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HSW:全球变暖研究
作者:佚名 文章来源:不详 更新时间:2007-9-24 21:03:52

现在每当遇到炎热的天气,我们就会经常听到有人抱怨“都是全球变暖惹得祸”。如今全球变暖已成为一个家喻户晓的名词,但人们通常并没有真正理解它的含义。下面让我们来了解有关全球变暖的知识。

global-warming.htm 全球变暖, 温室效应。

全球变暖曾经只有为数不多的一些科学家使用它。这些科学家非常担心环境污染在持续数十年后,可能会影响天气的长期模式。现在,全球变暖这个名词已经变得非常流行,尽管人们并未完全理解这一概念。

补充 - 7天前

果真是这样吗?下面,我们将了解什么是全球变暖,是哪些因素导致了这一现象,它可能带来怎样的影响。并非所有人都相信地球正在变暖;即使真的存在这种情况,也有一部分人认为我们并不需要为此大惊小怪。

究竟什么是全球变暖,它是如何发生的?为了理解全球变暖这种现象,我们首先需要了解天气与气候之间的区别。

天气是短时期的区域性概念。如果你所在的城镇将要在下星期二下雪,这里说的就是天气。气候是一个长期的概念,它并不局限于某个小区域。一个地区的气候是指该地区在较长时期内的平均天气状况。如果你所在的半球冬天寒冷多雪,这里说的就是你所在地区的一个气候要素。自从有气象记录以来,这里的冬天一直是寒冷而多雪,这样我们便能够知道下一个冬天一般会是什么样子。

值得注意的是,当我们谈到气候是一个长期概念时,我们指的是一段相当长的时期。对气候而言,几百年也只不过是弹指一挥间。实际上,气候的变化有时需要历经几万年才能完成。这就意味着,如果某个冬天碰巧不像往年那样寒冷,降雪量也不大,这并不表示气候发生了变化。即使你接连遇到两三个这样的冬季亦是如此。这只能算是一种反常现象,虽然这种情况并未处于正常的统计范围内,但它并不能代表任何永久性的长期变化。

另外需要注意的是,即使气候发生微小的变化,也会带来巨大的影响。当科学家们谈论“冰期”时,你的脑海里可能会浮现一个冰雪皑皑的世界,其间的各种生命都在承受着极寒的考验。实际上,在最后一个冰期内(冰期大约每 50,000 到 100,000 年重现一次),地球的平均温度只比现在的平均温度低 5 摄氏度 。

全球变暖是指地球气温由于人类活动而在相对较短的时期内出现显著升高。 具体而言,如果地球气温在 100 到 200 年的时期内上升了 1 摄氏度或 1 摄氏度以上,就可将其视为全球变暖。在短短一个世纪内,平均温度上升 0.4 摄氏度也称得上是一个巨大变化。

你可以将地球想像成一辆汽车,在阳光强烈的天气下,它正停在露天停车场上。你可能已经觉察到,如果将汽车在那里停放一会,车内的温度就会变得比车外高得多。太阳的光线能够穿过车窗。这些光线的部分热量会被座椅、仪表板、地毯和垫毯吸收。而当这些物体释放热量时,这部分热量却不会全部透过车窗传播到外部。其中一部分会被反射回车内,这是因为座椅释放的热量与最初进入车窗的太阳光线有着不同的波长。这样,进入车内的能量要大于散发出的能量。其结果便是车内温度逐渐上升。

当太阳光线抵达地球的大气和地表后,大约有 70% 的能量将留在地球上,并被陆地、海洋、植物及其他物体吸收。剩余的 30% 将被云层、滑雪场以及其他反射面反射到太空中。但是,即使被吸收的这 70% 的能量也不会永远停留在地球上,否则地球将会变成一个燃烧的火球。地表上吸收了太阳热量的物体最终会将这些热量辐射出去。其中一部分会进入太空,另一部分则在碰到空气中的某些物质(比如二氧化碳、甲烷和水蒸气)后被重新反射到地球上。未能传出大气层的能量将使地球的温度高于外太空的温度,因为传入大气层的能量要大于传出的能量。这就是温室效应让地球保持温暖的原因。

二氧化碳 (CO2) 是有机物质燃烧过程中释放的一种无色气体。它在地球空气中所占的比重不足 0.04%,其中大部分是地球诞生初期由火山活动释放的。如今,人类活动正在将大量的 CO2 排放到空气中,造成二氧化碳的平均浓度不断升高。这些增加的浓度被视为全球变暖的主要因素,因为二氧化碳能够吸收红外辐射。脱离地球大气的大部分能量就是采用红外辐射的形式,因此 CO2 越多,吸收的能量就越多,进而便会导致地球温度整体升高。

