图61980-2019年与气候有关灾害事件发生次数和经济损失|图源[5]
另一方面，积温增加有利于提高复种指数，如一年一熟变成一年两熟，农田可改用生育期更长和增产潜力更大的品种，有利于高寒地区粮食作物扩种；冻害和冷害等低温灾害减轻；二氧化碳是光合作用的主要原料，浓度增高的施肥效应促进了光合作用；由于叶片气孔不需开很大就能捕获到足够的二氧化碳，从而抑制了气孔水汽逃逸，提高作物的水分利用效率；太阳辐射与风速减弱抑制植被蒸腾和土壤蒸发，也有利于减轻干旱胁迫。
另外，气候变化影响的区域差异明显，总体上，近期对于高纬度地区更有利，气候变暖种植期明显延长、播种面积迅速扩大，如俄罗斯在20世纪90年代还是世界主要粮食进口国之一，现已成为世界小麦最大出口国。低纬度地区原有温度已经很高，继续升温往往超出作物能够忍受的温度范围，低海拔沿海与小岛屿还面临海平面上升淹没风险。
中国由长期以来的南粮北运逆转为现在的北粮南运，气候变暖是一个重要因素，尤其纬度最高的黑龙江省已成为产粮第一大省，2021年纬度次高的新疆跃居全国省区粮食单产最高。
气候变化对于粮食产量的实际影响将取决于上述因素的综合，以及是否采取合理的适应措施。但从总体上看，如现有种植制度、作物品种布局和栽培管理不变，且不考虑二氧化碳浓度增加的施肥效应，气候变暖对全球和我国主要粮食作物生产力的影响都以负面为主。
研究表明，1℃的温升将导致全球小麦、水稻、玉米和大豆分别减产2.9±2.3%, 5.6±2.0%, 7.1±2.8%和10.6±5.8%。即便将全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃，全球四种主要粮食作物仍将减产3%-13% [6]。对于我国而言，全球气温升高2.5℃时，小麦、玉米、水稻等三种主要粮食作物的单产水平都将下降。加上农业用水量的减少和城市化导致耕地面积下降，未来中近期，粮食供给总量最大可下降20%。[7]
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农业系统适应跟不上气候变化速率，是威胁粮食安全的根本原因
人们可能会感到疑惑，为什么古代的气候暖期大多有利于粮食增产，而现在的气候变暖却让人忧心忡忡？
原因之一是气候变化的驱动机制不同。历史上的气候变化主要是自然因素驱动，具有一定周期性与可恢复性。当代气候变化主要是人为因素造成，是由于大量排放温室气体和土地利用与覆盖改变，气候变暖速度比古代的气候变化快得多。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第六次评估报告指出，近年来的全球平均气温已经高于近2000年来的任何时期。人类适应能力的提高速度往往跟不上气候变化负面影响的日益加大，尤其是对于生产周期较长的农业生产。
图7近2000年来的全球平均温度重建|图源[8]
另一个原因是社会经济条件与古代有很大改变。虽然当代科技与社会经济管理水平比古代先进得多，但全球人口已倍增至2021年的78亿。古代先民可迁徙到气候相对适宜的地区谋生，游牧民族更是逐水草而居，而当代世界所有人类能够生存的地区国界都已划定，中低纬度的绝大多数国家可垦土地开发殆尽，不可能再大规模垦殖移民。气候变化还进一步加大了国际经济发展不平衡和资源争夺。
因此，我们不能只看到气候变化对部分地区近期带来的有利因素，更要看到气候变化对全球粮食安全的长远影响和对人类生存发展的严重威胁。
气候变化对于人类经济社会的影响存在一定的阈值。在全球温升幅度较小时，人类现有的资源、技术和管理能力还能够克服气候变化的不利影响，但需付出一定代价与成本；但如气候变化的幅度太大或速度太快，人类现有的资源、技术与管理水平就很可能应付不了或承受不起需要付出的高额成本与极大代价。
如玉米开花期气温超过32℃时，花粉活力降低不利于授粉，造成结实率的下降，超过36℃甚至有可能导致绝收。过去，这样的高温在东北很少出现或时间较短，对东北玉米生产影响最大的是由于生育期间温度偏低而不能在秋霜冻到来之前正常成熟的冷害，现在冷害有所减轻，而开花期高温热害却越来越频繁和加重。
