书城科普读物探索神秘的大自然:奇妙的天气
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第46章 大自然的复仇——全球气候变暖(1)

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。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。

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,仍在严重地破坏着植被。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,正在造成森林面积大幅度锐减。

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、遮阴和蒸腾水分的作用。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:“喜马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。”