据世界观察研究所报告,全球释放的二氧化碳量已从 1900 年的约 1 亿吨增加到 1995 年的约 7 亿吨。该研究所还指出,地球表面的平均温度已从 1860 年的 14.5 摄氏度增加到 1980 年的 15.3 摄氏度。

一氧化二氮 (N2O) 是另一种重要的温室气体。虽然人类活动释放出的一氧化二氮的数量不如 CO2 那样多,但它的能量吸收能力要远大于 CO2(大约为 270 倍)。因此,人们在控制温室气体排放时,也将 N2O 视为重点监控对象 [参考资料]。现在,人们在种植农作物时普遍使用氮肥,这种物质会释放大量的一氧化二氮。此外,燃烧过程也会产生这种气体。

甲烷是一种易燃气体,它是天然气的主要组成部分。在自然界中,甲烷是在有机物质腐烂过程中产生的,它们通常以“沼气”的形式存在。人类制造甲烷主要采用以下几种方式:
1、从煤中提取
2、通过大群的牲畜(即消化气体)
3、通过稻田中的细菌
4、在垃圾填埋场中让垃圾腐烂
甲烷的作用与空气中的二氧化碳相似,即吸收红外能量并将热能留在地球上。一些科学家甚至推测,在地球遥远的过去曾出现过一次大规模的甲烷泄漏(例如从海洋深处密封的大块甲烷冰释放),这使得地球温度在短期内急剧升高,从而在一定程度上导致了物种大灭绝现象。

如果整个地球的温度上升几摄氏度,将会出现什么情况?

全球的冰河和冰架可能会开始融化。实际上,这一影响已经显现出来了 。地球表面大面积的冰层溶化可能加速全球变暖的过程,因为这会使本应从地球上反射出去的太阳能量减少(详见我们前面关于温室效应的讨论)。冰川融化的一个直接结果就是海平面上升。最初,这可能只有一到两英寸(但是,如果西南极冰原融化并塌陷到海洋中,海平面将上升 10 英尺 ,很多沿海地区可能会完全消失在海洋中)。另外,随着海水水温升高,水体将不断膨胀,又会进一步导致海平面升高。即使海平面只升高一点,都可能导致海拔低的沿海地区遭受洪水之灾。

热带风暴和飓风等在海洋上形成的暴风雨会从途经的温水中汲取猛烈而极具破坏性的能量。随着海洋水温的整体上升,这些暴风雨的数量和强度都将得到增加。

全球变暖最具破坏性的影响是对全球生态系统的影响,这也是最难预测的部分。地球上的很多生态系统都十分脆弱,即使是最微小的变化也可能让一些物种灭绝,而任何依赖它们的其他物种也将相继消亡。由于大多数生态系统是相互关联的,因此这种影响的连锁反应将是不可估量的。其结果可能是森林消失并变为草原,或是所有珊瑚礁全部死亡,诸如此类。很多物种的植物和动物将通过进化或迁徙来适应气候的变化,但也有很多物种将彻底灭绝。

全球变暖对人类的影响很难量化。老人和患者很容易中暑并受到其他形式的热损伤,每年可能会有数千人因此死亡。穷人和不发达国家的境况将更糟,因为他们没有资金来源去应对因温度升高而带来的问题。降雨量减少会限制农作物生长,而沿海地区的洪灾又会导致水性疾病大面积传播。这样,将有大量的人口会因饥饿和疾病而死亡。

接下来,我们将了解为什么有些人对全球变暖无动于衷。

他们认为,数据并未显示出全球温度存在明显的上升趋势,一方面是因为我们没有足够长的历史气候数据,另一方面是因为我们的现有数据也不够明确。

一些科学家认为,已经担心全球变暖的人士对数据做出了错误的解释。换句话说,这些人正在通过统计数据寻找全球变暖的证据,而没有客观地看待这些数据并思考它们的真正含义。

我们知道的地球温度的任何升高情况都可能是自然气候交替的产物,或是由温室气体之外的因素导致的。一些科学家承认全球变暖似乎正在发生,但他们并不认为有什么值得担心的。这些科学家指出,地球抗拒这种气候变化的能力比我们想像的要大。植物和动物将适应天气模式的微小变化,全球变暖不会带来任何灾难。这些科学家认为,季节变化的稍稍延迟、降雨量的变化以及较为极端的天气,根本算不上什么灾难。他们还指出,因限制温室气体排放而造成的经济衰退比全球变暖对人类造成的影响要严重得多。究竟谁说得对?这确实难以判定。大多数科学家都会这样告诉你:全球变暖确有其事,它可能具有某种害处,但这一问题的影响范围及其危险程度还难以定论。

是否可以采取措施来阻止全球变暖?

