人类活动影响气候变化的主要表现
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人类活动影响气候变化的主要表现
最初,主要表现在由于人类活动影响了下垫面的面貌,改变了下垫面的粗糙度、反射率和水热平衡等方面,从而引起局部地区气候的变化,随着人类社会的发展,其影响的广度和深度日益增加,人类活动的影响就日益重要。
人类的各种各样的生产和生活活动,增加了全球大气的污染,影响了地球大气对太阳辐射能的反射和散射作用,减弱了入射的太阳辐射数量,从而导致气温的降低。
随着工业的发展,工业交通和生活上各种燃料的燃烧,大气中的二氧化碳的含量不断增加,据计算,从1860-1970年大气中的二氧化碳的含量约增加了10%。二氧化碳能透过太阳的短波辐射,强烈地吸收地面的长波辐射,所以,它对地面起着保温作用。大气的“温室效应”的强弱与二氧化碳的浓度有密切的关系。二氧化碳浓度增加,“温室效应”的作用也增强,低层大气-对流层的温度将升高。到2009年全球大气中二氧化碳的含量将达400ppm。据此计算,全球大气的平均温度将升高近l℃,到2040年,将升高约2℃。
燃料燃烧后排出的烟尘微粒和自然植被被人类破坏后为大风所刮起的尘埃,以及其它人为原因所造成的尘埃,增加了大气中的烟尘、微粒的数量。其中有许多半径小于20微米的气溶胶粒子,悬浮在大气中,犹如一把阳伞遮住了阳光,减弱了太阳辐射,导致地面气温降低。同时,大气中的烟尘微粒又提供了相当丰富的凝结核,创造了降水形成的有利条件,增多了降水的机会。降水的增加,对地面的气温也起到了冷却作用。
随着工业的发展,大量的废油排入海洋,形成一层薄薄的油膜散布在海洋上。这层油膜能抑制海面的蒸发,阻碍潜热的释放,引起海水温度和海面气温的升高,加剧气温的日、年变化。同时,由于蒸发作用减弱,海面上的空气变得干燥,减弱了海洋对气候的调节作用,使海面上出现类似于沙漠的气候。因而,有人将这种影响称为“海洋沙漠化效应”。
总之,人为因子对气候的影响是复杂的。但其影响主要是通过以下三条途径进行的:一是改变下垫面的性质;二是改变大气中的某些成份(二氧化碳和尘埃);三是人为地释放热量。这些影响的效果又互相不同,有的增暖,有的冷却,有的增湿,有的变干。而这些影响又是叠加在自然原因之上一起对气候产生影响,且各个因子之间又互相影响,互相制约。因此,人类活动影响气候变化的过程更加复杂化了。正是由于这个原因,我们目前还不能了解人为影响所可能产生的净效果。故为了掌握气候变化的规律和进行气候预测,弄清人为因子在气候变化中的作用是十分必要的。
人类诞生几百万年以来,一直和自然界相安无事。因为人类的活动能力,也就是破坏自然的能力很弱,最多只能引起局地小气候的改变。但是工业革命以来情况就不一样了,因为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减薄。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,无形中闯下了弥天大祸。这些弥天大祸看起来似乎是天灾,实际上却不折不扣是人类自己造成的人祸。这也就是地球大气对人类进行的可怕的报复,大自然是决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卢,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含量将比工业革命前增加一倍。科学家们预测,那时全球平均气温将会上升1.0℃
-3.5℃,将引起极冰融化,海平面上升15-95厘米,淹没大片经济发达的沿海地区。另外还会引起其他一系列问题,事关重大。因此世界各国领导人才坐到一起,共同商讨削减CO2的排放量问题。
如果二氧化碳含量比现在增加一倍,全球气温将升高3 ℃~5 ℃,两极地区可能升高10 ℃,气候将明显变暖。气温升高,将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高,自然灾害加剧。更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。20世纪60年代末,非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草,牲畜被宰杀,饥饿致死者超过150万人。
气温升高不可避免地使极地冰层部分融解,引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果海平面升高1 m,直接受影响的土地约5×106 km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5 m以下地区都将受到影响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。同时,对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游的环境急剧恶化。
全球气候变暖已经是不争的事实,如何应对气候变暖对人类生存环境的挑战,是正在北京召开的气候变化国际科学讨论会的主题之一。世界气象组织秘书长奥巴西教授指出,气候变化让我们又多了一个立即采取紧急行动的理由。
当前最急迫的是我们对于全球变暖还缺少基本的认知,气温升高到底会改变些什么。中国气象局气候变化特别顾问丁一汇说,气候变暖将会带来一些有利的影响,如:温度升高使中纬度的一些地区存在着作物增产的可能;全球木材供应可能会增加;对某些缺水地区的居民来讲,可用水量可能增加;中高纬度地区居民因冬季寒冷的死亡率降低;由于出现暖冬,取暖所需能源减少。但是对国民经济的影响将是以负面影响为主。
种植业首当其冲受到冲击。气候变暖使蒸发加大,如果降水量不明显增加,将会使我国农牧交错带南扩。东北与内蒙古相接地区农牧交错带的界限将南移70公里左右,华北北部农牧交错带的界限将南移150公里左右,西北部农牧交错带界线将南移20公里左右,草原的面积将因此增加。但农牧过渡带是潜在的沙漠化地区,沙化威胁巨大。
气候变暖后,土壤有机质中的微生物分解将加快,造成地力下降,需要施用更多的肥料;气候变暖同样对昆虫、杂草有利,这使得农药和除草剂的施用量增大。
水将变得更少更脏。全球变暖会影响整个水循环过程,可能使蒸发加大,改变区域降水量和降水分布格局,增加降水极端异常事件的发生,导致洪涝、干旱灾害的频次和强度增加,以及使地表径流发生变化。
我国七大流域天然年径流量整体上呈减少趋势。其中,长江及其以南地区年径流量变幅较少;淮河及其以北地区变幅最大,以辽河流域增幅最大,黄河上游次之,松花江最小。全球变暖还使得我国各流域年平均蒸发增大,其中黄河及内陆河地区的蒸发量将可能增大15%左右。
在干旱年份,气候变暖引起的缺水量将大大加剧我国华北、西北等地区的缺水形势,对农业灌溉用水的影响远远大于对工业用水和生活用水的影响,尤其是在降水减少和蒸发增加的地区。预计2010——2030年西部地区缺水量约为200亿立方米,2050年将缺水100亿立方米。全球变暖将使降水变率随着平均降水量的增加而发生变化,蒸发量也会因全球平均温度增加而增大,这可能意味着未来旱涝等灾害的出现频率会增加。
由于蒸发量加大,河水流量趋于减少,河流原有的污染程度可能会加重,特别是在枯水季节。同时,河水温度的上升,也会促进河流里污染物沉积、废弃物分解,进而使水质下降。