1、温室效应为什么会造成极端气候
人类经济活动大量消费煤炭、石油和天然气等矿物燃料,向大气中排放温室气体所发生温室效应,导致的地球表面平均温度上升.这是当前学者们普遍认同的解释.这一解释使得人们对解决环境气候问题似乎有了针对性,然而认识不够深刻,且过分简单,认为只要人类不再排放或者减少排放就能够解决问题.多年的实践证明抑制人为排放的道路很难走得通.而且把气候等生态环境的恶化,完全归结为人为原因,这一普遍思维限制了学者进一步更为深刻地对自然规律的探讨.其实 CO2的排放尽管是当前生态环境的一个主要问题,但并非是根本问题所在.CO2的产生是以氧来氧化还原性碳素导致的结果,排出一份CO2必定消耗两份氧,大量的CO2的排放,人们只是见到了CO2的增多,却没有见到氧的减少,而且自然界的氧化势越来越高,大面积森林大火越来越频发,也没有人担心持续地氧化燃烧会使氧消耗而减少.其实地球上的氧气是有来源的,植物的光合作用分解水,放出氧,光合作用合成的有机物可以在微生物的活动中放出氢或是甲烷,甲烷可以离解出氢来,氢只要游离于大气,就会上升而逃逸出地球大气,于是多余的氧气不会再转化成水,于是氧气与氧化物在地球上是持续地增多,地球物质因此而被氧化变质,这是地球生态环境从古至今演化的主因.
极端的气候更发生在太阳系岩质内行星的水星、金星和火星上,水星的黑夜的表面温度低达-173℃,在白昼温度则高达427℃;金星表面的高温可达480℃ 左右,水星与金星的高温都足以熔化铅;火星表面温度为-130~30℃之间.这样的气温使得这些星球无有生命生存.太阳系的岩质内行星应当有着同一的演化发展,由于距离太阳的远近和自身的质量等原因,它们的演化又有一些自身的不同.这些岩质内行星上的还原性氢首先逃逸出大气,由此而引起的星球的氧化大概是这些星球演化的动力.金星上的碳与硫被严重氧化,形成CO2和硫酸,因此金星大气中CO2多,占97%以上,此外还有一层厚达20到30公里的由浓硫酸组成的浓云,这造成金星有严重的温室效应.其它行星上也存在极端气候和温室效应,表明行星具有同一的形成演化机制,看来这种机制就是行星上的还原性氢的逃逸,导致行星物质的氧化变性所致.
近50年来全球气温上升速度比过去100年快了一倍多.以此推测,未来的全球气候可能会更加极端化,或可达到人们难以承受的地步.造成天气气候异常的原因很是复杂,但最直观的直接原因还是大气环流的异常和全球气候变暖的影响.但是,对全球气候的变化趋势的认识,不应是简单线性外推的,在全球物质氧化逐步增强的大背景下,温室气体的排放即使不是根本问题,也是一个重要问题.今天极端天气变得越来越频繁,至于每一次极端气象灾害是否都可以归咎到全球气候变暖, 目前尚不能下结论.影响气候的原因是错综复杂的,太阳活动、海洋状况、火山活动、地表生态以及人类活动等等都会影响气候,人们对其认识还十分有限.
水是气候变化的稳定剂
水是降低极端气候灾害的稳定剂,由于,水分子的极性很强,分子间的引力也比较强,因此要提高水的温度,使水分子克服引力、加快热运动的速度就会需要更多的能量.由于水的比热容比沙石或干泥土大,在白天,陆地温度升高得快,海水温度升高得慢,陆地的温度高于海水的温度.晚上,陆地温度降低得快,海水温度降低得慢,那么,陆地的温度低于海水的温度.陆地上空的空气受热膨胀,上升,空气就变少了.海面上的空气温度相对较低,就会流向陆地进行补充,形成风.所以,白天的风是从海面吹向陆地;而夜间的风是从陆地流向海面.水的比热大,在同样受热或冷却的情况下,水的温度变化小一些,因此水是气候变化的稳定剂.白天沿海地区比内陆地区气温上升慢,夜晚沿海温度降低少;在一天中沿海地区温度变化小,内陆温度变化大,一年之中夏季内陆比沿海炎热,冬季内陆比沿海寒冷,因此大量的海水具有稳定气温的作用.
