网上科普有关“全球变暖为什么还会有寒潮?”话题很是火热,小编也是针对全球变暖为什么还会有寒潮?寻找了一些与之相关的一些信息进行分析,如果能碰巧解决你现在面临的问题,希望能够帮助到您。
? 事实上,正是全球气候变暖导致近年来寒潮等极端天气事件频率增加、强度增强。全球大气的能量是守恒的。气候变暖使某个地区持续异常高温,周围某个地方温度就会下降,产生高温热浪、干旱、洪涝、台风、寒潮等极端天气
首先全球气候变暖为何还有寒潮?
? 1.首先要分析它变暖的原因
? 主要基本原因是温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧(二氧化碳的增加)。大量二氧化碳大气层后使地球升温,使碳循环失衡,破环生态环境
2.要分析全球气候变暖的现象有哪些
1. 气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高
2.海水面积增加,水分蒸发更多,雨水变得多发、遭受自然灾害的程度和严重性加大
3.由原因得出全球变暖它不仅表现在平均温度的升高上,还表现在天气变化的幅度上1.比如热的更热,冷的更冷,中间的两极差距急剧增加,热力差异的变化更大
2. 平均起来看是一个偏暖的特征具有明显的区域性
在全球气候变暖情况下,出现强降温事件的次数是增加的,所以这次出现寒潮来袭的强降温过程和全球变暖的趋势并不矛盾。
?同时全球变暖导致的拉尼娜现象,又使低纬度地区的海水变冷,特别是太平洋的中东部,经常会出现大面积的低温海水,这样一来地球北半球高低纬度的温度梯度减小,原有的气候系统平衡状态被打破,高纬度地区的冷空气团不受约束,那么在较高的气压差别之下,就会以寒潮的形式迅速向低纬度推进了。
一般情况下,极地地区的冷空气会受到地球西风带的控制,被圈在靠近北极的地区。虽然也会经常向低纬度推进,但西风带的控制性较强,好比一个羊圈,而冷空气则是“羊群”,正常情况下冷空气这群“羊”,大都会被西风带这个“羊圈”圈在北极地区。
但在全球变暖和极地放大效应的共同作用下,北极地区升温更大,中高纬地区的温度梯度减小,欧亚大陆上空的西风减弱,这导致西风带这个“羊圈”不再像以前那么牢固,以前被圈在极地的冷空气更容易突破西风带向南一泄而下。。
因此,专家指出,全球变暖与寒潮并不矛盾,反而在全球变暖背景下,更容易出现更加极端的寒潮天气。此外,全球变暖也并不会导致所有地方的冬季都变暖。比如,在北半球一些地方,全球变暖反而使得冬季更冷了
全球变化研究展望
全球变暖不是意味着冬天会变暖。
全球变暖并不意味着全球温度上升,冬天变热,而是全球变热导致南北极等一些极寒地区的冰块融化,从而改变全球风的方向和速度,在很大程度上干扰四季变化,这个时候夏天会更热,冬天会更冷,还会经常发生各种地质灾害,严重危及人们正常生活。
原因分析:
1.人口剧增因素
人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳量就将是一惊人的数字,其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳温室效应将直接影响着地球表面气候变化。
2.大气环境污染因素
环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。21世纪,关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。
3.海洋生态环境恶化因素
海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到下个世纪中叶,海平面可能升高50cm。如不采取及对措施,将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。
大自然的“复仇”如何理解全球气候变暖的现状?
