登陆注册
7890200000021

第21章 气候变化与气候极值(4)

具体来说,春秋时期比现代温暖,战国到西汉初比现代稍微寒冷一些,西汉初到东汉末气温逐渐转暖,魏晋南北朝时期基本上比较寒冷,但中间也有转暖时期。隋唐持续温暖,中唐以后逐步转冷。公元9~13世纪,即从唐末到宋末,平均比现代温暖,这时相当于全球性的中世纪暖期。

公元1230年发生的一次气候突变,标志着中世纪暖期即将结束,以后中国气候逐渐进入小冰期。20世纪初开始,气候逐渐转暖,但是至今还没有达到1230年以前的水平。也就是说,至今为止,中国的气候还没有再创造新的“历史最高记录”。

张兰生教授分析,从历史对比的角度看,处于唐末到宋末的中世纪暖期,可能是和即将到来的21世纪增暖期最为接近的一段时期。9~13世纪,即中世纪时,中国的华北地区平均温度比现代高出1~2℃,降水量也要高出10%左右,最高海平面则比现代高出04~07米。

令人感兴趣的是,张兰生教授领导的课题组还得出了这样一个结论:历史上的暖期,中国一般都处在经济和文化繁荣的时期。像辉煌一时的唐朝和汉朝,就是中国封建王朝的鼎盛时期。这可能是因为,暖期对中国北方农业的生产有利,生产范围扩大,使得国泰民安。

气候变暖对中国的不利影响

那么这究竟是喜是忧呢?全球著名大气物理学家、中国大气物理学的创始人叶笃正先生认为,从总体上来看,未来30年内,中国华北地区生存环境将向着不利的方向发展。这包括气温将继续增高,降水虽然将有所增加,但是在地面蒸发量增加的情况下,水资源将进一步短缺。

从1991年起,以叶笃正为首的科学家承担了列入国家科委“攀登计划”的国家基础性研究重大关键项目——“中国未来(20~50年)生存环境变化趋势的预测研究”。1996年7月,这个项目通过了有关单位组织的验收。科学家们呼吁,生存环境是关系到每一个人乃至人类的大事,国家应该及早重视这一发展趋势,积极采取措施,加强这方面的对策研究,以缓和并遏制这一趋势所带来的不利影响。

近40年来,中国冬季普遍增温,北部增温高而南部弱,西南部还稍有降温。夏季北部稍有增温,但不显著,南部稍有降温,而西南部有比较显著的降温。由于中国能源主要来自煤,所以大气中硫化物显著增加,以中国西南部最为强烈。大气中的硫化物有降温作用,这可能是中国西南部40年来降温的原因之一。在未来一段较长时期内,中国能源将仍以煤为主,大气中硫化物仍将持续居高不下,它将减弱二氧化碳和甲烷等温室气体的增温效应。但硫化物将带来一系列其他影响,如酸雨的危害等,值得人们注意。

“八五”期间,研究人员集中力量对华北地区生存环境进行了研究。华北地区包括河北省、山西省和山东省、内蒙古东南部和辽宁西部。这里是中国经济发展重点地区之一,北部有京津塘工业区。华北平原是中国主要的粮食基地之一。但是这一地区水资源的严重短缺,制约着经济的后续发展。

科学家为我们描述了这样一幅图景:到2030年左右,华北地区在自然变化和人类活动的影响下,将比现代增温10~15℃,降水基本持平,夏季增温05~08℃,降水增加1%~2%。年际气候变化大,多年持续性严重旱涝少。由于未来增温,蒸发量明显增加,而降水的增加不足以弥补蒸发的消耗,所以华北地区的主要河流——海河、滦河流域径流将减少3%~6%。

值得注意的是,作为北京“活力之源”的密云水库,入库流量将减少24亿立方米左右,河北省的官厅水库将减少近10亿立方米。

增温和缺水对生态系统有明显的影响。主要粮食作物冬小麦产量将增加,春小麦和玉米产量将下降。主要树种落叶松分布面积减少,北部典型草原草质下降,不利于畜牧业发展。华北干旱区将向北移动,在河北北部和内蒙古东南部干旱化可能增强,而人口增加和农牧业的发展将使荒漠化土地增加。沙漠化将随人畜增加有所扩展。