稳定气温不仅是大洋的水体,含有大量水分和水蒸气的森林等植被也具有很大气候稳定作用,茂密的植被不仅能把太阳能吸收储备在有机质中,植被还吸收许多水分,茂密的森林相当于陆地的水库,森林树冠可以截留20%左右的雨水,另有7%左右的雨水被树干、树干上的苔藓和林下的枯枝落叶层所吸收.林地土壤有较强的蓄水能力,渗入土壤的雨水有50%~80%被储存起来.据测定,每公顷林地比每公顷无林地多蓄水300平方米,所以森林相当于水库.森林吸收降雨,变地表径流为地下径流,避免了雨水一下子流入河流,它将水分贮存在林下的土壤中,到了干旱的时期,水分从林下渗出来,不仅降低洪峰流量,还避免发生河流的干涸.森林使水分居留在林内茂密的植物空间,居留在枯落叶层和潮湿的土壤中,使林间气候潮润.因此,森林可以改善和调节气候,具有防止水、旱灾害的双重作用.森林之所以具有良好的生态效益,是因为森林保有大量的水分和水汽.然而,随着人类的文明的发展,森林的面积越来越萎缩.地球陆地面积大约是130亿公顷,陆地森林面积是由人类文明初期的80亿公顷,减少到目前的28亿公顷了,而且正以每年1 800万~2 000万公顷的速度减少着.[1]一方面森林的面积萎缩,森林的质量也越来越降低,森林的生态效益日益降低,且干枯的林地成为星星之火可以燎原的灾害发生地.森林调节着大地的气候,保持着水土,阻挡雨水冲刷土地,森林是大气的净化器,是碳的储藏室,森林吸收二氧化碳的能力比其他任何植被都强,目前世界森林吸收二氧化碳量约占整个陆地植被生态系统90%,全球每年有大约150亿吨碳由二氧化碳转化为木材.特别热带森林是最大的二氧化碳的吸收源,森林的面积的增减直接关系到大气CO2的含量.
地球水的变迁
原始海洋盐分很少,与现在的淡水差不多,水易于蒸发,天空云量多,天气潮润.后来含盐高的海水逐步形成,含盐高的海水水蒸汽压低,蒸发量减少,大气这才干燥起来.大气云量逐渐减少,才形成了今天的烈日当空的天气.在中生代中期和晚期,因为云量大以及温室效应,世界大部分地区都属于热带和亚热代气候,季节性变化小.尼古拉·拉曼发展了俄罗斯自然科学家米哈伊尔·戈连金在20世纪初提出的看法——在白垩纪中期以前地球上没有灿烂的阳光,密云平均分布,空气潮湿,同样的温度(极地和赤道一样的温度,没有温差)、气压、湿度,没有风和水分的转移.由于密云有利于阳光的平均分布,植物不需要与其邻居争夺阳光.于是裸子植物形成了“不晓得”如何争夺阳光的习性,后来进化出来的被子植物才具有了倾向阳光生长的机理,它们能对阳光的微小变化作出反应.这说明当时的历史时期大气非常潮润,没有干旱.科学家在两极的基地发现恐龙化石也说明了恐龙时代的地球气候特点.
氢是宇宙间最多的元素,是地球上最为重要的还原剂,氧是地球上最为丰富的元素,是地球上最为重要的氧化剂,氢与氧的氧化还原反应成为水,水又可以分解为氢和氧,氢通过某些途径持续地逃逸出地球的大气,进入太空,一去不返.地球还原性氢的丢失,使地球逐步被氧化.植物的光合作用分解水产生氢和氧,氢逃逸了,氧则留存在地球上,氧持续地氧化地球上的物质,使氧沉积在地壳中,地壳物质因为氧化而变性.过去的学说认为:植物吸收CO2放出氧,动物吸入氧而放出CO2,这样平衡的物质循环,不会造成环境恶化.然而事实上由于地球水分解的氢逃逸了,氧必定持续地增加,地球的氧化势也就必定持续地提高,于是地球物质因氧化而变性.非金属的碳、氮、硫等因氧化而变成酸性氧化物,而金属(钾、钠、钙、镁等)的氧化成为碱性氧化物,酸碱氧化物在水中成为盐,随着降雨淋洗,盐分不断地由陆地集中到内陆湖泊和海洋,当水蒸发降雨时,却不能把盐分带往陆地,在亿万年的日积月累中,内陆湖泊变成了盐湖,海水变成了咸水.据估算,世界海洋中盐分的总量足有5万兆吨,如果铺在陆地上,将会有大约150米厚,足有40层楼的高度[2].大海盐分越高蒸汽压越低,水的蒸发量越少,气候就会越来越干旱.这是因为当水分子变成水蒸气时,就需要在争脱其他水分子吸引的同时,还需要摆脱钠离子和氯离子等盐分离子的束缚,这样蒸发量减少了,大气也就因为海水盐分高而越来越干燥了.一方面地球水在减少,另一方面海水因为盐分增多而降低了水作为气候稳定剂的活性,这是地球生态演化与环境恶化的根本原因.人类应当及早认识环境恶化的最为本质的问题是氢的逃逸与水分解而产生的氧化问题.
