书城科普读物海洋知识小百科-气象篇
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第18章 海洋的变迁(3)

海洋在气候变化中主要起到能量库、空调器、水汽源、热量输送带等作用。研究表明,海洋吸收了进入地球大气系统太阳辐射量的70%,并将其中的85%贮存在海洋表层,再以辐射加热、凝结加热等形式输送给大气,成为大气运动的直接能源。从地面到大气顶部的气柱中蕴含的热量近似等于从表面向下3米深海水柱中所含的热量。由于巨大的热惯性,海洋的变化比大气慢得多。上层100米深海水温度降低0.1℃释放的热量全部用来加热大气,可以使大气温度升高6℃。冬天海洋为冷空气加温,夏天海洋为暖空气冷却,使气候的季节变化和缓。大气中的绝大部分水汽来自于海洋,没有海洋水汽的供应,陆地上将会出现更多的不毛之地。海洋中的海流直接将热量向高纬度输送,没有海流的输送,欧洲、加拿大西部的气候要比实际寒冷的多。

气候变暖对人类社会的影响大吗?

气候变暖对人类社会的影响是世界各国政府和科学家异常关注的问题。二氧化碳等温室气体造成对气候变化的影响有人曾用世界末日般的景象描绘,想像着由于海面升高,自由女神塑像的下巴会浸没在一片汪洋中,或者位于北极圈附近的挪威会受到热带疾病的威胁。全球性气候变暖为什么可能有这么严重的影响?

问题在于在地球上,许多海冰以冰山的形式存在于两极地区。如果气温上升导致两极冰雪融化,泛滥的海水将淹没地球上现在所有的海洋沿岸经济发达地区,人类社会将经受巨大的冲击,因为几乎所有国家最富饶的地区都在沿海地带。另外,由于海水面积和海水温度分布的改变将有可能导致气候类型的改变,有些地方将变得十分潮湿,也有的地方将变得十分干旱。气候的改变也有可能导致疾病的流行等一系列问题。

因此,全球性的气候变暖对人类社会的影响非常巨大。人类应当对这个问题给以足够的重视。

喜欢吃辣的习惯与地区气候有关吗?

四川、湖南人饮食生活中喜欢吃辣,这仅是某些地区的生活习惯,还是与气候有关呢?根据地区气候特点,四川人的口味偏辣极有可能与四川盆地的潮湿气候有关。

四川位于青藏高原的东侧,西侧的高原就像大气海洋中的一个巨大的岛屿。气流受高原东侧边界摩擦的影响,在四川盆地的大气中经常产生一个低压涡旋。这个涡旋在天气学中被称为“西南涡”。由于西南涡的存在,四川盆地经常阴云覆盖,空气潮湿。特别是在没有空调等电器的过去,为了祛除湿气对人体造成的不适,食用辣椒,刺激人体的汗液排泄,不失为人体降温,得到凉爽感觉的一个好方法。日积月累,世代相传,不就成了当地人的生活习惯了吗?

气候变暖是否都会使降水量增大?

据科学家预测,如果温室气体的排放得不到有效控制,在今后100年内,全球气温将升高1.0℃~3.5℃。由于大气中的含水能力随温度的升高指数增长,加上气候变暖后,海洋上的蒸发量也大大增加,这样就会增加大气中的降水量。但是否地球上每个地区的降水量都会增加呢?

大气中发生降水除了要有水汽供应以外,还必须具备使水汽凝结变成水滴的条件。当气候变暖后,同时具备上述两个条件的地区发生洪涝的机会就会增大,但是空气上升、水汽凝结条件机会少的地区由于温度升高,蒸发量增大,气候将变的更加干旱。例如,根据有关的研究,气候变暖将使我国的华北地区更加干旱。由于现在华北地区的水资源已经严重不足,可以想像,气候变暖对将来的生产发展和日常生活将会产生更大的影响。因此。控制温室气体的排放,延缓气候变暖的速度,已经是各国面临的共同问题了。

气候变暖对农业有什么影响?

“白露早,寒露迟,秋分种麦正当时。”这是在黄河中下游地区流传多年的农谚。这条农谚是根据长期的气候特点总结出来的种植小麦和大蒜的最佳播种时间,白露、寒露、秋分都是1年24节气中3个节气。如果播种早了,小麦分蘖后在越冬前会出现过早生长,如果晚了,小麦又不会有足够的分蘖,播种的过早和过晚都会影响到第二年的产量。如果气候变暖,冬天来的晚,秋分播种的小麦也会出现越冬前分蘖过多和过早生长,使第二年减严。自20世纪80年代以来,黄河中下游地区小麦的播种时间都已经推迟到秋分以后,从物候的角度也证明气候正在变暖。

除了上述直接影响以外,由于气候变暖与大气环流的异常变化联系在一起,降水量和降水时间的变化对农业也有很大的影响。温度和湿度的异常变化导致的病、虫灾害对农业生产的影响也非常明显。

气候变暖对人类是福是祸?

