气候与环境科普小论文新年伊始,反常天气纷现世界各地,凸显出严峻的全球气候变暖趋势。南极上空臭氧空洞逐年扩大、北极熊无法冬眠、纽约冬季气温摄氏22度、海平面逐年上升等,类似报道在各大媒体上层出不穷。科学家甚至预测,受厄尔尼诺现象及温室效应的影响,2010年将可能超过1998年而成为有气象记录以来的最热年份。 那么,是什么引起了全球气候变暖?我们怎样应对全球气候变化? 全球气候变暖已成事实 二氧化碳能让阳光顺利穿过大气层,并且防止地表的热量散失。在冰河世纪末期,地球大气的二氧化碳浓度只有180ppm,因此那个时代天寒地冻;此后大地回暖,二氧化碳浓度升高到280ppm;但在过去的一个半世纪里,其浓度已经升至380ppm,而且越来越高。在有记录以来的20个最热的年份里,19个发生在1980年以后。 对地球变暖感应最敏感的是南北两极,那里的冰川和冰盖正在不停地融化。英国南极考察站不久前发表的近30年气象数据研究报告表明,南极地区的变暖速度是地球平均变暖速度的3倍。2002年以来,南极冰川融化导致世界海洋水平面每年大约上升毫米。北极的情况更糟,格陵兰岛冰川流失的速度在最近5年中加快了一倍。据估计,如果整个格陵兰冰盖融化,全球洋面将升高7米。如果整个南极冰盖都融化,那将更可怕,届时全球洋面将升高65米。 “地球变暖”这个概念对普通人来说可能多少有些模糊。不过,对于居住在北极圈附近的因纽特人来说,气候变暖已经切实影响到了他们的生活。 人类活动导致气候变暖 联合国政府间气候变化专门委员会2月2日发布了全球气候变化评估报告的梗概。这份报告认为,在过去50年中,“很可能”是人类活动导致了全球气候变暖。 在联合国政府间气候变化专门委员会的用词中,“很可能”表示可能性至少在90%以上,这是这个委员会成立以来,首次使用这样严重的措辞形容人类活动与气候变暖之间的关联。而2001年发布的上一次全球气候变化评估报告使用的词语仅是“可能”,“可能”表示66%的可能性。 报告梗概说,从1750年开始,全球二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮的含量一直以惊人的速度增加,目前已经远远超出工业革命前的水平。二氧化碳的增加主要是人类使用化石燃料所致,而甲烷和氧化亚氮的增加主要缘于人类的农业生产活动。 中国气象局副局长、国际地球观测组织联合主席郑国光表示,公布的这份梗概综合了全世界科学家6年多来的科学研究成果,与2001年发表的第三份气候变化评估报告相比,增加了科学性,减少了不确定性。他以预测海平面升高幅度为例说,在起草第三份评估报告时,科学界的依据仅有几项实验,而此次的依据是11个国家采用14种气候评估模式进行的58项实验。此外,对全球气温升高幅度的预测浮动范围也明显缩小,这表明科学界对气候变化的科学认知水平大大提高。 全球气候变暖带来多重灾难 科学家近年来对全球变暖的影响进行了大量的研究,虽然还不能全面预测全球变暖给地球带来的多种变化,但人类对全球变暖的负面影响已经有了很深入的认识。 一是水供需矛盾加剧。全球变暖导致降水变化,全球水资源供需矛盾愈加明显。联合国政府间气候变化专门委员会今年年初曾指出,如果地球平均气温上升4摄氏度,全球就会有30多亿人面临缺水问题。 二是天灾威胁加重。热带风暴和飓风的次数和强度都可能增加。 三是岛国命运堪忧。地球两极冰雪融化会导致海平面上升,众多岛屿将被淹没,一些岛国可能不复存在,岛上及沿海居民生活受到威胁。 四是夏天热浪频仍。有关报告显示,如果全球平均气温上升3摄氏度,北美地区受热浪侵袭的次数将增加3至8倍,世界其他地方与北美情况类似。 五是生物链被打乱。由于气候变化,不少动物开始向南部或北部迁移,生物物种活动范围的变化将导致迁入地和迁出地生物链出现混乱,从而对农林业和渔业产生不利影响。 六是传染疾病肆虐。由于全球变暖,许多通过昆虫、食物和水传播的传染性疾病的传播范围将扩大,并对贫困地区的人口造成显著影响。 七是经济发展蒙上阴影。据统计,20世纪90年代,全球发生的重大气象灾害比50年代多5倍,因此造成的年均经济损失从60年代的40亿美元飙升至90年代的290亿美元。 虽然全球气候变暖也可能对少数地区有益,但综合评价其影响,全球气候变暖已经成为人类未来生活的巨大威胁。 适应与减缓工作应同时进行 面对人们关于“减少二氧化碳可以减缓气候变暖的趋势,但在减缓的同时,能恢复回过去的样子;全球变暖对人类造成的影响是不是可逆的”问题,国家气候中心气候变化室副主任徐影表示,从目前来看,全球气候变暖对人类的影响是不可逆的。为了以后不再增加这种影响,我们现在要采取一些措施。大气中排放的二氧化碳在大气中存活的时间是200年,即使我们现在就减,或者一点不增加二氧化碳的话,它对我们的影响还会持续200年。 她同时表示,气候变暖造成的损失,目前已是现实,在减缓影响的同时,应该怎么去适应它,才是我们需要面对的新问题。面对目前极端事件频繁发生的现状,要建立一些预警系统,像现在的天气预报、沙尘暴的预警系统等。我们要提前知道怎么预防,才能将损失控制到最小
叛逆思维与科学创新 叛逆思维是科学创新的必要条件,但并不等于科学创新本身,只有经过艰难的探索和长期不懈的苦斗,才能思人类所未思之题,解人类所未解之谜,创人类所未创之业。 综观科学发展史,每一次科学创新都导致科学理论体系和结构的重新建造,使科学达到前所未有的迅猛发展,推动经济乃至整个社会的变革与进步。那么,是什么推动了科学创新?除了客观上当时已具备了时代条件外,科学工作者主观上的叛逆思维是一个最重要的内在因素。 何谓叛逆思维?科学上的创新实践表明,叛逆思维是一种突破常规定型模式和超越传统理论框架,把思路指向新的领域和新的客体的思维方式。它不迷信原有的传统观念和经典信条,对既定事物进行批判性的思考,体现的是一种叛逆精神。这种思维在一般人看来是不合事理甚至是荒谬的,但正是因为采取了这种思维,科学家才得以摆脱传统观念和习惯势力的桎梏,向着崭新的科学成果跃进和运动,创造出新的观念和理论来,导致科学革命的出现,实现新旧理论的更替。 可以说,科学史上的每一次科学创新都是叛逆思维的结果,或推翻原有的荒谬学说和过时理论,或突破原有理论限制把科学引向新的领域。马克思喜欢以“怀疑一切”作为自己的座右铭,人类所创造的一切,他都用批判的眼光加以审视,人类思想所建树的一切,他都做过重新探讨。正是在这种批判的审视、探索中,他完成了光芒四射的两大发现:剩余价值学说和唯物史观。仔细观察大西洋两岸的形状,可以发现大陆边缘拼接恰好吻合,但由于一般人头脑中存在着大地是不动的概念,未能提出反传统的设想。20世纪初,德国科学家魏……
[编辑本段]什么是全球变暖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。全球气候变暖是一种“自然现象”。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,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近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。进入八十年代后,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。[编辑本段]全球气候变暖的背景全球变暖是指全球气温升高。近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。进入八十年代后,全球气温明显上升。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2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,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。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。出现全球变暖趋势的具体原因是,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进入了地球的大气层。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摄氏度(华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000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。为了阻止全球变暖趋势,1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》,该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约,发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。另外,这些每年的二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。[编辑本段]全球变暖的历史与预测全球变暖是真实的,而且正在进行!主流科学界一致对全球变暖是越来越清楚了,每天在改变我们的气候都是真实的,他们也正在进行中。在20世纪末年初以来,表面平均温度的地球增加了约(摄氏度)。在过去的40年中,气温上升约(摄氏度)。在过去400-600年,全球变暖,在20世纪是更超过历史上任何一个时间,7分之10的年,在20世纪发生在20世纪90年代,由于其中一个最强劲的下午1998是最热的一年,因为可靠的温度测量开始的。此外,变化,在自然环境支持的事实,即地球正在变暖;山区giaciers也在逐渐消退;在过去四十年里,北极冰厚度已经下跌了大约40%;全球海平面上升了约快三倍超过了过去的100年相比在以前的3000年里有越来越多的研究显示,植物和动物改变其范围和行为回应气候。根据仪器记录,相对于1860年至1900年期间,全球陆地与海洋温度上升了摄氏度。自1979年,陆地温度上升速度比海洋温度快一倍(陆地温度上升了摄氏度,而海洋温度上升了摄氏度)。根据卫星温度探测,对流层的温度每十年上升摄氏度至度。在1850年前的一两千年,虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期,但是大众相信全球温度是相对稳定的。根据美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告估计,自1800年代有测量仪器广泛地应用开始,2005年是最温暖的年份,比1998年的记录高了摄氏百分之几度。世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计,曾经预计2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。在人类近代历史才有一些温度记录。这些记录都来自不同的地方,精确度和可靠性都不尽相同。在1860年才有类似全球温度仪器记录,相信当年的记录很少受到城市热岛效应的影响。从最近的千禧年内的多方记录所展示的长远展望,在过去1000年的温度记录中可以看到有关的讨论及其中的差异。最近50年的气候转变的过程是十分清晰,全赖详细的温度记录。到了1979年,人类更开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度。在2000年后,各地的高温记录经常被打破。譬如:2003年8月11日,瑞士格罗诺镇录得摄氏度,破139年来的记录。同年,8月10日,英国伦敦的温度达到摄氏,破了1990年的记录。同期,巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏度,破了1873年以来的记录。8月7日夜间,德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天,台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录,而中国浙江省更快速地屡破高温记录,67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月,广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月,美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日,重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达度,破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个十一月最热的一日,最高气温高达度,比1961年至1990年的平均最高温度还要高。
全球变暖的后果: 1. 气候变得更暖和,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,海岸侵蚀,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。 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.水温升高可能会给南极半岛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;将感染疟疾等传染病…… 5.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。” 6.温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低……. 为控制温度升高,人们设想了一些方法: 1. 撑起“太阳伞” 研究表明,在空间支起一把“太阳伞”,把太阳光遮挡掉即可。伞需要依靠太阳光压和星球引力维持在空间规定的位置上,这个空间位置也不是任意选择的。据研究,这个位置位于从地球至太阳距离的1%处的某点上。在这个点上,任何物体相对于太阳、地球和月球的距离始终是保持不变的。 2. 竖起“反射镜” 在空间安置一面反射镜,把部分太阳光集中反射到某个局部区域,就能改变这个局部区域的气候状况。例如,由于高空云层能阻挡地球向空间散发热量,会使地球表面越来越热。人们利用空间反射镜,就把太阳光集中反射到高空云层上,让云层逐渐受热而散开,加快地表热量的散失,降低地球温度。 制造和安装空间反射镜,在技术上已不再是天方夜谭。1993年2月4日,俄罗斯科学家在“进步”号宇宙飞船上,成功地进行了代号为“旗帜”的人造月亮试验,首次将太阳光反射到地球背阳的一面。这为空间反射镜的利用提供了很大启发。 3.制造“尘埃云” 4.编织“激光网” 科学家提出建议,在人造卫星上配置激光发射装置和巨大的反射镜,形成“激光网”。据此设想,美国科学家提出了一个具体的实施办法:发射4颗人造地球卫星,4颗卫星发射的激光互相碰撞。这样,当太空中对海面温度有影响的红外线通过时,就会被与其能量相当的激光网阻挡,红外线就被反射并照射到海面上。海面温度便人为升高,产生气流,形成云雨,以此调节地球上的温度。 1.更多森林大火 全球变暖除了让冰川融化,飓风肆虐外,还加剧了森林大火。过去几十年中,在美国的西部各州,有更多森林大火发生,影响的区域更广。科学家发现,气温升高、冰雪提早融化都跟野火肆虐有关系。由于冰雪提早融化,森林地带变得更乾燥,而且乾燥时间变长,增加了起火的可能性。 2.古迹彻底毁掉 全球变暖很可能会令文明古迹彻底毁掉。海平面上升以及更恶劣的天气都有可能破坏这些无可替代的历史古迹。