅读30

3 温室气体31

哪一种气体是最重要的温室气体32

辐射强迫32

二氧化碳和碳循环32

海洋中的”生物泵”39

我们能够从碳同位素中了解什么40

未来二氧化碳排放43

生物圈中的反馈44

其他温室气体46

具有间接温室效应的气体52

大气中的颗粒物53

全球增暖潜势58

辐射强迫的估算59

总结59

思考题60

扩展阅读61

4 过去的气候63

过去100年的气候变化64

卫星观测的大气温度66

过去1000年的气候变化73

过去100万年的气候变化75

利用同位素数据进行古气候重建77

过去的气候有多稳定79

总结82

思考题83

扩展阅读83

5 气候模拟85

天气模式86

建立数值大气模式89

模式资料初始化90

季节预报93

天气预报与混沌93

厄尔尼诺事件的简单模式97

气候系统99

非洲萨赫勒地区的预报99

气候系统中的反馈101

云辐射强迫103

气候反馈比较106

气候预测模式107

模式的验证110

海洋的深层环流111

海洋中示踪物的模拟114

模拟与观测的对比115

气候是混沌的吗119

区域气候模拟120

气候模拟的未来121

总结122

思考题123

扩展阅读124

6 21世纪及以后的气候变化127

排放情景128

有关排放情景特别报告（SRES）的排放情景129

模式预估131

简单气候模式133

全球平均温度的预估134

二氧化碳当量（CO2e）136

气候变化的区域分布138

极端气候的变化143

区域气候模式149

长期气候变化150

海洋温盐环流的变化151

其他可能影响气候变化的因素152

太阳的能量输出是变化的吗153

总结154

思考题155

扩展阅读155

7 气候变化的影响158

复杂的变化网络159

敏感性、适应能力和脆弱性：一些定义159

海平面将升高多少160

海洋热膨胀162

对沿海地区的影响166

日益增长的人类对淡水资源的利用172

气候变化对淡水资源的影响175

荒漠化180

对农业和粮食供应的影响181

二氧化碳“施肥”效应182

模拟气候变化对世界粮食供应的影响184

对生态系统的影响186

森林—气候相互作用和反馈192

对人类健康的影响196

2003年欧洲和印度的热浪197

对非洲的影响198

适应气候变化199

估算影响的成本：极端事件201

保险业和气候变化203

估算总体影响的成本204

《斯特恩报告》在“照常排放”（BAU）情景下估算的影响成本207

总结211

思考题212

扩展阅读213

8 我们为什么要关心气候变化呢？217

濒临失衡的地球218

过度开采218

“回归自然”219

技术修复220

同一个地球221

雏菊世界与地球早期的生命224

环境的价值225

地球管理员228

代际公平和国际公平230

行动意愿231

总结232

思考题233

扩展阅读234

9 不确定性分析237

科学不确定性238

科学不确定性的原因239

IPCC评估报告240

缩小不确定性243

气候系统的空基观测245

可持续发展246

可持续发展：如何定义247

为什么不等等看248

预防原则249

国际行动的原则251

一些全球经济方面的问题251

《里约环境与发展宣言》（1992）252

综合评估和评价253

总结258

思考题259

扩展阅读260

10 减缓和稳定气候变化的行动战略263

《气候公约》264

一些取自《联合国气候变化框架公约》的摘录264

排放的稳定265

《蒙特利尔议定书》266

《京都议定书》267

京都机制270

森林270

碳交易271

世界森林和森林砍伐274

减少除二氧化碳外的温室气体源276

二氧化碳浓度的稳定278

稳定水平的选择282

实现《气候公约》的目标284

总结288

思考题289

扩展阅读290

11 未来的能源和交通运输292

全球能源需求和供应293

未来能源估测296

能源强度和碳强度298

未来能源投资预测300

索科洛和珀卡勒楔子301

长期能源战略302

我们的方向？能源战略的组成303

建筑：节能和效率304

热力学效率305

电气设备的效率306

建筑的隔热性能307

交通运输领域的节能和减排308

一个化石燃料零排放开发（ZED）的例子309

汽车CO2减排技术311

工业领域的节能减排312

无碳发电313

水力发电316

生物质能317

发展中国家农村地区生物质能源项目318

生物燃料321

风能322

费尔岛上的风力发电323

太阳能加热324

太阳能：聚光太阳能发电324

太阳能热水器325

建筑设计中的太阳能326

光伏太阳能电池328

太阳能：太阳能光伏发电328

孟加拉国的当地能源供应329

其他可再生能源331

无碳能源的资金供应333

政策工具333

2030年的减缓技术和潜力335

更长期的技术337

燃料电池技术338

核聚变发电339

零碳未来340

IEA《世界能源展望2008》343

英国能源政策344

总结344

思考题346

扩展阅读348

12 地球村352

全球变暖——全球污染353

可持续性——也是一种全球性挑战353

并非唯一的全球性问题355

贫穷与人口增长356

对社会各界的挑战358

环境研究的概念和行为360

个人能做些什么361

环境维护的目标362

思考题364

扩展阅读365

附录1367

国际单位制单位前缀367

化学符号367

附录2 图、照片和表的来源368

图368

照片376

表379

术语表381