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全球变化研究是人类社会可持续发展的科学基础

题目:基于你对全球变化的认识与理解,请论述:为什么全球变化研究是人类社会可持续发展的科学基础。

一.全球变化、可持续发展全球变化,意指在地球环境方面的自然和人为变化导致的所有全球问题及其相互作用。

国际科学联盟将全球变化定义为“可能改变地球承载生物能力的全球环境变化(包括气候、土地生产力、海洋和其它水资源、大气化学以及生态系统的改变)”。

狭义的全球变化主要指大气臭氧层的损耗、大气中氧化作用的减弱和全球气候变暖。

现在的理解,除这三个方面外,一般还包括生物多样性的减少、土地利用格局与环境质量的改变(水资源污染、荒漠化、森林退化等)、人口急剧增长等更为广义的内容。

全球变化的加剧,危及人类本身的生存。

这一事实已被大量研究结果所揭示, 被绝大多数科学家所认定,并被政治家们所接受。

80年代以来,持续发展的思想在此背景下得以广泛重视,并逐渐成为当今世界经济发展和环境保护的战略和理论。

可持续发展:可持续发展是一种注重长远发展的经济增长模式,最初于1972年提出,指既满足当代人的需求,又不损害后代人满足其需求的能力,是科学发展观的基本要求之一。

二.全球变化的现象1.大气臭氧层的损耗位于大气平流层的臭氧层能阻止过量的有害短波幅射(主要是紫外幅射)进入地球的表面。

研究表明,臭氧层正在变薄。

南极南部海洋上空的臭氧层已在每年9、10月会出现一个大洞,而且每年都在变深,这个臭氧洞现在所占的面积约3倍于美国本土48个州总面积。

即使现在停止污染、损耗臭氧层,臭氧洞的恢复也要几十年的时间。

北极也开始出现类似的问题,虽然还没有出现臭氧洞,但是北部在最近的40年间,至少在寒冷季节里,平流层的臭氧层已损耗10%。

2.大气中氧化作用的减弱在正常的情况下,大气本身能够通过氧化作用来清除那些干扰现有功能的气体和分子。

但这种机能正在减弱。

例如,大气的天然“清洁剂”羟基能与甲烷和一氧化碳起化学反应,从而清除它们。

由于一氧化碳的活性强于甲烷,大气首先使用它的羟基来清除一氧化碳,然后才来清除甲烷。

但由于人类过多地燃烧消费化石燃料和森林,过多地向大气排放一氧化碳,大气的羟基正在被用光,大气就无法清除它所含的甲烷污染物。

大气中氧化作用的减弱的最终后果尚未十分清楚,因而常被忽视。

但它在某种意义上是伤害了大气本身的自动免疫系统,因而是非常严重的。

3.全球气候变暖全球气候变暖的化学与热力学过程是极其复杂的,但迄今对造成全球变暖的温室效应的基本机理已大致清楚。

其中最受关注的温室气体是二氧化碳和甲烷,此外还有尘粒。

自第二次世界大战以来,大气中二氧化碳的浓度几乎增加了25%,预计在未来40年中将比工业革命前增加一倍,其基本原因是人类的活动过量地排放二氧化碳。

据报道,陆地吸收的二氧化碳与排放量之比是1∶2.3。

甲烷在温室气体中是增长最快的,仅次于二氧化碳和水蒸气,而且甲烷分子的增温效应是二氧化碳的20倍。

有的学者研究表明,大气中甲烷和一氧化氮的浓度增加的结果,两者合起来大约占全球变暖原因中的20%。

大气中化学成分的变化影响到地球调节大气中热量的能力,构成了全球性的威胁。

全球变暖的直接证据是许多观测数据表明所有低纬度的山区冰川都在融化后退,其中某些冰川融化后退得很迅速,这些冰川所包含的记录表明过去这50年比1.2万年间的任何一个其它50年温暖得多。

