很多人知道气候变暖主要源自_气候变暖的成因起源于的假说

2024-09-23 14:50:58

1.气候变暖

2.全球变暖为何会引起一系列的异常天气的产生

3.与天然气水合物分解有关的海底滑坡和气候突变

4.对气候变暖的理解

5.全球气候变暖的原因

很多人知道气候变暖主要源自_气候变暖的成因起源于的假说

目前，关于全球气候变暖的事实已为人们普遍接受。据研究，本世纪80年代气候变暖最为明显，近百年5次平均气温最高的年份均出现在这10年里。但是，有关气候变化的原因、趋势及其对全球生态环境的影响如何?目前存在着一些不同的认识。这些认识大致可以归为两种。

一种观点认为，全球气候变暖与“温室效益”(greenhouse effect)有直接关系。由于全球工业化进程的加速，向大气中排放的温室气体(包括二氧化碳、甲烷、氟里昂、氮氧化合物等)的含量迅速增长，阻挡了地面辐射热的散失，致使大气温度升高。根据近30多年来的观测结果，人们对大气中二氧化碳含量的时空变化已有所了解。据研究，在工业革命以前，大气中的二氧化碳含量的体积分数约为(270～290)×10-6，而现在大气中二氧化碳含量的体积分数已增加到340×10-6。尽管世界各地上空的二氧化碳含量有所不同，但有两点则是共同的。一是，大气中二氧化碳含量在逐年增加，其年度变化率比较一致。二是，各地二氧化碳含量具有明显的季节变化。据科学家的研究表明，大气中二氧化碳含量的体积分数正在以每年0.8×10-6的速度增长。有人估计，按此速度在今后50年内大气中的二氧化碳的含量将比工业革命以前增加1倍，由此而引起的大气温度将升高1.5～3.0℃，地球气候将产生明显的变化。据间气候变化专业委员会的预测，如果人类对环境不取任何保护措施，100年以后全球地面气温将增加4℃多，海平面每10年升高3～10cm，到21世纪末将升高0.3～1.0m。甚至有的科学家认为，今后50～200年内由于全球气温升高，南极西部冰的融化可能导致海平面上升5m，地球上可能出现像中生代那样的世界性的动物灭绝。尽管这些预测都有一定的根据，但又都是不确定的。人们现在可以肯定的是，大气中二氧化碳含量在迅速增加，气候在变暖，如果这个过程继续下去的话，地球气候无疑将发生明显的变化。

另一种观点认为，目前的气候变暖与“温室效应”并无直接的关系。它与地球上一个温和的冰后期一致，也许是19世纪末结束的“小冰期”的后果。也就是说，全球增温是地球气候循环中的自然现象。关于全球变暖的发展趋势，他们根据极地区域冰核中氧同位素资料，推测出地球气候的自然循环，认为目前地球气候处于自然冷却期，这将抵消二氧化碳的影响。还有人指出，地球上已知的化石燃料只够使用100～200年，人类不可能无休止地使用化石燃料；同时考虑到海洋、植被等对二氧化碳的吸收能力，全球二氧化碳循环将达到新的平衡。在这种情况下，今后地球生态环境会发生明显的变化，但不可能会招致毁灭性的灾难。但是，这种说目前尚缺乏较多的证据，也无法否定全球增温与大气中二氧化碳含量增加相吻合的事实。因此，迄今多数科学家相信“温室效应”理论。但是，这个理论有一个关键问题还没有解决，这就是海洋在全球二氧化碳平衡中的作用问题，即海洋吸收、储存和转移大气中二氧化碳的能力有多大?海洋对大气中二氧化碳增加的反馈作用如何?等等。

研究表明，大气中的二氧化碳通过海—气界面进入海洋，并通过海洋中各种化学的、物理的和生物的过程吸收、储存和转移。因此，海洋对大气中二氧化碳含量的变化起着重要作用。据初步估计，人类每年向大气中排放的二氧化碳，大约有一半进入海洋。海洋在吸收和储存二氧化碳方面，是通过化学和生物的作用，把大气中的二氧化碳转化为碳的化合物。海水的二氧化碳化合物形态主要是碳酸(H2CO3)，而海洋植物对二氧化碳的利用，以及碳酸钙、碳酸镁等的形成，都会直接影响海水中二氧化碳的含量。观测表明，二氧化碳在海洋中的垂直分布变化很大，海洋表层中二氧化碳的储存量占整个海洋中的二氧化碳含量的85％，而占海洋体积90％的中、深水层二氧化碳储存量仅占15％。这说明海洋中尚具有储存二氧化碳的巨大潜在容量。研究还表明，海洋中的二氧化碳与大气中的二氧化碳并不处于平衡状态，这与海洋的物理过程有关。例如，在北纬50°的大西洋，二氧化碳从大气进入海洋，那里的表层海水向北冰洋方向流动，水温迅速降低，二氧化碳在海水中的溶解度增加，海—气之间二氧化碳不平衡加剧，使大气中更多的二氧化碳进入海洋。而在赤道太平洋，由于深层冷水涌升到温度较高的海面，海水中二氧化碳出现过饱和，此时海洋便向大气释放二氧化碳。初步估计，海—气之间这种二氧化碳交换速率，大约每年每平方米为20mL二氧化碳。另外，据估算海洋储存二氧化碳的能力，仅溶解碳(不包括颗粒有机碳和无机碳)一项，大约为大气储存能力的56倍。

海洋对大气中二氧化碳的另一个重要影响，是碳的运输和转移在海洋二氧化碳分布和海—气之间交换速率所起的控制作用。它包括水平运输和垂直转移，主要取决于海洋环流、生物生产力和物理—化学过程。现已发现，其中生物过程的贡献尤为重要，特别是所谓的“生物泵”在垂直转移过程中发挥了重大作用，它促进了碳从海表层向深层的转移。研究表明，生物的初级生产主要限于真光层，浮游植物在那里进行光合作用吸收二氧化碳，并将其转化为颗粒态，即浮游植物细胞，然后通过食物链逐级转化为更大的颗粒。而在中层带则由浮游动物的活动所控制。因此，海洋碳的垂直转移主要依靠浮游动物的碎屑和粪粒来完成。另外，由于在光合作用的过程中同时有大量的产品以溶解有机碳的形式释放到海水中，它又可以被异养微生物利用转化为颗粒有机碳，所以溶解有机碳在化学过程中也起着不可忽视的作用。

研究还表明，海洋中碳酸盐(主要碳酸钙和碳酸镁)的形成和沉积是碳转移的另一个途径。碳酸钙和碳酸镁的表现溶度积与海水的温度、盐度、压强有关，但研究发现，温度和盐度并不是影响海水碳酸钙饱和度的主要因素，决定的因素是碳酸根。而影响碳酸盐浓度主要是海水中的二氧化碳浓度。

尽管目前关于海洋对大气中二氧化碳的作用研究已经取得了不少重要成果，但是还有许多的未知领域有待进一步探讨。因此，在全球变化研究中已经把它作为全球海洋通量研究的主题列入，以确定和深入了解在全球尺度海洋控制碳及其有关生源要素通量变化的过程，估计海洋与大气、海底和陆架界面间的交换量，进而为研究和预测长期气候变化服务。

气候变暖

气候变化的原因

引起气候变化的原因是因为大气中温室气体的增加。大气的 99%由 78%的氮气和21%的氧气组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。在剩下的1%的大气中有一小部分的气体（包括二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、臭氧、水蒸汽、卤烃等）被称为温室气体。这些气体能够使地球保持温暖。太阳辐射穿过大气，大部分被地表吸收，并使之升温。一部分被大气和地表反射。同时地表发射红外线，一部分穿过大气层，一部分被温室气体分子吸收，再发射。这一过程使地球表面和接近地表的大气保持温暖。如果没有温室气体，地球会比现在低30度。

但是人类的活动产生了过多的温室气体，导致全球气候变暖。间气候变化调查组 (IPCC) 在1996年关于气候变化的陈述是：“具有可辨别的人类对气候的影响”，而2001年陈述则改变为：“最近50年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的”。可见对“人类活动是造成气候变化的原因”这一认识越来越肯定。温室气体增加的原因主要是，由于人类燃烧燃料如煤、石油和天然气等产生二氧化碳和森林遭到破坏降低了植被吸收二氧化碳能力所致。这些原因已经为人们所公认和接受。