叶笃正教授认为,未来30年内温室气体将继续增加,其增温效应也将持续下去。因此华北也将继续增温,而且冬季增温大于夏季,北方大于南方。不能小看气温似乎仅仅增加1摄氏度多,这实际上已经能对生存环境造成很大的影响。

既然如此,如何做到趋利避害呢?叶笃正教授认为,当务之急还是水的问题。有限的水资源必须合理利用,工业上,要有一个更加合理的布局;农业上,应该多种植一些耐旱作物,改进大水漫灌的传统方式;同时要大力宣传节约用水,并制定科学的水费标准。叶笃正教授认为,每一个人都必须从现在做起,从我做起,改善我们的环境,爱护我们的家园,防患于未然。

臭氧层遭破坏

20世纪80年代,科学家们发现大气中的臭氧层在逐渐变薄,并在地球的南极上空出现了臭氧洞。由于大气臭氧层变薄会使过量太阳紫外辐射到达地面,进而给人类的生存环境带来灾难,因而引起了世界各国政府和人民的普遍关注。人们普遍关心的问题是:破坏大气臭氧层的元凶是谁?大气臭氧层是否会继续变薄?大气臭氧层变薄对人们的生存环境会有什么危害?

破坏臭氧层的元凶

臭氧于1839年被发现,后经证实为地球大气中的一种微量气体组分,其总量只占大气的百万分之几,而且90%集中在离地面10~50千米的大气层中,被称为大气臭氧层。如果把地球大气中所有臭氧集中在地球表面上,则它只形成约3毫米厚的一层气体,其总重量约为30亿吨。

大气臭氧层在维护人类正常生存环境方面起着重要作用,它可以吸收掉对地球上生灵有危害的太阳紫外辐射。可以说,大气中的臭氧层实际上是地球上一切生命免受过量太阳紫外辐射伤害的天然屏障,是地球生物圈的天然保护伞。正是由于臭氧层的存在,才使地球上的一切生命,包括人类本身得以正常生长和世代繁衍。可以毫不夸大地说,如果地球大气中没有臭氧层,地球上就没有生命。

但是,近几十年来,臭氧层却遭到了破坏。臭氧层遭到破坏是怎样被发现的呢?目前,分布在全世界各地的约150多个站形成了全球臭氧观测系统,并按世界气象组织规定的统一规范对大气臭氧进行着日常业务观测。1985年,人们未预料到的事发生了。这一年,英国国家环境研究委员会南极考察队的科学家乔·福曼等人首次报道,1980~1984年间,南极上空每年春季(10月份)臭氧含量与同年3月份相比大幅度下降,出现了臭氧洞。这一事件立即引起了科学家们的密切关注。随后包括中国在内的很多国家都组织科学工作者对南极上空臭氧变化开展了实地考察和相应的理论研究工作。南极上空的臭氧洞所谓南极臭氧洞是指南极地区上空大气臭氧总含量季节性大幅度下降的一种现象,并非真正出现了洞。为了给臭氧洞一个相对明确的定量化概念,世界气象组织建议称臭氧总量下降至200个臭氧单位以下的区域为臭氧洞。

科学家们的研究表明,南极大陆上空大气中臭氧含量的明显减少始于20世纪70年代末并于1982年10月南极上空首次出现了臭氧含量低于200个臭氧单位的区域,形成了臭氧洞。20世纪90年代以来,南极臭氧洞持续发展,臭氧洞最大覆盖面积达到(20~24)×106平方千米。南极上空通常于每年9月下旬之后开始出现臭氧洞,在10月上旬臭氧洞的深度达到最深,面积达到最大,并一般于11月底12月初臭氧量迅速恢复到其正常值。

南极臭氧洞的出现提醒人们,大气臭氧层这把地球上一切生命的天然保护伞已受到严重威胁。

地球有两极,既然南极上空出现了臭氧洞,那么,北极上空有臭氧洞吗?其实这一问题是在南极臭氧洞发现不久由科学家们自己提出来的。1989年,来自美国、英国、挪威和联邦德国等国的200多名科学家对北极上空的臭氧层进行了考察。结果表明,北极上空臭氧层的破坏相当严重。尤其是20世纪90年代以来,在中纬度,北美洲和欧洲的大部分地区以及西伯利亚上空连续出现臭氧浓度的不寻常减少。但是,到目前为止,在北极上空还未发现臭氧洞存在。科学家们预言,北极上空冬季的臭氧耗损将会维持很长一段时间,甚至会更严重,但是由于南北极上空温度和大气环流形势等的明显差异,在北极上空出现像南极上空那样的臭氧洞的可能性较小。

