季风与大气环流系统 人类有气象仪器记录的历史太短,不足以捕捉 气候系统全部的变率,更难以用来预测未来数十年 到数百年的气候变化.重建过去气候变化的历史、理 解其机制和过程可以在很大程度上弥补上述不足. 在气候系统中,由于季风的演化与变率对人类经济、 文化和生活节奏的许多方面均有重要影响,其研究 工作对社会的重要性也日益增加.亚洲季风受欧亚 大陆和印度洋-太平洋之间海陆热力差异及青藏高原 的强烈影响,是气候系统非常重要的一个组成部分. 从气候学上讲,季风区是大气对流活动最强烈的地 区,与热带辐合带密切相关,对全球大气的热量和水 汽传递起着非常重要的作用 [1] .通过地质记录来揭示 季风在地质历史时期的变化过程和机制,对更好地 理解季风的变化规律、预测其未来趋势至关重要. 正是由于这样一种背景,本期汪品先 [2] 的长篇文 章会备受欢迎.该文似乎是首次从全球视野、从如此 漫长的地质历史的角度来回顾季风问题,是一篇权 威的综述.汪品先 [2] 的主要论点是根本性的,因而是 重要的.第一,他强调低纬过程在气候系统变化中所 起到的极为重要的作用.第二,他把季风看作是一个 全球性现象,是热带驱动对全球气候发挥作用的途 径.我完全同意这些论证,并与汪品先一样,认为气 候学和古气候学界长期以来一直把季风当作区域现 象,而没有做出足够的努力来理解其行为的整体联 系.这个问题当然也相当复杂,因而我亦想就此发表 一些看法. 读者可在网页 soon上看到一个对季风、原因、历史和位置的简短 介绍.“季风”一词来源于阿拉伯语mausem,意思为季 节.这就是为什么季风的原始定义只包含盛行风系 统随季节变化的含义.毫无疑问,最显著的季节性大 气环流变化发生在南亚和东亚.正是因为与季风相 联系的降水的影响扩展了这个定义,把世界其他一 些地区也当作季风区.后来,季风的定义逐步被扩展 到包括几乎所有出现在地球热带和亚热带的、具有季 节周期的气候现象.这显然说明了汪品先 [2] 把季风看 作是一个全球性的热带系统的合理性. 当然,由于热带气候是全球气候系统的一部分, 强调热带驱动并不意味着将热带气候从世界其他地 区孤立出来.气候系统(在季节和地质尺度上)对太阳 能量的响应涉及到所有的纬度和季节,且依赖于气 候系统本身内部的反馈机制.其中,水汽反馈作用在 热带地区起到非常重要的作用,且太阳到达地球的 能量约有一半被热带地区吸收.这就是不可忽视热 带驱动的原因.当然,也不能忽视被冰雪覆盖的高纬 地区,尤其是北半球;那里的反照率与温度之间的反 馈亦很明显,季节变化的幅度亦相当大.在涉及到重 要季节性变化的问题,如大气环流时尤其如此.这种 复杂性的一个例子是高纬冰盖和中国东部降雨之间 的可能联系,有时显得出人意料 [3] .高纬地区地表反 照率影响太阳净辐射能的纬度梯度大小与季节特征, 它同地球自转一起,驱动着三胞平均径向环流 [1] .因 此,哈德莱环流(Hadley cells)的强度和位置趋向于随 季节波动,且最强的波动出现在冬半球.由哈德莱环 流内来自南北半球的地表气流汇聚形成的热带辐合 带(inter-tropical convergence zone,简称为ITCZ)强对 流区亦是如此.热带辐合带根据太阳黄道的位置而 南北移动,尤其在冬至、夏至时与东南亚和澳大利亚 北部的季风有密切关系.由上可见,热带辐合带不仅 与热带驱动有关,而且也与高纬相关.热带辐合带的移动与位于亚洲大陆上的最大的季节气压变化也有 关系;冬季时在西伯利亚发育一个强高压,而夏季时 在印度次大陆的北部发育一个低压系统.这就意味 着,亚洲大陆与太平洋和印度洋之间的气压(和温度) 梯度亦不可忽视. 在古气候天文学理论方面,汪品先 [2] 认为古气候 记录中的天文信号非常有助于理解季风历史行为的 物理驱动机制.我完全同意他的这个观点.这其中的 首要任务是在地质记录中检索天文频率.Berger [4] 最 早计算了这些天文频率,并给出了它们的清单;在 2005年又给出了更详细的关于100 ka周期的来源 [5] ; 2006年论证了岁差谐波信号在赤道日照量中的存 在 [6] .研究的第二步就是分析日照量驱动与气候系统 响应之间的关系.其中,对日照量参数的选择需要格 外谨慎.Berger和Pestiaux [7] 曾展示,一个季节内接收 的太阳能总量只与地轴倾斜度有关,而季节的长度 只与岁差相关.因此,地轴倾斜度和岁差共同决定了 季节平均日照量和天日照量的特征.这一点必须考 虑,因为不同的日照量参数在时间变化上具有非常 不同的表现特征 [8] . 除了季风的全球视野外,汪品先 [2] 文章的亮点之 一是对久远地质历史时期季风的论述.第四纪前的 古气候记录,使气候系统中长尺度轨道周期的研究 成为可能,也可以考察北极、甚至两极无冰时期的季 风行为.尽管目前数据的局限性还不允许得出确定 的结论,但汪品先关于气候系统中的长偏心率信号 是否与长尺度季风周期有关的想法值得重视. 要全面理解热带驱动和高纬驱动的相互作用, 科学界还有很长的路要走.为了这个目标,我完全同 意汪品先关于对热带驱动在调节地球气候系统中的 重要性给予更多关注的观点.正是通过这种努力所 引发出的和谐与争鸣的结合,使我们不断前进.