目前,全球变暖导致的洪涝灾害已经破坏了有600年历史的素可泰古城,这里曾经是泰国古代王朝的首都。 3.「回弹」的群山 普通登山者可能留意不到,由于山顶的冰雪融化,阿尔卑斯山和其他山脉的高度在过去一个世纪中都经历了缓慢的回弹过程。几千年来,这些冰山长期压著地表,导致地表受到压制。随著冰川融化,压在地面上的重量得以减轻,地表慢慢回弹。由于近年来全球变暖加速了冰川的融化,这些山脉回弹的速度加快。 4.运行更快的卫星 二氧化碳的增加改变著大气电离层的密度,这对在该层运行的卫星会产生一定的影响。由于大气中的二氧化碳量不断上升,低空的二氧化碳分子相撞时释放热量,导致空气变暖,而在高空二氧化碳分子稀薄,相互撞击的机会不够频繁,所以热量就向四周辐射,让周围的空气变得凉爽(电离层气体的温度比低空要高)。随著更多二氧化碳到达高空,更多冷却过程发生,空气流动性变差,所以大气变得更加稀薄,对卫星的拉力更小,导致卫星运行速度加快。 5.改变动物基因图谱 由于植物今年提早开花,那些按照以前的时间迁徙的动物或许会错过所有的食物。而那些能够调整自己的内部生物钟早早适应变化的动物更有机会生育有更强生存能力的子女,从而传递它们的基因信息,因此最终改变整个种类的基因图谱。 6.冻土解冻令地表不平 全球变暖使得永久冻土层解冻,导致地表收缩,变得凹凸不平,从而产生一些地坑,对铁路、高速公路和房屋等建筑造成损害。而对于高山来说,冻土层的融化甚至可能导致泥石流。 7.湖泊消失 过去几十年中,北极周边地区有125个湖泊消失。科学家经过研究发现,这些湖泊之所以消失可能是由于湖底永久冻结带解冻。由于这些永久冻结带解冻,湖水已经渗透到了土壤里。 8.极地植物现生机 北极冰层的融化为北极的生物带来了光明前景。研究发现,现在的北极土壤中叶绿素的浓度比古代土壤要高,显示了近几十年来北极地区的生物繁荣。 9.动物向更高地势迁徙 从19世纪初开始,花栗鼠、老鼠等动物就开始向高处迁徙。研究发现,这些动物之所以向更高的地方迁徙,可能是因为全球变暖导致它们的栖息地环境发生变化。栖息地环境的改变还威胁著北极熊等极地动物,因为它们栖息的冰层在慢慢融化。 10.过敏症加剧 研究显示,空气中更高浓度的二氧化碳量以及更高的气温也是导致过敏的因素之一。全球变暖令植物比以前早开花,而二氧化碳浓度增加,会让植物制造出更多的花粉,令空气中的花粉浓度增加。过敏源早来,过敏季节又迟迟不走。过敏症就只能越来越严重了。 全球变暖所导致的后果可能人人都可以背出来:气温升高、冰盖融化、海平面上升。不过,地球气候变化导致的另外一些后果如加剧过敏症、令森林大火肆虐以及让北极湖泊消失等可能人们很少了解到。 1.对气候的影响 随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升。 ——IPCC1995年报告 如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住。 ——兰姆 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。按目前的技术水平计算,2004年才能阐明大气中二氧化碳形成和消解的机理,这样就能发现温室效应是如何产生的。2006年才能准确的预知因地球升温而造成的海平面上升。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50年后自咽苦果。 温室效应自地球形成以来,它就一直在起作用。如果没有温室效应,地球表面就会寒冷无比,温度就会降到零下20摄氏度,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?黄荣辉院士说:“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——摄氏度,到2030年估计将再升高1——3摄氏度”。 当全世界的平均温度升高1摄氏度,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约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。 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,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以上美元的经济损失。 因此,全球气候变化预测不仅成为国际上重要的科学研究课题,而且已成为我国政府在制定政策与进行经济建设决策的依据。特别是1992年6月联合国的环境与发展大会上,许多国家已签署了“气候变化框架公约”,并于1995年3月已开缔约国第一次大会,这标场着全球气候变化问题已成为我国政府为促进本国社会和经济持续发展所发须考虑的一个重要的科学和有关环境政策问题。 早在1987年的气候分析就说明,发生在埃塞俄比亚、苏丹和索马里等非洲国家的日益严重的饥荒和降雨模式的巨变是一致的。据4月27日法新社记者报道,位于埃塞俄比亚南部的欧加登地区是一个生活着约300万游牧民的半荒凉地区,3年来一直没有下雨,牛、羊,甚至骆驼都已渴死。1984年——1985年的干旱夺走近100万人的生命。现在,800万人等待着食品紧急援助。在将一个半世纪以来的气候测量资料与近几十年降水模式的巨大变动对比后,结论是,“20世纪50年代以前,降水量一直没有什么变化,到了50年代,经过相对雨水较多的一段时期之后,北非和中东降雨量极大地减少。”近40年来,干旱持续,并且出现得更加频繁,同一时期“欧洲的降水量显著增加”。这40年的气温变化趋势是造成反复、持久饥荒的因素之一。研究人员担心,这一趋势只是全球变暖的早期结果。 西班牙气象局的数据显示,2000年初是自1947年以来西班牙最干旱的冬天。大量种植区已不可能恢复在今后几个月中形势将更加恶化。水库的蓄水量仅达到50%,水消费量的80%已用于农业。事实上,目前每7名欧洲人中就有1人不能饮用自来水。联合国教科文组织说:“水的缺乏将成为今后25年的主要问题之一,因此,必须立即改变目前导致生态系统恶化的习惯。” 气候专家兰姆针对上述萨赫勒地区最近40年的气候变化趋势及随之而来的饥荒和逃亡状况说,“如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住”。尽管气候学家们还是不愿意把全球变暖和这些灾难明确地联系起来,但这并不影响以下的必然结论:不管气候变化的原因是什么,在现代化的、富裕的全球文明之中,仍有一些脆弱的社会正多多少少由于气候型态的变化而承受巨大的苦难。目前,对于受难的人们,世界上其他地区除了修修补补之外,提不出真正的解决办法。而且,虽然几乎全世界的科学界都在大声疾呼,人类文明的现行模式正在使星球气候条件发生巨变,其后果很可能数倍于近10000年来人类所经历过的后果,我们对于正在形成的灾难的主要成因却仍然毫无作为。 事实上这一结果现在已经明显感觉到了,正如IPCC1995年报告中说:“随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升”。 2.冰川融化 即使冰川融水在60至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。 ——塞义德·哈斯内恩 如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。 ——赛义达·乔杜里 1998年是美国东部历史上有记录以来最温暖的年份,这一年南极2850平方千米的冰盖从威尔金斯和拉尔森冰架上分裂出去。南极巨大冰盖的其他部分也在全线后撤之中。 印度尼西亚的卡斯坦兹山是热亚洲唯一山顶常年积雪的山峰。但在最近几个世纪以来,卡斯坦兹山的冰川已明显地缩小,结果使雪线上升了大约100米。 除两极地区的冰冠以外,喜玛拉雅冰川是世界冰体最大的组成部分,共约有万条冰川。这些冰川的融水是世界上最古老的河流——印度河与恒河的水源。如果这两条大河的水源枯竭或者逐渐减少为涓涓细流,农业社会的基本组成元素就会遭到彻底的破坏。 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它任何都要快。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至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英里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,它已经后退了半英里。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。 孟加拉国环境与森林部长赛义达·乔杜里指出:“如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。” 华盛顿州西北太平洋国家实验室的研究员、气候专家鲁比·伦发现,俄勒冈州和华盛顿州山区从11月下旬到来年3月下旬的降雪将变为降雨,从而使如今900多米的平均雪线上升到1250米。这将不仅仅使卡斯卡德山脉中部的滑雪胜地变为泥浆,重要的是将给干燥的山脉东侧的农民带来巨大的灾难,因为这些农民依靠山上春季的融冰雪水流下来灌溉他们的苹果树和小麦。 3.疾病肆虐 气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播。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。 ——保罗.受泼斯坦 哈佛大学新病和复发病研究所的保罗.受泼斯坦注意到,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。 1985年之后在卢旺达.赞比亚.埃塞俄比亚.斯威土兰和马达加斯加的高海拨地区都出现过传染性疟疾。1988年马达加斯加高地的一次爆发杀死了10万多人。国际绿色和平组织的气象影响专家欧文.杰元逊认为,升温和降雨的增加,再加上不断增加的抗药性,这几种因素的协同一致,促成了这些疾病的流行。 在疟疾、黄热病和登革热这样的疾病向上、向外的扩散中,气候是个关键的因素,因为它既影响带病昆虫的安居之地,也影响疾病的传染性本身。传播疟疾的按蚊通常在冬天需要平均温度摄氏度以上才能存活,疟原虫的活跃与感染,需要17.75摄氏度,如果平均温度增加2.5至3.7517.75摄氏度,就会使登革热的传播速度加倍。同时迁移的还有携带黄热病和登革热的伊蚊,它们此前局限于赤道两侧纬度大约35度的区域,全球升温将使它的活动范围扩展到纽约、芝加哥、北京、伊斯坦布尔和马德里。 这并非耸人听闻,1999年7月,西尼罗病毒首次登陆西半球,袭击了纽约市,令市民和医疗卫生组织大为震惊,当局动用直升机和地面人员在市内大面积喷洒杀虫剂来消灾灭病。长期跟踪研究这种疾病的流行病学家和卫生专家把这种疾病的爆发流行照咎于全球气候大规模长期变化对当地气候的影响。专家们对一个日益谈暖的地球对人类健康的影响越来越担以,并提醒人们应该人新的疾病的爆发和它因气候变化的关系中吸取教训。据2000年元月报道,一个目前在西海岸加利福尼亚州和亚利桑那州出现流感以后,包括纽约、宾夕法尼亚、新泽西、弗吉尼亚、马里兰和首都华盛顿在内的19个州都有这种疾病流和。引发上次流感的是一种称作“悉尼A型流感”的病毒,流感导致的死亡率在美国呈上升之势,据一周内122个美国城市的数据,因患流感或肺炎而死亡的人数占死亡总数的7.8%。这不啻是2000年给全球二氧化碳排放大国的一个警告。 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、德克萨斯、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。 4.新冰河期 现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。 ——戴维·蒂尔曼 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,大量淡水正汇入北西洋,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摄氏度之多,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。 对这一问题严重性的认识,用哈佛大学生物学家受德华·O·威尔逊的话来说,现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。 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一亿年。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。 美国全球变化研究计划主任迈克尔·麦克拉说,或许有一天人类将不得不认真考虑做一种完全不同的气候实验。全球变暖是由于燃烧化学物燃料,过量排放温室气体造成的,解决此问题的方法之一就是在太空中设置巨大镜子来使阳光辐射解度发生偏转。然而,正如新泽西州拉特洛斯大学环境预测中以主任罗尼.阿维萨说,“要控制气候的想法只存在于科幻小说中”。在对气候的控制走出科幻小说前,我们必须做力所能及的事。
这个字数比较多,你可以根据情况删减下人类早期的活动能力、也就是破坏自然的能力很弱,最多只能引起局部地区小气候的改变,所以几百万年间人与自然还能相安无事。但是工业革命以来情况发生争剧变化。工业化意味着大量燃烧煤和石油,意味着向地球大气排放巨量的废气。其中二氧化碳气体造成大气温室效应,使全球变暖、极冰融化、海平面上升;二氧化硫和氮氧化物可以形成酸雨;氯氟烃气体能破坏高空臭氧层,造成南极臭氧洞和全球臭氧层变薄。此外,工业化排放的污染气体也使人类聚居的城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济、提高生活质量的同时也闯下了弥天大祸。不少灾害看起来似乎是天灾,而实际上却往往是属于人类自己造成的人祸。被破坏的地球大气正在对人类进行可怕的报复,大自然是绝不会因为人类的无知而原谅人类的。 1992年6月,世界各国元首、政府首脑云集巴西里约热内庐,在联合国《气候变化框架公约》上签字。为什么气候变化这样一个普普通通的科学问题,会变得如此令人关注? 原来,工业革命以来,由于人类大量燃烧化石燃料和毁灭森林,使全球大气中二氧化碳(CO2)含量在百年内增加了25%。如果按目前CO2浓度的增加速度,到2100年大气中CO2含量将增加一倍。据联合国发布的评估报告,那时全球平均气温会比现在上升~℃,这将引起极冰融化、海平面上升15~95厘米,从而淹没大片经济发达的沿海地区,还可能引起其他一系列严重问题。世界各国政府开始重视这种状况及其危害后果,共同商讨削减CO2排放量的问题。 什么叫温室效应 全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气覆盖,根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等的原理,可以计算出地球的地面年均温度为-18℃。这33℃的温差就是大气像被子一样保护地球造成的。这就是温室效应。 宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高,辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K,它发射的电磁波的波长很短,称为太阳短波辐射(其中包括从紫到红的可见光)。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却下来。