那么,臭氧洞是怎样形成的呢?谁是破坏臭氧层的元凶呢?围绕南极臭氧洞形成的原因在一段时间内曾争论不一,众说纷纭,先后提出了多种假说。基于大量研究结果,目前,科学家们已清楚地认识到南极臭氧洞是人类活动造成的,人类向大气中排放的氟氯烃化合物导致了臭氧层的破坏。

20世纪以来,随着工业的发展,人们在致冷剂、发泡剂、喷雾剂以及灭火剂中广泛使用性质稳定、不易燃烧、价格便宜的氟氯烃物质以及性质相似的卤族化合物。这些物质在大气中滞留时间长(有的可达100年以上),容易积累,当它们上升到高层大气以后在强烈的太阳紫外辐射作用下,释放出氯(溴)原子,后者可以使上万个臭氧分子遭到破坏。

在南极上空,冬季由于没有热能或热能很弱,气温下降,上层大气变冷。同时,被称为极区涡流的环极气流将南极大陆上空的空气团团围住,使得高纬度周围的大量空气与低纬度空气隔离开来而形成一个温度很低的区域。在这一区域内,臭氧遭到大幅度破坏而形成臭氧洞。春季来临,极区温度开始升高,臭氧的耗损过程停止,同时极区涡流遭到破坏,高低纬度之间的径向交换加强,含有低浓度臭氧的空气迅速向低纬度地区扩展,而同时极区周围含臭氧量高的空气进入极区上空,导致臭氧洞最后消失。

由此可见,氟氯氢化合物是破坏臭氧层并造成南极上空出现臭氧洞的真正元凶。

臭氧洞的不利影响

人类的活动造成了臭氧层的破坏。而臭氧的耗损也对人类产生了极其严重的影响。由于人类活动本身造成了大气中臭氧层的耗损,使过量的紫外辐射到达地球表面,而这过量的紫外辐射又会危害人类本身及其生存环境,从而显示出大自然对人类的报复。臭氧耗损对人类的报复行为可归纳为下述几个方面。

(1)人类皮肤癌增加。过量紫外辐射对人体的危害主要是破坏去氧核糖核酸(DNA),从而会导致癌症发生。过量紫外辐射首先会引起皮肤晒斑,同时还会引起白内障。有资料表明,大气中臭氧含量每减少1%,就可能增加3%的皮肤癌发生率。过量的紫外辐射还会损害人体的抵抗力,抑制人体免疫系统的功能,造成许多疾病的发生。

臭氧层的破坏引起了多种皮肤病

(2)恶化大气环境。20世纪中叶震惊世界的伦敦烟雾和洛杉矶光化学烟雾都曾使几千人丧生,都是人类活动恶化大气环境的典型实例。当大气中臭氧含量减少时,会有更多的太阳紫外辐射到达地面,这会增加近地面大气臭氧形成的速率,进而会增加光化学烟雾的发生概率,使大气环境恶化。

(3)破坏生态平衡。过量的紫外辐射到达地面会使许多农作物和微生物受到损害。最容易受到破坏的是豆类、甜瓜、芥菜和白菜等,土豆、西红柿、甜菜和大豆等产品质量会下降,产量会减少,大多数农作物和树木(尤其是针叶树木)会变得衰弱。不仅如此,过量紫外辐射还会危害海洋表层内的浮游生物、鱼苗、虾和藻类等,这些生物是海洋食物链的重要组成部分,它们的损害会直接引起海洋生物界的变化。

所以说,过量的紫外辐射到达地面可能导致的后果是严重的。当然,大气中臭氧耗损的对人类的影响还不仅是这些。过量紫外辐射还会加速建筑物、绘画、橡胶制品、塑料制品等的老化过程,缩短它们的使用寿命,造成严重的经济损失。