全球变化研究由于全世界的关注取得了很大的进展,对未来全球气候变暖趋势作出了预测。联合国政府间关于气候变化小组委员会(IPCC)在1992年报告中指出,基于大气层中“温室气体”CO2含量将增加一倍,到2100年地球表面平均气温将升高1.5~4.5℃。气象专家预测,到2025年气温上升1℃,到2050年将上升1.5~2.5℃,到2100年将上升2.5~4.5℃,并对相应发生的全球环境变化和社会影响(旱涝灾害、荒漠化、海面上升、淡水资源匮缺、陆地生态系统恶化等)作出评估。但是由于全球尺度问题的错综复杂,时间跨度大,地域广阔,有许多不确定因素、机制和规律还未被人们所发现和认识。因此,全球变化研究还有待吸引众多学科的科学家、国家和组织共同攻关,可望在以下几方面取得进展:
1)综合性、多尺度、长期连续的全球观测系统和数据信息系统的建设,这是研究全球变化的基础。现国际上正发展三个相互关联的全球气候、海洋、陆地观测系统,此外还有专门性的、区域性的和国家级的观测系统。美国与有关国家合作拟于1998~2014年间发射一系列极轨卫星和低倾角卫星组成的地球观测系统(EOS),它将提供对陆面、生物圈、固体地球、大气和海洋的至少15a的全球观测。为保证研究全球变化所使用的数据信息质量、加强数据获取、交换的机制和数据资源的共享,需加强数据组织和科学研究计划之间以及各数据机构、中心的配合与协调。为此,1997年国际IGBP的数据信息系统(DIS)和世界数据中心(WDC)共同研讨数据的管理和共享问题,如WDC如何满足IGBP核心项目对数据的需求,对现有的数据网络系统如何进一步改进和扩充等,提出了要加强海洋生物学、海岸带、水文学、生态学、古气候与古环境以及土地和社会经济等方面数据的使用和改进。此外,还强调了WDC应发展一些跨学科的综合性数据集等。
2)地球内部各圈层及表层的动力学研究对全球气候环境变化的影响。目前地球科学各分支学科已逐步将自己传统的研究焦点与全球变化结合起来。第四纪地质学从研究过去地质历史中的重要事件和演化过程来预测未来全球变化,获得了新的活力和意义。地幔和地壳中的CO2通过火山喷发和强烈的地震活动进行释放及全球碳循环CO2的源汇问题,大陆地壳动力学的演化、板块运动的驱动机制、造山运动、岩石圈的结构和演化、深部地质作用、地球轨道参数变化周期的变异等对全球气候变化的影响研究将获得进一步加强。
值得提出的是,最新研究认为,地球存在着圈层差异旋转,即地球外层自转减速,内层自转加速。1996年通过地震波测量,发现地球内核旋转速度每年比地壳地幔快1°。这种圈层差异旋转如何影响太阳辐射量的变化,从而控制地球内核能量的释放,产生地球轨道和太阳轨道的全球变化的响应,向地球科学提出了新的挑战。
3)提高研究古气候、古环境变化的时间分辨率和尽可能长的时间序列,发展新的技术方法和测试分析手段。除原来的冰心、黄土等重要支柱外,新发展起来的树轮、湖泊纹泥、珊瑚、洞穴沉积等也是获取高分辨率气候记录的重要载体。近年来发现从泥炭纤维中也可提取古大气CO2浓度、古温度、古湿度等重要气候信息。吉林金川泥炭纤维素的δ18O记录以20年的分辨率描述了过去5000多年气温的变化,甚至通过δ18O记录还获得了太阳活动水平变化与地表温度变化的相关关系。
各种地质、气候突变事件发生的时间、速率和古气候、古环境的再造都要求一定精度的测年技术和方法。目前除14C法外,还有K-Ar(40K-40Ar,40Ar-39Ar)法,铀系法,裂变径迹(FT)、电子自旋共振(ESR)、氨基酸外消旋(AAR)、热释光(TL)和光释光(OSL)等。根据不同时段、不同测年物质采用不同方法。对珊瑚骨骼的测年精度可达年或数年,对树木年轮的精度可达年或季。最近应用AMS14C(加速质谱)测年法,在湖泊、岩溶沉积的分析中,建立了高分辨率的时间系列。Os,O等同位素在沉积物中的比值记录,如18O/16O,87Sr/86Sr,187Os/186Os等可以提供全球地质环境变化的许多信息。如在末次冰期水中18O/16O比值快速变化,显示冷暖气候交替频繁,气候状态很不稳定,在100a内温度可改变幅度约5~6℃。
对古气候的定量研究有采用模拟方法,用概念法再造古大气环流和降雨分布,用严格的数值法-能量平衡模式(EBM)和一般循环模式(GCM)再造地质环境。还有用岩性和古生物资料推断古气候。最近生物分子法已开始成为再造古气候古环境一种新的重要手段。尤其是Uk37确定海水表面温度(SST)再造中,可获得很高的分辨率,这为研究小于千年尺度的全球变化提供了条件。
在第30届国际地质大会上反映的新的研究方法有利用澳大利亚、非洲、北美和亚洲浅钻孔温度记录研究全球地表温度变化的百年趋势。这种记录不但容易获得,而且比其他替代性温度指标更为直接。
4)青藏高原隆升对全球环境和气候影响的研究。众所周知,青藏高原自约40Ma前开始隆升,全球气候和环境出现了多次大的变化。尤其是进入第四纪以后,年平均隆升率为1mm。距今2.4~2.5Ma和距今0.6~0.7Ma的隆升导致了大气环流的突然变化,极地降温,形成大冰期。高原的隆升对亚洲甚至全球环境变化的影响至今尚未停止,因此加强对高原隆升的成因和机制的研究,不仅能揭露地球深部作用的过程,还可以进一步弄清对周边环境所产生的影响。