在远古时期地球就存在着大量的水,地球被水包围,没有陆地,后来水逐渐丧失,陆地才显露出来.太阳系除地球外的其他内行星(金星、水星、火星)也都经历过这种水的丧失过程.水的丧失已经使一个水分丰富的地球变成为一个缺水的地球.据推测,过去的6亿年中,地球的海洋下降了5000米左右,丧失了大约目前海洋中2倍的水量.[3]在未来的演化中,地球将消耗掉所有的水分,演变成一个干涸的地球.地球本来并不缺水,且今天也存在着大量的海水,但是在巨量的蕴藏中只有2.5%是淡水,而这其中又只有0.3%的地表水可以利用,余下的或者结成冰,或者深埋地下.
地球物质最轻的元素氢是持续地逃逸出地球,氢是直接或间接地来自水的分解,还原性氢逃逸出地球大气,多余下来的氧就会引发持续性氧化作用,于是地球上的氧化物越来越多.事实上碳的氧化物——CO2没有人为的氧化燃烧的排放,自然界也会自行氧化燃烧而释放出来,今天许多森林大火和煤田火灾是自行起火燃烧的自然进程,土壤中的有机质也会因微生物的呼吸与发酵而释放CO2.地球上只要有足够的氧,就会有氧化燃烧作用.今天大火易于发生是因为大气干燥,土地和地被物的含水量越来越少而促使氧化燃烧作用易于发生.
根据古生物的研究,陆地环境也是由潮湿向着干旱演化.从化石看,早期植物大都是喜水湿的植物.世界上最古老的藓类和地衣出现在泥盆纪,针叶林出现于二叠纪,侏罗纪时期繁盛.栎树及其他阔叶树出现于白垩纪.禾本科草原和耐干旱的艾蒿草原出现于第三纪.肥沃的黑钙土向贫瘠干旱的栗钙土和棕钙土的转化中,耐干旱的艾蒿繁盛起来.[4]马的演化历史也表明了生态环境是向着干旱化演化:从牙齿的状况判断始祖马是食草动物,始祖马化石的地层情况说明当时气候温暖潮湿,生长着丰盛而多汁的植物.后来潮湿的气候变得比较干燥,植被状况也改变了,出现了空旷的草原,柔软多汁的草逐渐转变为干燥而粗糙的草,马的祖先也就逐渐地改变了食物习性和身体结构,牙齿也转变成有皱襞适宜吃枯草的.由于在大面积地区寻找食物的迁徙活动,作为支柱的中趾由于快跑经常使用,于是多趾的始祖马转化成单趾的现代马了.所以,马的进化史是地球大面积环境越来越干旱的演化史,是生态环境的衰退史.
在密封的实验箱内,纯水汽的饱和度既使达到300%~400%,水汽也不会凝结,但加入少许尘埃后,水汽便马上会“成云致雨”,尘埃在自然降雨中起着凝结核的作用.尘粒在大气中增多,成为降雨的凝结核,引起降雨.如果大气十分清洁,没有凝结核,水汽达到饱和或过饱和也不会降雨.在白垩纪及其以前的期间大地植物覆被率高,空气清洁,很少有尘埃的微粒,空气湿度很高,可能很少有大雨和暴雨.近代以来随着城市化建设,矿山开发,大量的运输车辆,以及人口增多,使尘埃在大气中增多起来.这些颗粒物还有来自天然过程的火山爆发、岩石风化、海浪飞扬蒸发后留存的盐粒等.目前大气中颗粒物已为100年前的2~3倍.据报道,“每年约有数百亿吨的粉尘进入大气”[5],于是给大雨和暴雨提供了条件.有这样的现象:四川省北部松潘高原某一海拔高度为4 000米的平坦区域,植被繁茂青翠,风起无尘;高原以西全是南北走向的大山,阻止了中亚大沙漠的沙尘输入,因此空气内缺少凝结核,加上空气平静,无上下对流,也无水平流动,故水汽很难凝结降落.但是,当人大喊一声,声浪振荡,虽然天晴无片云,却能降落一些大雨滴,而且屡试不爽.声浪引起过饱和气层内水汽迅速凝结,化为雨点,这是这一地区的特有现象.[6]远古时期地被物丰富,海水又是淡水,海浪的浪花不会蒸发形成大气中的盐粒,天空可能很少有微尘和干盐粒,因此缺少亲湿性的凝结核,使得大气湿润,这大概正是远古时代普遍的气候特征.当大气中温室气体增加时,气温明显上升,水体蒸发量增高,大气蕴涵更多的水蒸气.今天又因大气凝结核灰尘增多,再加上气流异常,降雨可能多以暴雨的形式降下,于是高湿度,就暴雨成灾,水土流失;高湿过后就是大气干燥,于是很快造成旱灾.这是一幅反差极大令人不安的极端气候场景.