人们为保护臭氧层做出的努力

既然臭氧层对人类的生活如此重要,那么我们应该做些什么呢?其实,面对自己酿成的苦果和臭氧耗损的报复行为,大部分人已经觉悟到,必须采取坚决措施强行约束自己的行为,以保护大气臭氧层这个人类和地球生态系统的天然屏障。下面,我们就介绍一下世界各国人民为保护臭氧层所做出的努力。

(1)《保护臭氧层维也纳公约》。“公约”于1985年在维也纳签署,“公约”明确指出大气臭氧层耗损对人类健康和环境可能造成的危害,呼吁各国政府采取合作行动,保护臭氧层,并首次提出氟氯烃类物质作为被监控的化学品。

(2)《关于消耗臭氧层物质的蒙特利尔议定书》。“议定书”于1987年9月通过,“议定书”对充当破坏大气臭氧层元凶的氟氯烃类物质的生产、使用、贸易和控制时间表做出了具体规定。

(3)伦敦会议。人们意识到保护臭氧层的紧迫性,并普遍认为控制氟氯烃等消耗臭氧物质的时间表应当提前,因此120多个国家的代表于1989年3月在伦敦开会商讨拯救大气臭氧层的具体措施,并对“议定书”提出了伦敦修正案。

(4)《保护臭氧层赫尔辛基宣言》。“宣言”于1989年5月通过,“宣言”呼吁加强替代产品和技术的开发,提出最迟于2000年前取消氟氯烃类物质的生产和使用。

同类推荐
  • 中学生必知的名胜古迹(上)

    中学生必知的名胜古迹(上)

    名胜古迹,是指风景优美和有古代遗迹的著名地方。漫步在这些名山胜水之中,一方面可以领略自然的大好风光,另一方面也从中感悟博大精深的历史文化。对于了解一个国家,一个地区,一个民族的地理文化,也有着十分重要的帮助。
  • 必知的外国将帅

    必知的外国将帅

    军事人物既有和平的护卫者,也有发动战争的恶魔。无论是军事领袖,还是元帅将领或英雄,他们都是人类和平的守护神,是人类正义的化身和良知的体现,他们的聪明才智和大无畏的精神是人类宝贵的精神财富,我们必须不断学习和发扬,让其精神永垂不朽。军事历史是我们了解人类发展的主要窗口。
  • 战机:天空中的较量

    战机:天空中的较量

    本书介绍了军用飞机的相关知识。全书系统地讲述了军用飞机的诞生历史、发展过程、制造工艺、军事作用等知识,并按类型介绍了世界各国共百余种具有代表性的机型。通俗易懂的文字,配以精美准确的图片,能让读者迅速了解军用飞机这一科技含量极高的国防武器,并对世界各国的空军力量有进一步的认识。
  • 破解的天书(上)

    破解的天书(上)

    宇宙太广大了,以至于宇宙中的地球小得如同一粒尘埃。宇宙太神秘了,以至于地球人绞尽了脑汁、穷尽了假设,仍无法窥测其中的全貌和究竟。虽然如此,由于生于斯、长于斯的缘故,地球上的人类永远不会停止对宇宙未来的探索、对宇宙天书的破解。因为,地球只有一个,地球及其所有的生命皆属于宇宙。
  • 生长在海洋中的植物(认识海洋系列丛书)

    生长在海洋中的植物(认识海洋系列丛书)

    以海洋、海洋中的植物、动物、食物链、矿藏、海洋中的科学以及人类在海洋中发生过的战争为主要加工、编辑素材。将海洋的神秘、浩瀚以及与人类的关系进行梳理、叙述。把最大的生物——鲸鱼、最凶猛的海洋动物——鲨鱼、美丽的珊瑚、大洋底部的锰结核,等等,一一呈现给读者。
热门推荐
  • 绝门:冥王传说

    绝门:冥王传说

    绝门前传,杨子冥的绝门传奇,小乞丐逆袭之路,开始,看他如何,破苍穹,灭邪魔,去绝门,呵,传奇开始
  • 掌控纪元

    掌控纪元

    这是一个多元化的世界,一个与众不同的世界,一个世界与世界混搭的世界。成长的道路上总有坎坷,没有经历过战火的熏陶永远不明白。生存?战争?情仇?背叛?短暂的熄灭人性,只为心中的道路,但光明终会照亮。这是一个吃人的世界,但是,所有的世界终由我掌控。我即是世界之主,也是万物之帝。
  • 期货帝国

