3.3.1　气候变化的含义

3.3.1　气候变化的含义

地球上各种自然现象都在不断地变化着，气候也不例外。气候各个子系统内部的变化、各子系统之间的相互作用以及外部因子的影响，都可能导致气候发生变化。气候变化有多种表现形式（图3.18）。图3.18a是气温的平稳时间序列，各个不同时段的气温平均值没有明显差别。围绕平均值的波动为变率，某一特定频率的变率，其强弱可由其对应的方差大小表征。图3.18b中气温主要特征是长期趋势变化；图3.18c中气候有准周期变化；图3.18d中气候前后两个时段的方差有显著的变化；图3.18e中气候在序列中段发生了明显的跃变。如果跃变的前后气候分别属于不同的气候平衡态，则称为气候突变。气候变化可以是上述特征中的某一种，也可能是其中几种变化类型的组合。气候变化如果超过了一定的标准，就称为气候异常。如某一年温度比多年平均温度偏高，其距平值超过了95%信度水平阈值，则可以称这年气温异常偏高。由于气候变化，气候异常事件的出现概率也会随时间改变。

图3.18　气候变化示意图（丁一汇，2010）

气候系统各子系统之间存在着密切而复杂的相互作用。从生命的进化（包括人类）角度来看，地球上生命的发展演化遵从“适者生存”的自然法则，受环境条件的制约，当某种生物对环境的变化不能适应时，就可能衰落乃至绝灭，为更能适应环境的新物种所替代。另一方面，生命也以惊人的程度参与地球表层环境的演变，极大地影响着地球的演化进程和演化方向，甚至使地球的大气圈、水圈和岩石圈发生不可逆转的改变。接下来我们将沿着46亿年来地球演化的漫漫长路，了解不同时间尺度上的气候变化特征。

图3.19　全球气候变化的不同时间尺度（黄荣辉，2005）