美国的降雨趋势表明,全年的降雨量增加了,全国范围夏季的暴雨次数自1911年以来增加了2%~3%,全国各地平均每2~3年增加一场暴雨.[7]美国的一些气候学家对分布在六大陆地上的5 000多台雨量计所测出的整个20世纪降雨量的统计数据分析表明,从20世纪起至今,地球上年平均降雨量增长了22毫米.在北美洲、北欧、亚洲以及阿根廷和澳大利亚等地区,年均降雨量增长了40毫米以上,只是在近20年内,大部分热带地区的降雨量有所减少.[8]这表明随着地球的转暖,降雨量在增加.但是缺水和干旱不仅仍然是严重世界性的灾难问题,而且这些灾难还越演越烈.以暴雨形式增加的降雨,并没有使气候变得更为湿润,且呈现出越来越干旱的大地.
地球在形成之初就保有许多水分,近年来美国航空航天局发射的极地卫星拍摄到的照片,表明地球大气层外围存在着持续的太空降水现象.地球外层空间聚集着小雪球,重量约为20~40吨,每3秒便有一个撞向地球,为地球送来的水每隔1万~2万年便可覆盖整个地球表面2~5厘米厚.这种太空降水现象在地球40亿年的漫长历史中持续出现的话,给地球带来的水量足以填满地球上的海洋.[9]外太空以陨冰或其他分子态水的形式持续地给地球增加水分,并不能根本解决地球的干旱.由于氢的逃逸,这种增水迟早只是增加了地球的氧含量,增强了地球的过氧化的环境.生物需要一个适当的氧化还原环境,在缺氧的高度还原环境中不适宜生命的生存;在过度氧化的环境中,许多物质因氧化而变性,导致环境恶化.地球土壤的荒漠化与沙漠化是氧氧化(包括微生物的呼吸和发酵)分解了土壤中的有机质与腐殖质,使土壤荒漠化、贫瘠化并进一步沙漠化;由于氧使地壳碳类物质氧化,造成气温升高,使得生物圈的氧化势越来越高,这是当前森林、煤田、城市越来越易于起火而造成火灾的原因.
温室效应与干旱的恶性循环
地球上的碳有还原态和氧化态,单质碳素很少.碳可以表现为负价而被4个氢还原成甲烷,也可以表现为正价而被2个氧氧化为CO2.煤、石油和甲烷是还原态的碳素,氧化性的碳素主要是CO2及CO2的沉积物.在地质演化史上,CO2是持续不断地因还原性碳的氧化和生物的呼吸(也是氧化)而产生.一些CO2被植物吸收,后来被埋藏为煤,此外的CO2则是不断地以碳酸盐形式沉积为碳酸盐岩.地壳中沉积的碳总量有2.7×1016吨,主要是以碳酸盐的形式存在,约占地球碳总量的99.9%,成为地球最大的碳库.按体积CO2占大气各种气体的0.035%,大气仅是碳的一个很小的贮库,大气圈中的碳量仅是海洋中无机碳量的2%.沉积物和沉积岩中无机和有机形式的碳量是所有其他碳库中全部碳量的1 800倍,因此其他碳库中的碳量很小的变化,将严重影响大气中的碳量.
