人类活动对气候变化的影响方式有哪些_人类活动对气候的有利影响和不利影响
1.人类活动与气候变化有什么关系
2.人类活动对气候的不利影响有哪些
3.全球气候变暖主要跟哪些人类活动有关
4.人的活动可以影响气候的哪些因素,举例说明
5.人类活动对地球气候的变化有什么影响
6.举例说明气候对人类的活动影响
7.人类活动对气候的影响,特别是具体举例子~~
不知这样哟没有用,我回答问题不会查资料的,宽容一下哈。
首先,汽车之类的就不说啥了, 从消极方面看,人类了取得自身的利益,盲目垦荒、刀耕火种、破坏森林,造成水土流失,使气候恶化。因为森林是地球表面的重要保护层,它对地面水分和热量的保存、交换都有很大作用。据估计,500万亩森林的蓄水量,相当于一亿立方米的水库。在干旱地区的护田林带,能使空气相对湿度提高10~15%,能使土壤含水量增加22~27毫米。这就是人们呼吁保护森林的气候意义。
人类活动的盲目性还表现在工业污染物的增加。工业发展的一个结果,就是废物、废水、废气和余热的大量排放。使土壤、水体和大气遭到严重污染。在极大程度上改变了大气成分,大气混浊度和热性质,从而导致气温和降水量等气候要素发生变化。
大气中的二氧化碳(CO2),水汽(H2O),及其他微量气体,如甲烷(CH4),一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(谷称氟利昂(CFCL3。),对地面气候都有温室效应;所以人们称之为温室气体。人类活动排放出来的温室气体,使大气的温室效应增强,导致整个地球气温升高。自从产业革命以来,大气中二氧化碳含量上升约25%,甲烷上升160%,一氧化二氮上升8%,氟利昂以前根本就没有过。这些气体在大气中可以长期停留,使温室效应不断增强。由于温室气体的作用,到21世纪,地表气温可能升高1.5~4.5℃。地球增暖的结果,随之而来的将是海洋变暖,南极大陆和格林兰冰盖融化,海平面上升。由于工农业发达、人口稠密的地方,正好多分布在沿海地区,海平面上升会给人类带来严重的灾难。
现在规划一下。
1.海平面上升 全世界大约有1/3的人口生活在沿海岸线60公里的范围内,经济发达,城市密集。全球气候变暖导致的海洋水体膨胀和两极冰雪融化,可能在2100年使海平面上升50厘米,危及全球沿海地区,特别是那些人口稠密、经济发达的河口和沿海低地。这些地区可能会遭受淹没或海水人侵,海滩和海岸遭受侵蚀,土地恶化,海水倒灌和洪水加剧,港口受损,并影响沿海养殖业,破坏供排水系统。
2.影响农业和自然生态系统 随着二氧化碳浓度增加和气候变暖,可能会增加植物的光合作用,延长生长季节,使世界一些地区更加适合农业耕作。但全球气温和降雨形态的迅速变化,也可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化,使其遭受很大的破坏性影响,造成大范围的森林植被破坏和农业灾害。
3.加剧洪涝、干旱及其他气象灾害 气候变暖导致的气候灾害增多可能是一个更为突出的问题。全球平均气温略有上升,就可能带来频繁的气候灾害--过多的降雨、大范围的干旱和持续的高温,造成大规模的灾害损失。有的科学家根据气候变化的历史数据,推测气候变暖可能破坏海洋环流,引发新的冰河期,给高纬度地区造成可怕的气候灾难。
4.影响人类健康 气候变暖有可能加大疾病危险和死亡率,增加传染病。高温会给人类的循环系统增加负担,热浪会引起死亡率的增加。由昆虫传播的疟疾及其他传染病与温度有很大的关系,随着温度升高,可能使许多国家疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、黑热病、登革热、脑炎增加或再次发生。在高纬度地区,这些疾病传播的危险性可能会更大。
5.气候变化及其对我国的影响 从中外专家的一些研究结果来看,总体上我国的变暖趋势冬季将强于夏季;在北方和西部的温暖地区以及沿海地区降雨量将会增加,长江、黄河等流域的洪水爆发频率会更高;东南沿海地区台风和暴雨也将更为频繁;春季和初夏许多地区干旱加剧,干热风频繁,土壤蒸发量上升。农业是受影响最严重的部门。温度升高将延长生长期,减少霜冻,二氧化碳的"肥料效应"会增强光合作用,对农业产生有利影响;但土壤蒸发量上升,洪涝灾害增多和海水侵蚀等也将造成农业减产。对草原畜牧业和渔业的影响总体上是不利的。海平面上升最严重的影响是增加了风暴潮和台风发生的频率和强度,海水入侵和沿海侵蚀也将引起经济和社会的巨大损失。
重要的有这5大点。
跑题一下,扯一下环境什么的。
近些年来,工业生产和家庭广泛使用冰柜和电冰箱,排放出大量的氯氟烃。这些化学物质在低空不易分解,可以上升至平流层,破坏那里的臭氧,使臭氧丧失吸收太阳紫外线的性能。南极上空开始出现臭氧层空洞,北极上空的臭氧层也在减薄。臭氧层的破坏,给地球环境和人体健康带来极大危害。首先,臭氧减少,射向地面的紫外线就增多,这将会损害人的免疫能力,使人类皮肤癌发病率增加,并可危及海洋生物的生存。随着二氧化碳浓度增加和气候变暖,可能会增加植物的光合作用,延长生长季节,使世界一些地区更加适合农业耕作。但全球气温和降雨形态的迅速变化,也可能使世界许多地区的农业和自然生态系统无法适应或不能很快适应这种变化,使其遭受很大的破坏性影响,造成大范围的森林植被破坏和农业灾害。
人类改变地面状况,会引起近地面大气中的热量和水汽发生变化,直接影响到局部地区的气候。例如,人工造林与滥伐森林,对局部地区气候的影响截然不同。人工造林,可使林区风速减小,气温降低,湿度增大。在干旱地区造林,可以防风固沙,保持水土;在沿海地区造林,可以防止海风侵袭。相反,滥伐森林,盲目开荒,会导致沙尘暴盛行,水旱灾害增多,气候恶化。当前,人类改造气候的重要途径之一,就是人工造林。又如水库不断增多,灌溉面积不断扩大,这样就使水库及灌区附近的大气湿度、云量和降水量有所增加,从而缓和了气温的日变化和年变化,在一定程度上调节了气候。
不知行不行,可能太乱了,回复时比较急,抱歉哈。。。
人类活动与气候变化有什么关系
气候变化,是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为10年或更长)的气候变动。
那么具体而言,什么是气候变化?