大气中不断增加的热量改变了风、雨、地面气温、洋流与海平面等,从而严重威胁到地球上气候的平衡。

气候的改变又将进一步影响陆海动植物的分布,对人类社会的居住生活更有巨大的影响。

全球变暖的一个直接后果是冰川融化与海平面的升高。

已有证据表明北极冰帽已减少2%。

如果全球变暖进一步加剧将会造成极地冰盖的破裂而使海平面急剧增高。

现在几乎达到每10年增高2.54cm 的程度。

其效应是沿海地区盐水侵入地下淡水层以及沿海湿地的丧失。

由于人类1/3的人口是居住在离海岸线不及60km地区以内,沿海地区土地的丧失会导致全球灾难性的动荡。

4.生物多样性的减少现在地球上的动植物物种消失的速率,较过去6500万年之中的任何时期都要快上1000倍。

大约每天有100个物种灭绝。

20世纪以来,全世界3800多种哺乳动物中,已有110种和亚种消失,9000多种鸟类中已有139个种和39个亚种消失了,还有600种动物和25000多种植物正面临绝灭的危险。

这么多的物种的完全灭绝和一物种不同基因的消失,这是地球上错综复杂的生命之网的完整机体的致命伤。

自然生态系统性质的稳定与平衡遭受极大的影响,促使农业的当家作物的复壮、抗性活力、生存能力的基因来源丧失,甚至生物进化的途径和进程也将受到严重的影响。

5.土地利用格局与环境质量的改变(1)全球森林面积急剧减少全球森林面积正在急剧减少,尤其以热带森林(热带雨林)最为严重。

全世界的热带森林,每年达2%的破坏率,现在正以0.607ha·s2的速度自地球表面消失。

森林生态系统是最重要的陆地生态系统。

森林是地球的肺,作为二氧化碳的汇,具有吸收二氧化碳和释放氧的功能;在调节气候水文循环中发挥重要的作用;能函养水源,控制水土流失,森林地区土壤每年的侵蚀量仅为0.03t,但一旦森林被毁,就会上升到90t;在维持生物多样性上更具有重要的作用,森林是生物基因最丰富的贮藏库,有的科学家估计,有50%的生物种是存在于热带雨林中。

(2)全球沙漠化的扩大沙漠不稳定,有时候进两步退一步,但最近这几十年却表明沙漠覆盖面积的全面增加。

由于沙漠边缘区过度放牧,使沙漠化扩大的漠化。

世界最大的撒哈拉沙漠已经前进到了欧洲,特别令人不安的是进入了西班牙和意大利。

有些学者认为沙漠化只是荒漠化的一方面,与沙漠化现象同质的土地极度退化现象也非常严重。

现在全球平均每年有5.0×106ha土地,由于极度破坏、侵蚀、盐渍化、污染等原因,已不能再生产粮食;我国的退化土地约 1.5×106平方公里。

荒漠化已成为各国最为关注的事态之一。

(3)污染使全球的环境质量下降由于“三废”(废气、废物、废水)的急剧增加并对环境造成污染,严重地影响人类生存空间的质量。

垃圾是最直观的污染源。

发达国家人均产垃圾量很大,据报道,现在美国平均每个人每天丢弃五磅重(约每年1t重)的垃圾,每周产生1t重的工业固体废物;虽然垃圾焚烧能减少垃圾的体积,但这一方面造成更多的空气污染,另一方面焚烧后所剩的10%有毒废物仍然难以处理。

