温室效应问题研究综述
表3是温室效应的影响层次或等级,不能把它看成是个模型或流程 图,因为这里的层次不是完全不可逆的。同时,表中也没有将反馈的 影响列进去。
表3 温室效应的影响层次
影响层 有关学 发生变 例1 例2 例3
次
科
化
0级: 气候学 温度、 温度变 云量变 降水格
气候参 气象学 降水、 化 化 局变化
数
辐射等ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1级: 生态学 生态系 海平面 区域植 河川径
石油 6950 12113 13899 15142
天然气 524 1032 2235 3439
水泥 2852 5168 6297 7670
小计 57903 81436 108096 133558
CH4 稻田 1190 1190 1190 1190
反刍动物 532 782 935 1089
工业
11
14
表1 大气中温室气体浓度及变化趋势(据郑宝山等,1992)
二氧化碳 甲烷 CFC-
CFC- 氧化亚
大气中浓度 ╳10-6 单位
11 12 氮 ╳10-6 ╳10-9 ╳10-9 ╳10
1750—
280
0.8
0
0 288
1800(年)
1990(年) 353
1.72 280 484 310
目前年增长 1.8
1、 温室效应的成因
造成温室效应的起因主要有两个, 一是煤炭和石油的消耗量剧增, 从 而向大气中排放大量CO2, 二是森林资源乱砍滥伐, 使森林的光合作用量 减少, 影响了全球CO2的动态平衡。近几十年来, 由于人类经济活动强烈, 全球工业CO2成排放量不断增加, 1990年已达60亿吨, 致使大气层CO2浓度 每年增加2~4ppm。
19
24
其他 1031 1126 1818 1310
小计 2764 3112 3362 3613
CFC·5 CFC·6 CFC·2
N20
2.1 2.4 3.4 4.2
2、 温室效应的影响
温室效应不仅使全球的气温出现明显的不规则性,而且对大气 环流、洋流、风、降水等天气现象造成一定的影响,而对全球的生 态环境、作物产量、社会经济乃至政治过程产生一系列的影响。
树木通过光合作用吸收CO2, 在体内将其转化为木质组织, 并放出氧 气。每生长1m3木材可吸收CO2 850kg, 地球上60%的氧气是陆生植物制造 的, 故人们将巴西热带雨林称为地球的肺脏, 然而全球每年有1000多万公 顷的热带雨林遭破坏, 人们将林地碎为农田、砍伐林木作薪柴。
鲜为人知的西伯利亚森林对于全球CO2的平衡也起着十分重要的作 用, 其面积近似于巴西热带雨林的面积,研究表明, 碳主要沉积在北方森林 中, 西伯利亚森林及其土壤中贮存着 400 亿吨碳。出于木材生产和贸易 的需要,发达国家的木材公司合资采伐西伯利亚森林, 年采伐量约 4亿m3, , 年采伐面积达400万顷。森林大面积锐减不仅使大气中CO2的得不到吸 收, 而且使氧气减少, 据检测大气中氧气已减少8%, 在大城市生活的人或 多或少会感到缺氧。
理学、 动发生
医学 变化
4级: 政治 政策、 立法
政治过 学、法 法令及
程
律、国 国与国
际关系 之间的
学
政治关
系
国与国 国际性 贸易部 河流引 平衡而 起争执 引起摩 擦
2.1 引起海平面上升,危及沿海城市 温室效应可能使海平面上升20cm 至140cm。英国科学家已
发现北极冰盖10 年来由于温室效应引起融化而明显变薄; 英国 核潜艇在格陵兰以北地区冰层下的声纳测量表明, 该区冰层的平 均厚度已从1971 年的6—7m 减至1987 年4—5m。冰层的融化必 将引起海平面上升, 结果将使沿海城市被淹没。一些专家认为: 如果引起温室效应的气体释放量不断增加,在未来40 年中地球表 面温度将上升3—8℃, 结果所引起的海平面上升将使恒河、尼罗 河和密西西比河几个大三角洲被淹没; 太平洋和印度洋的许多 岛屿国家, 如马尔代夫、图瓦卢、汤加、基里巴斯、马绍尔群岛 等不复存在; 海水也将漫过日本东京30% 的地面; 濒临北海的荷 兰以及中国的上海均将从地球上消失。我国学者近几年通过对
大部分地区遭受干旱, 仅1989年上半年, 西欧、北美和南美地 区的降水量只有往年的25% , 地中海沿岸滴雨未下。干旱还引 起森林火灾。非洲大陆因干旱而失去家园和土地的难民达10, 000, 000 人以上;
(2) 高温。1988 年7 月热浪袭击欧洲, 意大利的科森察气温 升到44℃、希腊雅典42℃、, 开罗达40℃;
中国沿岸海平面变化研究也发现海平面处在不断上升之中, 韩幕 康等(1990) 应用TM 遥感影像与地理信息系统, 估算出海平面上 升30cm , 天津市泛滥面积将占有总面积的44% , 其中塘沽、汉沽 完全被海水淹没。