最新的研究还发现，森林大火可能也是造成温室气体增加的重要原因之一。美国的研究人员发现：发生于19年、1998年干旱期间的森林大火是造成大气中过量甲烷、二氧化碳和一氧化碳的主要原因，这超过了先前预测的在此期间燃烧燃料和其他原因所产生的这些气体的量。结合使用卫星数据和计算机建立的气候模式，他们发现过量排放的温室气体中有60%来自于东南亚，30%来自中、南美洲，10%来自于欧洲、亚洲和北美洲的森林繁茂地区。排放量的增加与印度尼西亚、中美洲、亚马逊的部分地区、北部和南部非洲以及北美洲、欧洲和亚洲的干旱引起的森林大火有关。这次干旱是由厄尔尼诺的南部震荡、太平洋洋流的周期性逆转引起的，致使全球气候陷入混乱之中。

关于全球气候变化的关键阐述

全球温度在过去300年上升超过了0.7℃，因此气候变化已经发生。20 世纪温度增加了 0.5℃。最严重的变暖发生在 1910-1940年间和16年至今。

最近1000年内，90年代是最温暖的，5个最温暖的年度有4个发生在90年代。1998年是1861年有记录以来全球最温暖的一年。1995年是225年以来炎热天数最多的一年，超过20℃的天数为26天。而冷天的数量（平均温度低于0℃）则从20世纪以前的每年15-20天，减少到最近几年每年大约10天。

北半球的冰雪覆盖量自1960年减少了大约10％，山脉冰川在20世纪期间明显退缩，北极的冰雪厚度在过去的40年间已经丧失了近40%。

气候变化导致全球海平面在过去100年中平均上升了0.1～0.2米。20世纪，平均每年上升1～2毫米，预计1999-2100年，上升0.09～0.88米，比20世纪高2～4倍。

世界大部分地区降雨明显增加，北半球的中高海拔区每10年增加0.5％～1％，严重降雨发生率增加了2％～4％。亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。

21世纪后半叶，中高北纬度地区和南极洲冬季降雨量将增加。同时，澳大利亚、新西兰和南太平洋岛屿，中美洲、南部非洲冬季降雨量很可能会减少。

目前已有迹象表明生物多样性开始在对全球气候变化作出反应。

亦更有可能发生与“热”相关的疾病和死亡。由昆虫和啮齿动物携带的传染性疾病会被更广泛地传播到以前没有这种疾病的地区。

如果全球气候变化趋势持续地不减退，全球变暖将威胁我们人类的健康。威胁城市、农场、森林、沙滩和湿地以及其他自然栖息地。

气候变化对生物多样性的影响

从赤道到两极的动植物都感受到了气候变化的影响。全球变暖的另一个明显的后果是春天提早到来。植物开花、卵孵化，青蛙产卵都在提早。在英国，蝴蝶在春天的出现较20年前平均提前了6天。在欧洲，树木呈现秋色的时间每10年晚0.3到1.6天，许多迁徙的鸟类正在改变它们的旅行日程。越来越多的研究显示，动植物为了适应气候的变化，正不断地改变着其活动范围和行为。许多情况下，这样的变迁正在引起生态混乱。例如，迁徙的鸟类到达欧洲的时间太晚，以致其产下的后代错过了毛虫生长旺季。

动植物对全球气候变化的反应包括：地理分布、生理、生活周期、迁徙习性和栖息地发生改变，生存能力降低等。例如，哥斯达黎加的鸟类濒临威胁，坦桑尼亚和印度尼西亚的蚊子向高海拔地区扩展，加利弗尼亚的蝴蝶栖息地在丧失，不能耐受霜冻的植物上升到新的海拔高度，英国彩龟后代的性别比例受到7月平均温度升高的影响。气候变化最显著的指示物之一的珊瑚礁，目前正发生大规模白化现象，尤以1998年的情况最为严重，估计导致世界上16％的珊瑚死亡。

美国的大部分鸣禽转移其分布区，并提早迁飞。因为鸣禽在维持生态系统中有重要作用，这种变化可能导致生态系统失去平衡。按照目前气候变化情况来看，一些脆弱的生态系统如落基山的高山草甸、沿海湿地和河口可能会消失。东北地区以枫树为主的硬木林将让位于青冈和针叶树为主的森林。

随着全球变暖的推进，许多生态系统面临崩溃。一项新的研究表明，将要灭绝的物种比预计的要早？，但由于它们赖以生存的生态系统变得难以识别，所以会处于一个混乱时期。气候变化将会“新的寄主和、新的捕食动物和被捕食动物组合到一起。”

由于海平面上升导致的沿海洪水、地表坍塌、河口三角洲等灾害，使人类活动的范围减少，野生动物栖息地被破坏。海平面上升更危及到一些沿海国家或地区的存在。美国马里兰州的 Chesapeake Bay 是美国最大的河口。上个世纪上升了1英尺，其中一些原因是抽取地下水；另一些很可能是全球变暖所致。其中的 Blackwater 国家野生动物庇护所的湿地被海水淹没，自1938以来，1/3的 Blackwater 湿地已经消失，剩下的部分可能在30年内消失。湿地正在变成水域，消失的速度远远大于新的湿地形成速度。佛罗里达州150万公顷的 Everglades 国家公园现在被称为“美国最濒危的国家公园”，因为海水正在侵蚀当地人依赖的淡水沼泽地。目前一个宽阔的环形红树林像水坝一样将淡水沼泽地和海洋分开。如果红树林屏障增长速度不如海水水位增长快，或者被台风破坏，淡水沼泽地就会逐渐被海水湿地取代。

气候变化和野生动物疾病

很多野生动植物病原体对温度、降雨量和湿度非常敏感，这些因素的共同作用可能会影响到生物多样性。气候变暖可以增加病原体生长率和存活率、疾病的传染性以及寄主的易受感染性。定向的气候变暖对疾病的最明显的影响与病原体传播的地理范围有关。多世代循环的病原体世代的数量和其他病原体的季节性增长，在气候变化的条件下可能通过2种机制增加--更长的生长季节和病原体生长速度加快。气候变化最有可能影响在陆地动物身上传染的病原体的自由生长的阶段、媒介阶段或带菌者阶段。

科学家认为，最近几十年气候变暖导致了带菌者和疾病在纬度上的转移，这个说得到了实验室研究和实地研究的支持。这些研究表明：（1）节肢动物带菌者和在低于临界温度的时候死亡或无法生长；（2）随着温度的升高，带菌者的繁殖速度、数量增长和咬伤动物的次数也增加了；（3）随着温度的增加，的生长速度加快，传染期加长。最近，厄尔尼诺--南方涛动的变化已经明显影响到了海洋和陆地的病原体，包括珊瑚虫病、牡蛎病原体、作物病原体、里夫特裂谷热和人类霍乱。气候变暖以几种不同的方式已经并且将要改变疾病的严重性或流行性。在温带，冬季将会更短、气温将会更温和，这就增加了疾病的传播率。在热带海洋，夏季更加炎热，可能使寄主在热度的压力下更加容易受到影响。危及两栖动物的壶菌、鱼类冷水病和昆虫真菌病原体等几种类型的疾病随着温度的升高，其流行的严重性将会降低。

应对全球气候变化，减少生物多样性丧失

全球变暖已经成为不可逆的事实，紧接下来的10年、20年或更长的时间，我们将逐渐地越来越明显地体会到全球变暖的影响。因此我们需要制定长期规划和其他策略，以尽量减少全球变暖对生物多样性和我们人类自己的冲击。这需要、行业、社团和个人共同努力来应对这个十分紧迫，而涉及范围又十分广泛的工作。例如由于物种分布范围和迁移路线随气候变化的改变，在现有条件下建立起来的自然保护区体系，可能因为受气候变化的影响而失去保护很多物种的效力，因此我们需要更大的保护区体系。在保护区的设计中，在诸如位置选择，保护区面积、区域划分，建立走廊等问题上，需要考虑到可能发生的气候因素所产生的变化和影响，对此作出相应的反映。

