适应气候变化的内涵、机制与理论研究框架初探*

潘志华，郑大玮

(中国农业大学资源与环境学院，北京 100193)

气候变化已成为当代世界最大的环境问题。应对气候变化是各国共同面临的紧迫任务，国际社会为此做出了巨大努力。应对气候变化包括适应和减缓两大对策。减缓和适应是人类应对气候变化行动中两种相辅相成的措施。以温室气体减排等为主要选择的减缓行动有助于减小气候变化的速率与规模，以提高防御和恢复能力为目标的适应行动可以将气候变化的影响降到最低。在全球气候变化影响日益突出，气候变化减缓行动难以很快奏效的情形下，适应气候变化已经成为世界各国更为紧迫的重要选择。如何适应气候变化是当前社会各界面临的紧迫任务。

1 适应气候变化的国内外发展趋势与问题分析

1992年联合国环境与发展世界大会通过的《气候变化框架公约》(UNFCCC)在第四条中提出缔约方应“制定、执行、公布和经常更新国家以及适当情况下区域的计划”，其中包含能够“充分地适应气候变化的措施”;发达国家应“帮助特别易受气候变化不利影响的发展中国家缔约方支付为适应这些不利影响的费用”［1］。1995年在柏林召开的《公约》第1次缔约方大会 (COP1)上提出了适应气候变化的3个阶段的活动。1997年《京都议定书》通过后设立了2.2亿美元的适应基金。2001年在马拉喀什召开的《公约》第7次缔约方大会 (COP7)决定成立与适应气候变化有关的基金。2004年在布宜诺斯艾利斯召开的《公约》第10次缔约方大会 (COP10)决定要求科技咨询机构制定气候变化影响、脆弱性和适应的五年工作计划，并在以后两次缔约方大会上进一步细化和具体化。2007年在巴厘举行的《公约》第十三次缔约方会议 (COP13)决定，通过加强国际合作促进适应气候变化的行动。2010年在墨西哥坎昆《公约》第十六次缔约方会议 (COP16)上建立了《坎昆适应框架》，通过增加资金和技术支持帮助发展中国家更好地规划和实施适应项目，并决定建立适应委员会。

鉴于适应的重要性，英、德、法、澳、印度、芬兰等发达国家先后编制了适应气候变化的国家战略或行动框架［2］。2010年10月，美国机构间气候变化特别工作组向联邦政府提交了支持国家气候变化适应战略的行动建议。截止2011年底，UNFCCC秘书处还帮助47个发展中国家制定了国家适应行动计划。

中国政府高度重视应对气候变化工作。2007年成立了由总理亲任组长的国家应对气候变化领导小组，办公室设在国家发展与改革委员会，并在委内设立了应对气候变化司。2007年和2011年先后两次发表了《气候变化国家评估报告》［3，4］，2007年发布了《应对气候变化国家方案》［5］，2008年发布了《中国应对气候变化的政策与行动》白皮书。上述文件都有专门的章节系统阐述了中国在适应气候变化领域开展的工作和面临的任务。科技部在“十一五”国家科技支撑计划“全球环境变化应对技术研究与示范”重大项目中，专门安排了“气候变化影响与适应的关键技术研究”课题，开展适应气候变化国家战略专题研究，并组织编写出版了《适应气候变化国家战略研究》一书［6］。2011年全国人大审议通过的“十二五”规划纲要明确要求“制订国家适应气候变化战略”。根据这一要求，国家发改委组织编写了《国家适应气候变化战略》，作为我国第一部适应气候变化的国家战略。省级适应战略和行动计划的编制工作也已陆续启动。

随着国际社会的逐步重视，气候变化适应问题受到了学术界的关注，并开始了相关研究工作［7-11］。在国内，陈宜瑜［12］对开展气候变化适应研究提出了工作建议;陈迎［13］简述了气候变化适应问题研究的概念模型及其发展阶段;王雅琼等［14］根据国际上已有的研究成果和中国农业生产实践，分区域综述了中国已有的和潜在的适应技术;潘家华等［15］基于国内外对适应问题的探讨，提出了适应气候变化的基本分析步骤，即评估气候风险及脆弱性、甄别各种可能的适应对策、选择可行的适应措施、推荐“成功”的适应行动，还基于中国适应气候变化的基本需求及优先领域，提出了相应的政策建议，如开发农业适应技术、加强流域综合治理、开展健康风险监测、实施灾害保险计划等;房世波等［16］基于已有的科学认识，提出了优化我国农业种植制度、调整作物种植结构、加强农业基础设施建设和选育抗逆品种等农业适应气候变化策略;吴建国等［17］基于气候变化对生物多样性影响的总结分析，初步提出了我国生物多样性保护适应气候变化的对策;居煇等［18］初步提出了气候变化适应实施的框架流程，并以宁夏为例进行了实践研究。