5)人类活动对全球变化的影响研究。1996年4月在德国举行的国际地圈-生物圈计划(全球变化)第一届大会指出,在全球变化研究中,特别需要重视人类活动对全球变化的影响。人类活动对土地的利用、对海岸带的开发、工业废气的排放等等都在影响着环境和气候。1995年IGBP和HDP(全球环境变化人文计划)共同拟定了“土地利用/土地覆被变化科学研究计划”。这主要因为土地利用和土地覆被变化在全球环境变化和可持续发展中占有重要的地位。人类对与土地有关的自然资源的作用,改变了土地的覆被,从而影响全球环境的变化。反之,全球环境变化又会通过气温、降水、干旱、土地退化等影响土地覆被。这里强调的是如何控制人类经济活动对土地利用的影响。许多国家如美、日和一些国际机构如联合国环境署已认识到,在预测未来50~100年的土地覆被变化趋势中,人类的土地利用活动将起最主要的作用。已开展了用高分辨率雷达、遥感等方法监测分析土地覆被的时空变化,从而采取相关的对策。现有人提出要建立“人地系统动力学”,研究地球表层人地系统相互作用动态变化的规律,为区域可持续发展模式的制定提供科学依据。
前文我们提到影响气候的变化的原因可能是自然的内部进程,或是外部强迫,或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。既有自然因素,也有人为因素,自然因素我们是不好改变的,但是人为因素呢?全球气候变暖,这个令世界所有人都担忧的问题,我们该怎么看待,我们该怎样去做?……
太多的气候与环境问题问题该需要解决。但是在解决问题之前,我们该看清问题的本末。那么,接下来就为大家介绍关于全球气候变暖的问题。
气候变暖的原因
全球变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成的。
全球变暖致使海平面上升
由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。100多年来,全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动,总的看为上升趋势。进入20世纪80年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。
全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”,使地表始终维持着一定的温度,产生了适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中,大气既能让太阳辐射透过而达到地面,同时又能阻止地面辐射的散失,我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。造成温室效应的气体称为“温室气体”,它们可以让太阳短波辐射自由通过,同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等,其中最主要的是二氧化碳。100多年来全球的气候正在逐渐变暖,与此同时,大气中的温室气体的含量也在急剧地增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧可能是全球变暖的基本原因。
燃烧产生大量二氧化碳
人类燃烧煤、油、天然气和树木,产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温,使碳循环失衡,改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来,大气中二氧化碳含量增加了25%,远远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录,而且目前尚无减缓的迹象。
全球变暖的原因很多,概括以后有以下几点:
(1)人口剧增因素。
近几十年来人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口,每年仅自身排放的二氧化碳就将是一个惊人的数字,其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加,这样形成的二氧化碳“温室效应”将直接影响着地球表面气候变化。
(2)大气环境污染因素。
目前,环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在,关于全球气候变化的研究已经明确指出了自19世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。
(3)海洋生态环境恶化因素。
目前,海平面的变化是呈不断地上升趋势,根据有关专家的预测到21世纪中叶,海平面可能升高50厘米。如不采取及时措施,将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。另外,陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋;发生在海水中的重大泄(漏)油事件以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭到破坏的主要因素。
(4)土地遭侵蚀、沙化等破坏因素。