表4 中国沿海岸近几十年相对海平面上升趋势估算(据杨桂山等,1995)
研究者及发表年限 平均上升速率
+18
+6
-14
+2.5
+20
+1.5
+20
+3
0
+4
-20
+4.5
-5
+4
+12
+2.5
+12
温室效应对于人类生存的环境、人类自身、人类社会以及 社会经济的发展产生着重大的影响, 如果不采取适当的措施加以
控制, 海平面在40 年内可能上升约20cm , 到下个世纪末会上升 65cm , 珊瑚岛和低洼的滨海地区将遭受灾难, 60, 000, 000 左右的 人将成为环境的受害者或环境的难民; 同时诸如虫灾和森林大火 等灾害将增加; 生态构成将发生重大改变。
2.3 促使疾病蔓延 温室效应造成的气温升高和臭氧层变薄而引起的紫外线
辐射加强会使某些疾病蔓延,同时也会损害人体自身对疾病的 预防能力。由于气温升高, 在南美洲和中美洲由吸血蝙蝠传染 的狂犬病、登莱热和黄热病有可能传播到北美洲。紫外线的 辐射不仅会导致癌症, 而且还会改变或消除免疫系统, 加剧了 一些与皮肤有关的疾病的产生, 如麻疯病、天花、皮肤溃疡和 疱疹等。据证实, 臭氧层的臭氧量减少1% , 放射到地面的紫外
环境变 自然地 统、植
物群落 流量
化
理学及 被、水
及生物
其分支 资源、
量变化
学科 海平面
等
2级: 社会 社会经 对某些 世界贸 水资源 社会经 学、经 济系统 产品产 易市场 管理 济影响 济学、 的影响 生影响
贸易
学、管 理学
3级: 人类 人类的 人类迁 旅游业 疾病
人类活 学、心 社会活 徙
动
3 应对温室效应的对策
(1) 减少CO 2 的排放量。据推算在过去一个世纪里大气中 的CO 2 含量从274×10- 6上升至350×10- 6, 若CO 2 升至 550×10- 6, 全球每年平均气温将上升3—9°F 。所以, 尽可 能减少向大气排放CO 2 是最主要的对策。这又包括两 个方面: 其一, 从利用传统的矿物燃料逐步转向利用再 生能源(如太阳能、风能、水力发电和太阳能发电以及 核能) ; 其二, 提高能源利用率和节能。
(4) 努力合作, 共同研究。温室效应和臭氧层的破坏是全球 性的“灾难”, 因此,各国有关的专家、学者应通力合作, 共同研究, 并制定出科学的方法, 缓解现存问题, 控制未 来新的温室效应的再形成。伴随着人类社会文明进步
而来的温室效应已在无声无息地危及着人类的生存环
境, 因此加速对其形成原因及后果的研究对实施合理的 对策来缓和清除由此而产生后果具有重要的实际意
(3) 飓风。以高速流动袭击人类赖以生存的周围环境。总之, 得不到控制的温室效应所引起的气候现象足以在500 年内毁掉 全部人类文明。
纬度
60°N 40°N 20°N 10°N 赤道 10°S 20°S 40°S 60°S
表5 CO2浓度提高可能造成的影响
地面气温年变化 (℃)
降水量变化(%)
+7.5
19 世纪中叶, 一位美国西雅图的部落首领就警告过美洲新大陆的开拓者 们:“人类属于地球, 而地球不属于人类。”然而开拓者更坚信: 人类将主宰 地球。地球自有人类出现至今已为人类的生存提供了维持人类生命所必
须的条件, 但人类社会的发展和人类社会对地球的开发利用使得地球正 遭受着毁灭性破坏, 其中温室效应即是人类活动所产生的直接后果。温 室效应的产生危及着地球整个系统, 因而加强对温室效应的研究对于缓 解地球变暖、造福人类有着重要的意义。
资料依据
(mm/a)
K.O.埃黔里等 (1987)
王道永(1986) 王志豪(1986) 周天华等(1992) 黄立人等(1992) 郑文振(1993) 任美锷(1993)
2.5(-1.9—11.5) 2.1(-3.0—10.8)
3.5(-9.5—10.5) 0.7(-2.9-2.6) 0.3(-3.3—2.2)
温室效应问题研究综述
摘要:温室效应是全球所关注的环境热点问题之一。温室效应是由于大量的二氧化碳、氯氟烃 和氧化亚氮等气体向大气中释放而造成的地球表面温度升高的效应,其结果是导致海平面上 升,危及沿海城市,破坏生态平衡,促使疾病蔓延,带来气候巨变等。但学术界依然有很强烈 的不同的声音,存在着很大的分歧。因此,加强对温室效应的研究、采取相应的对策具有重要 的理论和实际意义。 关键词:温室效应 成因 影响 对策
线则增多2% , 皮肤癌的发病率相应增多4% —6% , 过量的紫外 线还可以加速艾滋病的发病率, 甚至引起天然电磁场的变化, 影响人类的整个健康。
2.4 带来气候巨变 温室效应最终使围绕地球的大气圈的平衡遭受破坏, 从而带
来气候巨变, 这主要表现为: (1) 干旱。80 年代以来, 随着温室效应的影响使得整个地球