人类与地理环境的协调发展
人类的一切活动都离不开环境。随着科学技术的发展，人类对环境的作用越来越广，影响程度越来越深，对环境的污染和生态的破坏也日益增强。同时，环境的反作用已使全球的环境问题渗透到我们日常生活的方方面面。对此，大家要行动起来，为解决环境问题尽一
份责任。
人类进入工业文明时期以来，科学水平迅速提高，人口数量急剧膨胀，经济实力空前提高，人类对自然资源开展了前所未有的大规模开发利用，由此带来了一系列环境问题，其中包括全球气候变暖，氧层的破坏、大气污染与酸雨。
＊工业革命以来，人类大量的燃烧矿物燃料，如煤、石油、天然气等。向大气排放了大量二氧化碳等温室气体，由此增强的温室效应会加剧气候变暖，全球气候变暖的一个直接后果是冰川消融和海水受热膨胀，导致海平面上升。随着气温加速上升，预计到2100年，一些沿岸低地和沿海大城市以及一些岛国将面临被淹没的威胁，海平面上升还会家具暴潮和洪涝灾害，造成城市排污系统失效；海水倒灌则导致土地和农田盐渍化。
＊过多地适用氯氟烃化学物质（用CFCs表示）是破坏臭氧层的主要原因。氯氟烃是一种人造化学物质，1930年由美国的杜邦公司投入生产。在第二次世界大战后，尤其是进入60年以后，开始大量使用，主要作用气溶胶、制冷剂、发泡剂、化工溶剂等。另外，哈龙类物质（用于灭火器）、氮氧化物也会造成臭氧层的损耗，臭氧层被破坏造成地球紫外线增加，紫外线会破坏包括DNA早内的生物分子增加罹患皮肤癌、白内障的几率、而且和许多免疫系统疾病有关。海洋中的浮游生物受致命的影响，海洋生态系统受破坏，作物减产，加强温室效应。
＊大气污染主要与汽车尾气中的一氧化碳、氮氧化物、以及煤炭燃烧产生的硫氧化物、烟尘等有关。由大气污染引起的酸雨是20世纪50年代以后才出现的环境问题。工厂排放的含硫污染物进入大气层后，与水汽结合形成亚硫酸和硫酸，从而使降水呈现出较强的酸性，落到底面即为酸雨。酸雨毁坏森林，使湖水酸化；腐蚀建筑物、塑料和金属设施；使土壤酸化，从而影响农作物的生长造成减产。我国长江以南重庆、四川、贵州、广东、广西、江苏、江西、浙江等省市受酸雨污染严重。
这一时期，环境问题上升成为从根本上影响人类社会生存和发展的重大问题，危及整个人类的生存，人地矛盾迅速激化。
为解决这一问题，谋求人地关系协调，必须坚持之路可持续发展。
既满足当代人的需求 ，又不对后代人满足其需求的能力构成危害的发展称为可持续发展，坚持可持续发展必须遵循三项原则：公平性，持续性，共同性。
坚持可持续发展也就是创建一种心的生产方式、新的消费方式、新的社会行为规则和新的发展方式。这需要我们转变观念，调整行为，加强国际间的合作。
需要转变的观念包括发展观、资源观、环境观、伦理道德观和消费观等
※续发展的发展观认为，经济增长只是发展的一部分， 用经济增长代替发展是片面的。可持续发展的发展观追求社会的进步和人民生活水平的提高以及人的全面发展，其中包括环境质量的改善、人与人之间关系的和谐、人的精神修养的提高、社会风尚的改善，科学技术水平的进步等。
※续发展的价值观要求人类重新认识和评价自然界对人的价值，并在经济核算系统中加以考虑。
※照可持续发展的要求，要达到就有可持续意义的经济增长，必须重视能源和原料的适用方法，以求减少损失，杜绝浪费，并尽量不让废物进入环境，以减轻对环境造成的压力。
※可持续的观点看，处理人类与其他生物之间关系的伦理道德也是必需的。人类必须和其他生物保持和谐与平衡的关系，如果这种关系被破坏，人类所处的食物链将遭到破坏，人类的生存就会受到影响。
※传统的消费观念是形成资源短缺、环境污染和生态破坏的重要原因。可持续发展呼吁人们改变传统的生产方式和消费方式，要求人们在生产时尽可能少投入，多产出，在消费时尽可能多利用、少排放。
调整行为主要是指政府行为、市场行为和公众行为三种。
政府行为的调整主要包括：落实环境保护有关法律；防污染为主，控污染发生；大力发展环保产业；计算某区域的资源环境承载力；完善各种环境税费的征收；加强对自然资源开发利用的管理；加强对产品的环境监督管理；树立环境与发展的综合决策机制等。