地球发射的电磁波因温度较低而具有较长的波长,称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的:大气对太阳短波辐射来说几乎是透明的,而它却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时,它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气的温度比地面更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温,这也可以说是大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。 地球大气的这种保温作用,类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃(温室效应也可称为暖房效应或花房效应),因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。 温室效应源自温室气体 我们知道,并不是大气中的每种气体都会强烈吸收地面长波辐射的。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体,主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射,只有一个很窄的区段吸收很少,这个区段被称为“盲区”。地球主要通过这个盲区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇宙空间,从而维持地面温度不变。我们所说的温室效应,主要是指由于人类活动增加了温室气体的数量和品种,使这盲区即能返回宇宙空间的70%的热量的数值下降,使留下的余热增多而使地球变暖的情况。 不过,CO2等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强,但它们在大气中的数量却极少。如果把压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态,那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态,它的厚度是8000米。目前大气中CO2的含量是355ppm即百万分之355(ppm为百万分之一),把它换算到标准状态,就是米厚。在8000米厚的大气中就占这米厚的这一点点。甲烷含量是,相应是厘米厚。臭氧浓度是400ppb(ppb为ppm的千分之一)换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb,毫米。氟里昂有许多种,但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt(ppt是ppb的千分之一),换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体是极少的。正因为如此,所以人为释放的温室气体如不加限制,很容易引起全球迅速变暖。 早在1938年,英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后,指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6%,并指出从上世纪末到本世纪中叶全球存在变暖倾向,在世界上引起了很大反响。为此,美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗、亚山海拔3400米的地方建立起了观测所,开始了大气中CO2含量的精密观测。夏威夷位于北太平洋中部,几乎未受陆地大气污染的影响,观测结果有相当高的可靠性。 从冒纳罗亚山观测到的1958年4月到1991年6月大气中CO2浓度的变化曲线可以看出1958年时大气中CO2含量不过315ppm左右,而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于,人类每年燃烧55亿吨化石燃料(每吨约产生4吨CO2)中,大约只有一米进入了大气,其余一米主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和,大气中CO2含量将成倍上升。从图上还可发现CO2含量还有季节变化,冬夏可以相差6ppm。这主要是由于北半球广阔大陆上植被冬枯夏荣的影响,因为植物在夏季大量吸收CO2因而使大气中CO2浓度相对降低。 根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定,古代大气中CO2含量一直比较稳定,大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶,即工业革命前后开始逐步上升。人类用了240年时间,使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。 甲烷是仅次于CO2的重要温室气体。它在大气中的浓度虽比CO2少得多,但增长率却大得多。据联合国政府的气候变化委员会(IPCC)1996年发表的第二次气候变化评估报告的资料(简称《报告》),从1750~1990年共240年间CO2增加了30%,而同期甲烷却增加了145%。甲烷也称沼气,是缺氧条件下有机物腐烂时产生的,例如水田、堆肥和畜粪等都会产生沼气。一氧化二氮又称笑气,因为呼入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛,看上去像在发笑一样。它主要是由于使用化肥、燃烧化石燃料和由生物体所产生的。大气中的臭氧含量,在平流层中虽有减少,但在对流层中是增加的。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物,它在自然界里本不存在,完全是人类制造出来的。由于它的溶点和沸点都比较低,不燃、不爆、无臭、无害、稳定性极好,广泛用来生产制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少,但这些年增长率却很高,均达到年增5%。根据1987年国际《蒙特利尔议定书》,它在大气中的浓度将在21世纪初开始逐渐减少。 应当说明,CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多,有的要小好几个量级,但它们的温室效应作用却比CO2强得多,它们对大气温室效应的作用,根据IPCC第二次《报告》,都只比CO2低一个量级。这是值得注意的。 温室效应的后果 如前所述,工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少? 目前采用的具体办法是,根据大气运动规律和物理状态变化规律,设计成数值模式进行计算。但由于人们对大气运动变化规律的认识还不够完善,采取的简化设计办法也不同,因而各个模式的计算结果常相差很大。为此80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评诂,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升~℃。这就是对本问题最有权威的组织——联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。 近年来,气候模式的模拟能力有了重大改进,这主要是考虑了大气中气溶胶(空气中悬浮的微小颗粒)的作用。因为在燃烧化石燃料放出CO2的同时也释放了巨量的硫化物等气溶胶。这种气溶胶颗粒会遮挡部分阳光使之无法到达地面,使地面气温降低,起到冷却作用。其数值据IPCC估计可达-瓦/平方米,即相当于CO2增温效应(+瓦/平方米)的1/3,比甲烷的增温效应(+瓦/平方米)还略大。主要根据这个改进,IPCC1996年公布的第二个《报告》中,把2100年CO2倍增后全球平均气温的升温值从~℃,修改为~℃。评估报告中还指出,由于海洋的巨大热惯性,到2100年这个增温值中大约只有50~90%得以实现。 模式计算结果还说明,全球平均增温~℃并不均匀分布于世界各地。赤道和热带地区不升温或几乎不升温,升温主要集中在高纬度地区,数量可达6~8℃甚至更大。这一来引起另一严重后果,即两极和格陵兰的冰盖会发生融化,引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄,引起大范围地区沼泽化。还有,海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评诂报告中预计海平面上升20~140厘米(相应升温~℃),第二次评估报告中修改为15~95厘米(相应升温~℃),最可能值为50厘米。即比第一次评估结果降低了约25%。IPCC的第二次评诂报告还指出,从19世纪末以来的百年间,由于全球平均气温上升了~℃,全球海平面相应也上升了10~25厘米。 全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区,后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上,44个小岛国组成了小岛国联盟,为他们的生存权而呼吁。 此外,研究结果还指出,CO2增加不仅使全球变暖,还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少,加上升温使蒸发加大,气候将趋于干旱化。大气环流的调整,除了中纬度地区干旱化之外,还可能造成世界其他地区气候异常和一些灾害,例如低纬度台风强度将增强,台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起或加剧一些传染病流行。以疾为例,过去5年中世界痰疾发病率已翻一两番,现在全世界每年约有5亿人得痰疾,其中200多万人死亡。 但是,温室效应也并非全是坏事。最寒冷的高纬度地区增温最大,农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物质产量。还有的专家指出,在我国和世界历史上温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期。 在大气温室效应这个问题上,也有不同意见。有些科学家认为:目前数值模式还不成熟,计算结果过于夸大;百年升高~℃属于正常气候变化,不能证明是大气温室效应所造成。这是少数人的意见。 尽管如此,对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加,以及温室气体增加会造成全球变暖的原理,都是没有争论的事实。我们如果等到问题已发展到了可以明显感知的水平,就往往难以逆转。因此必须引起高度重视,以便采取对策,保护好人类赖以生存的大气环境。 全球对策 大气温室效应造成的全球变暖,对策主要有以下3个方面。 第一方面是减少目前大气中的CO2。最切实可行的办法是广泛植树造林、加强绿化、停止滥伐森林;用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。还有利用化学反应来吸收CO2的办法,但在技术上都不成熟,经济上更难大规模实行。 第二方面是适应。这是无论如何必须考虑的问题。例如除了建设海岸防护堤坝等工程技术措施以防止海水入侵外,有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种,以适应逐步变化的气候。日本北部因为夏季过凉,过去并不种植物稻,即使种了产量也很低。由于培育出了抗寒抗逆品种,现在即使在最北的北海道也不仅能长水稻,而且产量还很高。这是一个很好的例子。气候变化是一个相对缓慢的过程,只要能及早预测出气候变化趋势,我们是能找到适应对策并顺利实施的。 第三方面是削减CO2的排放量。这是在1992年巴西里约热内卢世界环境与发展大会上,各国领导人共同签署的《气候变化框架公约》的主要目的(框架是指比较原则,有待进一步具体化的意思)。公约要求在2000年发达国家应把CO2排放量降回到1990年水平,并向发展中国家提供资金和转让技术,以帮助发展中国家减少CO2的排放量。近百年来全球大气中CO2浓度的迅速升高,绝大部分是发达国家排放造成的。发展中国家首先是要脱贫、要发展,发达国家有义务这样做。 由于公约是框架性的,并没有约束力。而削减CO2排放量直接影响到发展中国家的经济利益,因此有的发达国家不仅没有减排,还在增排,现在看来,2000年根本不可能降到1990年水平。在1997年12月11日结束的联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会(日本京都会议)上发展中国家和发达国家展开了尖锐紧张的斗争。最后,发达国家作出让步,难产的《京都议定书》终于得到通过。议定书规定,所有发达国家应在2010年把6种温室气体(CO2、一氧化二氮、甲烷和3种氯氟烃)的排放量比1990年水平减少。这虽与发展中国家的要求的到2010年减少15%和到2020年减少20%的目标相差很大,但毕竟这是一份具有约束力的国际减排协议。
由于大家知道的,现代社会工业发展很快。为了赶上其他发达国家,我国也在大力发展工业,但在这背后存在着一个社会性问题,而且可能是一个全球性的问题——全球气候性变暖。当然了,我现在分析的只是形成全球气候性变暖原因的一个片面,但这也是一个主要的原因。大力发展工业,会增加对大气中污染物的排放,所以会导致像CO2这类的气体也会增多。因为CO2和水气会吸收太阳光中的红外线,会间接导致太阳短波辐射的增强,而当太阳光照到地面时,地面会随之而升温,学过高一地理的都知道:地面升温会使地面对大气产生一个长波辐射,而这时又因为大气中的CO2和水气增加(主要是CO2),所以会使大气逆辐射增强。所以会导致地区性,甚至全球性的平均气温增高,这就是我们所谓的——全球气候性变暖。全球气候性变暖,使得全球平均气温增高,这样由于气温增高,南北两极的冰川会慢慢融化,这会导致全球海平面的升高,全球海平面升高的结果就是一些小岛国家就会被大海吞没,而全球性气候变暖引发的另一个不好的事,就是灾害性天气增多。举个例子:像英国(本人不是看不起英国,而是因为英国具有代表性,后面的文章还会用到它),如果全球海平面升高,它的领土就会面临被淹没的危险;而英国是典型的温带海洋性气候,全年降雨量平均而且充沛(虽然也不是特多吧),而且时常还会有台风登陆,又因为全年降雨量增多,台风增多(灾害性天气增多的结果),这会引起国内的降水量增多,从而一些低洼的地区会遭受淹没的危险。所以英国这个岛国会有被淹没的危险。而当然了,英国人为此也不会袖手旁观,不可能坐以待毙,所以他会找自己的新的殖民地,对于英国这个经济,军事强国来说,攻占一些国家或是地区不是什么难事[注解1.](注1,见文章后面,必看!),而这就会引发英国于某个国家之间的战争,可是他只是会引发英国与某个国家之间的战争吗,不!当我们仔细想想就会说出这个不字。这不会引发英国和某个国家之间的战争,而是会引发英国和英国孟国于这个国家和国家的盟国之间的世界性大战。对于这个,当然世界人民是推崇和平的,所以“战争与和平”,这会导致人民与政府之间的“混战”。这势必会导致世界范围内的大混乱[注解2.](注2,见文章后面,看!)。综上所述,混乱源于战争,战争源于灾害性气候,而灾害性气候源于全球性变暖,最终全球性变暖源于现代人类对大自然的不热爱,所以在此我要向大家声明,写这篇文章不是为了让政府把我当政治犯抓,而是为了呼吁大家对环境的热爱,所以让我们从现在开始,就开始爱护环境,保护环境,为社会,为国家,为世界作出一份贡献吧!