加强物种分布和种群变化的监测，将有助于我们及时了解这些变化，并取必要的保护措施。

全球变暖为何会引起一系列的异常天气的产生

温室气体

大气中由自然或人为产生的能够吸收和释放地球表面、大气和云所放射的热红外辐射的气体成分，是导致温室效应的主要原因。地球大气中主要的温室气体是水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮气候系统是由五个主要部分组成的高度复杂的系统：大气、水圈、冰雪圈、地表和生物圈，以及它们之间的相互作用。气候系统随时间演变的过程受到自身内部的动力学影响，以及受到外部强迫的影响，如：火山爆发、太阳活动变化，还受到人为强迫的影响，如：不断变化的大气成分和土地利用变化。

气候系统是由五个主要部分组成的高度复杂的系统：大气、水圈、冰雪圈、地表和生物圈，以及它们之间的相互作用。气候系统随时间演变的过程受到自身内部的动力学影响，以及受到外部强迫的影响，如：火山爆发、太阳活动变化，还受到人为强迫的影响，如：不断变化的大气成分和土地利用变化。

气候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。气候变暖

气候变暖是由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐并将其焚烧时产生的等多种，由于这些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，既危害自然的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。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气候变暖

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。

编辑本段背景

影响地球表面气温变化的因子很多，但一般认为主要有自然因子和人类活动两大类。就自然因子而言，太阳活动、火山活动及气候系统内部的低频振动都可能影响全球或区域气温变化。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，严格地说目气候变暖

前还无法准确评价其对全球和中国气温变化的影响程度。海洋-大气系统年代以上尺度的低频振动，如北大西洋涛动（NAO）、北极涛动（AO）、太平洋年代涛动（PDO）或ENSO的多年代振动，对全球和区域气温可能也具有重要影响。人类活动主要通过土地利用变化以及温室气体和气溶胶排放对地面气温变化产生影响。城市化及城市热岛效应也可以看作为土地利用变化的一种局地表现形式。最近的IPCC报告指出，过去100年特别是过去50年的全球气候变暖很可能主要是由大气中CO2等温室气体浓度增加引起的。这一结论主要基于大量的观测事实和气候模式模拟分析。模拟研究一般用全球大气-海洋环流耦合模式，考虑自然强迫因子如太阳活动和火山活动，以及人类排放的温室气体和硫化物气溶胶，模拟20世纪全球年平均气温的变化。这些研究表明，当只考虑自然强迫时，模拟不出来20世纪的全球变暖；当只考虑人类活动影响时，可以基本上模拟出20世纪全球变暖的趋势来；而当输入所有的强迫时，模拟与观测的气温变化过程吻合得最好。IPCC报告认为，影响20世纪气候变化的主要因子是太阳活动、火山活动和人类活动，而人类活动排放的温室气体在近50多年的全球变暖中起到主导作用。北极因气候变暖首次变成孤岛

多数科学家还相信，人类活动不仅引起全球平均地表气温的明显增暖，也是造成暖夜、暖日和热浪增多以及冷夜、冷日和寒潮减少的主要原因。人为引起的全球变暖还造成山地冰川消融、全球海平面上升、全球水循环过程加强。但是，许多科学家也认识到，引起气候变化的因子是非常复杂的，今后还需要做进一步的研究。限于气候观测资料本身的缺陷、气候模式的不完善性以及影响气候变化因子和机理的复杂性，到目前为止，在气候变化成因方面所获得的结论仍然存在着不确定性。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，总的看为上温室气体排放导致全球气候变暖升趋势。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0.48℃。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。气候变暖-----人口剧增因素

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。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1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4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。

编辑本段导致原因

1、人口剧增因素近年来人口的剧增是导致气候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惊人的数字，其结果就将直接导制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。 [1] 气候变暖----大气环境污染因素

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，同时也是导致气候变暖的主要因素之一。现在，关于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下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不取及对措施，将直接导致淡水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)油等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破坏的主要因素。 4、土地遭侵蚀、沙化等破坏因素 5、森林锐减因素在世界范围内，由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。 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，一些发展中国家，酸雨也在迅速发生、发展。气候变暖-----水污染因素

7、物种加速绝灭因素地球上的生物是人类的一项宝贵，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。 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，本世纪以来，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气候变暖

地球周期性公转轨迹由椭圆行变为圆形轨迹，距离太阳更近。根据某科学家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。

编辑本段条件

气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出，温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因，太阳活动变化在其中也起到了推动作用。 [2] 气候变暖

据《日本经济新闻》报道，日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看，过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断，太阳活动对气候变暖也有影响，仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说，太阳黑子多的时候，太阳活动剧烈。比如史料曾记载，公元17世纪时太阳黑子很少出现，当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示，太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为0.1%，如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。然而，最近国际空间科学界出现了一种说，认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量，“放大”太阳对地球的影响，从而左右气候变化。提出这种说的丹麦科学家推测，射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化，使云容易生成，从而吸收太阳的大量辐射，降低地球温度。但是，太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流，能干扰宇宙射线射向地球，使云不易形成，进而导致地球温度升高。目前，丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素，以论证上述说。气候变暖、极端天气频发

也有日本专家提出，虽然太阳辐射能量的变化幅度只有0.1%，但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几，这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示，臭氧层温度的变化会波及对流层，从而对寒流和季风造成影响，但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题，小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。

编辑本段历史与预测

间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告表明，全球平均表面温度在1906～2005年期间明显增加，线性增加幅度趋势为0.74℃，考虑到资料的误差，增温幅度范围介于0.56℃到0.92℃之间。其中20世纪10年代到40年代和70年代到21世纪初是两个明显的增温阶段，最近30年的增温趋势尤其强烈。在过去的100年，中国大陆地区的平均温度也已明显升高，年平均气温增加约0.8℃，其中冬季增暖最明显，夏季变化很小。中国1951～2004年期间年平均地表气温变暖幅度约为1.3℃，比全球同期平均增温幅度高得多，也比近100年来的平均增温趋势强得多，其中东北、华北和西北以及青藏高原北部等地区变暖更为明显。气候变暖------冰川消融

值得说明的是，快速的城市化及其增强的城市热岛效应对中国多数地面台站记录的气候变暖具有明显的影响。在增温明显的华北地区，国家级台站附近1961～2000年间城市化引起的年平均气温增加值占全部增温的39%以上。中国其他地区的增温趋势中也或多或少保留着城市热岛效应加强因素的影响。20世纪60年代初以来中国对流层中下层温度变化趋势不很明显，仅为每10年0.05℃，比国家级地面站观测的气温变化小一个量级。对流层上层和平流层底层年平均温度则呈明显下降趋势。这也从另一个角度说明，中国地面台站记录的增温在一定程度上反映了城市发展和城市热岛效应加强因素的影响。当然，即使消除了城市化的影响，中国最近半个世纪地面气温仍呈较明显的增暖趋势，这和迄今报道的全球气候变化是一致的。但是，考虑城市化影响以后，不论中国还是全球陆地平均的地面增温速率，可能都要比目前报道的数值来得弱些。这一判断对于气候变化研究来说是非常重要的。目前人们关心的气候变化问题是一个年代到世纪尺度的地球大气变暖现象。要了解气候变化的背景和原因，需要有覆盖全球的足够长的观测资料序列。但是，全球陆地上的气象站多数只有不到100年的记录，难以满足科学研究的需求。在这种情况下，气候学家用代用资料恢复过去更长时期的地面气候要素演化过程。常用的温度代用资料包括树轮宽度和密度、历史文献记录、冰芯氧同位素、珊瑚和石笋化学成分等。气候变暖

中国科学家研究表明，在青藏高原北部，近100年的增暖可能是过去1000年里前所未有的。但对于我国东部冬季平均气温和全国年平均气温的重建则表明，20世纪中国气候的变暖还没有明显超出“中世纪暖期”的温暖程度。中国在公元1000～1310年间表现出了与北半球“中世纪暖期”相对应的温暖阶段，在中国东部尤其明显。从14世纪到19世纪的“小冰期”在全国平均的温度序列中也有清楚反映。19世纪中期至20世纪80年代，中国地面气温上升显著，但截止到80年代的近现代增温并未超过“中世纪暖期”水平。因此，当前具备的长时间古气候序列还没有表明北半球陆地以及中国现代的增暖是十分异常的。一些科学家认为，太阳活动、火山活动以及气候系统内部的低频振动对过去1000年或更长时期的气候变化可能具有重要影响。显然，从古气候学角度看，现在还不能非常确信地认为，20世纪的气候变化主要是由人类活动影响造成的。