传统生态学认为通过“物质循环” 地球物质可以无限使用,因此无需担心生态恶化,这些认识仅是人类一相情愿地推论,缺乏严格的实验验证,在碳的循环中“物质循环”说忽略了CO2是持续沉积埋藏于在CaCO3一类的岩石中,每沉积一份碳就会沉积一份钙,同时还沉积3份的氧.原始地球是没有沉积岩的,地球上所有沉积岩都是地球形成后逐渐沉积的.地球上光合作用所产生的氧气,氧化了还原性碳,然后逐渐沉积于巨量的岩石中,如果没有这种沉积埋藏,大气中大量CO2的温室效应早已发生,大气存在的巨量氧气的氧化作用也早已经使地表的一切氧化燃烧殆尽了.然而,科学家当前只是测定出CO2的增多,并没有测定出氧因为沉积埋藏而减少,这是因为氧在自然界因植物的光合作用而有极快的产生速度.在历史环境中,CO2是因为以岩石的形式沉积埋藏于地下,因此而没有过早地发生严重地温室效应.今天地壳表层钙质类盐分在几十亿年的期间被CO2沉积成盐岩,已经消耗殆尽,海洋中珊瑚的成礁成岩作用也降低,大陆土壤又陷入缺钙的境地,CO2的沉积埋藏作用减弱,使得CO2过多地留存于大气,这是今天大气CO2增多和发生严重温室效应的原因.因此,深埋CO2,并且与地壳深部的钙类盐分结合,可能是暂时消除CO2方法.温室效应诱发大气高温,高温导致干旱,干旱又进一步导致氧化燃烧的温室气体的排放,于是成为越来越恶化的循环.自古以来氧化(燃烧、呼吸)形成的CO2是依靠了钙类盐基性物质沉积成岩石而消除了大气中的过量存在,当今CO2沉积埋藏作用下降是导致大量CO2累积于大气的原因.
气候变化是关系到全人类命运的大事,世界各国应该齐心协力,共同应对.然而,还原性碳素物质的燃烧是人类发展经济不可少有的能源,大气中一大部分的CO2温室气体是人类发展经济而排放的,人类无法超出人类的天性而停滞发展,这是气候问题难以达成共同的协议的原因,学者们对气候变化的原因有错误的和不深刻的判断,人类又迟迟不能达成共同的协议,于是全球温室气体排放总量还在继续增长,气候恶化的步伐还在加快.结果严重灾害频频到来时,各国只能单独面对,“大难临头各自飞”的局面将会到来.未来极端气候严重威胁全人类安全的情况下,也许人类有一定妥协,而达成一些协议,那时恐怕已经是杯水车薪,难以解决问题,就目前的气候演化趋势看来,未来的全球气候很可能会更加极端化,人类越来越难以承受,这大概就是人类从诞生,发展到衰亡的全过程.
参考文献
[1]中国林业科学研究院编.面向21世纪的林业.中国农业科技出版社,1998.249、252
[2]杨建新.海水中的盐是怎样形成的?百科知识.2004(6):33~34
[3]刘本林.海平面下降:地球水陆变迁的历史趋势——兼论前寒武纪生物大爆发的成因,世界科学.2004(5):39~42
[4]黄瑞采.土壤学.科技卫生出版社,1958.151~152、245、227
[5]杨宝根.未来1000年人类科技发展方向.百科知识.1996(12):16~17
[6][美] 邹豹君.大环境地理学.中国友谊出版公司,1991.16~17
[7]参考消息.暴雨增多与全球变暖相吻合.1995-9-26
[8]科技文摘报.本世纪年均降雨量呈上升趋势.1999-07-23
[9] 科技文摘报.地球之水天上来.1997-06-06
2、极端气候产生的原因
全球气候变暖10原因
拂晓的朝霞越过山峰洒在位于蒙大纳国家冰川公园的湖上。因为温度的上升, 世界上的许多淡水冰川都在缩小,还有许多冰川已经消失了。 全球变暖已经成了一个热门话题。地球越来越热丝毫没有减缓趋势,地球气候一直在改变着,但是这种改变是如何发生的,我们人类在这个过程中又扮演了什么角色,这些仍然是一个未解的谜。
1.20世纪90年代是有记录以来最暖的十年
毫无疑问我们这个星球正在升温,在上个世纪全世界的平均温度大约攀升了0.6 摄氏度。北半球春天的冰雪解冻期比150年前提前了9天,而秋天的霜冻开始时间却晚了10天左右。
20世纪90年代是自19世纪中期开始温度记录工作以来最温暖的十年,在记录上最热的几年依次是:1998年,2002年,2003年,2001年和1997年。
2.本世纪末全球温度还将上升1.6到5.5摄氏度
由多国所做的北极气候影响评估(ACIA)报告最近宣称,在阿拉斯加、加拿大西部和俄国东部,这些地区的平均温度在过去50年上升了3到4摄氏度,这种上升幅度几乎是全球平均上升幅度的两倍。而阿拉斯加(美国最北部的城市)的平均温度在这30年中上升了2.5到3摄氏度。
联合国的气候变化政府座谈小组(IPCC)预测,到本世纪末全球温度还将上升1.6到5.5摄氏度。