    期货帝国

    讲述主人公、两个流浪儿、一个富二代女孩在异地生存故事。四个人误闯期货市场,经过研究、苦练、曲折的过程,战胜了卑鄙的各种竞争者。最后在期货帝国里成为神话的故事。故事采用幽默、讽刺、夸张的手法展现现实社会中的丑陋,宣扬正能量……故事中心思想:成功的秘诀是毅力,智慧和拼搏。成功最大的敌人是自己,而不是外人。
  • 步步惊唐

    步步惊唐

    魔族强横,不愿再屈居于偏隅之地;半兽人崛起,誓要结束人类的奴役!惨遭灭门的远东王孤女,在盛唐帝国强大到顶峰的年代,要如何为家人雪冤,要如何保尊严不逝!又要如何以一己之力,守护那些誓死陪伴左右的人们!这是一本金戈铁马谱成的旷世史诗,也是一幅爱恨痴缠与铁血情仇交织成的波澜画卷!九幽灭门,泣血远东,她拖着奄奄一息的身躯只身进入盛唐帝都;尊贵不再,化身为奴,她从比半兽人还低贱的奴隶中崛起,再次问鼎大陆!
  • 最后的乡愁,我们愁什么

    最后的乡愁,我们愁什么

    退休技术人员,教授级高级工程师。有论文多篇,企业管理专著一部,国家专利技术一项。好思考。
  • 文以载道

    文以载道

    一场旷世大战,一个婴儿的诞生。六名白发老者,一个绝世学院浮出。16年后,大陆是走向和平的乐土,还是奔向战乱的纷争!各种阴谋、各种诡计,妖孽、天才的世界,玄幻、诡异的世界,各种异能力纵横,各种奇特道具轰炸……缤纷中有着混乱,混乱中才有秩序,且看谁来打破混乱,且看谁主沉浮……
  • 异界修真道

    异界修真道

    域外神魔大战之后,第三方失败者,人类被抛弃在宇宙文明的角落,为了遏止人类发展,神魔每过千年就会派遣恶龙屠圣,为了生存,整个大陆的圣阶高手不得已选择反抗,最后导致——众圣之战;薛乘风的出世,恰逢千年之期过后,他是选择反抗,还是独自逍遥......薛乘风选择修真的实力,是否敌得过异界的斗气,两股文明的交锋,是否带来新的大道,看薛乘风如何走出不同的大道;
  • 重生之逍遥邪君

    重生之逍遥邪君

    千年前,紫禁城颠,怅然离世,一代霸主如流行般坠落。但是英雄永远都是英雄!九幽地府奈我何?拳打阎王,脚踢无常,闹一个翻天覆地又如何?跨过奈何桥,如何在叙来生缘?嚣张霸王,要战便来!
  • 走一遭

    走一遭

    若是有天地公道,又怎可任人摆布。若是有天荒地老,又怎奈相望无期。若是有天下仁心,又怎会世人相向。若是有天辨奸雄,又怎能鬼神当道。李健挥手打破身前薄雾,义无反顾踏上了仙台灵路,不远处二位白须老者盘膝凝神关注着座下一盘黑白子,每每落下一颗都是举棋不定思量再三。李健不曾打扰,因这盘棋确是与众不同,每落一颗每吃一颗隐隐间都映出此生身边无数面孔的生与死。“少年,你且看我这最后一子该如何落下?”不经意间其中一位老者微笑着回头望向了他,手中棋子轻晃,子背端端正正刻着两个字--李健。
  • 绝色妖妃:盛世惊凰

    绝色妖妃:盛世惊凰

    她,狐族最老的祖宗,本是随性风流快活几万年却钟情一个他他,神族最高掌管着,本是看淡红尘之事却惊鸿一瞥一眼万年一片红似火的桃花林,一场轰轰烈烈的爱情,一场预谋性的相遇,一对相爱相杀的情人“炽莲华,如果可以我一定会杀了你”狐依魅愤恨的看着炽莲华“你要什么我都可以,包括杀了我,但是你不可以离开我”“几百年了,我们回去吧,魅儿”炽莲华抱着狐依魅步入桃花林一摸执念,桃花乱了谁的眼眸,如果是你哪怕流离千年,我也甘之如饴