气候变化是指气候平均值和离差值2者中的1个或2者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。平均值的升降,表明气候平均状态的变化;离差值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候异常愈明显。《联合国气候变化框架公约》第一款中,将“气候变化”定义为:“经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外,由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”UNFCCC因此将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。
造成气候变化的原因是什么?气候变化的原因可能是自然的内部进程,或是外部强迫,或者是人为地持续对大气组成成分和土地利用的改变。既有自然因素,也有人为因素。
在人为因素中,主要是由于工业革命以来人类活动(特别是发达国家工业化过程的经济活动)引起的。化石燃料燃烧和毁林、土地利用变化等人类活动所排放温室气体,导致大气温室气体浓度大幅增加,温室效应增强,从而引起全球气候变暖。据美国橡树岭实验室研究报告,自1750年以来,全球累计排放了1万多亿吨二氧化碳,其中发达国家排放约占80%。
国际应对气候变化有哪些主张呢?尽管还存在一点不确定因素,但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。全球气候变化问题引起了国际社会的普遍关注。针对气候变化的国际响应,是随着联合国气候变化框架条约的发展而逐渐成型的。1979年第一次世界气候大会呼吁保护气候;1992年通过的《联合国气候变化框架公约》确立了发达国家与发展中国家“共同但有区别的责任”原则,阐明了其行动框架,力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平,从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”;1997年通过的《京都议定书》(以下简称《议定书》)确定了发达国家2008~2012年的量化减排指标;2007年12月达成的巴厘路线图,确定就加强UNFCCC和《议定书》的实施分头展开谈判,并于2009年12月在哥本哈根举行缔约方会议。
到目前为止,UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件,并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识,但全球气候变化会给人带来难以估量的损失,气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受,并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。
我国气候变化史
1973年,竺可桢提出了中国历史时期气候周期性波动变化的基本状况。他认为近2000年中,汉代是温暖时期,三国开始后不久,气候变冷,并一直推迟到唐代开始。唐末以后,气候再次变冷,至15世纪渐入小冰期,呈2峰3谷结构,直至20世纪初气候回暖,小冰期结束。汉代、唐代是年均温高于现代约2℃的温暖时期。该研究成果已为气候学界和历史地理学界广泛采用。但近些年来,由于新资料的发现和研究方法的改进,许多学者对竺可桢的工作作了补充。其中朱士光等认为2000~3000年以来,中国历史时期气候变化经历了以下几个阶段:
(1)西周冷干气候(公元前11世纪至公元前8世纪中期);(2)春秋至西汉前期暖湿气候(公元前8世纪中期至公元前1世纪);(3)西汉后期至北朝凉干气候(公元前1世纪中期至6世纪);(4)隋和唐前、中期暖湿气候(7~8世纪);(5)唐后期至北宋时期凉干气候(9~11世纪);(6)金前期湿干气候(12世纪);(7)金后期和元代凉干气候(13和14世纪前半叶);(8)明清时期冷干气候(14世纪后半叶至20世纪初)。
后来许多地理学家对我国的气候变化作了进一步修改,但总的趋势大致如此。
历史时期的气候不仅在气温上有周期性波动,引起冷暖的变化,而且在湿度方面也存在一定的变化。总的说来,暖期与湿期、冷期与干期是相互对应的,但每个冷暖期内部又有干湿波动,不可一概而论。朱士光等研究认为,气温的变化要快于降水量的变化,而降水量的变化幅度又大于气温变化的幅度。在历史时期,气候冷暖波动与干湿波动有明显的相关性,但不完全同步。
21世纪的气候变化——令人担忧的同时也要反思
古文明的没落给我们警示
孤耸于太平洋的复活节岛是地球上最偏远的地区之一。拉诺·洛拉科火山口那亘古沉默的巨石人像是古文明留给我们的唯一见证。在人类对环境资源的过度开发中,古文明消失了。而在部落之间无休止的争斗中,掠夺性的砍伐使大片的森林迅速地从地球上消失殆尽,水土不断流失、鸟类濒临毁灭,维系人类生存的粮食及农业系统屡遭破坏。灾难迫在眉睫,警钟已鸣,但为时已晚,崩溃性的危机在所难免。
复活节岛的故事令人惊惶,它警示我们,不善待生态资源将会给地球带来怎样的恶果。21世纪气候的变化正是这一故事在全球的延伸,差别在于:在复活节岛,击垮人们的是无法预测和难以控制的危机,而在当今,无知绝不是我们开脱的理由。我们有证据也有能力避免危机,我们知道一切照旧将会带来怎样的后果。
1963年,也就是古巴导弹危机后最严峻的冷战期间,约翰·肯尼迪总统曾经指出:“在这个星球上,人类是不可分割的,具有共同的脆弱性,这是我们这个时代不容争辩的事实。”当时,笼罩全世界的是核屠杀的魔影,40年过后,笼罩着我们的则是气候变化危机,这已是不争的事实。
气候变化使人类面临着双重灾难的威胁。①气候变化直接威胁人类发展。世界各国人民都受气候变化的影响,但那些最贫困的人们将首当其冲,受到最直接的危害,资源的匮乏往往使他们束手无策。这一灾难离我们并不遥远。如今,这一灾难已显山露水,它减缓了我们实现千年发展目标的进程,加剧了各国内部以及各国之间的不平等。如果对此置之不理,人类发展将在21世纪跌入倒退的深渊。②气候变化将给未来带来灾难。同冷战期间的核对峙一样,气候变化不仅威胁贫困的人们,也威胁着整个星球,威胁着我们的后代。目前我们所走的是一条不归路,必将导致生态灾难。全球变暖的速度,变暖的准确时间,以及产生怎样的影响目前还不得而知,但是,地球巨大冰盖的瓦解正在加速,海洋正在变暖,雨林系统正在崩溃,其他一些后果业已成为现实。这些危险有可能引发一连串的后果,彻底改变我们星球的人文和自然地理状况。
我们这一代有能力也有责任改变这种后果。直接危险正在向世界上最贫困的国家及其最弱势群体严重倾斜。然而,没有永远风平浪静的港湾。富裕国家及其人民尽管没有直接面对日渐逼近的灾难,但最终也难以避免这些灾难的影响。因此,预先采取措施缓和气候变化,将是全人类(包括发达国家后代)避免未来灾难的基本保障。
气候变化的核心问题,是地球吸收二氧化碳和其他温室气体的能力正在受到严重影响。人类生活已超出了环境的恢复能力,在生态方面,人类已经欠下了后代无力偿还的巨债。
气候变化促使人们以一种全新的视角思考人类的相互依存性。不管何种原因将我们分开,人类共享地球,就同复活节岛的岛民一同分享他们的岛屿一样。连接人类社会的纽带没有国界之分,也不受代与代之间的限制。任何国家,不论大小,都不能无视他人的命运,将今日的行为给未来人造成的后果抛诸脑后。
我们的后代将以我们面对气候变化做出的反应来衡量我们的道德价值。这种反应将成为当今政治***如何采取行动信守诺言、消除贫困并建设更包容世界的证据。如果我们的行为使大部分人类更加边缘化,那么就是对国家之间社会公平与公正的蔑视。气候变化还向我们提出一个尖锐的问题——如何看待我们与后代之间的关系?行动是张晴雨表,反映了我们对跨代社会公平与公正的承诺,是后代对我们的行为做出评断的依据。
有些迹象令人鼓舞。几年前,气候变化怀疑论大行其道。气候怀疑论者得到了大型公司的慷慨赞助,他们的理论受到媒体大肆宣扬,某些政府也对他们言听计从,从而误导了公众的理解。今天,每位诚信的环境科学家都认为气候变化已是一项严重的事实,而且气候变化与二氧化碳排放有关。世界各国政府也认为如此。科学上达成一致并非意味着对全球气候变暖原因及后果的争论就此结束:气候变化科学所研究的是可能性,而非必然性,但至少如今的政治辩论是以科学为依据的。
然而,科学证据与政治行动之间存在着很大差距。到目前为止,绝大多数政府都没有达到气候变化减排要求。最近,政府间气候变化专门委员会公布了第四次评估报告。大多数政府都对此有所反应,承认气候变化勿庸置疑,需要采取紧急行动。八国集团连续召开了会议,重申采取具体措施应对气候变化的必要性。它们承认巨轮似乎正朝着冰山航行,这是个不祥的征兆。遗憾的是,它们还没有断然采取措施,为温室气体确定一条新的排放路线。
时间所剩无几,这是不争的事实。气候变化这一挑战必须要在21世纪得到解决。目前尚没有什么技术能够立竿见影。虽然时间跨度很长,但这绝不能成为敷衍和犹豫不决的借口。为找到有效的解决方案,各国政府必须解决全球碳预算中的存量与流量问题。由于排放增加,温室气体存量日益上升。但是,即使我们从明天开始停止排放,温室气体存量的下降速度也十分缓慢。这是因为二氧化碳排放后将长时间停留在大气中,而气候系统的反应却很缓慢。这种系统固有的惰性意味着,要经过很长时间,今天碳减排的效果才能显示出来。
成功减排的机会大门正在关闭。在不造成危险气候变化的前提下,地球吸收二氧化碳的能力是有限的,而我们正在逼近这一限度。我们没有多少时间确保这扇机会之门依然敞开。我们要在这段时间内,向低碳能源系统过渡。这是一个高度不确定的领域。但确定的是,如果仍然像过去一样,那么世界将难逃原本可以避免的“双重灾难”——近期人类发展倒退和后代面临生态灾难的危险。
如同复活节岛遭遇的灾难一样,结果是可以避免的。目前《京都议定书》的承诺期将于2012年结束,借此机会,我们可以制定多边战略,重新界定全球生态依存关系的管理方式。各国政府在协商议定书时指出,首先应确定21世纪的可持续碳预算,并在承认各国责任“共同但又有差别”的情况下,制定碳预算的实施战略。
要想取得成功,世界上最富裕国家必须发挥带头作用。这些国家的碳足迹是最深的,但同时具备尽快进行大幅度减排的技术和资金能力。但是有效的多边合作框架要求所有排放大国(包括发展中国家)都要积极参与。
人类活动对气候的不利影响有哪些
以下是李崇银院士的一段采访记录:
另外我个人搜集到的材料如下:
人与自然的关系,自古至今一直以无穷的魔力吸引众多的科学家、哲学家、政治思想家乃至文学艺术家.无论是古代“天人合一”观还是现代“回归自然“论,无不倡导人类与自然的协合统一、人与环境密不可分的鱼水之情.但是,本世纪以来,伴随世界经济迅速发展、人炸性增长、资源过度开发、能源需求量大增,不仅导致全球性的资源匮乏、环境污染、生态失衡,而且使大气二氧化碳、甲烷、一氧化碳等温室气体含量猛增,引发了诸如气候变暖等环境效应,使气候变化问题不得不从学术论坛搬进地球首脑会议的“大雅之堂”.?
