全球变化 21世纪人类正面临巨大挑战.pdf

全球变化21世纪人类正面临巨大挑战

第一章。21世纪人类正面临着全球环境和社会可持续发展的巨大挑战世纪人类正面临着全球环境和社会可持续发展的巨大挑战世纪人类正面临着全球环境和社会可持续发展的巨大挑战

21世纪人类正面临着全球环境和社会可持续发展的巨大挑战。一方面人类受到不断变化的地球系统的严

峻挑战；另一方面人类活动正以前所未有的幅度和速度影响着地球系统。现在人类活动正从各种尺度（局部

的、区域的、全球的）改变和开发利用地球的物理、化学、生物环境。要了解人类是怎样与地球相互作用，以

及人类是如何影响地球环境，就需要对地球系统有全面的了解。详细掌握地球各种作用相互影响的过程的知

识，对于实现国家未来繁荣和人类发展也是必不可少的。因此，目前世界地球科学研究正从传统的地学向建立

地球系统科学新的知识体系转变，地球系统已成为地球科学解决全球环境和资源问题的科学基础。研究地球系

统的过程、相互作用及其动力学逐步成为地球科学研究的核心领域。当今资源和生态方面的问题已危及到了国

家的安全和经济社会的可持续发展。探索利用地球系统科学的生态系统的原理和方法来管理自然环境和资源，

已成为时代的需要。这就要求国土资源工作要加强地球系统科学研究，建立新的资源管理知识体系，我们在这

方面的差距还相当大，加大这方面的基础性、前沿性研究，势在必行。

重大环境问题促进地球系统科学发展

地球系统是指由大气圈、水圈、岩石圈和生物圈（包括人类本身）组成的一个地球整体。它包括了自地心

到地球外层空间的十分广阔的范围，是一个复杂的非线性系统，其间存在着地球系统各组成部分之间的相互作

用，主要是物理、化学和生物三大基本过程之间的相互作用以及人与地球系统之间的相互作用。地球系统科学

的观点认为，全球变化是地球的各个组成部分——地核、地幔、岩石圈、水圈、大气圈、生物圈（包括人类社

会）——之间相互作用与反馈的结果，对这些相互作用和反馈过程的科学认识需要将地球作为一个统一的动力

学系统来研究。因此，要解决当代资源环境重大科学问题就需要把地球作为一个相互作用的各个组成部分或子

系统组成的连续的、统一的有机整体——地球系统，并运用一般系统论的原理研究地球系统的整体行为。

从1983年美国宇航局首次提出地球系统科学“”概念到现在短短的20年中，地球系统科学已成为国际地学

界和各国地学发展的主要科学目标。美国国家科学基金会地学部最近一份战略报告中明确指出：地学的科学“

挑战在于了解和预测地球系统内物理子系统、生物子系统和人类子系统的基本过程及其相互作用”。日本最近

拟实施的预测“地球变化”计划强调要对地球系统各种过程进行研究、观测和模拟。英国在“1994-2000年地球

科学战略”中也提出它的战略目标是要了解关于地球系统过程的知识和认识。

今天，人类面临的环境问题的严重性在于它们所涉及的是人类与人类本身生命支撑系统之间的关系等一系

列重大问题。越来越多的证据表明，这种关系正日趋紧张。人类自身的活动正在威胁着我们所赖以生存的环境

系统。它不再只是局部的或区域的问题，而是跨越国界的全球性问题。这也是一个历史性的问题，虽然它产生

于工业革命，但是，它真正引起世人的关注仅仅是最近几十年的事情。这些重大的环境问题就科学内容而言已

远远超过了单一学科的范围，往往涉及大气、海洋、土壤、生物等各类环境因子，又与物理、化学和生物过程

密切关联。只有从地球系统的整体研究才有可能弄清这些问题产生的原因，寻求解决的办法。理解地球系统及

其子系统的变化规律，预测其未来变化趋势，才能减轻地球系统变化所产生的不利影响，减轻自然灾害及其造

成的损失，提高人类对地球系统变化的适应能力，达到地球科学研究的最终目标。当前，地球系统研究更具有

针对性，更加强调解决人类社会经济可持续发展面临的主要挑战，以服务于社会发展。

当代重大环境问题主要是人类不合理开发利用地球资源所造成的，其影响程度已接近自然变化，并正在继

续加剧，从而可能对未来人类的生存环境产生长远的不可逆转的后果。近百年来，以全球变暖为主要特征，全

球的气候与环境发生了重大的变化：水资源短缺，生态系统退化，土壤侵蚀加剧，生物多样性锐减，臭氧层耗

损、大气化学成份改变，渔业产量下降等，而这些变化主要是由人类活动所造成。由于全球变化的幅度已超出

了地球本身自然变化的范围，对人类的生存和社会经济的发展构成了严重的威胁。根据政府间气候变化委员会

第三次评估报告的预测，未来全球将以更快的速度持续变暖。未来100年全球还将升温1．4-5．