但是，与减缓相比，国内外对适应工作的重视仍然不够，行动相对迟缓。原因之一是适应的基础性研究薄弱，对适应的内涵、机制、技术途径等都不甚明了。为此，有必要对适应气候变化的内涵、机制、类型、理论框架和技术途径等进行深入的研究，以促进我国的适应工作有序开展。

2 气候变化适应的内涵

适应最初的定义来自生物学，指生物在生存竞争中适合环境条件而形成一定性状的现象，是自然选择的结果。后来适应概念扩展到文化和社会经济等领域［19］。

政府间气候变化专门委员会 (IPCC)在2007年第四次评估报告中把适应定义为“自然或者人类系统对实际或者预期的气候刺激及其影响的调整，从而缓解危害或利用有益的机会”［20］。该定义明确了3个方面的关键内容。

第一，明确了气候变化的受体，即自然或者人类系统。

第二，明确了适应气候变化的内容与途径，即对实际或者预期的气候刺激及其影响的调整。一般来说，气候刺激及其影响包括3个方面:(1)气候因素的趋势变化。从全球来看带有普遍性的是气候变暖和二氧化碳浓度增高，有些地区还有变干或变湿的趋势。此外，世界大多数地区的太阳辐射强度和风速在下降，并由此导致蒸散量的下降。(2)极端天气、气候事件危害加大。(3)气候变化引起的一系列生态后果，即气候变化的间接影响。其中最严重的是海平面上升，冰雪融化和冻土层变薄，海洋酸化，生态系统演替和生物多样性改变等。上述3个方面的影响，负面效应是主要的，需要高度警惕并采取有效适应措施来应对。

第三，适应的目标是避害趋利。避害指最大限度地减轻气候变化对自然系统和人类社会的不利影响，趋利则指充分利用气候变化带来的有益机会。避害趋利也是气候变化适应工作的基本准则［12］。

适应体现了人与自然和谐相处的理念，适应意味着人类必须按照自然规律调整和规范自己的行为，而不是盲目地改造和征服自然。减缓与适应两者相辅相成，同等重要，缺一不可，同时也不可相互替代。虽然减缓是应对气候变化的根本性对策，但由于气候变化是巨系统的行为，具有巨大的惯性，即使人类实现在不久的将来把全球温室气体排放强度降低到工业革命以前的水平，全球变暖仍然要延续一二百年甚至更长。何况目前世界上大多数发展中国家仍处于工业化和城镇化进程，能源消耗增长趋势短期内难以遏制。人类要最大限度减轻气候变化带来的不利影响，就必须采取适应对策。

适应是一个动态过程。事实上，自大气圈形成以来，全球气候就一直在演变中。几千年的文明进化史，也是人类通过对气候的不断适应取得技术与社会不断进步的过程。在这个意义上，我们也可以说，适应是生物进化和人类社会进步的一种动力。

3 气候变化适应的机制

系统的适应性源自自组织系统对外界气候变化干扰的反馈。不同类型的系统对于外界环境扰动做出的反馈和响应有很大区别。

简单的非生命系统由于缺乏自组织性，对于外界环境的干扰做出反馈与响应的能力较差。在发生外界干扰时，仍表现出一定的弹性，即能够保持系统的结构不受破坏，功能不至丧失，当外界干扰减弱或消失时，系统能恢复原来的态势。但这种弹性是有限的，如外界干扰超过一定阈值，系统将受到破坏。

复杂的非生命系统和简单的生命系统具有一定的自组织能力，能根据外界环境干扰信息及时做出反馈和响应，采取一定的适应措施以减轻环境胁迫。但通常是被动的适应措施，不能做出有计划的预先适应。当外界干扰很强时，同样有可能超过一定的阈值，导致系统的破坏甚至崩溃。生物自适应可分为基因、细胞、组织、器官、个体、群体、生态系统等不同层次，不同层次具有不同的自组织适应机制，层次越高，生物多样性越丰富，自组织和适应能力就越强。

人类系统具有很强的自组织能力，能够有计划地收集环境信息，正确评估气候变化的影响和风险，制定正确有序的主动适应措施。但人类系统的适应能力仍然受到社会组织管理能力、经济发展水平、科技水平，特别是对气候变化及其影响的认知水平等多种因素的局限，国际学术界有人认为。如果每百年升温速率超过2℃，就有可能超出人类系统的适应能力，造成灾难性的后果。人类系统适应可分为个人、家庭、社区、区域、国家、大区和全球等不同层次。系统越大，适应的难度越大，但适应能力也越强，适应机制更加复杂多样。

系统适应气候变化的机制可用图1表示。

图1 系统适应气候变化的机制与不同演替方向

4 气候变化适应的分类

从不同的角度出发，适应有不同的分类。

(1)按照对于适应的态度分类:主动适应、被动适应;

