(一)    三、人类与气候机制

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(一)    三、人类与气候机制


a)        
气候变化的自然机制包括:太阳辐射的输出量、稀薄星际物质的存在、地表状况的变更、火山爆发、造山运动及全球海陆分布等。


b)        
尽管对有些自然机制我们尚无能为力,但在另一些重要领域人类却大有可为。人类可以施加影响的三大领域是:大气层中各气体的化学组成,大气中飘浮的尘埃、颗粒、地表的反射率。


c)        
300多年前工业革命开始以来,人们一直在以矿物燃料的形式(煤、石油、天然气)把各种形态的碳从地下开采出来,经过燃烧使之转化为热量、H20(水蒸气)、CO2,少量的S02CH4和其他气体,并释放出来。另一方面,刀耕火种、焚烧森林的现象仍未禁绝,这造成了土壤中有机质含量的减少。这两个因素的共同作用,使


d)        
全球空气中CO2的体积比节节上升:由从前工业化时代的约280ppm上升到目前的360ppmppm:百万分的单位)。


e)        
全球因焚烧矿物燃料而释放出的、以CO,形式存在的碳从1950年的16.2亿吨上升至1995年的60.56亿吨。1995年,美国以14亿吨的总排放量高居各国之首,其人均年排放量也以5~25吨位列世界第一。该年美国人均排放量是中国的7倍,印度的25倍。但是,中国也存在严重依赖煤炭、对它的需求量极大而使用率不高的问题。也许用不了多久,中国在排碳量方面会超过美国。


f)         
这不是臆想,因为在1990~1994年间,中国的排碳量上升了13%


g)        
由于温室效应的存在,大气中CO,含量的增加必然会导致地面温度的上升。


h)        
人类活动不仅使大气中CO2的含量增加,还使其他温室气体的含量大增,这极大地助长了温室效应。就各自作用而言,这些温室气体也许势单力薄;但多种、大量的温室气体集结在一起,其威力会大得多。在这些微量气体中,CH2相当重要,同时其含量也比自然状况下高了约2.5倍。这些过量的CH2来自于种庄稼的水田、家养禽畜呼出的气体、废物处理和矿物燃料的焚烧。人造氯氟经(CFC)的排放量也在增大,它也是一种威力很大的温室气体,它还会使臭氧层出现空洞。矿物燃料的燃烧、合成氨化肥的使用、森林的滥砍滥伐、单位体积生物量的燃烧等可使另一种温室气体N20在大气中的含量升高。其他微量的温室气体还有:溴化物、四氟化碳(CFA)、四氯化碳(CCla)及其他氯代甲烷。工农业生产的共同作用也使大气中的悬浮微粒(即浮质)的含量有所增加。工业污染和沙漠化可使大气变得混浊,而这反过来又会降低大气温度,抑制对流作用,促使凝结核的形成,并加速成云致雨。近年来,人们对主要从矿物燃料的燃烧中得到的硫酸微粒有可能吸收、反射太阳辐射以及驱散云雾的作用产生了浓厚的兴趣,硫酸微粒能显著地降低进入大气层的太阳辐射量;同时,与


i)          
温室效应相反,它还能使全球气候变冷。毋庸讳言,由人类活动引起的、能对全球气候产生悲剧性作用的当属核战争。巨大的爆炸、冲天的大火、肆虐的狂风会编织出一个由烟尘组成的黑幕,遮天蔽日,导致天气寒冷。据推测,当交战双方的核武器达百万吨级时,可怕的核冬天会不请自来。那时,全球大部分地区的气温将比水的冰点还要低得多。


j)          
人们曾担心,1991年的海湾战争引发的烟幕可能会产生严重的气候影响。但研究表明,大多数由油井大火造成的浓烟只是停留在对流层底部,其在空中的滞留时间也很短。因此,其产生的降温作用只是局部的而非全球的,并且,南亚季风也未受到明显的影响。


k)        
可能导致气候变化的人为因素是:改变地表的反射率,即地球表面对太阳辐射的反射程度。土地用途与地表植被的变化可导致反射率的变化,而后者又能对该地区的能量平衡产生重要影响。比如,高大的热带雨林的反射率不足9%,而沙漠却高达37%。由于滥砍滥伐和过度放牧(如萨赫勒地区)而造成植被的破坏殆尽,使该地区的反射率远高于有植物生长的地区,而这又会对气温产生影响。


l)          
真是祸不单行!人们在亚马孙平原砍伐森林,改变了地表的崎岖程度及反射率,并进而减少了该地区的降水量与蒸发量。热带雨林的树冠高度参差不齐,这反过来会影响风速。此外,如果湿热多雨的热带雨林被砍伐殆尽的话,其蒸发到大气中的水分也随之减少,这又会减少降水的可能性。相反,灌溉的普及则会使干旱地区的空气湿度变大。譬如:美国大平原在夏季有稀疏的草木和干瘠的土壤,其土壤水分蒸发蒸腾损失总量也很少。在过去的40年中,该地区大部分地方都实行了灌溉,这大大加强了其蒸发、蒸腾的作用。统计数据有力地证明:经灌溉,该地区暖季降水量有明显的增加。


m)      
我们也可以通过其他一些途径来对气候施加影响,比如说改


n)        
变海洋状况。例如,我们可以将某些淡水河改道,使其注入北冰洋,以改变其冰层、盐度、洋流状况。再如,我们可以跨海峡筑坝拦水。这些在理论上都是可行的。


o)        
无论我们面对的是自然的还是人为的气候变化,确定其因果关系总是值得我们付出精力、进行争鸣的大问题。地理学家威廉


p)        
迈耶是这样表述的:


q)        
在气候学中,因与果在时间和空间上的距离以及它们通过一个无形的机制形成的关联使如何把这些连接起来成了一个难题。更准确地说,这不是拼图游戏,而是一种取点连线的难题。连线的终点可以从许多可能的结果中选取,每一条连线都貌仪可能,然而,其中真正正确的却只有几个。


r)         
我们对几百年来气候变暖是否因温室效应所致仍然不甚清楚。很难解释为什么气候变暖是间歇性的,为什么这一趋势在1940~1975年间会停顿下来。也许要过许多年,才会有人拿出一个关于温室效应使气候变暖的解释以澄清事实,并平息那些怀疑者年复一年的议论。持反对观点的人所依据的事实是,过去几百年中的气候变暖至少有半数是发生在温室气体大量排放之前。他们还指出:综合循环模式(详见下一章)预测南半球增温应幅度最小、速度最慢,而实际上,温室效应在南半球比北半球更为明显。







 




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