气候变暖对陆地生态系统的影响*吴循1,2周青1,2**(1.江南大学工业生物技术教育部重点实验室无锡214122;2.江南大学生物科学系无锡214122)摘要人类活动引起的温室效应导致全球气候变暖,气候变暖对全球生态环境的影响越来越受到人们的关注。作为人类赖以生存的环境主体,陆地生态系统对气候变暖将做出何种响应,更是人们关注的重点。植物物候的变化可以直观地反映某些气候变化,尤其是气候变暖。气候变暖影响植物的生长节律,进而引起植物与环境关系的改变及生态系统物质循环(如水和碳的循环)的改变。不同种类植物对气候变化的差异响应,会使植物间和动植物间的竞争与依赖关系发生深刻的变化,如北半球中高纬度地区植被生长季延长、植物提早开花、昆虫提早出现、鸟类提早产蛋以及冰川退缩、永冻土带融化、江河湖泊结冰推迟而融化提早等。本文主要从陆地生态系统的分布和演替两方面着眼,以植物和动物作为考察对象,系统论述了森林、草原、荒漠、湿地及农田等陆地生态系统在气候变暖背景下产生的变化,并从微观和宏观尺度上提出陆地生态系统变化的生态学机制,最后在技术和政策层面给出若干对策。关键词气候变暖陆地生态系统分布演替机制对策
气候变暖是因为人类工业化程度加深的因素,这与大气层中的尘埃没有直接关联。
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这项耗资300万美元的试验名为“平流层控制扰动实验”(SCoPEx),将使用一个高空科学气球将大约2千克的碳酸钙粉尘提升到新墨西哥州沙漠上空约19千米的大气中新浪科技讯 北京时间8月21日消息,这是一个听起来很像科幻小说情节的计划,但可能在十年内成为现实:每一天,有800多架巨型飞机将数百万吨的碳酸钙粉末抬升到离地球表面19千米的高度,然后将其撒向平流层周围的高空。
理论上,空气中的尘埃会形成一个巨大的遮阳棚,将部分太阳光和热量反射回太空,到达地面的太阳光变得更少,从而保护地球免受气候变暖带来的破坏。这不是某个发明家的疯狂计划,而是一个由亿万富翁、微软创始人比尔·盖茨资助,由哈佛大学的科学家发起的项目。事实上,由于该项目过于超前,以至于最初的“云层遮蔽”实验本应在几个月前就开始了。
然而,由于担心可能引发一系列灾难性的连锁反应,比如造成严重干旱或飓风等形式的气候浩劫,并给全球数百万人带来死亡,SCoPEx试验最终被暂时搁置。哈佛大学研究小组的负责人之一莉齐·伯恩斯(Lizzie Burns)承认:“我们的想法很可怕……但气候变化同样很可怕。”一个由独立专家组成的顾问小组将评估所有可能的风险。
那么,这项令人难以置信的计划是怎么提出来的呢?灵感部分来自一场自然灾害。1991年,菲律宾的皮纳图博火山爆发,造成700多人死亡,20多万人无家可归。但这也给了科学家一个机会,来监测平流层中巨大化学云造成的后果。皮纳图博火山在地球上空排放了2000万吨二氧化硫,在空中形成的硫酸液滴在全球飘浮了一年多。这些液滴能像小镜子一样反射阳光。结果,在大约一年半的时间内,全球气温平均下降了摄氏度。这次事件推动了一个关于“修复”全球变暖的想法,并已成为至少100篇学术论文的主题。但是,为地球打造一把巨大的“遮阳伞”可能要付出高昂的代价,带来的风险甚至比气候变化本身更大。一种担心是,将尘埃散播到平流层可能会破坏保护我们免受有害紫外线辐射的臭氧层,而紫外线辐射会破坏人类DNA并导致癌症。气候学家还担心,这种修修补补的做法可能会无意中破坏调节我们天气的洋流循环。该计划本身就可能引发一场全球极端气候事件的爆发,可能摧毁农田,消灭众多物种,并助长疾病流行。潜在的灾难甚至还不止于此。使太阳光线变暗的尝试可能会让一些国家成为气候赢家,另一些国家则不可避免地成为输家。例如,科学家或许能够为美国中西部的广大农民设定完美的气候条件,但与此同时,这种环境可能会给整个非洲带来严重的干旱。我们不可能改变世界某一地区的温度而不影响其他地区,因为全球各地的气候都是相互关联的。此外,全球平均气温的任何变化都将反过来改变热量在全球的分布方式,有些地方变暖的程度要高于其他地方。这进而会影响降雨水平。在水蒸发,形成云和雨滴的水循环过程中,都需要热量的驱动。任何热量的变化都会引起降雨模式的变化。
尽管如此,哈佛大学的科学家仍然认为,他们可以安全地管理这项计划。例如,SCoPEx团队的领导者之一、应用物理学教授大卫•基思(David Keith)最近报告称,如果能在整个全球大气中均匀播撒低浓度的反射性尘埃,出现意外问题的风险应该比人们担心的要低得多。基思教授还建议,世界上较富裕的国家应该联合起来,建立一个汇集的全球保险基金,以补偿较贫穷国家因该试验而无意中造成的任何损害。批评人士指出,平流层“遮阳伞”的计划可能会鼓励政治家和实业家,他们认为没有必要去做减少温室气体排放这项艰苦、不受欢迎且代价高昂的工作。
楼主先吃个烧饼自杀,然后我慢慢写好在烧到天上去。
在全球气候变化问题上,中美欧既是最引人关注的责任方,也是重要的利益攸关方,还是全球治理制度的关键建设者,这些构成了中美欧三边关系的基本要素。下面是我给大家推荐的形势与政策关于气候问题的2000字论文,希望大家喜欢!