编辑本段后果

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，海岸侵蚀全球变暖的可怕后果，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。

编辑本段如何应对

气候变暖问题，不仅是科学问题、环境问题，而且是能源问题、经济问题和政治问题。2001年到2005年的气候变化及一些气候灾害，迫使人类更广更深地关注气候变暖及其负面影响，更加认识到人类应共同行动，认真应对全球变暖的迫切性。自从19年召开第一次世界气候大会呼吁保护气候以来，世界各国日益高度重视全球变暖及其影响的问题。气候变化已经成为全球环境与发展问题的重点、国际政治活动的热点和国际减灾应急管理的焦点。随着联合国大会1988年通过保护气候决议，《联合国气候变化框架公约》在1994年生效，19年出台的关于削减温室气体排放的《京都议定书》于2005年2月16日开始生效，国际社会逐步开展保护地球气候的实际行动。另外，还专门成立了间气候变化专门委员会，它是由世界气象组织和联合国环境署于1988年共同组建的，其主要职责是从科学、影响和经济学的角度评估目前所了解的气候变化情况，以及评估气候变化的各项方案，并根据要求向《联合国气候变化框架公约》缔约方大会提供咨询。 20世纪以来的气候变暖是不争的事实，但目前关于气候变化的原因分析和未来趋势预测还有很多不确定性，例如：关于气候系统的五大圈——大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的观测和机理研究非常不足，我们还远远没有弄清楚。地球是人类惟一的共同家园，气候变化及其影响不分国界。充分关注气候变化、全面观测气候变化、科学认识气候变化、积极适应气候变化、共同减缓气候变化，是整个人类的义务和责任。取的具体措施如下：一是节能和提高能效，开发清洁能源，植树造林，合理使用土地（如退耕还林还草）等；二是改良作物品种，培育和选用抗逆品种，调整粮食产业结构和布局，发展节水农业等；三是加强水管理和调蓄，节约用水，开发空中水，海水淡化等；四是改进公共卫生基础设施，建立气候变化诱发疾病预警系统等；五是加强对海平面上升的监测，修建防护坝堤等。

是.

与天然气水合物分解有关的海底滑坡和气候突变

全球变暖的原因与影响

一、全球变暖的原因

根据物理学原理我们知道，自然界的任何物体都在向外辐射能量，这叫做热辐射。一般物体的热辐射的波长有一定的范围，由该物体的绝对温度决定。温度越高，热辐射的强度越大，短波所占的比重越大；温度越低，热辐射的强度越低，长波所占的比例越大。太阳表面温度约为绝对温度6000K，热辐射的最强波段为可见光部分；地球表面的温度越为288K，地表热辐射的最强波段位于红外区。太阳辐射透过大气层到达地球表面后，被岩石土壤等吸收，地球表面温度上升；与此同时，地球表面物质向大气发射出红外辐射。大气层对红外辐射具有强烈的吸收作用，这就造成地球表面从太阳辐射获得的热量相对多，而散失到大气层以外的热量相对少，使得地球表面的温度得以维持，这就是大气的温室效应。最终，地球接受到的太阳辐射的能量和它散失的红外辐射的能量达到平衡，形成地球表面现有的平均气温。

如前所述，地球大气是多种气体的混合物，其中氮气和氧气占了总量的 99%，但是起到温室效应的却主要是一些微量气体，这些气体对太阳辐射的主体部分——短波和可见光——吸收很弱，而对地面发出的长波辐射吸收强烈。因此当它们在大气中的浓度增加时，大气的温室效应就会加剧，引起地球表面和大气层下部的温度升高。这些气体被称为"温室气体"。"温室气体"主要包括二氧化碳、臭氧、甲烷、氯氟烃、一氧化碳等。近百年来的气候变暖被认为是二氧化碳等温室气体在大气中的浓度大幅度上升的结果。

引起温室气体增加的主要原因是人类活动。以二氧化碳为例，在人类社会实现工业化以前的19世纪初，大气中二氧化碳的浓度为270ppm，而到了 1988年已上升到350ppm。大气中二氧化碳浓度增加的原因主要有两个：首先，由于人口的剧增和工业化的发展，人类社会消耗的化石燃料急剧增加，燃烧产生大量的二氧化碳进入大气，使大气中的二氧化碳浓度增加；其次，森林毁坏使得被植物吸收利用的二氧化碳的量减少，造成二氧化碳被消耗的速度降低，同样造成大气中二氧化碳浓度升高。二氧化碳以外的温室气体，如甲烷、氯氟烃（氟里昂）、氧化氮等也在不同程度地增加着。

二、全球变暖可能产生的影响

初步研究显示，全球变暖会引起温度带的北移，进而导致大气运动发生相应的变化，全球降水也将随之发生变化。一般地，低纬度地区现有雨带的降水量会增加，高纬度地区冬季降雪量也会增多，而中纬度地区夏季降水量将会减少。对于大多数干旱、半干旱地区，降水量增多是有利的。而对于降水减少的地区，如北美洲中部、中国西北内陆地区，则会因为夏季雨量的减少变得更加干旱，水源更加紧张。

据估算，在综合考虑海水热胀、由于极地降水增加导致南极冰帽增大、北极和高山冰雪融化等因素的前提下，当全球气温升高1.5~4.5°C时，海平面将可能上升20~165厘米。海平面的上升无疑会改变海岸线，给沿海地区带来巨大影响，目前海拔较低的沿海地区将面临被淹没的危险。海平面上升还会导致海水倒灌、排洪不畅、土地盐渍化等其他后果。

尽管存在着许多的不确定性，但显而易见的是，全球气候变暖对气候带、降水量以及海平面的影响以及由此导致的对人类居住地及生态系统的影响是极其复杂的，必须给予应有的重视。认为这种影响从长远来看是无关紧要的看法是不负责任的。

对气候变暖的理解

倪玉根1，2　夏真1，2　马胜中1，2

（1.广州海洋地质调查局广州510760；2.国土部海底矿产重点实验室广州510760）

基金项目：国家海洋局海底科学重点实验室开放基金（KLSG0905）。第一作者简介：倪玉根（—），男，硕士，主要从事海洋地质和天然气水合物研究工作。Email:niyugen@163。

摘要在地质历史时期，天然气水合物分解引发的海底滑坡在世界海域内广泛分布，著名的有挪威岸外Storegga滑坡、美国阿拉斯加北部Beaufort Sea陆坡滑坡、美国东海岸南卡罗来纳大陆隆上Cape Fear滑坡、巴西东北部大陆边缘的亚马逊扇、以及西地中海巴利阿里盆地中的巨浊积层等；天然气水合物分解引发的气候突变也多次发生，著名的有侏罗纪早托尔阶大洋缺氧（Early Toarcian OAE）、白垩纪阿普特阶大洋缺氧（Aptian OAE）、晚古新世极热（LPTM），以及第四纪间冰期全球变暖等。不论是在地质历史寒冷期由于静水压力快速降低，还是在地质历史温暖期由于底水变暖，都可能会造成天然气水合物失稳而发生分解，从而诱发海底滑坡（滑塌），释放巨量的甲烷进入大气导致全球气候剧变。天然气水合物分解引起的海底滑坡和气候突变，不仅可以发生在过去，也可能发生在将来，其影响都有可能是灾难性的。因此，我们在勘探开发天然气水合物的同时，也应对其环境效应进行深入研究，评价和权衡人类开发天然气水合物的利弊，以期把握天然气水合物效益和环境效应之间的平衡。

关键词天然气水合物海底滑坡气候变化

1 前言

天然气水合物是在高压低温条件下，由某些特定的气体分子（主要是甲烷）和水分子组成的固态的非定比的笼形化合物。天然气水合物作为新型的清洁能源，尤其在现今能源短缺的背景下，具有广阔的开发前景。保守估计，天然气水合物中蕴藏的能量是其它所有化石燃料总和的两倍［1］。天然气水合物主要存在于海洋环境，全球大陆边缘中储藏的甲烷（包括天然气水合物和游离气）多达10～20万亿吨［2～4］。美国、日本、加拿大、德国、印度和中国等国家对天然气水合物的勘探开发都投入了巨资，并取得了重大突破。多个国家已制定了时间表，实现天然气水合物的商业化开。然而，天然气水合物在具备巨大的效益的同时，一旦发生分解，会引发灾难性的海底滑坡和气候突变。