3.每10万年是全球冷暖交替周期
在过去的几百万年间地球一直在寒冷和温暖之间做周期性的交替变动,大概每10万年是一个周期,交替活动主要由日照控制,而地球的日照量是由它的轨道和天体的方位决定的。
从前这些变化发生的也很迅速,科学家希望从这些变动的分析中可以获得更多关于当今气候变化的信息。在大约7万到1.15万年前的冰河时代后期,冰川覆盖了北美和欧洲的大部分地区,但是在那个时期仍然发生了很突然的有时甚至是很猛烈的气候变化。格陵兰冰核表明,该地区的表面温度在10年时间内增加了9摄氏度。
科学家从哪儿可以找到有关过去气候变化的线索呢?传说从一些残留的材料比如流动冰、冰碛、富含花粉的泥土、石笋、珊瑚礁、珊瑚树和产生精微有机体壳的海洋沉淀物中可以发现一些蛛丝马迹。而且人类历史也提供了一些线索,比如一些古老文字和题字碑铭的记录,园艺和酿酒记录,以及一些著名航海事件的航海日志。
4.北极海冰区域大约每10年收缩9%
温度上升对于位于世界顶端充当“空气调节器”的北极冰有着剧烈的冲击,从1978年以来,北极区的海冰区域大约每10年收缩9%,而且还越来越薄了。
ACIA预测,本世纪末北极区夏天的海冰有一半将要融化,同时北极地区的温度将上升4到7摄氏度。
长期以来,格陵兰厚重的冰床蓄积着足够海平面上升大约7米的融解水。ACIA气候模型预示,重大的冰床融解事件将贯穿整个21 世纪。
大量的淡水被阻隔在世界许多溶解的冰川里。当蒙大纳的国家冰川公园在1910年建成时,它拥有150座冰川,而由于冰川的快速缩小现在残留下来的不足30座。热带冰川面临着更大的麻烦,坦桑尼亚的乞力马扎罗山5895米高的顶峰上的积雪自1912年以来已经融化了80%,在2020年将完全消失。
5.海平面上世纪平均上升了10到20厘米
在地球长期的地质史上海平面曾经上升和下落过许多次。根据IPCC的调查,全球平均海平面在上个世纪上升了10到20厘米。
IPCC的2001年度报告指出,海平面到世纪末可能上升10到89厘米。这种上升可能会对沿海居民造成重大影响。海平面上升50厘米会直接导致海岸线后退50米。
全世界大约1亿居民居住在平均海平面1米之内区域。海平面仅仅上升10厘米就可能淹没许多南太平洋海岛,美国的佛罗里达和路易斯安那都将处在危险之中。印度洋国家马尔代夫最高海拔仅仅为2.5米,围绕首都马累的一道防波堤建筑一直受到上涨潮汐的攻击。
一只北极熊行走在加拿大Wager海湾的岩石地面上。北极最吸引人的大动物群——北极熊正面临着来自全球变暖的严重威胁。
6.全球变暖将导致极端天气情况更加频繁
海洋循环系统,即大家熟知的海洋传送带主要通过移动热带热量到地球各地来调节全球气温。全球变暖可能通过融化冰川导致淡水的注入而改变这个系统的平衡。
气候模型表明,全球变暖可能导致更加频繁的极端天气情况。强烈的飓风和猛烈的风暴还会威胁到沿海社区,而热浪,火灾和天旱也可能变的更加普遍。
7.温室气体急剧增加,百万种动植物走向灭绝
从19世纪60年代以来,日益增强的工业化和森林面积的缩小使大气中二氧化碳的含量增加了万分之一,而且北半球的气温也随之上升。而温度和温室气体的增加自20世纪50年代以来变的更加急剧。
水蒸气是最重要的温室气体。二氧化碳、甲烷和一氧化二氮也包含热量,而且会保持地球的温和气候在寒冷地带的平衡。人类活动,比如燃烧矿物燃料和砍伐森林,迅速导致这些气体的集中,甚至超过了植物和海洋吸收它们的速度。这些气体在大气层中成年累月的聚集,即便现在完全停止释放这些气体也不可能停止它们所导致的变暖趋势。
最近一份研究表明,至2050年,由人导致的温度上升将加剧,那时排放到空气中的二氧化碳和其它温室气体将使不下百万种的地球陆地植物和动物走向灭绝。
8.南北极首先遭殃
在北极这种变暖气候的影响已经出现了苗头。沿海的当地社区报告,越来越短的海水结冰期已经无法调节海洋风暴以及它们所带来的破坏性的海岸侵蚀。当永久冻结带的融化给道路和其它下部构造带来严重破坏时,冰雪融化的增加也导致河流上升,一些居民社区不得不从历史的海岸线上搬走。
海冰的消失将毁灭一些适应了这种环境的物种,譬如北极熊,北极环斑海豹和南极企鹅。
9.生物的生理时间提早了
研究发现,许多欧洲植物的开花时间比之20世纪50年代时提早了一个星期,而落叶时间却推后了5天左右。
生物学家报告,许多鸟和青蛙的繁殖时间也比正常季节提前了。对35种不迁移蝴蝶的分析表明,其中三分之二比之几十年前向北延伸了3.5到240公里。