据科学家估算,目前地球大气中二氧化碳、甲烷和一氧化碳浓度比工业革命以前分别增加了30%、145%和15%,其中,人类活动引起的二氧化碳浓度增加量为25%.科学家依据CO2猛增的气候敏感度预测,2100年全球平均气温可能上升1~4.5℃,这将意味着未来世界的自然生态环境和社会经济发展面临不可忽视的巨变:土地干旱化加重、土壤侵蚀加剧、病虫害蔓延、物种进一步减少、农业成本和投资增大等社会经济问题.气候变化还可能导致水资源短缺、污染浓度提高以及旱涝灾害增多等等.为此,1979年以来,国际社会对人类活动引起的气候变化问题给以高度重视,多次召开国际会议,签署气候变化公约,要求世界各国采取一致行动,减缓气候变暖.
如果说人类释放温气导致气候变化,是科学家数学游戏制造的事端,那么,下列严酷的事实不难看出,人类活动对环境气候的破坏是何等触目惊心!?
亚马逊河流域拥有全世界2/3的热带雨林、30%的陆地生物资源.但80年代以来,热带雨林已遭大量砍伐,仅是朗多尼亚州由于雨林被砍伐而使土地面积从10000平方公里增至27000平方公里.目前亚马逊河流域森林破坏仍以每年25000~50000平方公里的速度发展.有关方面预测,如果继续下去,亚马逊森林将在今后50~100年完全从地球上消失;2000年,全世界的森林面积将由目前陆地面积的1/5下降至1/6,世界耕地减少1/3,沙漠扩大1/5,热带雨林将于80年后完全消失.世界森林锐减不仅导致物种灭绝,同时因吸收CO?2能力减弱使全球气候发生变化.
30年代以前,美国大规模开发西部,大量焚烧草原,盲目垦荒.结果导致1934年震惊世界的黑风暴.这场沙尘暴从土地破坏严重的西部刮起,很快发展成为一条东西长2400公里、南北宽1500公里、高3公里的巨大**尘土带,连续3天横扫美国2/3土地,使大气含尘量每立方公里高达400吨,把数亿吨土壤卷进了大西洋,毁掉耕地4500万亩.
1954年起前苏联在哈萨克、西伯利亚、乌拉尔、伏尔加河流域和高加索地区,盲目大量开垦荒地,到1963年已垦荒6000万公顷.由于耕作制度混乱,缺乏防护林带,加之气候干旱,造成新垦荒地风蚀严重,每年春季疏松的表土经常被大风吹起,形成黑风暴.1960年3、4月份的黑风暴,席卷了俄罗斯南部平原广大地区,垦荒地区受灾面积达400万公顷以上;1963年的黑风暴又使哈萨克被开垦的土地受灾2000万公顷.
解放以来我国西部沙漠治理取得一定成绩,但总体进展不大,破坏环境的事件常有发生,加之气候变干变暖,西北地区的黑风暴逐年增多.1993年5月份的一场黑风暴,是1927年有气象记录以来最强的一次,形似爆炸后的蘑菇云,使新疆东部、河西走廊、内蒙古、宁夏等省部分地区遮天蔽日,飞沙走石,能见度为零,造成85人死亡,数百人受伤或失踪,直接经济损失7.25亿元;黑风暴造成的土地退化、大气污染给生态环境带来的危害更是难以估计.
全球气候变暖主要跟哪些人类活动有关
人类活动对气候产生了许多不利影响,主要包括以下几个方面:
温室气体排放:人类活动,尤其是化石燃料的燃烧,释放大量的温室气体,如二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)。这些气体在大气中聚集起来,形成温室效应,导致地球的温度升高,从而引发全球变暖。
破坏森林和生态系统:森林是碳汇,能够吸收和储存大量的二氧化碳。然而,大规模的森林砍伐、土地开垦和生态系统破坏导致森林面积减少,破坏了碳汇功能,释放大量的碳排放。此外,生态系统的破坏还影响了生物多样性和生态平衡,进一步加剧了气候变化问题。
工业和交通排放:工业过程和交通运输是温室气体排放的重要来源。工厂和发电厂的燃烧过程释放大量的二氧化碳和其他污染物,而交通运输中的汽车、飞机和船舶也产生大量的尾气排放。
饲养畜禽业:畜禽养殖业是甲烷排放的重要来源。家畜消化过程中产生的甲烷是一种强效温室气体,对全球变暖起到重要作用。
大规模农业:现代农业生产使用大量化肥和农药,这些化学物质的生产和使用过程会产生大量温室气体和污染物。另外,大面积的农田开垦和土地利用变化也会导致土壤碳的释放和生态系统破坏。
这些不利影响共同导致了全球气候变化和环境问题的加剧,对人类社会、生态系统和经济产生广泛的负面影响。因此,采取减少温室气体排放、推动可再生能源的使用、促进可持续发展、保护生态系统和推动环境友好的生产方式等措施是应对气候变化和减轻不利影响的关键。
人的活动可以影响气候的哪些因素,举例说明
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。另外,发生在海水中的重大漏油事件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。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、森林资源锐减因素
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。20世纪,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资源,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是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。
扩展资料
20-21世纪中全球平均气温经历了:冷→暖→冷→暖四次波动,总的来看气温为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。21世纪北极平均气温上升了1.6℃以上。
全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大"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,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",它们对太阳短波辐射可见光(3.8~7.6nm,波长较短)具有高度的穿透性,而对地球反射出来的长波辐射(如红外线)具有高度的吸收性。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,其中与百姓关系最密切的是二氧化碳。
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增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。
百度百科-全球气候变暖
人类活动对地球气候的变化有什么影响
目前的气候变化,全球科学家的共识是:有90%以上的可能是人类自己的责任,人类今日所作的决定和选择,会影响气候变化的走向。今日,地球比过去两千年都要热。如果情况持续恶化,于本世纪末,地球气温将攀升至二百万年来的高位。 过去一百多年间,人类一直依赖石油煤炭等化石燃料来提供生产生活所需的能源,燃烧这些化石能源排放的二氧化碳等温室气体是使得温室效应增强、进而引发全球气候变化的主要原因。还有约1/5的温室气体是由于破坏森林、减少了吸收二氧化碳的能力而排放的。另外,一些特别的工业过程、农业畜牧业也会有少许温室气体排放。
在中国,煤炭在能源消费总量中占主导地位。1979年至2005年,煤炭资源消费在总能源消费中的平均比重为72.4%。在各种能源消费量的相对变化上,虽然煤炭占总能源消费量的比重呈现缓慢下降的趋势,但其绝对消费量却在不断上升,目前,煤炭消费占约67%,加之中国能源效率并不高,如此高度依靠煤炭发展是不可持续的,面对日益严重的全球变暖问题,人们只有一个选择:必须立即采取行动。