2 天然气水合物分解引发的海底滑坡

天然气水合物分解引发的海底滑坡（滑塌）在世界范围内广泛分布。研究最多的是末次冰期时形成的挪威岸外Storegga滑坡，美国阿拉斯加北部Beaufort Sea陆坡滑坡，美国东海岸南卡罗来纳大陆隆上Cape Fear滑坡，巴西东北部大陆边缘的亚马逊扇，以及西地中海巴利阿里盆地中的巨浊积层等。

挪威岸外的Storegga（“Great Edge”）滑坡系［5］是研究最好的海底滑坡之一，其谷头陡壁位于离岸100km外的陆架边缘，长达290km。该滑坡系从大陆坡一直延伸到3600m的深海盆，距离超过800km，滑坡造成的碎屑沉积最厚达450m，总体积约5600km3。该滑坡系有三期活动，第一期规模最大（约3880km3），可能发生在30000～50000年前，其它两期发生在6000～8000年前。第二期滑坡与第一期滑坡相比上溯了6～8km，破坏了450km3的陆架边缘，该滑坡中两个150～200m厚，10×30km宽的土层，沿着陆坡（平均坡度0.3°）向下移动了约200km。第三期滑坡局限在第二期滑坡残痕的上面，可能是第二期滑坡最后期的活动。在挪威盆地的最深部位，距滑坡谷头超过700km，沉积了一块超过6m厚的细粒浊积体，可能与第二期滑坡有关。Storegga滑坡的滑动面与天然气水合物的底界（BSR）在同一深度。Bugge等［5］认为是地震和天然气水合物分解导致沉积物液化从而触发了Storegga滑坡。该滑坡的第一期活动可能导致了5×1015 g甚至更多甲烷的释放［6］。

阿拉斯加北部Beaufort Sea陆坡处发育巨大的海底滑坡（滑塌）带［7］，其范围与天然气水合物沉积区的范围（根据地震资料推断）相吻合（图1）。Kayen和Lee［7］认为，在晚更新世海退期，大约在28000～17000年期间，海平面下降了100m左右，导致海床上的静水压力降低了约1000kPa。压力的降低导致天然气水合物的分解，释放出大量的甲烷和水，导致海底发生崩塌，形成巨大的海底滑坡。

Cape Fear滑坡位于美国东海岸卡罗莱纳海隆，其谷头陡壁长达50km，高120m，其滑坡残痕和滑塌沉积至少向下延伸了400km［8］。Cape Fear滑坡中沉积物发生崩塌的区域其地层中的BSR 极其清楚［8～9］。Paull等［10］通过14C测年确定Cape Fear滑坡的形成于14500～29000年期间，属于末次冰期低海面时期。

在亚马逊河口外，地震资料显示亚马逊扇上至少存在4个由滑坡产生的大型块体搬运沉积体（MTD），每个沉积体的规模约104km2，厚50～100m。其中一个滑坡留下了120m高的滑坡陡崖［11］。Piper等［11］认为在晚更新世海平面下降时期，天然气水合物的分解引起沉积物失稳形成海底滑坡，从而导致这些大型块体搬运沉积的发生。

西地中海巴利阿里盆地中的巨浊积层［12］，厚8～10m，顶部位于海底以下10～12m，穿过西地中海的深水海床。该浊积层的体积为500km3，形成时间为22000年前（已从14C年龄校正为日历年龄）。Rothwell等［12］认为该巨浊积层的形成原因是，在末次冰盛期海平面最低之时，可能由于天然气水合物分解和（或）地震活动导致大陆边缘产生巨大的海底滑坡，继而形成强大的重力流（浊流），将大量的沉积物搬运至深海平原。

综上，天然气水合物分解形成海底滑坡的机制可总结为：在末次冰期低海面时期，海水压力快速降低，导致天然气水合物失稳而分解，诱发海底滑坡（滑塌），进而形成浊

流，将沉积物搬运至深海平原，形成巨浊积层（图2）。在此过程中，天然气水合物分解亦会导致巨量的甲烷释放进入大气，可能会引起气候变化。

图1 阿拉斯加岸外Beaufort Sea大陆边缘地质图。海底滑坡带的范围和天然气水合物沉积区的范围相吻合［7］

Fig.1 Map of the continental margin of the Beaufort Sea offshore from Alaska showing the coincident regions of large landslides and gas hydrates［7］

3 天然气水合物分解引发的气候突变

天然气水合物分解释放的巨量甲烷可能会导致剧烈的气候变化，引发大洋缺氧和全球变暖等灾难性后果，导致大规模的物种灭绝。在地质历史时期，可能与天然气水合物分解有关的著名有侏罗纪早托尔阶大洋缺氧（Early Toarcian OAE）、白垩纪阿普特阶大洋缺氧（Aptian OAE）、晚古新世极热（LPTM），以及第四纪间冰期全球变暖等。

侏罗纪早托尔阶大洋缺氧，发生于183Ma前，造成了异常高的有机碳沉积，高温，以及大规模的生物灭绝［14～17］。该在地质历史上的主要识别标志是碳同位素负漂移。海洋碳酸盐中的δ13C漂移量为-2‰～-5‰，树木化石中的δ13C漂移量为-4‰～-7‰［18］。Hesselbo等［18］从树木化石中获得的陆相δ13C漂移说明侏罗纪早托尔阶大洋缺氧造成的碳同位素异常不仅出现在海洋中，而且也出现在全球碳循环记录中［19］。Hesselbo等［18］认为该的成因是：强烈的火山活动和（或）构造运动，引发海洋环境发生改变，从而导致天然气水合物分解并释放大量的甲烷，造成δ13C的负偏移（甲烷的δ13C约为-60‰）。早托尔阶处于海平面上升期，造成天然气水合物分解的原因为底水温度的增高。Hesselbo等［18］用Dickens等［20］估算LPTM中甲烷释放量的方法，认为δ13C的偏移量为-2‰～-3.5‰，估算出释放的甲烷量为1.5×1018～2.7×1018g碳，占目前天然气水合物储量的14%～24%。

图2 巨浊积体可能的形成模式图。天然气水合物分解可能会引起海底沉积体失稳而发生崩塌，在大陆坡上形成向下运动的海底滑坡和高密度的沉积物流（浊流）并在深海平原形成浊流沉积层［13］

Fig.2 The likely mode of formation of a megaturbidite deposit.Unstable sediment accumulations collapse when perturbed，maybe with associated release of methane，resulting in a submarine landslide and flow of dense currents of sediment（turbidity currents）down a continental slope.The end result is turbidite sequences on the abyssal plain［13］

白垩纪阿普特阶大洋缺氧，发生于120 Ma前，与侏罗纪早托尔阶大洋缺氧非常相似。在此中，碳酸盐中的δ13C漂移量为-2.5‰～-3‰［21］，树木化石中的δ13C漂移量达到-7‰［22］。

晚古新世极热，发生于55.5Ma年前，深海钻探样品中的海洋沉积物、动物化石牙齿珐琅质、以及陆地地层中的碳酸盐和有机质中显著的δ13C负漂移，都记录了此次。该中δ13C漂移量为-2.5‰，该负漂移在随后的0.2Ma中即恢复正常［20，23］。Dickens等［20，23］提出LPTM说，认为此时海洋温度升高，新的地温线建立，导致在初始地温线和水合物平衡曲线之间的天然气水合物发生分解，释放出巨量的甲烷（1.12×1018g），造成环境跳变（图3）。LPTM说的重要性在于它第一次较好地解释了全球碳循环以及其它系统是如何与巨量的化石燃料爆发性释放产生联系，这在现如今的工业时代也可能发生。