造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。众所周知,良好的植被能保持水土流失。但到目前为止,人类活动如为获取木材而过度砍伐森林、开垦土地用于农业生产以及过度放牧等原因,仍在对植被进行着严重地破坏。目前全世界平均每分钟有20公顷森林被破坏,10公顷土地沙化,4.7万吨土壤被侵蚀。土壤侵蚀使土壤肥力和保水性下降,从而降低土壤的生物生产力及其保持生产力的能力;并可能造成大范围洪涝灾害和沙尘暴,给社会造成重大经济损失,并恶化生态环境。
(5)森林资源锐减因素。
在世界范围内,由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。
自然因素指的是森林资源受极端恶劣气候的变异或者地面的地壳运动而引起的减少。人为因素是指进入工业社会以来,人类大量砍伐森林而导致的全球森林资源锐减。联合国环境规划署报告称,有史以来的全球森林已减少了1/2,主要原因是人类活动。
森林植物具有很好的吸热、遮荫和蒸腾水分的作用。森林植物通过其叶片大量蒸腾水分,消耗城市中的辐射热和来自路面、墙面和相邻物体的反射,从而起到缓解城市热岛效应的作用。当城市森林面积达到30%时,市区气温可降低8%;当面积达到40%时,气温可降低10%;面积达到50%,可降低气温13%。而森林资源正处于锐减的趋势,按照这样看来,全球变暖的因素也要和它有着必然的联系。
(6)酸雨危害因素。
酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林,酸化湖泊,危及生物等。目前,世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲,多数酸雨发生在发达国家,但在一些发展中国家酸雨也在迅速发生、发展。
(7)物种加速绝灭因素。
地球上的生物是人类的一项宝贵资源,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是,目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。
2008年,世界自然保护联盟日前发布了《2007受威胁物种红色名录》。全球目前有16306种动植物面临灭绝危机,比起2006年又增加了188种,占了所评估的全部物种的近40%。
(8)水污染因素。
据全球环境监测系统水质监测项目表明,全球大约有10%的监测河水受到污染。20世纪以来,人类的用水量正在急剧地增加,同时水污染规模也正在不断地扩大,这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见,水污染的处理将是非常地迫切和重要。
(9)有毒废料污染因素。
不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁,而且对地球表面的生态环境也将带来危害。
(10)地球周期性公转轨迹的变动。
地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形轨迹,距离太阳更近。根据科学家们的研究,地球的温度曾经出现过高温和低温的交替,是有一定的规律性的。
中国气象局国家气候中心的专家表示,据世界上许多科学家预测,未来50~100年人类将完全进入一个变暖的世界。由于人类活动的影响,21世纪温室气体和硫化物气溶胶的浓度增加很快,使未来100年全球、东亚地区和我国的温度迅速上升,全球平均地表温度将上升1.4~5.8℃。到2050年,我国平均气温将上升2.2℃。
“入冬以来罕见大雾天气频发也是暖冬的一个征兆。”专家说,大雾天气系“暖冬”造成强冷空气非常弱所致。全球变暖的现实正不断地向世界各国敲响警钟,气候变暖已经严重影响到人类的生存和社会的可持续发展,它不仅是一个科学问题,而且是一个涵盖政治、经济、能源等方面的综合性问题,全球变暖的事实已经上升到国家安全的高度。
大气中二氧化碳排放量增加是造成地球气候变暖的根源。国际能源机构的一项调查结果表明,美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量几乎占全球总量的1/2。调查表明,美国二氧化碳排放量居世界首位,年人均二氧化碳排放量约20吨,排放的二氧化碳占全球总量的23.7%。中国年人均二氧化碳排放量约为2.51吨,约占全球总量的13.6%。
如果全球继续升温
将更多的二氧化碳和温室气体排放到大气中所造成的危害,谁也无法确切地说明将来会有多严重?科学家正在估算气候变化所带来的危害。然而真正理解这一切要到2050年。显然,科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才采取防治措施,现在的观察和研究成果应该都让公众了解,才不至于使人们不得不在几十年后自咽苦果。
温室效应自地球形成以来,就一直在起作用。如果没有温室效应,地球表面就会寒冷无比,温度就会降到-20℃,海洋就会结冰,生命就不会形成。因此,我们面临的不是有没有温室效应的问题,而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层,致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。