一、全球变暖导致喜马拉雅冰川消融,人类的水源告急 喜马拉雅山冰川正在因全球变暖而急剧“消瘦”。2007年4月,绿色和平考察队在喜马拉雅山拍摄了冰川消融的严峻状况,情况十分危急。冰川是地球上最大的淡水水库。资料表明,全球冰川正在因全球变暖而以有记录以来的最大速度在世界越来越多的地区融化着,到20世纪90年代,全球冰川更呈现出加速融化的趋势,冰川融化和退缩的速度不断加快,意味着数以百万的人口将面临着洪水、干旱以及饮用水减少的威胁。 被称为“亚洲水塔”的青藏高原冰川是中国乃至亚洲许多主要大江大河的源头,数亿人的用水问题也与之息息相关。而人类大量燃烧化石燃料导致的全球变暖,使冰川加速退缩。喜马拉雅冰川的消融比世界任何地区都快,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)近期发布的报告指出,根据目前的全球变暖趋势,不到30年,80%面积的喜马拉雅冰川将消融殆尽。这对于中国本来就日益严峻的水资源短缺问题,无疑是雪上加霜。 在过去的两年间,绿色和平两次考察了珠峰地区。今年4月20日,绿色和平喜马拉雅考察队一行五人奔赴喜马拉雅山,见证了喜马拉雅山的冰川消融。此次拍摄的珠峰中绒布冰川,对比1968年的照片可见,冰塔林大幅后退、稀疏变矮清晰可见。 二、极端气候 暴雪、暴雨、洪水、干旱、冰雹、雷电、台风……极端气候在近几年异常频繁地光顾地球,这些都与全球气候变化大背景有关。2007年发布的政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告表明,“自20世纪70年代以来,干旱的发生范围更广、持续时间更长、程度更严重,特别是热带、亚热带地区。”“过去50年里,极端高温、低温发生了大范围的变化。昼夜低温、霜冻变得不如以前频繁,而昼夜高温、热浪则愈加常见。”极端天气气候事件发生的频率和强度都有所增强,给人民生命财产安全带来极大的危害。 半个世纪以来,中国长江中下游等南方地区的暴雨明显变多了,而在北方省份,旱灾发生的范围不断扩大。这几年,罕见而强烈的旱灾侵袭许多南方省份,桑美、圣帕等台风频频重创东南沿海省份,警钟不断敲响。近年来,中国每年因气象灾害造成的农作物受灾面积达5000万公顷,因灾害损失的粮食有4300万吨,每年受重大气象灾害影响的人口达4亿人次,造成经济损失平均达2000多亿元人民币。 2007年,中国气候异常,降雨严重程度不均,极端天气事件频繁,多灾并发,点多面广,部分地区重复、连年受灾,局部地区雨情、汛情、旱情、灾情超历史记录,因灾直接经济损失达2363亿元。媒体的镜头记录了海南春旱、淮河洪水、雷州半岛台风等肆虐的灾害。 三、粮食减产 全球变暖造成粮食减产,因为全球变暖带来干旱、缺水、海平面上升、洪水泛滥、热浪及气温剧变,这些都会使世界各地的粮食生产受到破坏。亚洲大部份地区及美国的谷物带地区,将会变得干旱。在一些干旱农业地区,如非洲撒哈拉沙漠地区,只要全球变暖带来轻微的气温上升,粮食生产量都将会大大减少。 全球变暖的细微改变,对粮食生产就会造成意想不到的后果。稻米对温度剧变的敏感性就是其中的一个例子。国际稻米研究所的研究显示,若晚间最低气温上升每摄示1摄氏度(华氏1.8度),稻米收成便会减少10%。值得警惕的是,稻米是全球过半人口的主要粮食,所以全球变暖的轻微的变化可带来深远的影响。 对于中国来说,全球变暖可能导致农业生产的不稳定性增加,高温、干旱、虫害等因素都可能造成粮食减产。如果不采取措施,预计到2030年,中国种植业生产能力在总体上可能会下降5%至10%;小麦、水稻、玉米三大农业作物均以下降为主,到21世纪后半期,产量最多可下降37%。同时全球变暖会对农作物品质产生影响,如大豆、冬小麦和玉米等。 全球变暖,气温升高还会导致农业病、虫、草害的发生区域扩大,危害时间延长,作物受害程度加重,从而增加农业和除草剂的施用量。此外,全球变暖会加剧农业水资源的不稳定性与供需矛盾。总之,全球变暖将严重影响中国长期的粮食安全。 2007年3月,四季如春的旅游胜地海南遭受了严重的春旱侵袭。截至4月初,海南省农作物受旱面积154.9万亩;水库干涸415座,因旱情发生饮水困难人口达到19.99万人。绿色和平赴海南考察,见证极端气候给当地农业带来的深重打击。 四、海平面上升 在南太平洋岛国基里巴斯,来自Betio村的Pita Meanke站在一棵树旁,那次巨大的浪潮,冲垮了防波提,摧毁了他的家。 “马尔代夫只是其中一个小国。我们没有能力改变世事。但在这里作的决定,将会对我的人民有莫大影响,更会改变世界历史。”H.E. Maumoon Abdul Gayoom (马尔代夫) 于日本京都气候变化框架公约第3次缔约国会议上所作的声明。 并不是只有岛国才需要担心海平面上升的问题。全球有超过70%口人生活于沿岸平原;全球前15大城市中,有11个是沿海或位于河口。据政府间气候变化专门委员会的《排放情景特别报告》(SRES)估计,从1990年到21世纪80年代,全球海平面将平均上升22到34厘米。 近30年来,中国沿海海平面总体上升了90毫米,比全球平均速度更快。 值得留意的是,海平面不是全球一致地变更。不同的地区的海平面,会因海水环流或风压而有所不同。所以评估海平面上升的影响时,亦需要留意暴风浪以及大潮所带来的影响。 就算是轻微的海平面上升,也会带来严重破坏。例如沿海地区洪水泛滥及严重破坏、侵蚀海岸线、海水污染淡水、沿海湿地及岛屿洪水泛滥、河口盐度上升,一些低洼沿海城市及村落均会受影响。一些对岛屿以及沿海地区人口尤其重要的资源,如沙滩、淡水、渔业、珊瑚礁、环礁、野生生物栖息地均会受到威胁。面临洪灾、海水入侵、土地侵蚀流失、强热带风暴的威胁,人口密集、经济发达的长三角、珠三角、黄河三角洲的城市群是最脆弱的地区。 五、物种灭绝 在大堡礁白化了的珊瑚礁 “地球上大部分的濒临绝种生物 -大约25%的哺乳类动物以及12%的雀鸟 -有可能于几十年内绝种。这是由于气候变化,影响到它们所栖息的树林、湿地及牧场,而人类发展亦阻碍了它们移居到其它地方。” ──联合国气候变化框架公约 每个物种皆有其独特的生态位置,而进化可让它们在这独特的位置生存——生活于其特殊的“居所”及特定的生活环境(包括温度、其它动植物)。有些生物会有较强的适应力,或者说“能屈能伸”。例如老鼠和狗能在很艰难的环境生存,但考拉却只能在有桉树的地方生活。人类活动导致气候变化,气温、降雨量及海平面上升,摧毁了一些生物的栖息地,而破坏的速度比生物移居的速度还要快。 联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2007年发布的第四次评估报告指出,未来6、70年内,气候变化会导致大量的物种灭绝。现在已经可以确信气候与一些蛙类的灭绝有关,而这仅仅是冰山一角。气候变化导致的物种灭绝风险将会比地球历史上5次严重的物种灭绝还要大规模。而唯一的预防方法,便是于未来几十年内迅速减少排放量。拯救生物的时间所剩不多。
六、空气污染 燃煤电厂和交通系统造成空气污染,节约能源,尽量使用公共交通出行,可以减轻空气污染。 空气污染物有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳 (CO)、臭氧及光化学氧化剂、可吸入悬浮粒子等。
据英国planetearth.nerc.ac.uk网站报道,最近研究发现,深海正遭受人类活动的严重破坏,而且情况趋于恶化。科学家呼吁对深海生态系统进行保护和管理。
深海是指200米深处以下的海域,面积达3.6亿平方公里,占地球表面的一半左右,是地球上的最大的一个生态系统和一块巨大的荒野。深海的平均深度约四公里,地球上最深的马里亚纳海沟深度接近11公里。
几百年来人们都用深海来倾倒垃圾,但如今深海面临的最大威胁还是来自气候变化。事实上,人们对深海知之甚少,该区域蕴含着丰富的资源,如鱼、矿、海底石油和天然气等。
然而,人类活动究竟对深海产生了怎样的影响?英国国家海洋学中心教授保罗?泰勒(Paul Tyler)表示:“这是一个难以回答的问题,因为我们知道得太少。但早在80年代,人们就开始了小面积深海石油开发。”
为了评估和解释海洋生物的多样性、区域性和丰富性,20名来自不同国家的研究者成立了一个为期10年的海洋生物普查项目组。科学家分析了人类活动,特别是废物处理、开发和气候变化对深海生物栖息地的过去、现在和未来造成的影响。
泰勒说:“人们通常只把深海看做一个大的水体,但它其实是一个巨大的生态系统,里面有山谷、山脉、火山和平原,情况复杂多变。”
塑料、玻璃和金属垃圾是深海海底最常见的垃圾类型。研究人员称:“自1973年到1978年间,超过38.7万吨医疗垃圾倒入了波多黎各海沟。”虽然现在已禁止倾倒废弃物,如污水、药物和低级别放射性物质等,但留存在海底的垃圾仍是个问题。
但当前首要危险则是深海开发。由于技术的发展,人们可以开采海底石油和天然气,并捕捞大量的鱼类。再加上气候变化,深海正面临着“巨大而迫切的挑战。”
研究者们表示,气候变化将超越开采活动成为最具破坏性的因素,它将加重海洋酸性,导致珊瑚和海星、海胆、海参等生物骨骼白垩化的问题。
现在,加强深海管理较为困难,因为倾倒废弃物、捕鱼等活动以及气候变化对深海的改变远超科学家的研究。
泰勒表示:“深海活动中最迅速的行动者是资源开发者。尽管我们首先应该立法,接着进行科学研究,然后再开发。但科学家、管理者和立法者一定程度上落在了后面。”
研究者称:“在公海(占全球海洋面积的64%)实施监管措施,需要审查和修改现行的《联合国海洋法公约》,以提供更广泛的保护。”(贺娇)
来源:人民网-环保频道
举例说明气候对人类的活动影响
自从工业革命以来,大气中二氧化碳(CO2)的浓度已增加了约28%.工农业的发展,也使大气中甲烷(CH4)和氧化亚氮(N2O)的浓度增加.它们产生的效应约占温室效应的24%,氟氯烃(CFC)约占14%,而且CFC正在损耗大气臭氧层.