第四纪气候循环与极地冰芯中记录的大气中甲烷含量波动是一致的［25～27］，第四纪间冰期剧烈的全球变暖与大气中甲烷浓度的快速增加相吻合［28］。Kennett等［29］分析了Santa Barbara盆地的ODP893 A孔的浮游有孔虫和底栖有孔虫的δ13C和δ18O曲线，发现60000年以来间冰期中底栖有孔虫的δ13C具有较大的负偏移（-5‰），其原因是天然气水合物分解释放甲烷所致。有些时间段中，大的底栖有孔虫δ13C负偏移（达-6‰）和较小的浮游有孔虫δ13C（达-3‰）同时出现，则反映更大规模的天然气水合物分解。天然气水合物分解的主要原因是间冰期时中层水温度的升高（达2～3.5℃），其分解同时也造成了海底失稳从而形成海底滑坡（滑塌）。Kennett等［30］进一步提出“水合物枪说”（“the hydrate gun hypothesis”），认为15000年前，天然水合物分解释放的甲烷导致了剧烈的全球变暖。

图3 晚古新世极热（LPTM）可能的成因图。底水温度升高4℃，导致在初始地温线和水合物平衡曲线之间的天然气水合物发生分解，释放出巨量的甲烷并氧化成二氧化碳，进一步加剧气候变暖。图中小矩形为天然气水合物稳定带［24］

Fig.3 Hypothesized causes of the Late Paleocene Thermal Maximum（LPTM），the ocean was warmed by 4 ℃，the hydrates between the original geotherm and the equilibrium curve would melt，resulting in methane expulsion to the environment，where it would be oxidized to carbon dioxide，leading to significant further warming.Hydrate stability zone shown by the small vertical rectangle［24］

综上，天然气水合物分解引发气候变化的机制可总结为：在地质历史温暖期，由于底水变暖，引发天然气水合物分解并释放出巨量的甲烷，导致全球气候剧变，产生大规模生物灭绝等灾难性后果，如今多被记录在沉积物的δ13C负偏移中（图4）。在此过程中，天然气水合物分解亦会导致海底失稳从而形成海底滑坡（滑塌）。

4 结语

综述前人的研究成果，总结如下：

1）在地质历史时期，天然气水合物分解引发的海底滑坡在世界海域内广泛分布，著名的有挪威岸外Storegga滑坡、美国阿拉斯加北部Beaufort Sea陆坡滑坡、美国东海岸南卡罗来纳大陆隆上Cape Fear滑坡、巴西东北部大陆边缘的亚马逊扇、以及西地中海巴利阿里盆地中的巨浊积层等；天然气水合物分解引发的气候突变也多次发生，著名的有侏罗纪早托尔阶大洋缺氧（Early Toarcian OAE）、白垩纪阿普特阶大洋缺氧（Aptian OAE）、晚古新世极热（LPTM），以及第四纪间冰期全球变暖等。

图4 甲烷释放与碳循环图［19］

a—地质历史时期，性的温室效应可能导致海洋天然气水合物的突然释放，被记录为碳同位素的负异常。释放的CH4会氧化成CO2，导致温室气候的加剧；b—作为对CO2含量升高的响应，生物圈表现为洋底有机碳沉积的加速和碳酸盐生产的危机，被记录为碳同位素的正异常

Fig.4 Methane release and the carbon cycle［19］

a—In the past，episodes of greenhouse warming may he caused the sudden release of methane from gas hydrates in ocean sediments，as recorded in a negative carbonisotope anomaly.Methane?derived CO2led to the amplification of the greenhouse climate；b—The biosphere responded to the higher CO2levels with accelerated burial of organic carbon on the ocean floor，and with crises in carbonate production，as recorded in positive carbon?isotope anomalies

2）不论是在地质历史寒冷期由于静水压力快速降低，还是在地质历史温暖期由于底水变暖，都可能会造成天然气水合物失稳而发生分解，从而诱发海底滑坡（滑塌），释放巨量的甲烷进入大气导致全球气候剧变，产生灾难性的后果。

总之，天然气水合物分解引起的海底滑坡和气候突变，不仅可以发生在过去，也可能发生在将来，其影响都可能是灾难性的。然而，人类对的渴求必然导致天然气水合物勘探开发的力度不断加大。因此，我们在勘探开发天然气水合物的同时，也应对其环境效应进行深入研究，评价和权衡人类开发天然气水合物的利弊，以期把握天然气水合物效益和环境效应之间的平衡。

参考文献

［1］Kvenvolden K A.1998.In Methane Hydrates：Resourcesin the near Future？Proc.Int.Japan Natl Oil Comp，Chiba City，Japan

［2］Kvenvolden K A.1988.Methane hydrate—A major reservoir of carbon in the shallow geosphere？［J］.Chemical Geology，71：41

［3］DickensG R，Paull C K，Wallace P，et al.19.Direct measurement of in situ methane quanititiesin a large gas?hydrate reservoir［J］.Nature，385：426

［4］Kennett J P，Cannariato K G，Hendy I L，et al.2000.Carbon isotopic evidence for methane hydrate instability during quaternary interstadials［J］.Nature，288：128-133

［5］Bugge T，Belderson R H，Kenyon N H.1988.The Storegga Slide［J］.Phil.Trans.R.Soc.Lond.A，325：357-388

［6］Paull C K，Ussler W III，Dillon W P.1991.Is the extent of glaciation limited by marine gas?hydrates？［J］.Geophys.Res.Lett.18：432-434

［7］Kayen R E，Lee H J.1991.Pleistocene slope instability of gas hydrate laden sediment on the Beaufort Sea Margin［J］.Marine Geotechnology，10：125-141

［8］Popenoe P，Schmuck E A，Dillon W P.2002.The Cape Fear landslide：Slope failure associated with salt diapirism and gas hydrate decomposition，in Schwab W C，et al.，eds.，Submarine landslides［J］.Selective studies in the U.S.Exclusive Economic Zone，U.S.Geological Survey Bulletin 2002，40-53

［9］Schmuck E A，Paull C K.1993.Evidence for gas accumulation associated with diapirism and gas hydrates at the head of the Cape Fear slide［J］.Geo?Marine Letters，13：145-152

［10］Paull C K，Buelow W J，Ussler III W，et al.1996.Increased continental?margin slumping frequency during sea?level lowstands above gas hydrate bearing sediments［J］.Geology，24（2）：143-146

［11］Piper D J W，Pirmez C，Manley P L，et al.19.Mass?transport deposits of the Amazon Fan［J］.Proc.Ocean Drilling Prog.Sci.Res.，155：109-146

［12］Rothwell R G，Thomson J，K？ hler G.1998.Low?sea?level emplacement of a very large Late Pleistocene‘megaturbidite’in the western Mediterranean Sea［J］.Nature，392：377-380

［13］Nisbet E G，Piper D J W.1998.Giant submarine landsides［J］.Nature，392：329-330

［14］Jenkyns H C.1988.The early Toarcian（Jurassic）anoxic event：stratigraphic，sedimentary and geochemical evidence［J］.Am.J.Sci.，288，101-151

［15］Jenkyns H C，Clayton C J.19.Lower Jurassic epicontinental carbonates and mudstones from England and Wales：chemostratigraphic signals and the early Toarcian anoxic event［J］.Sedimentology，144，687-706

［16］Vakhrameev V A.1991.Jurassic and Cretaceous Floras and Climates of the Earth（Cambridge Univ.Press，Cambridge，1991）.