《气候问题下的碳排放权交易初探》
摘要:本文从碳排放权交易的背景出发,详细分析了气候问题的演变及处理原则,并分析了国内外碳排放权交易的实例,结合我国的困境,以期为碳排放权交易制度研究提供一定的理论借鉴。
关键词:气候问题 碳排放权交易 温室气体减排
一、背景:气候问题的演变
环境问题作为一个全球性的问题,问题的解决也理应在全球共同努力的提前下积极进行。在诸多环境问题中首当其冲的便是全球变暖问题。为解决这个问题,国际社会作了多方面的努力。从1972年斯德哥尔摩会议揭开气候问题的新篇章,到1997年《京都议定书》(下文简称《议定书》)中确立了国际排放贸易机制、联合履行机制和清洁发展机制的基本原则,再到最近签订的《哥本哈根协议》,各个国际会议及协议皆为碳排放权交易奠定了法律基础,也使温室气体减排以及碳排放权的框架被赋予了规定世界秩序的属性。
二、处理气候问题的原则
在当代社会,环境问题已然成为复杂的社会条件的多元的利益冲突相互作用的结果。因而环境问题归根结底是人的问题,是文明的问题。要想积极有效地处理气候问题,必须厘清对该问题的处理原则,探求行之有效的解决方法。
1.正确处理环境保护与发展的关系。既不能离开发展,片面地强调保护和改善环境,也不能不顾生态环境的承受能力而盲目地追求发展。尤其对广大发展中国家来讲,只能在适度经济增长的前提下,寻求适合本国国情的解决环境问题的途径和方法。
2.明确国际环境主体的主要责任。按照国际法,国家对国际不当行为应承担相应的国际责任。联合国国际法委员会在1997年的草案中也将保护环境纳入国家义务,以期进一步加大国际社会对环境保护的投入力度。而各国对全球环境负有共同责任,但又有差别的责任的限制。
3.维护各国资源主权。其具体应包括:其一,“各国拥有按照本国的环境与发展政策开发本国自然资源的主权权利”,其二,国家负有“确保其管辖范围内或在其控制下的活动不致损害其他国家或在国家管辖范围以外地区的环境的责任”。
4.积极促成发展中国家的广泛参与。占了世界陆地面积和总人口的的70%以上的发展中国家是处理任何国家问题不可忽视的部分,且随着发展与崛起,其在国际上的声音也越来越响亮。而地域辽阔、人口众多、有广大的市场和丰富的资源也将占有重要的战略地位。
三、碳排放权交易概述
在实践中国际社会比以往更清醒地认识到,对公有资源不计成本的自由使用,只会使使用者从个人利益最大化的角度出发尽力攫取资源。为了有效避免“公地悲剧”,国际社会在处理气候问题的同时衍生出了碳排放权交易这一新兴事物。
(一)概述
碳排放权交易即碳减排购买合同或协议,其基本原理是,由环境部门根据环境容量制定逐年下降的碳排放总量控制目标,然后将碳排放总量目标通过一定的方式分解为若干碳排放配额,分配给各区域,被允许像商品那样在市场上进行买卖,进行余缺调剂。减排技术的发明、运用和少排放的区域通过出让节余的碳排放配额赚取收益;多排放的区域要花钱来购买碳排放配额,增加了扩大排放的成本。市场定价机制将使多排放代价等于减排或治理污染的边际成本,碳排放配额交易就可能使交易双方都受益。同时,通过加强排放指标的度量及市场监督和核查、完善激励约束机制,该制度将有利于调动区域和产业部门的内在积极性,使它们主动地、持续地减少污染物排放,还便于因地制宜。
(二)发展概况
目前,在推动排放权交易方面,走在世界前列的欧盟已经制定了相对较成熟的欧盟气体排放交易方案,且自碳排放市场开始交易以来,交易量和成交金额稳步上升。纵观全球,已建立了20多个碳交易平台。而目前,国际碳市场可分为配额交易市场和项目交易市场两大类。配额交易市场内,交易的对象主要是指政策制定者通过初始分配给企业的配额,如《议定书》中的配额AAU。项目交易市场中,交易对象主要是通过实施项目削减温室气体而获得的减排凭证,如由清洁发展机制CDM产生的核证减排量CER。其中,EUETS的配额现货及其衍生品交易规模最大,2008年接近920亿美元,占据全球交易总量3/5以上。
(三)碳排放权交易对我国的影响与意义
“碳排放权交易”的本质是希望尝试建立一种市场机制来有效地调节温室气体在全球的排放总量。“碳排放权交易”运行到现在,已经在全球催生了一个庞大的市场和产业链。而对碳排放权交易问题的研究在诸多领域都属于前沿问题。自从2005年该机制投入商业运行以来,作为全球最大的碳排放市场,中国共获得了CDM碳信用额度的48%,价值超过10亿美元,这几乎占CDM过去5年发放的总信用额的一半。对我国来说,建立碳市场,是提高我国碳交易价格、增强我国议价能力的需要,是规范国内企业交易操作的需要,也是应对国际压力和全面参与国际公约的需要。
四、我国碳排放权交易实例
中国目前是以CDM为主的碳项目市场。截至2009年10月2日,中国在联合国执行委员会(EB)注册项目达638个,占全球的;中国在EB已注册项目的年均减排量为亿吨,占全球的。在东道国在EB注册的CDM项目总数来看,中国俨然占了大头,比例高达。而兴起的各种交易所也积累了不少实务。(如下表)
五、碳排放权交易的思考
(一)我国面临的困境
就目前现状分析,国际气候合作的前景不容乐观,概述之:第一,发达国家运用其强大的经济政治实力,向发展中国家施压,迫使其承担更多的减排义务,接受法律约束;第二,为了降低成本,越来越多的合作将跨国进行,矛盾与摩擦也会增多;第三,在《议定书》之上,急切需要建立更完善的、监督执行能力更强的国际约束机制。
虽然作为清洁发展机制项目供应大国,中国始终处于不具备价格发言权的尴尬境地,处于国际碳市场及碳价值链的低端位置。纵观全局,中国发展碳交易市场仍具有诸多不确定性,具体表现为:基础设施建设问题上,中国市场排污评估标准体系不完备,缺少网络化的可核证的注册和交易日志记录系统;制度上,中国在碳税、能源效率标准、碳交易市场制定等方面尚存在缺失或具有不完备性。
(二)应对办法
为了在这场看不进烟火的气候之战中掌握主动,争取更多的话语权,我国必须坚持贯彻处理气候问题的各项原则的同时,苦练内功:
1.将应对气候变化摆到国内战略转型的重要位置。转变思维,开展广泛的宣传和普及活动,提高公众对气候变化的认识,降低气候变化对我国的不利影响,尽早将气候问题放到更重要的位置,提高气候变化的减缓和应对能力,实现低碳发展转型。
2.采取综合措施,降低温室气体排放成本。我国应更多地利用市场机制,降低减排温室气体的成本。国内成立了多家交易所,但开展的实质性交易不多。我国迫切需要制定并实施相关的激励政策,研究排放权交易制度,并完善法规和相关的制度。
3.开展国际合作,依靠科技进步应对气候变化。在借鉴国际经验的同时,应研究我国发展低碳经济的技术路线图,特别是我国长期减排的方向和潜力。加强以气候变化为主题的国际合作,开展低碳城市试点,探索低碳发展的新路子。
4.完善排放权交易的法律法规。明晰的产权归属,能有效划分责任,有益于排放权交易的进行。虽然目前我国已有一些地方性的政策法规,但还不够完备细致,需要以“公地的悲剧”理论、外部性理论、科斯定理等为基础,结合我国国情和其他国家的实践进行进一步的改进。
5.建立完善的排放权交易平台。在进行排污权交易时,信息收集的程度将直接影响交易成本和交易成功率。如果信息不充分,就会导致交易价格上升,交易成功率下降。可以考虑利用网上平台,良好的网上平台可以使信息得到充分的释放,同时降低成本。
6.加强政府监督。排放权交易的整个过程离不开政府的监督行为,没有政府的有效监管,排放权交易很难实施。政府作为交易的监督者和保护者,有责任保证市场机制更好地运行,促使交易双方完成其承诺的减排责任。
六、结语
大力发展低碳经济,把发展清洁能源和环保产业作为经济发展的新增长点,在显示着优越性的同时制度不完善、议价能力低等问题也困扰着碳交易市场,故而新兴的碳排放权交易要想真正持续发挥其生命力,仍有很长的路要走。
注释:
联合国国际法委员会《关于国家责任的条文草案》第19条3.
该项交易信息摘自2009年11月23日《中国环境报》.
该项交易信息摘自2010年02月10日《华尔街日报》.
参考文献:
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全球变暖和能源消耗 全球气候变暖已带来的工业活动抽太多的化学物质进入地球大气层能应付。我们对待地球是否有无限的能力,以应付的影响,我们的工业化。有些人及团体目前正在修改他们的行为,以减少其产生的影响这个星球上。我们可以增加这种积极效应,进一步降低的人的数目,该星球维持。 在一年时间里,每个人在这个星球上消耗能源1675单位(世界资源研究所, 2003年) ,必须通过一些手段,如燃烧化石燃料。该人还产生的废物,并需要加以处置。每个人在美国产生的废物二千克每天(美国环保局。都市固体废物在美国: 2005年) 。如果此人不存在,他们就不会产生影响。不仅如此,但如果他们不存在,所有的后代将永远存在。这种做法有一个累积效应的手段少人少的后裔。 中国有政策,鼓励家庭只有一个孩子自1979年以来。对于大多数的20世纪70年代中国有一个自愿的政策“后,长,少数” ,要求以后生育,子女之间更大的间距,和少生孩子。这导致总生育率减半从5月9号至2月9号。一个国家的生育率可能下降,由于增加了经济繁荣中可以看出,印度已经阅读率下降约6在1950年至今日。
人类早期的活动能力、也就是破坏自然的能力很弱,最多只能引起局部地区小气候的改变,所以几百万年间人与自然还能相安无事。但是工业革命以来情况发生争剧变化。工业化意味着大量燃烧煤和石油,意味着向地球大气排放巨量的废气。其中二氧化碳气体造成大气温室效应,使全球变暖、极冰融化、海平面上升;二氧化硫和氮氧化物可以形成酸雨;氯氟烃气体能破坏高空臭氧层,造成南极臭氧洞和全球臭氧层变薄。此外,工业化排放的污染气体也使人类聚居的城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济、提高生活质量的同时也闯下了弥天大祸。不少灾害看起来似乎是天灾,而实际上却往往是属于人类自己造成的人祸。被破坏的地球大气正在对人类进行可怕的报复,大自然是绝不会因为人类的无知而原谅人类的。 1992年6月,世界各国元首、政府首脑云集巴西里约热内庐,在联合国《气候变化框架公约》上签字。为什么气候变化这样一个普普通通的科学问题,会变得如此令人关注? 原来,工业革命以来,由于人类大量燃烧化石燃料和毁灭森林,使全球大气中二氧化碳(CO2)含量在百年内增加了25%。如果按目前CO2浓度的增加速度,到2100年大气中CO2含量将增加一倍。据联合国发布的评估报告,那时全球平均气温会比现在上升~℃,这将引起极冰融化、海平面上升15~95厘米,从而淹没大片经济发达的沿海地区,还可能引起其他一系列严重问题。世界各国政府开始重视这种状况及其危害后果,共同商讨削减CO2排放量的问题。 什么叫温室效应 全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气覆盖,根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等的原理,可以计算出地球的地面年均温度为-18℃。这33℃的温差就是大气像被子一样保护地球造成的。这就是温室效应。 宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高,辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K,它发射的电磁波的波长很短,称为太阳短波辐射(其中包括从紫到红的可见光)。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却下来。地球发射的电磁波因温度较低而具有较长的波长,称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的:大气对太阳短波辐射来说几乎是透明的,而它却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时,它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气的温度比地面更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温,这也可以说是大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。 地球大气的这种保温作用,很类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃(温室效应也可称为暖房效应或花房效应),因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。 温室效应源自温室气体 我们知道,并不是大气中的每种气体都会强烈吸收地面长波辐射的。