森林以及海洋中的浮游生物从空气中吸收二氧化碳释放氧气.而人类正以每年数百万公顷的速度毁掉森林(据1989年资料,全球1227km2热带雨林的一半以上已遭破坏).同时,由于臭氧层变薄,局部地区上空的臭氧层出现空洞,这将使大量的紫外线长驱直入,威胁动植物的生存,使更多的海洋浮游生物死亡.一方面人类活动加大了二氧化碳的释放量,另一方面人类通过破坏地球上两个主要的二氧化碳吸收系统,而减少了二氧化碳吸收量.
伴随全球平均气温的升高,可以预见全球的雨量分布将会发生广泛的变化.尽管目前对区域性降水方式的变化尚不能准确预测,但对大规模变化的估计已做了一些工作.例如,人们建立了一系列总循环模型(general circulation model, GCM),试图对此加以描述,其中最为著名的有三种倍增二氧化碳模型(GCM2×CO2)——英国气象局(UKMO)模型(1988)、美国纽约戈达德空间研究所(GISS)模型(1982)和美国普林斯顿地球物理流体力学实验室(GFDL)模型(1985).这些模型把人地系统分成四个子系统:即大气成分、气候和海平面、人类活动和生态系统,重点考察它们之间的相互作用.所得到的研究结果表明,如果全球大气中二氧化碳浓度增加1倍,则全球平均气温将升高4~5.2℃,降水量将增加8%~15%.又如,马纳贝(Manabe)和威热拉德(Wetherald)在1980年运用一种全球气候模型来检验2倍和4倍于工业革命前的二氧化碳水平可能造成的气候影响,研究结果指出:①在北纬大约37°至50°地区,大气表层的气温将上升3℃;②在北纬大约12°至37°地区的降水量增加,而在北纬大约37°至50°地区的降水量将减少;③所有纬度上的蒸发量略有增加;④在北纬37°以南,土壤湿度将有微小变化,但在北纬大约37°至47°地区,土壤湿度将显著降低.由此,我们可以推测,美国、加拿大、欧洲和原苏联的大多数产粮区可能变得更加干燥并减产,而南亚、东亚、东南亚、北非、中非以及中东地区的沿海和低海拔平原地区,则由于海平面上升和暴风雨频繁发生,将会增加洪水灾害.另外,由于气温升高引起的蒸发量增加可能会加剧某些地区的干旱;再者,大气二氧化碳浓度的增加,会导致土壤的酸化和退化,也可使不同植物种的光合作用效率、生长效率、水的需求量等发生不同程度的变化.
我们未来的气候
在21世纪,人类活动对气候变化的影响将愈加严重,气候变化对人类社会的影响也将越来越严重.预计21世纪地球将继续变暖,增暖的速率将快于过去的100年,并且这种变暖趋势还要继续下去.在21世纪,全球平均表面温度将升高1.4~5.8?C.由于温度上升,海水体积膨胀,加上极区冰雪融化,海平面将上升0.4~1.0米,冰川和雪盖面积将进一步减少,极端天气与气候事件发生的可能性有增加和扩大的趋势,陆地区域的最高气温会变得更高,炎热日数变多,极端降水强度可能增加,部分地区干旱的威胁增加.气象灾害可能加剧,随着社会财富的增加,由气象灾害引起的损失也将急剧增大.气候变化对全球都将产生重大影响,有些影响甚至是不可逆转的、破坏性的.
科学家预计21世纪我国的年平均温度也将显著升高,降水将增加,但时空分布不均匀.随着气候的增暖,冰雪消融加剧,导致冰川洪水与泥石流频繁发生,积雪提前消失,春旱加剧,我国的极端天气和气候事件的强度和频率也会受到影响.
人类活动对气候的影响,特别是具体举例子~~
人类活动对气候的影响有两种:一种是无意识的影响,即在人类活动中对气候产生的副作用;一种是为了某种目的,采取一定的措施,有意识地改变气候条件。在现阶段,以第一种影响占绝对优势,而这种影响以以下三方面表现得最为显著,即①在工农业生产中排放至大气中的温室气体和各种污染物质,改变大气的化学组成;②在农牧业发展和其它活动中改变下垫面的性质,如破坏森林和草原植被,海洋石油污染等等;③在城市中的城市气候效应。自世界工业革命后的200年间,随着人口的剧增,科学技术发展和生产规模的迅速扩大,人类活动对气候的这种不利影响越来越大。因此,必须加强研究力度,采取措施,有意识地规划和控制各种影响环境和气候的人类活动,使之向有利于改善气候条件的方向发展。
(一)改变大气化学组成与气候效应
工农业生产排入大量废气、微尘等污染物质进入大气,主要有二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧比二氮(N2O)和氟氯烃化合物(CFCS)等。据确凿的观测事实证明,近数十年来大气中这些气体的含量都在急剧增加,而平流层的臭氧O3。总量则明显下降。如前所述,这些气体都具有明显的温室效应,在波长9500毫微米(μm)及12500-17000μm有两个强的吸收带,这就是O3及CO2的吸收带。特别是CO2的吸收带,吸收了大约70-90%的红外长波辐射。地气系统向外长波辐射主要集中在7000-13000μm波长范围内,这个波段被称为大气窗。上述CH4、N2O、CFCS等气体在此大气窗内均各有其吸收带,这些温室气体在大气中浓度的增加必然对气候变比起着重要作用。
大气中CO2浓度在工业化之前很长一段时间里大致稳定在约(280±10)×10-3ml/L,但在近几十年来增长速度甚快,至1990年已增至345×10-3ml/L,90年代以后,增长速大。图8·14(图略)给出美国哈威夷马纳洛亚站(Mauna Loa)1959-1993年实测值的逐年变化。大气中CO2浓度急剧增加的原因,主要是由于大量燃烧化石燃料和大量砍伐森林所造成的。据研究排放入大气中的CO2有一部分(约有50%上下)为海洋所吸收,另有一部分被森林吸收变成固态生物体,贮存于自然界,但由于目前森林大量被毁,致使森林不但减少了对大气中CO2的吸收,而且由于被毁森林的燃烧和腐烂,更增加大量的CO2排放至大气中。目前,对未来CO2的增加有多种不同的估计,如按现在CO2的排放水平计算,在2025年大气中CO2浓度为4.25×10-3mL/L为工业化前的1.55倍。
甲烷(CH4沼气)是另一种重要的温室气体。它主要由水稻田、反刍动物、沼泽地和生物体的燃烧而排放入大气。在距今200年以前直到11万年前,CH4含量均稳定于0.75-0.80×10-3mL/L.近年来增长很快。1950年CH4含量已增加到1.25×10-3mL/L,1990年为1.72×10-3mL/L。Dlugokencky等根据全球23个陆地定点测站和太平洋上14个不同纬度的船舶观测站观测记录,估算出近10年来全球逐年CH4在大气中混合比(M)的变化值如图8·15(图略)所示。根据目前增长率外延,大气中CH4含量将在公元2000年达2.0×10-3mL/L,2030年和2050年分别达2.34至2.50×10-3mL/L。