［17］Harries P J，Little C T S.1999.The early Toarcian（Early Jurassic）and the Cenomanian?Turonian（Late Cretaceous）mass extinctions：similarities and contrasts［J］.Palaeogeogr.Palaeoclimatol.Palaeoecol.，154，39-66

［18］Hesselbo S P，Gr?cke D R，JenkynsH C，et al.2000.Massive dissociation of gashydrate during a Jurassic oceanic anoxic event［J］.Nature，406：392-395

［19］Weissert H.2000.Deciphering methane's fingerprint［J］.Nature，406：356-357

［20］Dickens G，O'Neil J，Rea D，et al.1995.Dissociation of oceanic methane hydrates as a cause of the carbon isotope excursion at the end of the Palaeocene［J］.Paleoceanography，10：965-1

［21］Jenkyns H C，Wilson P A.1999.Stratigraphy，paleoceanography，and evolution of CretaceousPacific Guyots：relicsfrom a Greenhouse Earth［J］.Am.J.Sci.，299：341–392

［22］Gr?cke D R，Hesselbo S P，Jenkyns H C.1999.Carbon?isotope composition of Lower Cretaceous fossil wood：Ocean?at?mosphere chemistry and relation to sea?level change［J］.Geology，27，155-158

［23］Dickens G R，Castillo M M，Walker J C G.19.A blast of gas in the latest paleocene：simulating firstorder effects of massive dissociation of ocean methane hydrate［J］.Geology，25：259-262

［24］Dickens G R.2000.Methane oxidation during the Late Palaeocene Thermal Maximum［J］.Bull.Soc.Geol.Fr，171：37-49

［25］Lorius C，Jouzel J，Raynaud D，et al.1990.The ice?core record：climate sensitivity and future greenhouse warming［J］.Nature，347：139

［26］Chellaz J，Barnola J M，Raynaud D，et al.1990.Ice?core record of atmospheric methane over the past 160，000 years［J］.Nature，345：127

［27］Brook E J，Sowers T，Orchardo J.1996.Rapid variations in atmospheric methane concentration during the past110，000 years［J］.Science，273：1087

［28］Severinghaus J P，Sowers T，Brook E J，et al.1998.Timing of abrupt climate change at the end of the Younger Dryas in?terval from thermally fractionated gases in polar ice［J］.Nature，391：141

［29］Kennett J P，Cannariato K G，Hendy I L，et al.2000.Carbon isotopic evidence for methane hydrate instability during Quaternary interstadials［J］.Science，288：128-133

［30］Kennett J P，Cannariato K G，Hendy I L，et al.2003.Methane Hydrates in Quaternary Climate Change：The Clathrate Gun Hypothesis.Am.Geophys.Union，Washington DC

The submarine landslides and climate change events related to gas hydrate dissociation

Ni Yugen1，2，Xia Zhen1，2，Ma Shengzhong1，2

（1.Guangzhou Marine Geological Survey，Guangzhou，510760；2.Key Laboratory of Marine Mineral Reasources，MLR，Guangzhou，510760）

Abstract：During geological history，submarine landslides related to gas hydrate dissociation occurred worldwide such as Storegga landslide off Norway，Beaufort Sea continental slope landslide off northern Alaska，Cape Fear landslide off east coast of USA，Amazon fan off northeastern Brazil，the Megaturbidite in in the western Mediterranean Sea，and climate change events hened repeatedly such as Early Toarcian Oceanic Anoxic Event（OAE）during Jurassic，Aptian Oceanic Anoxic Event（OAE）during cretaceous，Late Paleocene Thermal Maximum（LPTM），Global warming during Quaternary interstadials.Both sudden decrease of hydrostatic pressure during the geological cold period（such as Last Glaciation），and sharp increase of bottom water temperature during the geological warm period，are likely leading to gas hydrate dissociation，resulting in forming submarine landslide（slump）and causing climate change.The submarine landslides and climate change events related to gas hydrate dissociation not only hened in the past，but also could hen in the future，and the effect both could be catastrophic.Therefore，while we enthusiastically focus on exploring and developing gas hydrate，we should further study its environmental effects，assess and weigh the advantages and disadvantages of exploration and development of gas hydrate resources，in order to keeping the balance between resource benefits and environment effects.

Key words：Gas hydrate；Submarine landslide；Climate change

全球气候变暖的原因

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0.48℃。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。

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。

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1.1f （ 0.6摄氏度）。在过去的40年中，气温上升约0.5f （ 0.2-0.3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0.75度。自19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0.25度，而海洋温度上升了摄氏0.13度）。根据卫星温度探测，对流层的温度每十年上升摄氏0.12度至0.22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19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41.5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38.1，破了1990年的记录。同期，巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏25.5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38.8度，破了19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29.2度，比1961年至1990年的平均最高温26.1度还要高。

据新华社电美国科学家研究发现，古代农业活动曾使世界避免进入新冰川期。这说明，人类活动引起全球气候变暖可能持续了数千年。研究人员说，砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使大气中甲烷和CO 2等温室气体含量发生了很大变化，全球气温因此逐渐回升。

美国弗吉尼亚大学教授拉迪曼说：“要不是早期农业带来的温室气体，目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”拉迪曼承认，研究结果非常容易引起争议。

美国国家大气研究中心17日说，科学家通过两项最新研究预测，即使现在全世界温室气体的排放量稳定在2000年的水平，本世纪全球变暖和海平面上升的趋势已经不可逆转。

国家大气研究中心的科学家在18日出版的《科学》杂志上连续发表两篇论文，从不同角度预测了全球气候变化的趋势。他们的成果将由联合国下属的间气候变化专家委员会评估，收录到2007年公布的下一份全球气候变化报告中。

在第一篇论文中，国家大气研究中心的魏格雷提出了一个较简单的数学模型来理解全球气候变化。他认为，由于海洋存在“热惯性”，对温室气体等外界影响的反应有所滞后，本世纪全球变暖的趋势只不过是以前排放温室气体的后果。

据魏格雷预测，到2400年，已存在于大气中的温室气体成分，将至少使全球平均气温升高1摄氏度；不断新排放的温室气体，又将导致全球平均气温额外升高2至6摄氏度。这两个因素还会分别引起海平面每世纪上升10厘米和25厘米。

他在论文中说，要遏制气候变暖的趋势，现在就必须将全球温室气体排放控制在极其低的水平，即使这样海平面上升的趋势恐怕也难以避免，每世纪10厘米的上升速度可能是最乐观的预测。

由杰拉尔德·梅尔等人发表的第二篇论文则预测，由于“热惯性”的存在，即使本世纪中人类不向大气排放任何温室气体，到2100年全球平均气温也将至少升高0.5摄氏度，海平面将上升11厘米以上，其中海平面上升的速度比科学家早先的预测值高了一倍多。梅尔对此解释说，这是因为以前的预测没有考虑到冰川融化等的影响。

梅尔的研究小组用两套数学模型，借助超级计算机模拟了全球温室气体排放量分别为低、中、高时的气候和海平面变化情况。

全球变暖的条件

地球气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出，温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因，太阳活动变化在其中也起到了推动作用。

据《日本经济新闻》报道，日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看，过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断，太阳活动对气候变暖也有影响，仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。

太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说，太阳黑子多的时候，太阳活动剧烈。比如史料曾记载，公元17世纪时太阳黑子很少出现，当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示，太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为0.1%，如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。

然而，最近国际空间科学界出现了一种说，认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量，“放大”太阳对地球的影响，从而左右气候变化。提出这种说的丹麦科学家推测，射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化，使云容易生成，从而吸收太阳的大量辐射，降低地球温度。但是，太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流，能干扰宇宙射线射向地球，使云不易形成，进而导致地球温度升高。目前，丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素，以论证上述说。

全球变暖的原因

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，这也严重地危肋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惊人的数字，其结果就将直接导制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

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下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不取及对措施，将直接导致淡水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)油等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破坏的主要因素。

4.土地遭侵蚀、沙化等破坏因素

5.森林锐减因素

在世界范围内，由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。

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，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，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。

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，本世纪以来，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。

全球持续变暖

中国气象局国家气候中心副主任罗勇表示，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、东亚地区和我国的温度迅速上升，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。”罗勇说，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

全球变暖的温度预测

德国研究人员表示，未来全球气温可能会远远高于一些科学家此前所做的预测，如果新的计算机模型关于气候变化所做的预测是正确的话。

据路透社报道，间气候变化专门委员会(IPCC，由各国气象专家组成，研究全球气候趋势)此前预测，到本世纪末，随着二氧化碳的成倍增加，全球气温将升高1.5至4.5摄氏度。但德国美因兹马普化学研究所的迈因拉特·安德烈埃教授及其研究小组的最新测算方法却表明，全球气温上升的最高幅度可达到6摄氏度。

安德烈埃教授表示，这种新的方法是将悬浮微粒、温室气体和生物圈效应统一在一起，改变了以往关于气候变化的预测，即使之从人们可以容忍的程度发展到更迅速变化的危险境地。

安德烈埃教授将温室气体比作是导致全球变暖的加速器，悬浮微粒的存在则可以减缓气温的上升。悬浮微粒是空气中产生于燃烧、化学制品和烟尘之中的细小微粒。随着新的空气净化调节装置的使用，悬浮微粒的数量将会减少，因而其冷却功效也就随之变小。相反，全球气温却会随之上升。