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体,主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射,只有一个很窄的区段吸收很少,这个区段被称为“盲区”。地球主要通过这个盲区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇宙空间,从而维持地面温度不变。我们所说的温室效应,主要是指由于人类活动增加了温室气体的数量和品种,使这盲区即能返回宇宙空间的70%的热量的数值下降,使留下的余热增多而使地球变暖的情况。 不过,CO2等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强,但它们在大气中的数量却极少。如果把压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态,那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态,它的厚度是8000米。目前大气中CO2的含量是355ppm即百万分之355(ppm为百万分之一),把它换算到标准状态,就是米厚。在8000米厚的大气中就占这米厚的这一点点。甲烷含量是,相应是厘米厚。臭氧浓度是400ppb(ppb为ppm的千分之一)换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb,毫米。氟里昂有许多种,但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt(ppt是ppb的千分之一),换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体是极少的。正因为如此,所以人为释放的温室气体如不加限制,很容易引起全球迅速变暖。 早在1938年,英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后,指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6%,并指出从上世纪末到本世纪中叶全球存在变暖倾向,在世界上引起了很大反响。为此,美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗、亚山海拔3400米的地方建立起了观测所,开始了大气中CO2含量的精密观测。夏威夷位于北太平洋中部,几乎未受陆地大气污染的影响,观测结果有相当高的可靠性。 从冒纳罗亚山观测到的1958年4月到1991年6月大气中CO2浓度的变化曲线可以看出1958年时大气中CO2含量不过315ppm左右,而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于,人类每年燃烧55亿吨化石燃料(每吨约产生4吨CO2)中,大约只有一米进入了大气,其余一米主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和,大气中CO2含量将成倍上升。从图上还可发现CO2含量还有季节变化,冬夏可以相差6ppm。这主要是由于北半球广阔大陆上植被冬枯夏荣的影响,因为植物在夏季大量吸收CO2因而使大气中CO2浓度相对降低。 根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定,古代大气中CO2含量一直比较稳定,大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶,即工业革命前后开始逐步上升。人类用了240年时间,使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。 甲烷是仅次于CO2的重要温室气体。它在大气中的浓度虽比CO2少得多,但增长率却大得多。据联合国政府的气候变化委员会(IPCC)1996年发表的第二次气候变化评估报告的资料(简称《报告》),从1750~1990年共240年间CO2增加了30%,而同期甲烷却增加了145%。甲烷也称沼气,是缺氧条件下有机物腐烂时产生的,例如水田、堆肥和畜粪等都会产生沼气。一氧化二氮又称笑气,因为呼入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛,看上去像在发笑一样。它主要是由于使用化肥、燃烧化石燃料和由生物体所产生的。大气中的臭氧含量,在平流层中虽有减少,但在对流层中是增加的。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物,它在自然界里本不存在,完全是人类制造出来的。由于它的溶点和沸点都比较低,不燃、不爆、无臭、无害、稳定性极好,广泛用来生产制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少,但这些年增长率却很高,均达到年增5%。根据1987年国际《蒙特利尔议定书》,它在大气中的浓度将在21世纪初开始逐渐减少。 应当说明,CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多,有的要小好几个量级,但它们的温室效应作用却比CO2强得多,它们对大气温室效应的作用,根据IPCC第二次《报告》,都只比CO2低一个量级。这是值得注意的。 温室效应的后果 如前所述,工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少? 目前采用的具体办法是,根据大气运动规律和物理状态变化规律,设计成数值模式进行计算。但由于人们对大气运动变化规律的认识还不够完善,采取的简化设计办法也不同,因而各个模式的计算结果常相差很大。为此80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评诂,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升~℃。这就是对本问题最有权威的组织——联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。 近年来,气候模式的模拟能力有了重大改进,这主要是考虑了大气中气溶胶(空气中悬浮的微小颗粒)的作用。因为在燃烧化石燃料放出CO2的同时也释放了巨量的硫化物等气溶胶。这种气溶胶颗粒会遮挡部分阳光使之无法到达地面,使地面气温降低,起到冷却作用。其数值据IPCC估计可达-瓦/平方米,即相当于CO2增温效应(+瓦/平方米)的1/3,比甲烷的增温效应(+瓦/平方米)还略大。主要根据这个改进,IPCC1996年公布的第二个《报告》中,把2100年CO2倍增后全球平均气温的升温值从~℃,修改为~℃。评估报告中还指出,由于海洋的巨大热惯性,到2100年这个增温值中大约只有50~90%得以实现。 模式计算结果还说明,全球平均增温~℃并不均匀分布于世界各地。赤道和热带地区不升温或几乎不升温,升温主要集中在高纬度地区,数量可达6~8℃甚至更大。这一来引起另一严重后果,即两极和格陵兰的冰盖会发生融化,引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄,引起大范围地区沼泽化。还有,海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评诂报告中预计海平面上升20~140厘米(相应升温~℃),第二次评估报告中修改为15~95厘米(相应升温~℃),最可能值为50厘米。即比第一次评估结果降低了约25%。IPCC的第二次评诂报告还指出,从19世纪末以来的百年间,由于全球平均气温上升了~℃,全球海平面相应也上升了10~25厘米。 全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区,后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上,44个小岛国组成了小岛国联盟,为他们的生存权而呼吁。 此外,研究结果还指出,CO2增加不仅使全球变暖,还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少,加上升温使蒸发加大,气候将趋于干旱化。大气环流的调整,除了中纬度地区干旱化之外,还可能造成世界其他地区气候异常和一些灾害,例如低纬度台风强度将增强,台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起或加剧一些传染病流行。以疾为例,过去5年中世界痰疾发病率已翻一两番,现在全世界每年约有5亿人得痰疾,其中200多万人死亡。 但是,温室效应也并非全是坏事。最寒冷的高纬度地区增温最大,农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物质产量。还有的专家指出,在我国和世界历史上温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期。 在大气温室效应这个问题上,也有不同意见。有些科学家认为:目前数值模式还不成熟,计算结果过于夸大;百年升高~℃属于正常气候变化,不能证明是大气温室效应所造成。这是少数人的意见。 尽管如此,对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加,以及温室气体增加会造成全球变暖的原理,都是没有争论的事实。我们如果等到问题已发展到了可以明显感知的水平,就往往难以逆转。因此必须引起高度重视,以便采取对策,保护好人类赖以生存的大气环境。 全球对策 大气温室效应造成的全球变暖,对策主要有以下3个方面。 第一方面是减少目前大气中的CO2。最切实可行的办法是广泛植树造林、加强绿化、停止滥伐森林;用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。还有利用化学反应来吸收CO2的办法,但在技术上都不成熟,经济上更难大规模实行。 第二方面是适应。这是无论如何必须考虑的问题。例如除了建设海岸防护堤坝等工程技术措施以防止海水入侵外,有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种,以适应逐步变化的气候。日本北部因为夏季过凉,过去并不种植物稻,即使种了产量也很低。由于培育出了抗寒抗逆品种,现在即使在最北的北海道也不仅能长水稻,而且产量还很高。这是一个很好的例子。气候变化是一个相对缓慢的过程,只要能及早预测出气候变化趋势,我们是能找到适应对策并顺利实施的。 第三方面是削减CO2的排放量。这是在1992年巴西里约热内卢世界环境与发展大会上,各国领导人共同签署的《气候变化框架公约》的主要目的(框架是指比较原则,有待进一步具体化的意思)。公约要求在2000年发达国家应把CO2排放量降回到1990年水平,并向发展中国家提供资金和转让技术,以帮助发展中国家减少CO2的排放量。近百年来全球大气中CO2浓度的迅速升高,绝大部分是发达国家排放造成的。发展中国家首先是要脱贫、要发展,发达国家有义务这样做。 由于公约是框架性的,并没有约束力。而削减CO2排放量直接影响到发展中国家的经济利益,因此有的发达国家不仅没有减排,还在增排,现在看来,2000年根本不可能降到1990年水平。在1997年12月11日结束的联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会(日本京都会议)上发展中国家和发达国家展开了尖锐紧张的斗争。最后,发达国家作出让步,难产的《京都议定书》终于得到通过。议定书规定,所有发达国家应在2010年把6种温室气体(CO2、一氧化二氮、甲烷和3种氯氟烃)的排放量比1990年水平减少。这虽与发展中国家的要求的到2010年减少15%和到2020年减少20%的目标相差很大,但毕竟这是一份具有约束力的国际减排协议。
全球变暖形成原因探析
自然气候变暖的却有其自然因素在内,但并不是主要原因,因此可推知,人为因数是全球气候变暖的主要原因。以下是我为您搜集整理的全球变暖形成原因探析论文,欢迎阅读借鉴。
摘要: 全球气候变暖问题日趋严峻,由此导致的各类问题正在严重地威胁着人类赖以生存的环境。本文总结了引起气候变化的原因,并分析引起全球气候变暖的各种不利影响,最终提出应对全球气候变暖所带来的不利影响的对策。
关键词: 全球变暖;形成原因;发展对策
1 前言