节约能量将有助于实现这一目的。我们的很多家用电器所使用的电能都来自发电厂,而大多数发电厂是利用矿物燃料来发电的。因此,请在不需要时关闭电灯。洗澡时间不要过长,以减少热水的使用。在热天使用风扇代替空调。

下面是其他一些减少温室气体排放的具体方法:

1、确保正确保养你的汽车。这样,汽车运行将更有效率,从而减少有害气体的生成。
2、尽量步行或骑自行车。驾驶汽车产生的温室气体几乎比你进行的任何其他活动都要多。
3、在不使用电灯及其他家用电器时将它们关闭。虽然灯泡不会生成温室气体,但为灯泡供电的发电厂却会释放这种气体。
4、循环利用。未回收的垃圾最终将被倒进垃圾填埋场,并在那里生成甲烷;而对回收的商品进行加工比从头制造它们所需的能量要少。
5、广种树木及其他植物。植物可吸收空气中的二氧化碳并释放出氧气。
6、不要焚烧垃圾。这会向空气中释放二氧化碳和碳氢化合物。
7、汽车消耗矿物燃料,因此汽车体型越小、燃油效率越高,它释放的 CO2 就越少。在混合动力汽车中,这一优点更加突出。请尽量步行或骑自行车,否则汽车会在你去上班时排放一路的温室气体。
8、若要真正遏制温室气体的排放,我们需要开发非矿物燃料能源。如果水力发电、太阳能、氢发动机和燃料电池能够得到普遍应用,将极大地减少温室气体的排放。

世界大多数国家都签订了京都议定书,此条约旨在减少全球 CO2 及其他温室气体的排放。有 35 个工业化国家纷纷做出承诺,同意在不同程度上减少这些气体的排放。遗憾的是,美国这一全球最大的温室气体制造者却没有签署此条约。


几个小贴士:

1、气候的自然变化
如果让地球气温自然上升或下降 1 摄氏度,可能要历经几千年的时间。实际上,这种气温变化确实也会自然发生。除冰期循环外,影响地球气候变化的因素还包括:火山活动、地球上大部分植物寿命的变化、太阳辐射程度的变化以及空气化学成分的自然变化。

2、没有温室效应的地球是什么样子?
如果根本没有温室效应,地球将变成什么样子?它很可能会变成另一个火星。由于火星的大气层不够厚,无法向其表面反射回足够的热量,因此火星上非常寒冷。一些科学家建议,我们可以让火星表面地球化,方法是向火星发送一些“工厂”,以便向火星的大气中喷放水蒸气和二氧化碳。如果这些气体生成得足够多,火星的大气层便可能开始增厚,并逐渐能够保留更多的热量,从而允许各种植物在其表面生长。当火星上处处长满了植物时,它们将开始制造氧气。再经过几百年甚至几千年后,火星可能真的将会变成一个拥有适合人类生存环境的星球,届时人们不用穿上太空服就能直接在火星上行走。

3、水蒸气,另一种温室气体
水蒸气是数量最多的一种温室气体,但气候变化所产生的水蒸气数量要远大于人类排放的数量。地球表面的水或湿气都可以吸收太阳及周围环境的能量。在吸收了足够的热量后,某些液体分子便有足够的能量从液体中脱离出去,并以水蒸气的形式飘散到空气中。在水蒸气不断上升的过程中,周围空气的温度会变得越来越低。最终,水蒸气的大部分热量会散失到周围的空气中,从而使它再次变回液体。在重力作用下,这些液体又将重新降落到地面上,从而完成整个循环。这一循环又称为“正反馈循环”。水蒸气比其他温室气体更难以测量,迄今为止,科学家们还不确定它在全球变暖过程中的具体作用。但是,NOAA 网站对水蒸气有如下描述:
随着空气中水蒸气的不断增加,最终将有更多的水蒸气凝聚成云,从而能够反射更多传入的太阳辐射(这样将减少抵达地球表面的能量,进而减缓全球变暖的步伐)。

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