悬浮微粒只能在大气中停留一周的时间，而温室气体则能停留大约50多年的时间。也就是说，悬浮微粒的冷却作用减少得快，而温室气体减少得慢。这样，在长期的竞赛中，温室气体最终必将战胜悬浮微粒，随之而来的就是灼热的高温天气。

然而，安德烈埃教授也同时承认，这种情况具有高度的科学不确定性，气候的变化也远远超出了经验和科学理解所能达到的范畴。如果他的计算是正确的，21世纪气候的变化就会超过间气候变化专门委员会的预测。

全球升温的后果

据新华社电美国世界观察研究所的研究人员近期警告说，全球气候升温将致全球农业减产，或许在下个世纪出现食品匮乏的局面。研究人员在分析联合国和美国国立科学院发布的信息以及世界稻米市场趋势后得出了这一看法。

世界观察研究认为，全球气候升温和地下水水位下降将成为全球粮食供应紧张的直接诱因，全球稻米价格上涨趋势体现了这一点。

全球升温还会造成海平面升高，沿海地区会被淹没，以前所说的大西洲就是这样被淹没的。

美国发布的统计数字显示，即使是在去年全球粮食大丰收、小麦和玉米价格下降的情况下，稻米价格依然上涨了30%，达到每吨260美元。

美国国立科学院去年发表的一份研究报告显示，水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外，全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题，也将对粮食产量构成影响。

如何减缓全球变暖

地球升温使地球在多个方面发生了变化，其中的一些变化本身也会抑制地球升温的趋势。

其一，地球升温使地球上的部分冰雪消融，全球液态水总量增加。而液态水的比热高于冰雪，因温室效应而增加的热量因为地球上液态水总量增加而未使水的温度显著上升，因温室效应而增加的热量虽然使地球上的岩石、土地等温度显著上升，但由于其与地球上的液态水发生热交换，使整个地球不再显著升温，一定程度上抵消了温室效应，延缓了地球上冰雪的融化。

其二，地球升温使地球上的绿色植物生长旺盛，其光合作用比地球升温前吸收了更多的二氧化碳(温室气体的主要部分)，固定了一部分温室气体，使这部分温室气体不再阻止地球上的热量向外辐射，也在一定程度上抵消了温室效应。

地球升温使地球上液态水总量增加，绿色植物吸收更多温室气体，反过来延缓了地球升温的趋势，有利于达到均衡。当然，随着地球升温趋势的缓解，地球上液态水增量和被吸收的主要温室气体增量越来越小，如果不减少二氧化碳等温室气体的排放量，地球又会升温，在地球上引起新一轮的液态水总量增加和绿色植物生长峰值，再次延缓地球升温的趋势。所以，在不减少二氧化碳等温室气体排放量的情况下，上述均衡会交替地形成和打破，如此循环使地球气温较之以前发生更大的波动，而不是单调递增；而如果减少二氧化碳等温室气体的排放或将排放的温室气体固定，可平复地球气温的波动。

科学家们提出了一个大胆的想法，要围绕地球建立一个由小微粒或太空飞船组成的人工太空环，遮蔽热带阳光，调节地球温度。

不过，一些反对者认为，这种想法肯定会有一些副作用，一个能够对太阳光进行有效散射的粒子带将会使我们的每个夜空都变成和满月时一样明亮；而且这一的预算将高得惊人，可能达到6万亿到200万亿美元，就连全球资金最为充足的科研机构美国航空航天局也无法承担，如果把散射粒子改为太空飞船的话，预算额可能会少一些，估计能降到5000亿美元左右。

地球诞生以来，大气温度曾经几度升降，太阳辐射、云层遮蔽和温室气体等各种因素都曾经或正在影响着我们的气候。如果给地球围上一个粒子或飞船组成的“腰带”的话，赤道上空就会出现一个阴影，要部署这些粒子，就必须使用一些专门的控制飞船，像牧羊犬一样照看粒子群。

过去的一个世纪，地球温度明显上升，未来一百年间这一趋势还会继续下去，很多研究都证实地球气温将在未来几个世纪里提高1到20华氏度，海平面明显上升，一些海滨城市将不复存在。有科学家指出，减少太阳光照射，地球温度就会降低，而一些地面或太空系统完全可以实现这一目的。不过，有科学家指出，人们目前还无法计算出地球到底能吸收多少阳光，又有多少阳光被反射回太空，而这正是实施上述的关键一步。

美国科学家的研究显示，古代农民的活动曾使世界避免进入新冰川期。这一结果说明，人类活动引起的全球气候变暖不是新现象，它可能持续了数千年。英国《观察家报》最近援引研究人员的话说，砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使地球大气中甲烷和二氧化碳等温室气体含量发生了很大变化，全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授威谦·拉迪曼说：“要不是早期农业活动带来的温室气体，目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”研究表明，如果没有人类干预，地球会比现在低2摄氏度，蔓延的冰盖和冰川会影响世界很多地区。人类排放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。科学家把这种现象称为“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。这是科学家考察了近一百年来二氧化碳排放量的增加与气温上升相关性而提出的。认为控制温室气体的排放，可能会控制全球气候变暖，防止生态平衡破坏，农业变异，冰川融化等灾害发生。当然，根据现代环境科学研究，对温室效应和全球候气变暖的相关程度，还在进一步探索。但人们确实已经感受到全球气候变暖和异常，在这方面，科学家提出控制温室气体排放量也许是防患于未然吧。

全球气候变暖的原因有两方面：大量燃烧煤炭、天然气等产生大量温室气体；肆意砍伐原始森林，使得吸收二氧化碳的能力下降。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，与之同时，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。

排放温室气体的人类活动包括：所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。在化石能源中，煤含碳量最高，石油次之，天然气较低；化石能源开过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷；水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳；水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷；土地利用变化减少对二氧化碳的吸收；废弃物排放甲烷和氧化亚氮。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。

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短波具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，，还包括看不见摸不着的电磁污染，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。

世界上的森林主要分为寒带(北方)森林、温带森林和热带森林三类。据专家介绍，今天的森林生态系统，是大自然经过8000年的进化才逐渐形成的。今天，所有的原始森林都沦为伐木业大规模开利用的目标。在热带地区，许多现在已荡然无存的森林就是在过去的50年被砍伐一空的。仅1960年至1990年，就有超过4.5亿公顷的热带森林被吞噬，占世界热带森林总面积的20%；还有数百万公顷的热带森林在砍伐、农田开垦和矿产开中退化。

而且，全球的非法砍伐和非法木材产品交易还在继续加剧，尤其是在拥有热带森林的发展中国家和执法不力的俄罗斯等国。而国际市场对廉价木产品的需求，又进一步恶化了这一状况。

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1.4～5.8摄氏度(2.5～10.4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。

我们的呼吁

为了保护我们共同的家园，请节约使用每一滴淡水。

为了保护我们共同的家园，请多种植树木减慢沙化。

为了保护我们共同的家园，请不要再用一次方便袋。

为了保护我们共同的家园，请不要随意扔废旧电池。

为了保护我们共同的家园，请减少二氧化碳的排放，减缓全球变暖。

参考资料：

://baike.baidu/view/758611.html?wtp=tt

自然原因：全球正处于温暖期

人为原因：随着工业的发展，化石能源的大量消耗，使二氧化碳排放量逐年增多，是温室效应日渐明显。

2、随着人口的增长，造成森林，草原等生态系统遭到破坏，是二氧化碳消耗降低，大气中氧-二氧化碳循环平衡破坏，进一步加剧温室效应。

3、随着温室效应的加剧，使两极地区和高原冰川融化，反射效应变差，更多的太远能量进入大气层内自工业革命以来，人类大量燃烧矿物燃料，向大气排放了大量二氧化碳等温室气体人口剧增因素　近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惊人的数字，其结果就将直接导制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　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下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不取及对措施，将直接导致淡水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)油等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破坏的主要因素。　4.土地遭侵蚀、盐碱化、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，仍在对植被进行着严重的破坏。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.森林锐减因素　在世界范围内，由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。　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，一些发展中国家，酸雨也在迅速发生、发展。　7.物种加速灭绝因素　地球上的生物是人类的一项宝贵，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。　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，本世纪以来，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。

自然因素

1.全球正在处于温暖期。　2.地球周期性公转轨迹变动　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。根据某科学家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。