进入21世纪以来,全球气候变暖及其对人类生存造成的损害和威胁已为世人公认。气候变暖已成为不可回避的重大理论和实际问题。气候变暖的明显化,让各种危害逐步进入人们的日常生活,因此气候变化已经不再仅仅是一个学科问题而日渐成为人们共同关心的重大社会问题。气候变暖引发的问题也从单一性向多样化转变,从已知向未知发展。它引发的各种新现象改变着人类的生存状态。最主要是它所引发的灾害以不同形式出现,让人们不能预知,同时它又是全球范同的,这使得气候变暖成为了全世界所共同关注的问题。
2 全球气候变暖原因
全球气候变暖的原因课分为两类,一是自然因素,另一个是人为因素,一下就这两点的各个方面进行分析讨论。
全球气候变暖的自然原因
太阳活动的影响
太阳辐射是地球表层一切物理、化学与生物过程的能源,因而也是气候形成重要的因子,太阳活动对地球温度起到直接的影响作用。很早以前人们就发现太阳黑子现象与地球气候的变化有密切的联系。科学上用太阳常数来表征太阳活动对地球气温变化的影响程度,是一个指标性物理量。太阳常数是指垂直投射在刚处于地球大气层之外的单位面积上的太阳辐射能量,世界气象组织(WMO)1981年公布的太阳常数值是1 368 w/m2。由于各种原因,例如大气层的反辐射作用等,地理的气候系统能吸收到的能量只有约240 W/m2,大约是总辐射能量的1/5。而只有当太阳常数变化达到l%时,才可以引起地球表面温度大于1℃的变化[1]。
通过科学探索和研究,人类发现太阳黑子活动周期平均约为11年,但对太阳常数有影响的每年的相对变化量都不会大于4×10-4。。因此太阳常数的长期平均值的变化是极其微小的,还不足影响到地球气温有较大的变化。由此可见,太阳活动的影响并不是气候变暖的主要原因之一。
地球内部的热源
地球内部是一个充满温度很高的液态岩溶的热源。热量自温度场中高温物体向低温物体传播。因此,地球内部的热量会持续不断地向地球外部传播,进而影响地球大气圈层的温度变化。火山活动是地球内部热源释放的重要途径。每次火山活动,都会释放出大量的内部热量,这些热量可以极大地改变局部地区的气候条件。然而,地球表面的大气圈层与外太空相连,地球大气会以传导、辐射的形式把热量传导辐射到星际空间外,还可以通过含有速度较高能量较大的气体分子向外层空间逃逸的形式带走大气的热能。同时,地球表面约有70%的面积被广阔的海洋所占据,海水的蒸发以及从大气顶层上的逃逸,带走了大量的热能,有效地调 节了地球表面的气温,使它达到和保持在一个相对稳定的温度上,现在地球表面的平均气温大约是15。C。由于太阳辐射和火山活动历史序列资料的不确定性,以及人们对气候系统如何响应太阳输出辐射变化的认识还很初步,严格地说目前还无法准确评价其对全球和中国气温变化的影响程度。
全球气候变暖自然因素综合分析
鉴的。通过上诉三点的讨论,可以得出出,自然因素对全球气候变暖的影响并不是很大,但也并不是完全没有关系,现将自然原因综合分析如下:
由于包括海洋、陆地、火山活动、太阳活动等自然变化,科学家将气候变暖一部分原因归结为大气候条件.地球逐渐变暖是地球大气自身调节的结果.自地球形成后,不同的地质时期气候呈现一定的规律,一定幅度的气温波动是正常的,目前地球正处于“增温期”[2].气候变暖其实并不全是因为人类排放出的温室气体,火山喷发同样会排放出大量的温室气体.然而,事实上火山喷发形成的气溶胶对来自太阳热辐射起到了阻挡作用,在一定程度上能降温.各个外界强追因子在过去的100年可能造成的温度变化中,以火山活动的作用最重要,其次是太阳活动,CO,的影响最小.臭氧层的破坏,进入地球大气的紫外线增强,地球上所有生物的进化和生存将受到威胁,地表植被和海洋浮游生物的减少或消失,必然减少贮存在植物体和用于光合作用的CO2,从而使大气中的温室气体增加。
全球气候变暖的人为原因
由上文可知,自然气候变暖的却有其自然因素在内,但并不是主要原因,因此可推知,人为因数是全球气候变暖的主要原因,先将其人为因数分析如下。
附加价值高
附加价值是指在产品的产值中扣去原材料、税金、设备和厂房的折旧费后剩余部分的价值,这部分价值是指产品生产从原料开始经加工到最终产品的过程中实际增加的价值。它包括利润、工人劳动、动力消耗以及技术开发等费用,所以称为附加价值。附加价值不等于利润,因为某种产品加工深度大,则工人劳动和动力消耗也大, 技术开发的`费用也会增加。附加价值高可以反映出产品在加工中所需的劳动、技术利用情况以及利润高低等。一般大宗化工产品原材料费率(原材料费与产值的比率)为60% ~70% ,附加价值率(附加价值与产值的比率)为20%~30%;而精细化工产品的原材料费率则为30%~40% ,附加价值率约达50%。
投资效率高、利润率高
投资效率是指附加价值与固定资产的比率。精细化工投资少、投资效率高。仅从利润的观点来看,精细化学品的利润高。据1977~1980年世界100家大型化工公司的统计资料看,销售利润率在15%以上的有60家公司, 均系生产精细化学品的。利润率高的原因在较大程度上来自技术垄断;另外产品质量是否能达到要求也十分重要,这些都是高利润不可忽视的因素。
3 全球气候变暖造成的影响
全球气候变暖对自然环境的影响
已形成完整的精细化工发展体系
在无机化工、有机化工发展的带动下,我国目前已经形成了较有特色的精细化工体系。行业覆盖面广,如橡胶生产、塑料加工、皮革化工、饲料制备、造纸、水处理、纺织印染、食品工业、农药、建筑、化妆品、等技术领域。除企业生产外。国内许多高校和科研机构也有大龄技术人员从事精细化工的开发研制。
建设精细化工园区.推进产业集聚
近几年,许多省市都把建设精细化工园区,作为调整地方化工产业布局,提升产业.发展新材料产业.推进集聚的重要举措。据报道,目前全国已建和在建的精细化工园区至少有1 5个。例如,浙江上虞精细化工园区规划总面积20平方公里,自1 999年1月正式启动以来,共引进来自10个国家.地区和10个省市的项目80多个,资金逾25亿元。形成了以染料(颜料).生物医药及中间体和专用化学品为主要门类的精细化工产业。基地提出了6年后培育20家高新技术企业,实现技工贸收入300亿元的目标。该园区已被科技部认定为国家火炬计划上虞精细化工特色产业。又如,中国精细化工(常州)开发园区.已形成精细化工为特色.通达上下游多个领域的化工生产和仓储基地。其中有世界500强中的美国亚什兰化学公司,日本普利司通轮胎公司和韩国现代公司等知名企业。[2]
生产规模偏中小者居多
虽然我国已大力发展精细化工,已有具规模的工业园区,但纵观国内精细化工企业生产情况,中小型厂家居多,达规模经营的企业不多,且布局偏于东南沿海经济发达区域。大多中小型企业工艺设备陈旧,缺乏技术创新能力,工艺技术有待改进。
全球气候变暖对人类的影响
综观近20多年来世界化工发展历程,各国、尤其是美国.欧洲.日本等化学工业发达国家及其著名的跨国化工公司,都十分重视发展精细化工,把精细化工作为调整化工产业结构、提高产品附加值、增强国际竞争力的有效举措,世界精细化工呈现快速发展态势.产业集中度进一步提高。进入21世纪,世界精细化工发展的显著特征是:产业集群化,工艺清洁化.节能化,产品多样化、专用化.高性能化。
精细化学品销售收入快速增长,精细化率不断提高
上世纪九十年代以来,基于世界高度发达的石油化工向深加工发展和高新技术的蓬勃兴起,世界精细化工得到前所未有的快速发展,其增长速度明显高于整个化学工业的发展。近几年,全世界化工产品年总销售额约为 万亿美元,其中精细化学品和专用化学品约为3800亿美元,年均增长率在5~6%,高于化学工业2~3个百分点。目前,世界精细化学品品种已超过10万种。
加强技术创新,调整和优化精细化工产品结构
加强技术创新,调整和优化精细化工产品结构,重点开发高性能化、专用化、绿色化产品,已成为当前世界精细化工发展的重要特征,也是今后世界精细化工发展的重点方向。以精细化工发达的日本为例,技术创新对精细化学品的发展起到至关重要的作用。过去10年中,日本合成染料和传统精细化学品市场缩减了一半,取而代之的是大量开发功能性、绿色化等高端精细化学品,从而大大提升了精细化工的产业能级和经济效益。例如,重点开发用于半导体和平板显示器等电子领域的功能性精细化学品,使日本在信息记录和显示材料等高端产品领域建立了主导地位。在催化剂方面,随着环保法规日趋严格,为适应无硫汽油等环境友好燃料的需要,日本积极开发新型环保型催化剂。
4 全球气候变暖的相应对策
全球气候变暖对环境的影响
向集聚化方向发展
随着我国对精细化工需求的迅速增长, 推动了我国化工企业和外商在华投资力度加大。近十年来,各省市相继建设了大量化工园区, 许多化工园区都将精细化工列为园区主要发展项目。从而在布局上形成了向化工园区集聚的态势。目前,我国有国家级化工园区三个: 上海化学工业区、南京化学工业区和齐鲁化学工业区。三个工业园区都以石油化工为龙头, 发展下游产品, 如基本化工原料、精细化工、高分子材料等。规模最大的要算南京化学工业区, 它将形成100 平方公里的沿江化工产业带。江苏省是我国化工园区建设力度最大的省份, 目前已形成规模的有张家港的江苏杨子江国际化学工业区, 园区占地 平方公里; 泰兴的中国精细化学工业泰兴园区, 园区现面积为20 平方公里, 规划最终面积将达40 平方公里; 常州的中国精细化工( 常州) 开发园区, 已有72 家中外化工企业落户, 累计投资达200 亿元; 泰州的中国石油化学( 泰州) 开发园区,规划面积为60 平方公里, 计划投资200 亿元。尚在建设和招商的还有南通的海门化工园区、如东化工园区、启东化工园区、杨州化工园区等一批沿江、沿海化工园区。此外, 浙江省的上虞化工园区, 规划面积60 平方公里; 河北省正在建设我国北方最大的化工园区———沧州临港化工园区, 规划面积100 平方公里, 规划投资300 亿元; 辽宁省的抚顺石化工业园区, 占地 平方公里; 重庆市规划建设长寿化工园区, 成为我国最重要的天然气化工和精细化工基地; 广东省的珠海海港工业区、茂名石化工业区等等。[3]
以特种技术为基础发展精细化工
国外许多精细化工公司以技术难度较大、或污染较重的单元反应技术为基础,发展系列产品。如加氢还原、磺化、硝化、氰基化、重氮化、羟基化、醛化、偶和、环烷化、光气化、氨氧化等,其中的一些技术难度较大,并且具有一定的危险性,一些公司就专门进行这方面的工作,为客户提供合成。由于从事生产的企业拥有专门的生产设备、技术、经验和三废处理方案,能够保持较低的成本,占有竞争的优势,获得较大的效益。[4]
对市场需求作出快速反应,研制和市场对路的专用化学品
工业生产和人民生活水平不断要求提高化学品的实用性能。比如,高效催化剂,高性能油品添加剂,具有良好的性能,能够满足市场需求并产生较大的效益。国外非常关注这类产品的市场状况,不断开发这种性能领先、效益良好的产品。
全球气候变暖对人类的影响
当前世界精细化工发展总体趋势
① 生物技术在饲料添加剂方面得到广泛应用。食品添加剂则向原料天然化、生产技术生物化方向发展。②工业表面活性剂的发展趋势是注重开发具有多种功能的新产品。此外,功能性乳化剂和反应性乳化剂也是各国积极开发的新品种。③造纸化学品则注重开发废纸再生用的化学品。皮革化学品主要开发多功能加脂剂和具有水洗性,透气性,耐光、耐曲绕的涂饰剂。④在胶粘剂行业中,目前非常注重非溶剂型胶粘剂的开发,重视高性能的丙烯酸和聚氨酯水基胶的研究,着重开发
汽车用的高质量环氧树脂和聚氨酯类粘合剂及其他特种粘合剂。⑤生物工程和生物化工方面,各国都投入巨资采用生物技术代替传统的化工过程和反应过程。例 如,精细化学品的化学结构比较复杂,合成步骤多,为了提高精细化学品的收率和质量,也为了简化工艺,采用包括固定化酶技术在内的一些新的有机合成技术,使精细有机合成技术达到新的高度。生物工程在美国、日本和欧洲,都被作为21 世纪的革新技术而集中大量人力、物力进行研究、开发。生物过程向设备大型化、过程连续化、自动化、高效率发展。各国对高浓度、高产率及高产量,产物可在细胞外分泌的发酵技术给予高度重视。[5]
以大型石化装置为龙头发展精细化工
在精细化工生产成本中,原料所占比例极低。大型石化企业可以对产品进行深加工,生产出下游产品,直接投向市场,另外,对副产品进行综合利用,提高副产品的价值,也是发展精细化工的途径。大型石化企业具有技术、经济、原料优势,发展精细化工的综合实力较强。
5 结论
精细化工是石油和化学工业的深加工产业,技术与资金密集,同时对人才、技术、资金和配套下游产品市场等要求较高,已成为工业发展水平的重要标志。随着全球一体化和科技进步,越来越多的发达国家及大型公司将其核心产业向精细化工方向进行转移,并将以产业聚集化形势向前发展,随着大量资金的投入,会出现更加专业更加细化的精细化工产品及服务来面对快速多变的市场。
参考文献
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[5] 白景瑞.精细化工的现状与发展[j].现代化工,2001,21(6),8.