现今,人们惊讶地发现,由于气候变暖,世界上大部分沿海国家的海平面都在缓慢地上升着。我国海洋学家的研究表明,我国相对海平面上升率为0.14厘米~0.20厘米,全球海平面上升率为0.15厘米~0.16厘米。就浙江省而言,平均上升速率为每年2毫米,并有加速上升的趋势。另据预测,到2010年上海的相对海平面将上升25厘米,到2050年,珠江三角洲为40厘米~60厘米。

海平面上升对国民经济有非常不利的一面:风暴潮加剧,洪涝威胁加大,增加排污困难,港口功能减弱等。还可能出现盐水入侵、土壤盐渍化、海岸带侵蚀加重等问题。因此科学家们建议,加强海岸及沿河防御工程建设,提高抵抗风暴潮和洪水的能力,采取多种方法控制地面沉降等。

气候变暖也不是一无是处。在对温室气体不采取任何削减措施的情况下,公认的下世纪全球增暖幅度平均值为2℃。如果最强的增暖发生在极地地区,那么大多数人类居住地区气温升高将低于2℃。由于气温升高,平均降水量将增加。根据一个生物物理模型计算光合作用和净生产力的结果,某些植物在二氧化碳浓度较高的状况下生长得更好。净生产力将随变暖而增高。更暖、更温的世界将是一个更加绿色的世界。结果是热带和温带将向高纬度迁移,把北方的森林推进到现在的冻土带。

气候变暖将使哪些区域的国家受益?

全球气候变暖幅度最大的地区在极地地区。科学家的研究表明,海平面上升后,热带、亚热带地区的国家将是受害者,如非洲、南美及亚洲的大多数岛国将蒙受损失,而北方国家反而将从中获益。如北美、欧洲、独联体各国将是气候变暖的受益者。由于美国所处的地理位置在北半球,美国也将从气候变暖中获益。

绵羊打嗝可以使气候变暖吗?

2000年11月2日,青岛经济信息网转发了一则新闻,题目是“科学家指出绵羊和奶牛打嗝导致全球变暖”!新西兰科学家对该国绵羊打嗝引起的地球温度升高现象进行了研究,表明绵羊和奶牛打嗝过程中会产生甲烷,这种气体是除了二氧化碳之外容易在地球引发“温室效应”的第二大有害气体。新西兰的绵羊和奶牛打嗝产生的甲烷占引发该国温室效应气体总量的43%,在法国,由这些动物打嗝产生的甲烷也占该国甲烷总产生量的15%,法国一些科学家也对这一问题展开研究。科学家指出,如果能够找到阻止绵羊在打嗝过程中产生甲烷的方法,那将大幅度减缓地球温度持续升高的趋势,有利于人类的长久生存。

城市化程度的提高对气候变化有什么影响?

随着人类社会工业化程度的提高,各个国家都出现了许多人口众多的城市。城市的增多改变了地球表面原来的面貌,也改变着地球上的气候。

城市化对气候的影响主要是“热岛效应”。“热岛效应”是指由于城市的存在使得市区气温高于周围非市区气温。近年来,随着高层建筑的不断涌现,玻璃幕墙的广泛应用,空调器的逐渐普及,冬季集中供暖或分散取暖等等影响,使市区空气得到的热量远多于非市区,“热岛效应”更加明显。

城市化对气候的影响还体现在化学物质对气候的影响上。如某些条件下汽车排放的尾气生成的化学烟雾、烟尘等对太阳辐射的影响,都可使气候发生变化。

大气中的水分大体多长时间循环一次?

大气中的水分处于不断的循环之中。从海洋中蒸发的水汽,经过水平输送和垂直运动,水汽在高空冷却凝结,再变成水分降落到地球表面上。这样的循环一年大体有多少次呢?

做这样的估计,可以从凝结降水的角度进行。因为没有凝结,水分循环就无法进行。整个大气中所含的水汽,如果全部降落到地面上,相当于24毫米深的水层。全球平均年降水量相当于780毫米厚的水层。因此,大气中的水分平均每年循环的次数应当是780除以24。即大约每11天左右就要更替一次。

为什么赤道高温洋面上空降水量大?