(2)按照适应行动的时间顺序分类:预先适应、补救适应;

(3)按照适应行动时效分类:长期适应、中期适应、近期适应、应急适应;

(4)按照适应行动的计划性分类:计划适应、盲目适应;

(5)按照对气候变化的适应程度分类:适应不足、适度适应、过度适应;

(6)按照适应行动的后果确定分类:后果不确定性适应、无悔适应;

(7)按照适应行动的主体分类:生物自适应、人类支持适应、人类系统适应;其中人类支持适应可分为加强受体适应能力和调节改善局部生境两类措施;

(8)按照适应机制分类:自发适应，自觉适应;

(9)按照适应行动的主要效果分类:趋利适应、避害适应;

(10)按照适应行动的内容分类:自然适应、经济适应、社会适应;

(11)按照适应行动的领域分类:生态系统的适应、水资源领域的适应、海洋领域的适应、人体健康领域的适应等等;

(12)按照适应行动涉及的产业分类:农业适应、林业适应、渔业适应、牧业适应、工业适应、商业和服务业适应、重大工程适应、文化产业适应等;

(13)按照适应行动的区域分类:城市化地区的适应、农业主产区的适应、生态保护区的适应、海岸带地区适应等;东北、华北、西北干旱气候区、长江流域、黄土高原、华南、西南、青藏高原等地区等的适应;农村社区适应、城市社区适应、少数民族地区的适应、气候敏感脆弱地区的适应等;

(14)按照适应措施的性质分类:政策适应、技术适应、体制调整适应、机制调整适应、结构调整适应、工程性适应、非工程性适应等;

(15)按照适应行动的优先序分类:最优先、次优先、优先、常态应用、备选应用等，其中还要确定针对气候变化对于不同受体某种影响的关键适应措施。

上述各种适应类型，常用的主动适应、计划适应、适度适应、无悔适应和自觉适应。当然，各类适应措施要有机结合，组装配套，以取得最佳适应效果。

5 气候变化适应研究的基本框架

气候变化适应的国内外发展趋势表明，从提出适应一词 (1992)，到明确适应的内涵 (2007)，人们对气候变化适应的认识不断深化与完善。尽管也有一系列的研究成果，但还很初步，还没有揭示气候变化适应的基本内涵、基本理论与基本方法。当前，要把气候变化适应研究提升到可持续发展能力建设的高度［12］，尽快建立完善气候变化适应的理论与技术体系，以为开展气候变化适应工作提供科技支撑。

一般来说，要开展气候变化适应工作，首先要回答以下关键问题:气候发生了什么变化;受体系统发生了什么变化;气候变化对系统产生了什么影响及如何影响;系统对气候变化 (不同变率、不同程度等)的适应机理是什么。回答好以上问题才能进一步提出适应气候变化的对策措施与行动方案。图2为气候变化适应工作的路线简图，图3为气候变化适应研究原理简图。

由图2、图3可以看出，气候变化适应的研究工作可以分为影响识别、理论研究与技术措施研究3个方面的主要内容:

(1)影响识别研究，这是开展适应工作的先决条件。只有明确气候发生了变化 (变率、程度等)，受体系统发生了变化 (结构、功能等)，才能开展适应工作，否则会造成盲目适应。

图2 气候变化适应工作路线

图3 气候变化应对研究原理

(2)理论研究，针对气候变化及受体系统的变化，开展气候变化对系统 (结构、功能等)的影响机理及气候变化下系统适应机理 (适应机制、适应阈值等)研究，为开展适应工作提供理论支撑。

(3)气候变化适应技术与措施研究，根据基本理论，研究提出气候变化适应的对策与措施，开展实验研究，评估适应对策与措施的效果，在此基础上提出具备可行性与可操作性的适应技术，并从中分解出关键技术与配套技术，逐步构建起不同产业或区域的适应技术体系。

适应研究可分为以下层次:(1)理论层次，主要包括适应依据、适应机制、适应潜力等方面的研究。(2)行动层次，主要包括适应战略、适应对策、适应技术、示范推广等方面的研究。(3)保障层次，主要包括适应政策、适应规划、适应资金、适应能力建设、适应效果评估等方面的研究。以上3个层次逐步递进，理论层次是基础。

进行适应研究的关键是对气候变化影响的利弊进行综合分析，区分有利和不利的变化，认识直接影响和间接影响。特别值得注意的是，气候变化影响的发生及其影响程度不仅与全球气候变化本身有关，而且与系统的脆弱性密切相关。

［1］联合国气候变化框架公约.联合国.1992，FCCC/INFORMAL/84.GE.05-62220(E)200705

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［3］《气候变化国家评估报告》编写委员会编著.气候变化国家评估报告.北京:科学出版社.2007

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