发展中国家的人均垃圾量少些,但由于处理垃圾的技术手段更差,因此废物危机更重。

世界水资源污染是非常严重的。

原因是生活与工业污水的直接排入水源,固体垃圾直接倒入污染水源,由于雨水等媒介使固体垃圾污染水资源。

污染使人类的生存环境不断恶化,特别是第三世界国家,据统计有17亿以上的人民没有适当的安全饮水供应,30多亿人没有适当的卫生设备,因此不得不冒污染水体的风险。

在印度有114个城镇直接把人的粪便和其它未经处理的污水倾入恒河。

联合国环境规划署的一项调查指出,在第三世界由水传染的疾病每天平均导致 2.5万人死亡。

环境污染在表现上是区域问题,但最终将汇向海洋,已威胁海洋生物的生存,因而直接转变为全球的环境问题。

6.人口的急剧增长在几千年前发生的农业革命之前,世界人口基本上是稳定的。

在农业革命之后,人口逐渐增长。

缓慢的增长一直延续到工业革命。

这时,人口曲线开始陡然上扬。

本世纪的人口则急剧增长,几乎每一个10年都要增加10亿人。

根据不完全统计,到1992年初,人口已大致达到了5亿。

预计到2032年将达到90亿已达到地球的最高人口承载量。

三.全球变化对人类的影响:1.全球变化对人类生存环境的影响预测的未来数十年的气候变化,包括温度、降雨和海平面的变化,将与由人口增长、土地利用变化、污染等其他因素引起的强迫作用一道加于自然系统之上,改变陆地和水生生态系统,进而影响人类的生存环境。

全球变化引起的气候带迁移,将威胁某些物种的生存。

如气候变化可造成非洲大陆热带森林加速减少,使非洲受影响地区不稳定的生产系统情况更坏。

从全球来看,未来0.05ka的气候变化,将使森林的覆盖面积从自然植被的58%减到49%,沙漠从21%扩大到24%,苔原从3%减为0,自然生态因之而改变。

目前全球约有一半人口生活在沿海地区,按最新预测研究结果,到2100年全球海平面将上升15一95cm,海水将淹没生产的土地,盐水人侵将污染淡水资源,海平面上升将使洪泛和风暴潮灾害增多,改变海岸线和海岸生态系统,直接威胁沿海地区以及广大小岛屿国家人民的生存环境及社会经济发展。

预计在未来的0.1ka中,全球地面气温将上升1一3.5℃。

从生态系统对气候变化的响应来看,这种快速增暖将使部分陆地生态系统来不及达到气候条件的平衡状态,一些物种的更新和迁移速率将跟不上气候变化的步伐,土壤的形成将更落后于气候变化。

加之现代陆地生态系统的“碎片化”及人为作用的存在,生态系统将处于各种各样的过渡状态类型,它们将是不稳定的和脆弱的,从而人类对生物资源的利用将面临挑战和问题。

2.全球变化对人类社会经济的影响气候格局与人类的适应性决定着支持生命的食物、淡水和其他资源的可利用性。

人类社会的社会特征和经济特征,也主要是对温度和降雨的季节和年际格局的适应而形成的。

因此,较短时间尺度的气候异常变化、土地利用与土地覆盖变化、大气化学组成的异常变化等会对全球农业、林业、渔业等人工管理生态系统和人类生命支持系统产生深刻影响。

全球变化导致灾害性气候事件的增加,极端气候事件如干旱和热浪的持续可增加城市居民区和森林区发生火灾的可能性,会破坏粮食生产和水供应,有时会导致大量的人口迁徙。

长期持续和过量的降雨会引起洪水、延误农业耕种、污染水资源以及暂时破坏生产和贸易格局。

全球变化对农业的影响可能是严重的,将通过改变农业生产条件而导致农业生产的不稳定性增加,带来农业生产布局和结构变动,造成粮食产量的波动,使农业生产成本和投资额外增加。

但现在尚不能确定气候变化对农业生产力平均是增加还是减少。

近年的研究表明,世界各地的作物产量及生产率都将有较大变化,许多地区的农业生产模式也很可能改变。

全球变化对畜牧业、渔业、林业等也将产生严重影响,总的是弊大于利,但这方面的研究才刚刚开始,不确定性很大。

全球变暖将导致水资源供应更加紧张,特别是干旱和半干旱地区以及水需求或水污染引起水短缺的地区,对气候变化特别脆弱。

随着气候变化,气温升高,降水量减少,造成供水短缺。

3.全球变化对人类健康的影响研究认为,气温与人的死亡率之间呈U型关系,在过冷和过热条件下死亡率都将增加,最低死亡率处于16一25℃的温度范围内,人类为适应预测的21世纪的气候变化将付出重大代价。

预计的热浪强度和长持续时间将导致疾病(主要是心脏和呼吸系统疾病)或死亡。

寒冷地区的增温虽会减少与寒冷有关的死亡,但气候变化的间接影响是主要的,包括带菌生物体的地理范围和季节扩展而造成传染病的可能性增加(如疟疾、登革热、黄热病,以及一些病毒性脑炎)。

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