温室效应会产生什么样的影响呢?由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐,致使地球大气中的二氧化碳浓度增加,由于二氧化碳等气体的温室效应,在过去100年里,全球地面平均温度大约已升高了0.3~0.6℃,到2030年估计将再升高1~3℃。
全球继续升温的后果——冰川消融
当全世界的平均温度升高1℃,巨大的变化就会产生:海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重;我国华北地区从1965年起,降水连年减少,与20世纪50年代相比,现在华北地区的降水已减少了1/3,水资源减少了1/2;我国每年因干旱受灾的面积4亿亩,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,城市缺水60亿立方米。
从总的方面来说,如果全球继续升温,那么很可能会出现一下后果:
(1)冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失。海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境系统带来灾难。
近年来,人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的南极冰川融化速度加快温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区,问题并不是冰川是否在融化,而是融化的速度有多快?虽然全球变暖的许多不良影响可能要到21世纪末才会变得非常严重,但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。
国际冰雪委员会(ICSI)的一份研究报告指出:“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其他任何都要快。如果目前的融化速度继续下去,这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大。”国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说:“即使冰川融水在60~100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”
位于恒河流域的喜玛拉雅山东部地区冰川融化的情况最为严重,那些分布在“世界屋脊”上的从不丹到克什米尔地区的冰川退缩的速度最快。以长达3千米的巴尔纳克冰川为例,这座冰川是4000万~5000万年前印度次大陆与亚洲大陆发生碰撞而形成的许多冰川之一,自1990年以来,它已经后退了半千米。在经过了1997年严寒的亚北极区冬季之后,科学家们曾经预计这条冰川会有所扩展,但是它在1998年夏天反而进一步后退了。
(2)水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水库大坝寿命缩短。
(3)水温升高可能会让南极大陆和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象将灭绝。
(4)许多小岛将无影无踪。
(5)将感染疟疾等传染病。哈佛大学新病和复发病研究所的保罗·爱泼斯坦注意到,植物也随雪线而移动,全世界山峰上的植物都在上移。随着山峦顶峰的变暖,海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。
西尼罗病毒、疟疾、黄热病等热带传染病自1987年以来在美国的佛罗里达、密西西比、得克萨斯、亚利桑那、加利福尼亚和科罗拉多等地相继爆发,一再证实了专家们关于气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播的科学推断。
(6)因为还有热力惯性的作用,现有的温室气体还将继续影响我们的生活。
(7)温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低……
(8)上文我们说过,由于气温升高,在过去100年中全球海平面每年以1~2毫米的速度在上升,预计到2050年海平面将继续上升30~50厘米。而这将淹没沿海大量低洼土地。此外,由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧,造成了全世界每年约数百亿美元以上的经济损失。问题如果按这个速度发展发展下去却不采取措施的话,那将是怎样的一个经济损失!
(9)关于全球变暖的另一项研究结果更令人吃惊,由北极冰原融化,降雨量增加,以及风的类型的不断改变,大量淡水正汇入北冰洋,从而对墨西哥湾暖流造成破坏。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧州西北部,并使欧洲形成温暖的气候。而墨西哥暖流一旦因全球变暖被切断后,欧洲西北部温度可能会下降5~8℃之多,欧洲可能面临一次新的冰河时代!