一氧化二氮(N2O)向大气排放量与农田面积增加和施放氮肥有关。平流层超音速飞行也可产生N2O。在工业化前大气中N2O含量约为2.85×10-3mL/L。1985年和1990年分别增加到3.05×10-3mL/L和3.10×10-3mL/L。考虑今后排放,预计到2030年大气中N2O含量可能增加到3.50×10-3-4.50×10-3mL/L之间,N2O除了引起全球增暖外,还可通过光化学作用在平流层引起臭平氧O3离解,破坏臭氧层。
氟氯烃化合物(CFCS)是制冷工业(如冰箱)、喷雾剂和发泡剂中的主要原料。此族的某些化合物如氟里昂11(CCl2F,CFC11)和氟里昂12(CCl2F2,CFC12)是具有强烈增温效应的温室气体。近年来还认为它是破坏平流层臭氧的主要因子,因而限制CFC11和CFC12生产巳成为国际上突出的问题。
在制冷工业发展前,大气中本没有这种气体成分。CFC11在1945年、CFC12往存在1935年开始有工业排放。到1980年,对流层低层CFC11含量约为168×10-3mL/L而CFC12为285×10-3mL/L,到1990年则分别增至280×10-3mL/L和484×10-3mL/L,其增长是十分迅速的。图8·16(图略)给出CFC12近数十年来的变化形势,其未来含量的变化取决于今后的限制情况。
根据专门的观测和计算大气中主要温室气体的浓度年增量和在大气中衰变的时间如表8·7(图略)所示。可见除CO2外,其它温室气体在大气中的含量皆极微,所以称为微量气体。但它们的增温效应极强,而且年增量大,在大气中衰变时间长,其影响甚巨。
臭氧(O3)也是一种温室气体,它受自然因子(太阳辐射中紫外辐射对高层大气氧分子进行光化学作用而生成)影响而产生,但受人类活动排放的气体破坏,如氟氯烃化合物、卤化烷化合物、N2O和CH4、CO均可破坏臭氧。其中以CFC11、CFC12起主要作用,其次是N2O。图8·17(图略)是各气候带纬向平均臭氧总量距平值的年际变比(196-1985年,由图可见,自80年代初期以后,臭氧量急剧减少,以南极为例,最低值达-15%,北极为-5%以上,从全球而言,正常情况下振荡应在土2%之间,据1987年实测,这一年达-4%以上。从60°N-60°S间臭氧总量自1978年以来已由平均为300多普生单位减少到1987年290单位以下,亦即减少了3-4%。从垂直变化而言,以15-20km高空减少最多,对流层低层略有增加。南极臭氧减少最为突出,在南极中心附近形成一个极小区,称为“南极臭氧洞”。自1979年到1987年,臭氧极小中心最低值由270单位降到150单位,小于240单位的面积在不断扩大,表明南极臭氧洞在不断加强和扩大。在1988年其O3总量虽曾有所回升,但到1989年南极臭氧洞又有所扩大。1994年10月4日世界气象组织发表的研究报告表明,南极洲3/4的陆地和附近海面上空的臭氧已比十年前减少了65%还要多一些①。但有资料表明对流层的臭氧却稍有增加。
大气中温室气体的增加会造成气候变暖和海平面抬高。根据目前最可靠的观测值的综合,自1885以来直到1985年间的100年中,全球气温已增加0.6-0.9℃。图8·10(图略)中点出了1860年到1985年实际的气温变化(对于1985年全球年平均气温的差值),表明全球增暖的趋势也是0.8℃左右。1985年以后全球地面气温仍在继续增加,多数学者认为是温室气体排放所造成的。图中列出三种不同情况温室气体的排放所产生的增温效应,从气候模式计算结果还表明此种增暖是极地大于赤道,冬季大于夏季。
全球气温升高的同时,海水温度也随之增加,这将使海水膨胀,导致海平面升高。再加上由于极地增暖剧烈,当大气中CO2浓度加倍后会造成极冰融化而冰界向极地萎缩,融化的水量会造成海平面抬升。实际观测资料证明,自1880年以来直到1980年,全球海平面在百年中已抬高了10-12cm。据计算,在温室气体排放量控制在1985年排放标准情况下,全球海平面将以5.5cm/10a速度而抬高,到2030年海平面会比1985年增加20cm,2050年增加34cm,若排放不加控制,到2030年,海平面就会比1985年抬升60cm,2050年抬升150cm。
温室气体增加对降水和全球生态系统都有一定影响。据气候模式计算,当大气中CO2含量加倍后,就全球讲,降水量年总量将增加7-11%,但各纬度变化不一。从总的看来,高纬度因变暖而降水增加,中纬度则因变暖后副热带干旱带北移而变干旱,副热带地区降水有所增加,低纬度因变暖而对流加强,因此降水增加。
就全球生态系统而言,因人类活动引起的增暖会导致在高纬度冰冻的苔原部分解冻,森林北界会更向极地方向发展。在中纬度将会变干,某些喜湿润温暖的森林和生物群落将逐渐被目前在副热带听见的生物群落所替代、根据预测,CO2加倍后,全球沙漠将扩大3%,林区减少11%,草地扩大11%,这是中纬度的陆地趋于干旱造成的。
温室气体中臭氧层的破坏对主态和人体健康影响甚大。臭氧减少,使到达地面的太阳辐射中的紫外辐射增加。大气中臭氧总量若减少1%,到达地面的紫外辐射会增加2%,此种紫外辐射会破坏核糖核酸(DNA)以改变遗传信息及破坏蛋白质,能杀死10m水深内的单细胞海洋浮游生物、减低渔产,以及破坏森林,减低农作物产量和质量,削弱人体免疫力、损害眼睛、增加皮肤癌等疾病。
此外,由于人类活动排放出来的气体中还有大量硫化物、氮比物和人为尘埃,它们能造成大气污染,在一定条件下会形成“酸雨”,能使森林、鱼类、农作物及建筑物蒙受严重损失。大气中微尘的迅速增加会减弱日射,影响气温、云量(微尘中有吸湿性核)和降水。
(二)改变下垫面性质与气候效应
人类活动改变下垫面的自然性质是多方面的,目前最突出的是破坏森林、坡地、干旱地的植被及造成海洋石油污染等。
森林是一种特殊的下垫面,它除了影响大气中CO2的含量以外,还能形成独具特色的森林气候,而且能够影响附近相当大范围地区的气候条件。森林林冠能大量吸收太阳入射辐射,用以促进光合作用和蒸腾作用,使其本身气温增高不多,林下地表在白天因林冠的阻挡,透入太阳辐射不多,气温不会急剧升高,夜晚因有林冠的保护,有效辐射不强,所以气温不易降低。因此林内气温日(年)较差比林外裸露地区小,气温的大陆度明显减弱。
森林树冠可以截留降水,林下的疏松腐植质层及枯枝落叶层可以蓄水,减少降雨后的地表径流量,因此森林可称为“绿色蓄水库”。雨水缓缓渗透入土壤中使土壤湿度增大,可供蒸发的水分增多,再加上森林的蒸腾作用,导致森林中的绝对湿度和相对湿度都比林外裸地为大。
森林可以增加降水量,当气流流经林冠时,因受到森林的阻障和磨擦,有强迫气流的上升作用,并导致湍流加强,加上林区空气湿度大,凝结高度低,因此森林地区降水机会比空旷地多,雨量亦较大。据实测资料,森林区空气湿度可比无林区高15-25%,年降水量可增加6-10%。