降水量的多寡,居住在不同地区的人会有不同的感受。一般来说,我国南方地区要比北方地区多,东部沿海要比西部内陆地区多。从全球角度来进行比较,降水量最大的地区大多位于热带太平洋上。举几个地区的降水量作为例子:青岛平均年降水量在800多毫米,广州平均年降水量在1500多毫米,而有些太平洋高温海区的年降水量在10000毫米以上,竟超过10米深的水!

为什么降水量会那么大呢?主要的原因是高温洋面上空的大气系统是赤道辐合带,来自南北两个半球的气流在此汇合上升,形成上升气流带;同时,高温洋面上的大气中含有大量的水汽,这些水汽被输送到空中后凝结成雨滴降落下来,于是造成了特别大的降水。

热带东太平洋海面为什么比西太平洋海面低?

尽管海面上波涛起伏,但地理学中的“海平面”一词,大家还是认可的。海面是“平”的吗?可能有的同学说,海面不是平的,因为海平面实际上是地球表面,而地球表面是一个球面,因此,海面是弯曲的。那么,在相同的纬度上,不同地区从海面到地球中心的距离是不是相同的呢?

同样是在赤道上,热带东太平洋的海面高度要比西太平洋的海面高度低,即东太平洋海面到地心的距离要比西太平洋小一些,你相信吗?

原来,赤道地区向西吹刮的信风在海洋中产生的海流将原来在东太平洋的海水运送到西太平洋,使得西太平洋的海水产生堆积,这样西太平洋的海面当然就高了。

那么,西太平洋的海面比东太平洋高多少呢?一般年份要高出40厘米左右。

厄尔尼诺是一种什么现象?

“厄尔尼诺”的西班牙文原意是“圣婴”。厄尔尼诺的称呼最早是被海员们用于南美太平洋中从北向南的一支暖海流。它通常在圣诞节之后出现,当它出现时,使原来的低温海水的温度上升。每隔几年,这种海流的强度要比正常的年份强,它可以向南伸展到非常远的海区。后来人们发现,这种异常暖的海水并不仅仅局限于南美洲沿岸,而是沿赤道向西伸展(约北纬4度至南纬4度,西经150度至90度之间)幅度达数千千米之多。而这种现象还伴随着全球性的气候异常。因此,今天的厄尔尼诺就是指持续半年以上的赤道东太平洋大范围海水异常增温现象。

厄尔尼诺为什么会影响到生态系统?

最早重视厄尔尼诺现象的政府部门是南美洲国家的水产部门。这是为什么呢?因为南美沿岸的冷水上翻区富含营养物质,是世界有名的渔场。当厄尔尼诺现象发生时,随着南美沿岸大洋下部的冷水停止上翻或上翻减弱,由下层海水带给鱼类等海洋生物的养料大大减少,不利于这些海洋生物的生存。所以在厄尔尼诺年秘鲁全国水产部门的缇鱼捕获量只相当于正常年份的30%,甚至更少。由于鱼类的急剧减少使依赖鱼类生存的其他海洋生物如海鸟和鳄鱼也会大量死亡。

厄尔尼诺会影响海平面变化吗?

厄尔尼诺主要是指在赤道东太平洋大范围内上层海水的异常增暖现象。它的出现为什么还与海平面有关呢?

原来,太平洋洋面并不是完全水平的。在南半球的太平洋上,由于强劲的东南信风向西北横扫,将海水也由东南向西推动,结果使位于澳大利亚附近的洋面比南美地区的洋面高出约50厘米。与此同时,南美沿岸大洋下部的冷水不停上翻,使赤道东太平洋上层海水的温度比西太平洋低很多。厄尔尼诺现象发生时,这种正常的环流便被打破。一向强劲的东南信风渐渐变弱甚至可能倒转为西风。而东太平洋沿岸的冷水上翻也会势头减弱或完全消失。于是东太平洋上层的海水温度便迅速上升,并且向东回流。这股上升的厄尔尼诺洋流导致东太平洋海面比正常海平面升高二三十厘米,温度则升高2℃~5℃。

厄尔尼诺对当地气候有什么影响?

厄尔尼诺虽然是发生在海洋中的现象,但它对当地的气候有着巨大的影响。在正常年份,由于赤道东太平洋上层的水温低,大气盛行下沉气流,因此使南美洲沿岸地区成为荒芜的沙漠。厄尔尼诺年海洋发生了奇妙的变化,陆地上的变化更为神奇。大气中的下沉气流变成了上升气流,暖海水提供着大量的水汽,土壤被倾盆大雨浸泡着,沙漠也变成了绿洲,有的地区在几周内可能就覆盖上丰盛的牧草,羊群可成倍地增长,棉花也可生长在其他年份不长植物的地方。

厄尔尼诺对世界其他国家的气候有影响吗?