这项研究是位于阿伯丁的苏格兰海洋实验所分析了设在兰群岛海域到法罗群岛海域之间自1893年以来的1.7万多次海水盐度测量结果得出的。在过去的每20年中,流向南部的深层海水盐度变得越来越小,浓度越来越低,这表明有更多的淡水从大西洋北部汇入了该地区。这些新数据第一次充分证明了德国科学家在大约3年前设计的计算机模型。
大气中的二氧化碳的含量急剧升高,而世界人口将在2050年之前达到100亿。“我们的世界正在朝着由人造设施来代替现有免费自然资源的方向发展”,明尼苏达大学的戴维·蒂尔曼说。但是,我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在2.45亿年前的二叠纪大灭绝中,96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现,地球上终于恢复了丰富的种群,但是这个过程足足经历了1亿年。威尔逊说:“一些人认为,自然界会复兴人类所毁灭的一切。”谚语云:“只要有足够的时间,万物皆可应运而生。”或许自然界真的能够恢复一切,但这个漫长的过程对于现代人类无论如何是没有意义的。
马克·吐温曾经说过,天气最动人的特质就在于它的变化多端。1个多世纪过去了,我们仍然在为准确预报天气情况而努力,在控制气候方面却收效甚微;然而,对环境的破坏却是史无前例的。气候变暖,将引发许多问题。
(1)生态。①全球气候变暖导致海平面上升,降水重新分布,改变了当前的世界气候格局。②全球气候变暖影响和破坏了生物链、食物链,带来更为严重的自然恶果。例如,有一种候鸟,每年从澳大利亚飞到我国东北过夏天,但由于全球气候变暖使我国东北气温升高,夏天延长,这种鸟离开东北的时间相应变短,再次回到东北的时间也相应延后。结果导致这种候鸟所吃的一种害虫泛滥成灾,毁坏了大片森林。③有关环境的极端事件增加,比如干旱、洪水等。
(2)政治。限制二氧化碳的排放量就等于是限制了对能源的消耗,必将对世界各国产生制约性的影响。应在发展中国家“减排”,还是在发达国家“减排”成为各国讨论的焦点问题。发展中国家的温室气体排放量不断增加,2013年后的“减排”问题必然会集中在发展中国家。有关阻止全球气候变暖的科学问题必然引发“南北关系”问题,从而使气候问题成为一个国际性政治问题。
(3)气候。全球气候变暖使大陆地区,尤其是中高纬度地区降水增加,非洲等一些地区降水减少。有些地区极端天气气候事件(厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等)出现的频率与强度增加。
全球气候变暖对农作物生长的影响(4)海洋。随着全球气温的上升,海洋中蒸发的水蒸气量大幅度提高,加剧了变暖现象。而海洋总体热容量的减小又可抑制全球气候变暖。另外,由于海洋向大气层中释放了过量的二氧化碳,因而真正的罪魁祸首是海洋中的浮游生物群落。
(5)农作物。全球气候变暖对农作物生长的影响有利有弊。①全球气温变化直接影响全球的水循环,使某些地区出现旱灾或洪灾,导致农作物减产,且温度过高也不利于种子生长。②降水量增加尤其在干旱地区会积极促进农作物生长。全球气候变暖伴随的二氧化碳含量升高也会促进农作物的光合作用,从而提高产量。
减缓全球变暖问题
地球升温使地球在多个方面发生了变化,其中的一些变化本身也会抑制地球升温的趋势。
(1)地球升温使地球上的部分冰雪消融,全球液态水总量增加。而液态巨型空中森林水的比热高于冰雪,因温室效应而增加的热量因为地球上液态水总量增加而未使水的温度显著上升,因温室效应而增加的热量虽然使地球上的岩石、土地等温度显著上升,但由于其与地球上的液态水发生热交换,使整个地球不再显著升温,一定程度上抵消了温室效应,延缓了地球上冰雪的融化。
(2)地球升温使地球上的绿色植物生长旺盛,其光合作用比地球升温前吸收了更多的二氧化碳(温室气体的主要部分),固定了一部分温室气体,使这部分温室气体不再阻止地球上的热量向外辐射,也在一定程度上抵消了温室效应。
地球升温使地球上液态水总量增加,绿色植物吸收更多温室气体,反过来延缓了地球升温的趋势,有利于达到均衡。当然,随着地球升温趋势的缓解,地球上液态水增量和被吸收的主要温室气体增量越来越小,如果不减少二氧化碳等温室气体的排放量,地球又会升温,在地球上引起新一轮的液态水总量增加和绿色植物生长峰值,再次延缓地球升温的趋势。所以,在不减少二氧化碳等温室气体排放量的情况下,上述均衡会交替地形成和打破,如此循环使地球气温较之以前发生更大的波动,而不是单调递增;而如果减少二氧化碳等温室气体的排放或将排放的温室气体固定,可平复地球气温的波动。
