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1 367
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