气候变化是一个复杂且多维度的全球性问题，它不仅关乎自然科学，还深刻影响着经济学、社会学、政治学等多个领域。本章旨在为读者提供一个气候变化的基本概述，包括其定义、背景、温室气体与全球变暖的关系等核心内容，为后续章节奠定科学基础。

气候变化的定义与背景

气候变化的定义

气候变化通常指的是由于自然过程或人类活动导致的地球气候系统长期变化的现象。这些变化可以表现为温度、降水量、风力和风向等气候要素的长期趋势，以及极端天气事件的频率和强度的变化。根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的定义，气候变化特指自工业革命以来，由于人类活动（尤其是温室气体排放）引起的气候系统变化。

气候变化的背景

地球的气候系统是一个高度复杂的动态平衡体系，包括大气、海洋、陆地表面、冰冻圈和生物圈等多个组成部分。这些组成部分通过能量交换、物质循环和生物地球化学过程相互关联，共同维持着地球的气候状态。然而，自19世纪中叶以来，随着工业革命的兴起和全球人口的增长，人类活动对气候系统的影响日益显著。化石燃料的燃烧、土地利用变化（如森林砍伐）、农业活动以及工业排放等，都导致了大量温室气体的排放，打破了气候系统的自然平衡。

温室气体与全球变暖

温室气体的种类与来源

温室气体是指那些能够吸收和重新辐射红外辐射的气体，从而在地球表面和大气之间形成一个“温室效应”，导致地球表面温度升高。主要的温室气体包括二氧化碳（CO₂）、甲烷（CH₄）、一氧化二氮（N₂O）、氟利昂等卤代烃以及臭氧（O₃）。其中，CO₂是最主要的温室气体，其排放量占所有温室气体排放总量的约60%。

温室气体的来源多种多样，既有自然过程（如火山喷发、森林火灾等），也有人类活动。人类活动产生的温室气体排放主要来源于化石燃料的燃烧、工业生产过程、农业活动（如稻田排放的甲烷）、土地利用变化（如森林砍伐导致的碳释放）以及废弃物处理等。

温室效应与全球变暖

温室效应是地球气候系统中的一个自然现象，它使得地球表面保持适宜生命存在的温度。然而，当人类活动导致温室气体浓度升高时，温室效应增强，地球表面温度随之上升，即全球变暖。全球变暖不仅改变了地球的气候模式，还引发了一系列连锁反应，如冰川融化、海平面上升、极端天气事件增多等。

全球变暖的证据与趋势

全球变暖的证据广泛存在于各种观测数据中。例如，全球平均气温在过去一个世纪里持续上升；极地冰盖和山地冰川正在快速消融；海平面由于海水热膨胀和冰川融化而不断上升；极端天气事件（如热浪、干旱、洪水和飓风）的频率和强度也在增加。这些变化不仅威胁着自然生态系统，还对人类社会和经济活动构成了严峻挑战。

为了更准确地了解全球变暖的趋势，科学家们利用气候模型进行预测。这些模型综合考虑了温室气体排放、太阳辐射变化、火山活动、气溶胶等多种因素的影响，能够模拟出未来几十年甚至几个世纪的气候变化趋势。尽管存在不确定性，但大多数模型预测显示，如果人类不采取有效措施减少温室气体排放，全球变暖将继续加剧，并带来更加严重的后果。

综上所述，气候变化是一个由多种因素共同作用导致的复杂现象，其中温室气体排放是全球变暖的主要原因。了解气候变化的科学基础，对于制定有效的应对策略、减轻其负面影响具有重要意义。在接下来的章节中，我们将深入探讨气候变化对全球经济的影响机制、行业案例分析以及政策与治理等方面的内容。