随着一些藻类和附着的有机体的消失,而且在风平浪静阳光充足的日子里水温上升到29.5 摄氏度以上,全世界的珊瑚礁都呈现出变白的趋势。科学家担心,迅速的气候变化可能会抑制许多物种在这种复杂的相互依赖的生态系统之内的适应能力。
10、地球变暖所带来的并非全是消极的
地球变暖所带来的后果也并非全是消极的。热量可能会向一些气候寒冷的地区倾斜,这对于北半球巨大的农业区域来说将是有利的。北极运输和资源的开发也将变的更加可行。
但许多物种包括人类在内将受到重重的打击。最容易受到攻击的就居住在最北部的居民,那些人沿海而居,靠少有余粮的农场经营为生,他们将不得不忍受正在改变中的气候的反复无常的攻击。
回答者:王逸风 - 助理 三级 11-22 17:24
人类活动尤其是石油燃烧等排放大量的二氧化碳
还有就是臭氧层的破坏导致地球上的紫外线增加
回答者:boblan2 - 魔法学徒 一级 11-22 17:28
*****************全球气候变暖*******************
引起全球气候变暖的原因很多,它们对全球气候变暖所起的作用和机理仍在科学家的研究之中。但是大气污染毫无疑问是造成全球气候变暖的重要原因之一。由于工业化进程的加快和人类活动的加剧,大气中污染物的种类和浓度都在增加。在众多的大气污染物中,科学家们发现大气中二氧化碳浓度的升高和全球气温变暖之间有很紧密的内在相关联系。据资料介绍,从地球上无数烟囱、汽车排气管排出的二氧化碳,约有50%留在大气里,其余大部分被海水吸收,小部分被植物吸收。实测资料表明,从1958年到1970年,大气中的二氧化碳年平均浓度从310ppm上升到320ppm。
除了二氧化碳,其它一些大气污染物也会引起全球气候变暖,如:甲烷、一氧化二氮、卤代烃等。下表是科学家们对大气中微量气体增加及对全球平均气温影响的预测。
微量气体 工业化前浓度 2000年浓度 △T(℃)) 2030年浓度 △T(℃))
二氧化碳 280ppm 380ppm 0.96 470ppm 1.19
甲烷 0.7ppm 2.1ppm 0.30 2.94ppm 0.42
一氧化二氮 0.21ppm 0.31ppm 0.12 0.33ppm 0.13
F-11 0ppm 0.41ppm 0.06 1.03ppm 0.15
F-12 0ppm 0.55ppm 0.08 0.93ppm 0.14
F-113 0ppm 0.08ppm 0.01 0.32ppm 0.05
三、二氧化碳为什么会影响全球气候
二氧化碳是一种无毒的气体,对人体无显著危害作用,但它却能改变大气的热平衡。大气中二氧化碳含量的增加不影响太阳辐射穿过大气层。但由于二氧化碳能吸收地球的红外辐射,会引起近地面大气温度的增高。近地面大气变暖会使地面蒸发增强,造成大气中的水汽增多。大气中的水汽增多又会使近地面大气对地球红外辐射的吸收进一步增强。如此相互作用,由于大气中二氧化碳的增加改变了原有的大气热平衡,造成了全球气候变暖。专家估计:如果大气中二氧化碳含量增加25%,近地面气温将会增高0.52.0C;如果大气中的二氧化碳含量增加100%,近地面气温将会增高1.56.0C。如果这种估计正确,到二十一世纪中期以后,二氧化碳对全球气候造成的影响就不可被忽视了
回答者:ayue728 - 助理 三级 11-22 17:28
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。近百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。
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一半。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为 2.51 吨,约占全球总量的 13.6%。
3、全球变暖为什么会导致极端气候?
原因:由于温室效应不断积累,导致地气系统吸收与发射的能量不平衡,能量不断在地气系统累积。
当全世界平均温度升高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。
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。
(3)极端气候事件原因扩展资料
气候变暖因素
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。
4、近年来这么多极端天气的原因是什么?