市场行为的调整主要包括：变末端治理为全过程的清洁生产；实行科学管理；行业经营目标兼顾经济、社会、环境三个目标；策划企业发展战略；具体可行的环境行为标准融入员工的考评、奖惩机制；减少流通领域的浪费等。
公众行为的调整包括；积极参与环保活动；用环保产品；少过度包装，倡导简朴生活；普及环保知识；实行垃圾分装等。
实施可持续发展战略就意味着一个国家或地区的经济和社会发展进程。要从现在运行的传统模式转换到一个变化很大的新模式中去，这是一个重大的战略转变。同时，实施可持续发展战略要求建立真正的全球合作伙伴关系《21世纪议程》明确了世界各国对于保护地球“共同的但有区别的”责任原则。
走可持续发展道路是人类历史上最深刻的一次社会变革，它的成败关系到人类这个物种的生存或者灭绝。我们每个人都以自己的生活方式和消费方式改变着地球环境。因此，我们倡议：
节约资源，减少污染；
对废品进行回收利用；
绿色消费，选购环保产品；
珍爱生灵，万物共存。
要做到人类与地理环境的协调发展。必须坚持可持续发展的道路，我们要了解当前人类面临的主要环境问题，知道这些环境问题的根本原因，进而理解走可持续发展之路是人类的必然选择。
漫谈地球 一、 地球的宇宙环境 地球所处的宇宙环境是指以地球为中心的宇宙环境，可以从宏观和微观两个层面理解。宏观层面上是指地球在天体系统中所处的位置，即地月系—太阳系—银河系—总星系；微观层面上是指地球在太阳系中所处的位置。在无限的宇宙空间中，地球只不过是沧海之一粟，它处在永不止息的运动中。 二、 地球的特点 1、 自身构成特点 （1） 内部构造：地球的内部结构可以分为三层：地壳、地幔和地核。在地球引力的作用下，大量气体聚集在地球周围，形成包层，这就是地球大气层。 （2） 运动周期：地球就像一只陀螺，沿着自转轴自西向东不停地旋转着。她的自转周期为23小时56分4秒，约等于24小时。 同时，地球还围绕太阳公转，她的公转轨道是椭圆形，轨道的半长径达到149,597,870公里。 公转一周要365.25天，为一年。 2、 普通性与特殊性 地球是太阳系中一颗既普通又特殊的行星。在太阳系九大行星中，从质量、体积、运动等方面看，地球只是其中的普通一员，但是，存在生命尤其是高级智慧生命又使地球成为太阳系中特殊的一员。 （1） 普通性 地球太阳系九大行星之一。地球在太阳系中并不居显著的地位，但由于人类定居和生活在地球上，因此对它不得不寻求深入的了解。 它是行星地球， 按离太阳由近及远的顺序，地球是第3个行星，它与太阳的平均距离是1.496亿千米，这个距离叫做一个天文单位。在太阳系的八大行星中，地球的质量、体积、平均密度和公转、自转运动，与其它行星相比，尤其与类地行星相比，并没有什么特别的地方。按八大行星离太阳的距离来说，地球处于第三位；按质量和体积比较，地球都处于第五位。地球的自转和公转速度，在八大行星中，既不是最快，也不是最慢，其平均密度与其它类地行星也差不多所以，从这些方面看，地球确是一颗普通行星。 （2） 特殊性 自身条件：地球只是一颗普通的行星。但由于地球在太阳系中是唯一具有水圈和生物圈的行星，其大气圈也是独特的。它具备了生命存在的基本条件：充足的水分，恰到好处的大气厚度和大气成份，适宜的太阳光照和温度范围等，在地球上产生了目前所知道的唯一的高级智慧生命——人类。从这种意义上说，地球是宇宙中一颗特殊的行星。 外部环境：地球所处的宇宙环境看，主要有以下两个有利条件：（1）太阳在过去50亿年中没有明显的变化，并还将保持这种状态达50亿年之久，这就使地球有稳定的光照条件，生命从低级向高级的演化没有被中断。（2）太阳系的各大行星和大多数小行星都以近似圆形的轨道围绕太阳运动，不仅公转方向一致，而且绕太阳公转的轨道平面几乎在同一平面上，所以它们各行其道，互不干扰，使地球处于一种比较安全的宇宙环境之中。 三、 地球是我们人类生存的家园 它是美丽的。我们要爱护她，保护她。