森林有减低风速的作用,当风吹向森林时,在森林的迎风面,距森林100m左右的地方,风速就发生变比。在穿入森林内,风速很快降低,如果风中挟带泥沙的话,会使流沙下沉并逐渐固定。穿过森林后在森林的背风面在一定距离内风速仍有减小的效应。在干旱地区森林可以减小干旱风的袭击,防风固沙。在沿海大风地区森林可以防御海风的侵袭,保护农田,森林根系的分泌物能促使微生物生长,可以改进土壤结构。森林覆盖区气候湿润,水土保持良好,生态平衡有良性循环,可称为“绿色海洋”。
根据考证,历史上世界森林曾占地球陆地面积的2/3,但随着人口增加,农、牧和工业的发展,城市和道路的兴建,再加上战争的破坏,森林面积逐渐减少,到19世纪全球森林面积下降到46%,20世纪初下降到37%,目前全球森林覆盖面积平均约为22%。我国上古时代也有浓密的森林覆盖,其后由于人口繁衍,农田扩展和明清两代战祸频繁,到1949年全国森林覆盖率已下降到8.6%。建国以来,党和政府组织大规模造林,人造林的面积达4.6亿亩,但由于底子薄,毁林情况相当严重,目前森林覆盖面积仅为12%,在世界160个国家中居116位。
由于大面积森林遭到破坏,使气候变旱,风沙尘暴加剧,水土流失,气候恶化。相反,我国在解放后营造了各类防护林,如东北西部防护林、豫东防护林、西北防沙林、冀西防护林、山东沿海防护林等等,在改造自然,改造气候条件上已起了显著作用。
在干旱、半干旱地区,原来生长着具有很强耐旱能力的草类和灌木,它们能在干旱地区生存,并保护那里的土壤。但是,由于人口增多,在干旱、半干旱地区的移民增加,他们在那里扩大农牧业,挖掘和采集旱生植物作燃料(特别是坡地上的植物),使当地草原和灌木等自然植被受到很大破坏。坡地上的雨水汇流迅速,流速快,对泥土的冲刷力强,在失去自然植被的保护和阻挡后,就造成严重的水土流失。在平地上一旦干旱时期到来,农田庄稼不能生长,而开垦后疏松了的土地又没有植被保护,很容易受到风蚀,结果表层肥沃土壤被吹走,而沙粒存留下来,产生沙漠化现象。畜牧业也有类似情况,牧业超过草场的负荷能力,在干旱年份牧草稀疏、土地表层被牲畜践踏破坏,也同样发生严重风蚀,引起沙漠化现象的发生。在沙漠化的土地上,气候更加恶化,具体表现为:雨后径流加大,土壤冲刷加剧,水分减少,使当地土壤和大气变干,地表反射率加大,破坏原有的热量平衡,降水量减少,气候的大陆度加强,地表肥力下降,风沙灾害大量增加,气候更加干旱,反过来更不利于植物的生长。
据联合国环境规划署估计,当前每年世界因沙漠化而丧失的土地达6万km2,另外还有21万km2的土地地力衰退,在农、牧业上已无经济价值可言。沙漠化问题也同样威胁我国,在我国北方地区历史时期所形成的沙漠化土地有12万km2,近数十年来沙漠化面积逐年递增,因此必须有意识地采取积极措施保护当地自然植被,进行大规模的灌溉,进行人工造林,因地制宜种植防沙固土的耐旱植被等来改善气候条件,防止气候继续恶化。
海洋石油污染是当今人类活动改变下垫面性质的另一个重要方面,据估计每年大约有10亿t以上的石油通过海上运往消费地。由于运输不当或油轮失事等原因,每年约有100万t以上石油流入海洋,另外,还有工业过程中产生的废油排入海洋。有人估计,每年倾注到海洋的石油量达200-1000万t。
倾注到海中的废油,有一部分形成油膜浮在海面,抑制海水的蒸发,使海上空气变得干燥。同时又减少了海面潜热的转移,导致海水温度的日变化、年变化加大,使海洋失去调节气温的作用,产生“海洋沙漠化效应”。在比较闭塞的海面,如地中海、波罗的海和日本海等海面的废油膜影响比广阔的太平洋和大西洋更为显著。
此外,人类为了生产和交通的需要,填湖造陆,开凿运河以及建造大型水库等,改变下垫面性质,对气候亦产生显著影响。例如我国新安江水库于1960年建成后,其附近淳安县夏季较以前凉爽,冬季比过去暖和,气温年较差变小,初霜推迟,终霜提前,无霜期平均延长20天左右。
(三)人为热和人为水汽的排放
随着工业、交通运输和城市化的发展,世界能量的消耗迅速增长,仅1970年全世界消耗的能量就相当于燃烧了75亿t煤,放出25×10-10J的热量。其中在工业生产、机动车运输中有大量废热排出,居民炉灶和空调以及人、畜的新陈代谢等亦放出一定的热量,这些“人为热”像灭炉一样直接增暖大气。目前如果将人为热平均到整个大陆;等于在每平方米的土地上放出0.05W的热量。从数值上讲,它和整个地球平均从太阳获得的净辐射热相比是微不足道的,但是由于人为热的释放集中于某些人口稠密、工商业发达的大城市,其局地增暖的效应就相当显著。如表8·8所示,在高纬度城市如费尔班克斯、莫斯科等,其年平均人为热(QF)的排放量大于太阳净辐射;中纬度城市如蒙特利尔、曼哈顿等,因人均用能量大,其年平均人为热QF的排放量亦大于Rg。特别是蒙特利尔冬季因空调取暖耗能量特大,其人为热竟相当于太阳净辐射的11倍以上。但是像热带的香港,赤道带的新加坡,其人为热的排放量与太阳净辐射相比就微乎其微了。
在燃烧大量化石燃料(天然气、汽油、燃料油和煤等)时除有废热排放外,还向空气中释放一定量的“人为水汽”,根据美国大城市气象试验(METROMEX)对圣路易斯城由燃烧产生的人为水汽量为10.8×108g/h,而当地夏季地面的自然蒸散量为6.7×1011g/h。显然人为水汽量要比自然蒸散的水汽量小得多,但它对局地低云量的增加有一定作用。
据估计目前全世界能量的消耗每年约增长5.5%。如按这个速度增加下去,到公元2000年,全世界能量消耗将比1970年增加5倍,即年耗能为375亿t煤。其排放出的人为热和人为水汽又主要集中在城市中,对城市气候的影响将愈来愈显示其重要性。
*见周淑贞,束炯.城市气候学.北京:气象出版社.1997;197
此外,喷气飞机在高空飞行喷出的废气中除混有CO2外,还有大量水汽,据研究平流层(50hPa高空)的水汽近年来有显著的增加,例如1964年其水汽含量为2×10-3ml/L,1970年就上升到3×10-3mL/L,这就和大量喷气飞机经常在此高度飞行有关。水汽的热效应与CO2相似,对地表有温室效应。有人计算,如果平流层水汽量增加5倍,地表气温可升高2℃,而平流层气温将下降10℃。在高空水汽的增加还会导致高空卷云量的加多,据估计在大部分喷气机飞行的北美-大西洋-欧洲航线上,卷云量增加了5-10%。云对太阳辐射及地气系统的红外辐射都有很大影响,它在气候形成和变化中起着重要的作用。
(四)城市气候
城市是人类活动的中心,在城市里人口密集,下垫面变化最大。工商业和交通运输频繁,耗能最多,有大量温室气体、“人为热”、“人为水汽”、微尘和污染物排放至大气中。因此人类活动对气候的影响在城市中表现最为突出。城市气候是在区域气候背景上,经过城市化后,在人类活动影啊下而形成的一种特殊局地气候。在80年代初期美国学者兰兹葆曾将城市与郊区各气候要素的对比总结如表8·9所示
从大量观测事实看来,城市气候的特征可归纳为城市“五岛”效应(混浊岛、热岛、干岛、湿岛、雨岛)和风速减小、多变。
见H.E.Landsberg,The Urban Climate.Academic Press.1981.