这个字数比较多,你可以根据情况删减下人类早期的活动能力、也就是破坏自然的能力很弱,最多只能引起局部地区小气候的改变,所以几百万年间人与自然还能相安无事。但是工业革命以来情况发生争剧变化。工业化意味着大量燃烧煤和石油,意味着向地球大气排放巨量的废气。其中二氧化碳气体造成大气温室效应,使全球变暖、极冰融化、海平面上升;二氧化硫和氮氧化物可以形成酸雨;氯氟烃气体能破坏高空臭氧层,造成南极臭氧洞和全球臭氧层变薄。此外,工业化排放的污染气体也使人类聚居的城市成了浓度特高的大气污染岛……人类在发展经济、提高生活质量的同时也闯下了弥天大祸。不少灾害看起来似乎是天灾,而实际上却往往是属于人类自己造成的人祸。被破坏的地球大气正在对人类进行可怕的报复,大自然是绝不会因为人类的无知而原谅人类的。 1992年6月,世界各国元首、政府首脑云集巴西里约热内庐,在联合国《气候变化框架公约》上签字。为什么气候变化这样一个普普通通的科学问题,会变得如此令人关注? 原来,工业革命以来,由于人类大量燃烧化石燃料和毁灭森林,使全球大气中二氧化碳(CO2)含量在百年内增加了25%。如果按目前CO2浓度的增加速度,到2100年大气中CO2含量将增加一倍。据联合国发布的评估报告,那时全球平均气温会比现在上升~℃,这将引起极冰融化、海平面上升15~95厘米,从而淹没大片经济发达的沿海地区,还可能引起其他一系列严重问题。世界各国政府开始重视这种状况及其危害后果,共同商讨削减CO2排放量的问题。 什么叫温室效应 全球的地面平均温度约为15℃。如果没有大气覆盖,根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等的原理,可以计算出地球的地面年均温度为-18℃。这33℃的温差就是大气像被子一样保护地球造成的。这就是温室效应。 宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高,辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K,它发射的电磁波的波长很短,称为太阳短波辐射(其中包括从紫到红的可见光)。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时,也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却下来。地球发射的电磁波因温度较低而具有较长的波长,称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的:大气对太阳短波辐射来说几乎是透明的,而它却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时,它自己也向外辐射波长更长的长波辐射(因为大气的温度比地面更低)。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温,这也可以说是大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。 地球大气的这种保温作用,类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃(温室效应也可称为暖房效应或花房效应),因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。 温室效应源自温室气体 我们知道,并不是大气中的每种气体都会强烈吸收地面长波辐射的。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体,主要有二氧化碳、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有波长的长波辐射,只有一个很窄的区段吸收很少,这个区段被称为“盲区”。地球主要通过这个盲区把从太阳获得的热量中的70%又以长波辐射形式返还宇宙空间,从而维持地面温度不变。我们所说的温室效应,主要是指由于人类活动增加了温室气体的数量和品种,使这盲区即能返回宇宙空间的70%的热量的数值下降,使留下的余热增多而使地球变暖的情况。 不过,CO2等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强,但它们在大气中的数量却极少。如果把压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态,那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态,它的厚度是8000米。目前大气中CO2的含量是355ppm即百万分之355(ppm为百万分之一),把它换算到标准状态,就是米厚。在8000米厚的大气中就占这米厚的这一点点。甲烷含量是,相应是厘米厚。臭氧浓度是400ppb(ppb为ppm的千分之一)换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb,毫米。氟里昂有许多种,但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt(ppt是ppb的千分之一),换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体是极少的。正因为如此,所以人为释放的温室气体如不加限制,很容易引起全球迅速变暖。 早在1938年,英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后,指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6%,并指出从上世纪末到本世纪中叶全球存在变暖倾向,在世界上引起了很大反响。为此,美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗、亚山海拔3400米的地方建立起了观测所,开始了大气中CO2含量的精密观测。夏威夷位于北太平洋中部,几乎未受陆地大气污染的影响,观测结果有相当高的可靠性。 从冒纳罗亚山观测到的1958年4月到1991年6月大气中CO2浓度的变化曲线可以看出1958年时大气中CO2含量不过315ppm左右,而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于,人类每年燃烧55亿吨化石燃料(每吨约产生4吨CO2)中,大约只有一米进入了大气,其余一米主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和,大气中CO2含量将成倍上升。从图上还可发现CO2含量还有季节变化,冬夏可以相差6ppm。这主要是由于北半球广阔大陆上植被冬枯夏荣的影响,因为植物在夏季大量吸收CO2因而使大气中CO2浓度相对降低。 根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定,古代大气中CO2含量一直比较稳定,大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶,即工业革命前后开始逐步上升。人类用了240年时间,使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。 甲烷是仅次于CO2的重要温室气体。它在大气中的浓度虽比CO2少得多,但增长率却大得多。据联合国政府的气候变化委员会(IPCC)1996年发表的第二次气候变化评估报告的资料(简称《报告》),从1750~1990年共240年间CO2增加了30%,而同期甲烷却增加了145%。甲烷也称沼气,是缺氧条件下有机物腐烂时产生的,例如水田、堆肥和畜粪等都会产生沼气。一氧化二氮又称笑气,因为呼入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛,看上去像在发笑一样。它主要是由于使用化肥、燃烧化石燃料和由生物体所产生的。大气中的臭氧含量,在平流层中虽有减少,但在对流层中是增加的。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物,它在自然界里本不存在,完全是人类制造出来的。由于它的溶点和沸点都比较低,不燃、不爆、无臭、无害、稳定性极好,广泛用来生产制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少,但这些年增长率却很高,均达到年增5%。根据1987年国际《蒙特利尔议定书》,它在大气中的浓度将在21世纪初开始逐渐减少。 应当说明,CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多,有的要小好几个量级,但它们的温室效应作用却比CO2强得多,它们对大气温室效应的作用,根据IPCC第二次《报告》,都只比CO2低一个量级。这是值得注意的。 温室效应的后果 如前所述,工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少? 目前采用的具体办法是,根据大气运动规律和物理状态变化规律,设计成数值模式进行计算。但由于人们对大气运动变化规律的认识还不够完善,采取的简化设计办法也不同,因而各个模式的计算结果常相差很大。为此80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评诂,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升~℃。这就是对本问题最有权威的组织——联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。 近年来,气候模式的模拟能力有了重大改进,这主要是考虑了大气中气溶胶(空气中悬浮的微小颗粒)的作用。因为在燃烧化石燃料放出CO2的同时也释放了巨量的硫化物等气溶胶。这种气溶胶颗粒会遮挡部分阳光使之无法到达地面,使地面气温降低,起到冷却作用。其数值据IPCC估计可达-瓦/平方米,即相当于CO2增温效应(+瓦/平方米)的1/3,比甲烷的增温效应(+瓦/平方米)还略大。主要根据这个改进,IPCC1996年公布的第二个《报告》中,把2100年CO2倍增后全球平均气温的升温值从~℃,修改为~℃。评估报告中还指出,由于海洋的巨大热惯性,到2100年这个增温值中大约只有50~90%得以实现。 模式计算结果还说明,全球平均增温~℃并不均匀分布于世界各地。赤道和热带地区不升温或几乎不升温,升温主要集中在高纬度地区,数量可达6~8℃甚至更大。这一来引起另一严重后果,即两极和格陵兰的冰盖会发生融化,引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄,引起大范围地区沼泽化。还有,海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评诂报告中预计海平面上升20~140厘米(相应升温~℃),第二次评估报告中修改为15~95厘米(相应升温~℃),最可能值为50厘米。即比第一次评估结果降低了约25%。IPCC的第二次评诂报告还指出,从19世纪末以来的百年间,由于全球平均气温上升了~℃,全球海平面相应也上升了10~25厘米。 全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区,后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上,44个小岛国组成了小岛国联盟,为他们的生存权而呼吁。 此外,研究结果还指出,CO2增加不仅使全球变暖,还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少,加上升温使蒸发加大,气候将趋于干旱化。大气环流的调整,除了中纬度地区干旱化之外,还可能造成世界其他地区气候异常和一些灾害,例如低纬度台风强度将增强,台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起或加剧一些传染病流行。以疾为例,过去5年中世界痰疾发病率已翻一两番,现在全世界每年约有5亿人得痰疾,其中200多万人死亡。 但是,温室效应也并非全是坏事。最寒冷的高纬度地区增温最大,农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物质产量。还有的专家指出,在我国和世界历史上温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期。 在大气温室效应这个问题上,也有不同意见。有些科学家认为:目前数值模式还不成熟,计算结果过于夸大;百年升高~℃属于正常气候变化,不能证明是大气温室效应所造成。这是少数人的意见。 尽管如此,对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加,以及温室气体增加会造成全球变暖的原理,都是没有争论的事实。我们如果等到问题已发展到了可以明显感知的水平,就往往难以逆转。因此必须引起高度重视,以便采取对策,保护好人类赖以生存的大气环境。 全球对策 大气温室效应造成的全球变暖,对策主要有以下3个方面。 第一方面是减少目前大气中的CO2。最切实可行的办法是广泛植树造林、加强绿化、停止滥伐森林;用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。还有利用化学反应来吸收CO2的办法,但在技术上都不成熟,经济上更难大规模实行。 第二方面是适应。这是无论如何必须考虑的问题。例如除了建设海岸防护堤坝等工程技术措施以防止海水入侵外,有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种,以适应逐步变化的气候。日本北部因为夏季过凉,过去并不种植物稻,即使种了产量也很低。由于培育出了抗寒抗逆品种,现在即使在最北的北海道也不仅能长水稻,而且产量还很高。这是一个很好的例子。气候变化是一个相对缓慢的过程,只要能及早预测出气候变化趋势,我们是能找到适应对策并顺利实施的。 第三方面是削减CO2的排放量。这是在1992年巴西里约热内卢世界环境与发展大会上,各国领导人共同签署的《气候变化框架公约》的主要目的(框架是指比较原则,有待进一步具体化的意思)。公约要求在2000年发达国家应把CO2排放量降回到1990年水平,并向发展中国家提供资金和转让技术,以帮助发展中国家减少CO2的排放量。近百年来全球大气中CO2浓度的迅速升高,绝大部分是发达国家排放造成的。发展中国家首先是要脱贫、要发展,发达国家有义务这样做。 由于公约是框架性的,并没有约束力。而削减CO2排放量直接影响到发展中国家的经济利益,因此有的发达国家不仅没有减排,还在增排,现在看来,2000年根本不可能降到1990年水平。在1997年12月11日结束的联合国气候变化框架公约缔约方第3次大会(日本京都会议)上发展中国家和发达国家展开了尖锐紧张的斗争。最后,发达国家作出让步,难产的《京都议定书》终于得到通过。议定书规定,所有发达国家应在2010年把6种温室气体(CO2、一氧化二氮、甲烷和3种氯氟烃)的排放量比1990年水平减少。这虽与发展中国家的要求的到2010年减少15%和到2020年减少20%的目标相差很大,但毕竟这是一份具有约束力的国际减排协议。
地理论文——全球气候变暖对我们有什么危害 我们的地球,从以前有着新鲜的空气到现在被严重的污染,严重使全球变暖,受到了严重的危害,我们要从现在开始行动,保护我们的地球。不能让地球再次变暖。 科学造成气候变暖的主要原因是人类生产活动所排放大量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家把这种现象称为“温室效应”。有一种说法:认为温室效应是造成全球气候变暖的主要原因。现在已经有很多国家受到了地球变暖的威胁了,炎热使冰川消融。世界上几乎所有的冰川都在融化,其中很多融化得特别快。坦桑尼亚的乞力扎罗山,过去白雪皑皑,冰川覆盖,久负盛名,现在积雪融化,冰河退缩严重。美国蒙大拿州冰川国家公园博尔德冰川是美国30年代的一个著名的旅游景点,现在冰雪所剩无几。科学家认为,公园里所有的冰川将可能在5年内完全消亡。哥本哈根现在是受到全球变暖最为严重的地方,很多房屋被冰川融化所淹没。哥本哈根气候变化会议前夕宣布量化减排目标,显示了中国继续加大力度、减少经济发展中二氧化碳排放量的坚定决心。美国灾难大片《后天》是一部描写“温室效应带来的气候变化引发地球的空前灾难,全球一天之内出现急剧降温的极端天气,冰层和白雪覆盖了整个地球表面,冰期时代骤然而至……”尽管《后天》只是一部虚构的灾难电影,但其探讨的问题却极具现实意义。全球气候变暖是人们经常听到的一句话,可是近日来,欧洲、美洲、亚洲多个国家陆续出现暴雪、暴雨等极端天气,北京更是遭遇了60年同期最大暴雪,气温屡创新低。而去年哥本哈根会议不是一直说全球气候变暖吗?为什么气候会异常寒冷呢?气候变化这一话题随着极端天气的不断出现持续成为世界关注的焦点控制全球气候变暖主要有以下几种措施押节能、高效的经济,即大大减少能源使用强度;清洁能源,包括协同治理污染和气候变化;循环经济,即使能源利用最大化;生态经济或生态文明,如利用植树造林固碳以增加碳汇;低碳经济,即改变生产模式和生活模式。此外,发展核能、水电、可再生能源、生物能源等也是行之有效的方法。 所以我们现在要好好保护我们的地球,不要再让地球受到污染,从我们身边做起,一点一滴做起,让地球的冰川不在融化,让我们的生活一点一点的变好。