近年来这么多极端天气的原因是两极冰盖融化致全球极端天气增多。
2019年,一个国际研究团队报告,随着南极和北极的冰盖继续融化,全年全球各地的极端天气事件可能会更多、更严重。
根据他们的模型,随着全球变暖,来自格陵兰和南极冰盖的大量融水将进入海洋,会对洋流造成严重破坏,进而导致更多的极端天气事件,每年的温度变化也会变动更大。
(4)极端气候事件原因扩展资料
气象台4个气象预警齐发:
中央气象台7月17日06时继续发布高温黄色预警,同时发布暴雨黄色预警;水利部和中国气象局7月16日18时联合发布橙色山洪灾害气象预警;自然资源部与中国气象局7月16日18时联合发布地质灾害气象风险预警。
据预计,7月17日08时至18日08时,黄淮南部、江淮大部、湖北大部、湖南西北部等地部分地区有大到暴雨。与此同时,37℃以上的高温天气也将在福建、江西、湖南、广东等部分地区扩展开。
5、什么是极端气候事件?
当某地的天气、气候出现不容易发生的"异常"现象,或者说当某地的天气、气候严重偏离其平均状态时,即知意味着发生"极端事件"。世界气象组织规定,如果某个(些)气候要素的时、日、月、道年值达到25年以上一遇,或者与其相应的30年平均值的"差"超过了二倍均方差时,这个(些)气候要素值就属于"异常"气候值。出现版"异常"气候值的事件就是"气候极端事件"。干旱、洪涝、高温热浪和低温权冷害等事件都可以看成极端气候事件。
6、世界极端气候现象有什么?世界极端气候现象的原因是什么,进一步恶化有什么危害?
1 保护环境,制止全球变暖。
2 修建防护措施,如建大坝、修水库、建防洪堤等。
3 监测到位,及时预报,减少伤害。
4 节约资源,研发绿色新能源。
5 加大宣传,普及极端气候知识,减少伤害
7、什么是极端气候和极端天气事件?
极端气候:当某地出现的统计学小概率天气、气候“异常”现象,或者说当某地的天气、气候严重偏离其平均状态时,即意味着发生“极端气候”。世界气象组织规定,如果某个(些)气候要素的时、日、月、年值达到25年以上一遇,或者与其相应的30年平均值的“差”超过了2倍均方差时,这个(些)气候要素值就属于“异常”气候值。出现“异常”气候值的气候就称为“极端气候”。干旱、洪涝、高温热浪和低温冷害等都可以看成极端气候。
极端天气事件:是一种在特定地区和时间(一年内)的罕见天气事件。“罕见”的定义有多种,极端天气事件的罕见程度一般相当于观测到的概率密度函数小于第10个或第90个百分位点。极端天气特征因地区不同而异。单一的极端事件不能简单地直接归因于人为气候变化,因为极端事件可能会自然发生。当一种形态的极端天气持续一定的时间,如某个季节,它可归类于一个极端气候事件,特别是如果该事件产生一个平均极值或总极值(如某个季节的干旱或暴雨)。
(引自中国气候变化网)
8、极端天气事件频发,其原因究竟何在?
我认为主要原因是因为全球温度变暖。
极端天气气候事件为何多发频发?会造成什么影响呢?
据专家分析,主要原因是因为全球变暖,首先是森林等植被大面积毁坏,随着社会的发展,越来越有很多人随意砍伐植物,导致大面积被损坏,无法再次生长。其次是全球的人口剧增,我们都知道二氧化碳是导致气候变暖的一个原因,这样多的人口排放的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,同时,这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡,加上现在大气污染也非常严重,汽车尾气,工业气体等有的没有经过过滤都排放到大气中,严重污染了大气,环境污染导致气候变暖的主要因素之一 。
当气候变暖就意味着地球表面水的蒸发量增大,大量的水汽融到空气当中,形成雨滴暴雨、洪涝,地面的温度也越来越高,从而导致一些地区出现干旱、沙尘暴的现象,旱涝等灾害出现的频率也会增加 ,而且强度增大,大范围极端天气气候事件给生活、生产带来了严重影响。
近年来我们的自然灾害越来越频繁,人类也在遭遇着惩罚,我觉得我们应该加强对环境保护的意识,是迫在眉睫需要解决的问题,尽量避免使用一次性饮料杯、泡沫饭盒、塑料袋和一次性筷子,减少垃圾的产生,要学会爱护花草树木,不能随意乱砍乱伐,不能破坏生态环境,坚持用绿色产品,还要选择绿色出行,我们要共同爱护共同的家园,只要地球不被破坏,我们才能更好的生存,否则最后受伤的还是我们人类自身。保护环境,人人有责,我们一起努力吧!
9、为什么世界极端气候频繁出现
主要是大气环流的异常,比如:厄尔尼诺现象、拉尼娜现象造成的。
另外与人类的破坏有关。老天爷在惩罚人类。所以要讲人地和谐。