(1)城市混浊岛效应
城市混浊岛效应主要有四个方面的表现。首先城市大气中的污染物质比郊区多,仅就凝结核一项而论,在海洋上大气平均凝结核含量为940粒/cm3,绝对最大值为39800粒/cm3;而在大城市的空气中平均为147000粒/cm3,为海洋上的156倍,绝对最大值竟达400000粒/cm3,也超出海洋上绝对最大值100倍以上。再以上海为例,根据近5年(1986-1990年)监测结果,大气中SO2和NO2两种气体污染物城区平均浓度分别比郊县高8.7倍和2.4倍。
其次,城市大气中因凝结核多,低空的热力湍流和机械湍流又比较强,因此其低云量和以低云量为标准的阴天日数(低云量≥8的日数)远比郊区多。据上海近十年(1980-1989年)统计,城区平均低云量为4.0,郊区为2.9。城区一年中阴天(低云量≥8)日数为60天而郊区平均只有31天,晴天(低云量≤2)则相反,城区为132天而郊区平均却有178天,欧美大城市如慕尼黑、布达佩斯和纽约等亦观测到类似的现象。第三,城市大气中因污染物和低云量多,使日照时数减少,太阳直接辐射(S)大大削弱,而因散射粒子多,其太阳散射辐射(D)却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度(又称混浊度因子turbidity foctor)的地区分布上,城区明显大于郊区。根据上海近27年(1959-1985年)观测资料统计计算,上海城区混浊度因子比同时期郊区平均高15.8%。在上海混浊度因子分布图上,城区呈现出一个明显的混浊岛(图8·19,图略)。在国外许多城市亦有类似现象。
第四,城市混浊岛效应还表现在城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多,它们对光线有散射和吸收作用,有减小能见度的效应。当城区空气中二氧比氮NO2浓度极大时,会使天空呈棕褐色,在这样的天色背景下,使分辨目标物的距离发生困难,造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢比物,在强烈阳光照射下,经光化学反应,会形成一种浅蓝色烟雾,称为光化学烟雾,能导致城市能见度恶化。美国洛杉机、日本东京和我国兰州等城市均有此现象。
(一)下垫面因素:
1.下垫面不透水面积大:城市中除少量绿地外,绝大部分为人工铺砌的道路、广场建筑物和构筑物,其下垫面不透水面积远比郊区绿野为大。降雨后,雨水很快从排水管道流失,因此其可供蒸发的水分比郊区少。在能量平衡中其所获得的净辐射Qn用于蒸散的潜热QE远比郊区为少,而用于下垫面增温和向空气输送的显热QH则比郊区多。这就使得城区下垫面温度比郊区高,形成“城市下垫面温度热岛”,并从而通过湍流交换和长波辐射使城区气温高于郊区。
2.下垫面的热性质:城市下垫面的导热率K和热容量C
面的储热量显著高于郊区。白天储热量多,夜晚地面降温比郊区慢,通过地-气热交换,城区气温乃比郊区高。
3.下垫面的几何形状:城市中建筑物参差错落,形成许多高宽比不同的“城市街谷”。在白天太阳照射下,由于街谷中墙壁与墙壁间,墙壁与地面之间,多次的反射和吸收,在其它条件相同的情况下,能够比郊区获得较多的太阳辐射能,如果墙壁和屋顶涂刷较深的颜色,则其反射率会更小,吸收的太阳能将更多,并因为墙壁、屋顶和地面的建筑材料又具有较大的导热率和热容量,“城市街谷”于日间吸收和储存的热能远比郊区为多。
其次,“城市街谷”中,天穹可见度(smy view fector,简作SVF,以表示)比空旷郊区小(图8·21,图略)在街谷底部长波辐射能的交换中,其长波逆辐射值除来自大气的逆辐射外,还有墙壁、屋檐等向下方的长波辐射。因此其长波净辐射的热能损失就比郊区旷野小,再加上城市街谷中风速又比较小,热量不易外散,这些都导致其气温高于郊区。
(二)人为热和温室气体
1.人为热:在中高纬度城市特别是在冬季,城市中排放的大量人为热是热岛形成的一个重要因素。许多城市冬季热岛强度大于暖季,周一至周五热岛强度大于周末,即受此影响。
2.温室气体:城市中因能源消耗量大,排放至大气中的CO2等温室气体远比郊区为多,其增湿效应很明显
(三)天气形势与气象条件
1.在稳定的气压梯度小的天气形势下,才有利于城市热岛的形成。在强冷锋过境时,即无热岛现象。
2.在风速大,空气层结不稳定时,城郊之间空气的水平和垂直方向的混合作用强,城区与郊区间的温差不明显。一般情况是夜晚风速小,空气稳定度增大,热岛乃增强。
3.在晴天无云时,城郊之间的反射率差异和长波辐射差异明显,有利于热岛的形成。
(2)城市热岛效应
根据大量观测事实证明,城市气温经常比其四周郊区为高。特别是当天气晴朗无风时,城区气温Tu与郊区气温Tr的差值△Tu-r(又称热岛强度)更大。例如上海在年10月22日20时天晴,风速1.8m/s,广大郊区气温在13℃上下,一进入城区气温陡然升高(图8·20,图略),等温线密集,气温梯度陡峻,老城区气温在17℃以上,好像一个“热岛”矗立在农村较凉的“海洋”之上。城市中人口密集区和工厂区气温最高,成为热岛中的“高峰”(又称热岛中心),城中心62中学气温高达18.6℃比近郊川沙、嘉定高出5.6℃,比远郊松江高出6.5℃,类似此种强热岛在上海一年四季均可出现,尤以秋冬季节晴稳无风天气下出现频率最大。
世界上大大小小的城市,无论其纬度位置、海陆位置、地形起伏有何不同,都能观测到热岛效应。而其热岛强度又与城市规模、人口密度、能源消耗量和建筑物密度等密切有关。
城市热岛的形成有多种因素(详见表8·10),其中下垫面因素、人为热和温室气体的排放是人类活动影响的两个方面。但在同一城市,在不同天气形势和气象条件下,热岛效应有时非常明显(晴稳、无风),热岛强度可达6℃-10℃上下,有时则甚微弱或不明显(大风、极端不稳定)。由于热岛效应经常存在,大城市的月平均和年平均气温经常高于附近郊区。
(3)城市干岛和湿岛效应
在表8·8中指出城市相对湿度比郊区小,有明显的干岛效应,这是城市气候中普遍的特征。城市对大气中水汽压的影响则比较复杂,以上海为例,据近7年(-1990年)城区11个站水汽压eu和相对湿度RHu的平均值与同时期周围4个近郊站平均水汽压er和相对湿度RHr相比较(见表8·11)
相对湿度都有明显的日变化。据实测△RHu-r的绝对值虽有变化,但皆为负值。全天皆呈现出“城市干岛效应”。△eu-r的日变化则不同,如果按一天中4个观测时刻(02、08、14、20时),分别计算其平均值,则发现在一年中多数月份夜间02
市湿岛”。在暖季4月至11月有明显的干岛与湿岛昼夜交替的现象,其中尤以8月份为最突出。图8·22、8·23(图略)给出年8月13日14时(城市干岛)和同日02时(城市湿岛)干岛与湿岛昼夜交替的一次实例,此类现象在欧美许多城市大都经常出现于暖季。
上述现象的形成,既与下垫面因素又与天气条件密切相关。在白天太阳照射下,对于下垫面通过蒸散过程而进入低层空气中的水汽量,城区(绿地面积小,可供蒸发的水汽量少)小于郊区。特别是在盛夏季节,郊区农作物生长茂密,城郊之间自然蒸散量的差值更大。城区由于下垫面粗糙度大(建筑群密集、高低不齐),又有热岛效应,其机械湍流和热力湍流都比郊区强,通过湍流的垂直交换,城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多,这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区,形成“城市干岛”。到了夜晚,风速减小,空气层结稳定,郊区气温下降快,饱和水汽压减低,有大量水汽在地表凝结成露水,存留于低层空气中的水汽量少,水汽压迅速降低。城区因有热岛效应,其凝露量远比郊区少,夜晚湍流弱,与上层空气间的水汽交换量小,城区近地面的水汽压乃高于郊区,出现“城市湿岛”。这种由于城郊凝露量不同而形成的城市湿岛,称为“凝露湿岛”,且大都在日落后若干小时内形形成,在夜间维持。图8·22即是凝露湿岛的一个实例,在日出后因郊区气温升高,露水蒸发,很快郊区水汽压又高于城区,即转变为城市干岛。在城市干岛和城市湿岛出现时,必伴有城市热岛,这是因为城市干岛是城市热岛形成的原因之一(城市消耗于蒸散的热量少),而城市湿岛的形成又必须先具备城市热岛的存在。
气候的组成要素主要是气温和降水。
气温的变化受人类活动的影响早成了常识,如地球变暖,说明地球的气温升高了,造成气温升高的原因之一则是人类活动中排放的温室气体二氧化碳的增加。而二氧化碳的排放量增加,主要有人类使用的代步工具车的数量增加和使用频率的增加、人口增长带来的人体排放的废气的增加、人类食用肉类来源的动物数量的增加、燃烧的有机燃料的量的增加等;相应的,能降低二氧化碳含量的绿色植物却在减少,有地球之肺之称的亚马孙热带雨林,面积大量减小,处理二氧化碳的能力大幅下降。
在降水方面,由于人类活动,导致局部地区降水年均变化量增大,容易出现极端天气现象。中国的西南地区,云南广西贵州一带,已经出现了连续两年的冬旱。
再比如,城市的热岛效应,由于城市人口密集,其气温比周围的农村气温普遍要高;由于气温略高,易形成上升气流,从而导致城区的降水也比周围农村地区的降水要多。
等等
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