科学家们提出了一个大胆的想法,要围绕地球建立一个由小微粒或太空飞船组成的人工太空环,遮蔽热带阳光,调节地球温度。
不过,一些反对者认为,这种想法肯定会有一些副作用,一个能够对太阳光进行有效散射的粒子带将会使我们的每个夜空都变成和满月时一样明亮;而且这一计划的预算将高得惊人,可能达到6万亿~200万亿美元,就连全球资金最为充足的科研机构美国航空航天局也无法承担。如果把散射粒子改为太空飞船的话,预算额可能会少一些,估计能降到5000亿美元左右。
地球诞生以来,大气温度曾经几度升降,太阳辐射、云层遮蔽和温室气体等各种因素都曾经或正在影响着我们的气候。如果给地球围上一个粒子或飞船组成的“腰带”的话,赤道上空就会出现一个阴影,要部署这些粒子,就必须使用一些专门的控制飞船,像牧羊犬一样照看粒子群。
有科学家指出,减少太阳光照射,地球温度就会降低,而一些地面或太空系统完全可以实现这一目的。不过,有科学家指出,人们目前还无法计算出地球到底能吸收多少阳光,又有多少阳光被反射回太空,而这正是实施上述计划的关键一步。
英国《观察家报》最近援引研究人员的话说,砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使地球大气中甲烷和二氧化碳等温室气体含量发生了很大变化,全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授威谦·拉迪曼说:“要不是早期农业活动带来的温室气体,目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”研究表明,如果没有人类干预,地球会比现在低2℃,蔓延的冰盖和冰川会影响世界很多地区。人类排放的一些气体如二氧化碳、甲烷、氯氟烃等具有吸收红外线辐射的功能,这些气体被称为“温室气体”。它们在大气中大量存在,如同一个罩子,把地面上散发的热量阻挡,就像“暖房”一样,造成地表温度的上升。科学家们认为控制温室气体的排放,可能会控制全球气候变暖,防止生态平衡破坏、农业变异、冰川融化等灾害发生。
当然,根据现代环境科学研究,对温室效应和全球候气变暖的相关程度,还在进一步探索。但人们确实已经感受到全球气候变暖和异常,在这方面,科学家提出控制温室气体排放量也许是防患于未然吧。
排放温室气体的人类活动包括:所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。在化石能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然气较低;化石能源开采过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳;水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷;土地利用变化减少对二氧化碳的吸收;废弃物排放甲烷和氧化亚氮。人类燃烧煤、油、天然气和树木,产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温,使碳循环失衡,改变了地球生物圈的能量转换形式。
世界上的森林主要分为寒带(北方)森林、温带森林和热带森林3类。据专家介绍,今天的森林生态系统,是大自然经过8000年的进化才逐渐形成的。今天,所有的原始森林都沦为伐木业大规模开采利用的目标。在热带地区,许多现在已荡然无存的森林就是在过去的50年被砍伐一空的。仅1960~1990年,就有超过4.5亿公顷的热带森林被吞噬,占世界热带森林总面积的20%;还有数百万公顷的热带森林在砍伐、农田开垦和矿产开采中退化。
而且,全球的非法砍伐和非法木材产品交易还在继续加剧,尤其是在拥有热带森林的发展中国家和政府执法不力的俄罗斯等国。而国际市场对廉价木材产品的需求,又进一步恶化了这一状况。
政府间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4~5.8℃。根据这一预测,全球气温将出现过去10万年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。
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