課堂上我們對“氣候?qū)θ祟惢顒拥挠绊憽闭f的相對較多蜕该,而對“人類活動對氣候的影響”說的相對較少犁柜。但其實(shí)人類活動對氣候的影響也很重要。
可能你和我一樣堂淡,有這樣的認(rèn)識赁温,工業(yè)的快速發(fā)展才使人類活動開始對氣候產(chǎn)生影響。這個(gè)認(rèn)識是不對的淤齐,千百年來,人們不斷的改變著環(huán)境袜匿,已經(jīng)影響到了如地表反射率更啄、蒸發(fā)率和地表風(fēng)場等一些非常重要的氣候因子,人類砍伐居灯,森林發(fā)展祭务,農(nóng)業(yè)在這些活動中釋放的溫室氣體二氧化碳和甲烷可能使全球變暖。
隨著化石燃料煤怪嫌、石油义锥、天然氣的大量使用,以及森林的減少岩灭,都使空氣中的二氧化碳含量增加拌倍。空氣中的二氧化碳噪径,一多半被植物吸收或者溶解在海洋中柱恤,還有45%左右停留在大氣中。二氧化碳對短波太陽輻射幾乎沒有影響找爱,但對來自地面的一些長波輻射卻可以吸收梗顺,并重新放射使一部分能量回到地表。因此车摄,二氧化碳是一個(gè)重要的熱量吸收器寺谤,它含量多少的變化使大氣溫度發(fā)生改變。
人類在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)過程中可能增加大氣中對全球增溫具有重要作用的微量氣體的含量吮播,最重要的是甲烷变屁,一氧化二氮和氟化物,它們一起對對流層的增溫起到明顯作用意狠。
甲烷是氧氣很少的潮濕環(huán)境中的厭氧細(xì)菌產(chǎn)生的敞贡,包括沼澤、濕地以及白蟻和食草動物的內(nèi)臟摄职,“人造梯田”里誊役,煤炭获列,石油,天然氣的開采過程中蛔垢,因此击孩,大氣中甲烷濃度的增長與人類的增長同步。甲烷使大氣增溫是因?yàn)樗盏厍蚍懦龅募t外輻射的效率非常高鹏漆。
一氧化二氮的增加也主要由農(nóng)業(yè)活動中施氮肥引起巩梢,還有化石燃料的燃燒。一氧化二氮在大氣中含量很小艺玲,滯留時(shí)間卻非常長括蝠,達(dá)150年之久。
氟化物完全是人為生產(chǎn)出來的化學(xué)物質(zhì)饭聚,不但會使平流層臭氧減少忌警,還是非常有效的溫室氣體,在大氣中可滯留幾十年秒梳。
在這所有的溫室氣體中法绵,二氧化碳是最重要的。在溫室氣體的影響下酪碘,不同地區(qū)低層大氣增暖的表現(xiàn)不同朋譬。兩極地區(qū)的溫度響應(yīng)大約是全球平均的2到3倍,因?yàn)闃O地的對流層非常穩(wěn)定兴垦,抑制了垂直方向的對流混合徙赢,并限制了地面向上傳輸?shù)臒崃靠偭浚1臏p少探越,也有助于較大溫度上升犀忱。
舊系統(tǒng)的任何一個(gè)組成部分發(fā)生改變時(shí),科學(xué)家們都必須考慮許多可能發(fā)生的結(jié)果扶关,這種可能的結(jié)果成為氣候反饋機(jī)制阴汇,加深加重初始變化的過程叫正反饋機(jī)制,抵消初始變化的過程叫負(fù)反饋機(jī)制节槐。比如較暖的表面溫度會增加蒸發(fā)率搀庶,使大氣中的水汽增加,水汽是地球輻射的最強(qiáng)吸收器铜异,因此當(dāng)空氣中水汽增加使二氧化碳和微量氣體引起的溫度升高就會增強(qiáng)哥倔,這個(gè)過程就是正反饋機(jī)制。
全球氣溫升高的一個(gè)可能結(jié)果就是大氣水汽含量增加導(dǎo)致云量增加揍庄,而大多數(shù)云對太陽輻射具有高反照率咆蒿,對地面輻射卻可以有效吸收。因此云既是一種負(fù)反饋機(jī)制,又是正反饋機(jī)制沃测,且正反饋機(jī)制作用稍微強(qiáng)一些缭黔。
大氣中的二氧化碳和其他溫室氣體的增加,是人類對全球氣候最直接的影響蒂破,人類活動引起的大氣氣溶膠含量變化馏谨,對氣候也產(chǎn)生著影響。氣溶膠存在于相對較干的空氣中附迷,組成物質(zhì)很多惧互,包括土壤、煙霧喇伯、海鹽和二氧化硫等喊儡,自然來源非常廣泛,包括山火稻据、沙塵暴艾猜、海浪浪末和火山等,其中的二氧化硫大多來自人類對化石燃料燃燒和農(nóng)業(yè)上的秸稈焚燒攀甚,這些二氧化硫可轉(zhuǎn)化為導(dǎo)致酸雨的硫酸氣溶膠。大多氣溶膠對氣候的影響是降溫岗喉。這是因?yàn)樗苯臃瓷涮栞椛淝锒龋g接使云變成更有效的反射體。氣溶膠在對流層中停留時(shí)間較短钱床,分布不均勻荚斯,所以它對氣候的影響是局部的、短期的查牌。有一種例外就是燃燒過程中的煤灰形成一種叫黑碳?xì)馊苣z事期,它可以有效地吸收入射的太陽輻射加熱大氣,陳虹在冰雪上便可降低地表反射率纸颜,而增加地表吸收太陽輻射的總量兽泣。
溫室效應(yīng)使氣溫升高,升高幅度從熱帶地區(qū)向兩極增大胁孙,氣溫升高引起的可能后果就不一樣唠倦,有的區(qū)域會出現(xiàn)降水和地表徑流的顯著增加,而其他一些地區(qū)則可能因?yàn)榻邓疁p少或高溫引起的蒸發(fā)量增加而是地表徑流減少涮较。
全球變暖帶來的最顯著的一個(gè)影響就是海平面上升稠鼻,引起沿海城市、濕地和低矮的島嶼可能洪水更加頻繁狂票,海岸線侵蝕增加候齿,海水對海岸附近河流和水域的倒灌等。海平面上升一個(gè)重要因素是氣溫高使海氣面升溫而導(dǎo)致熱膨脹,另一個(gè)因素是冰川的融化慌盯。
全球變暖的最強(qiáng)信號是北極海冰的減少扁远。海冰的減少缚俏,更可能反映的是,自然變率與人類活動導(dǎo)致的全球變暖的綜合結(jié)果,但是海冰的減少是一種增強(qiáng)全球變暖效應(yīng)的正反饋機(jī)制寇壳。
北半球的永久性凍土范圍,日益減少也是長期變暖的大環(huán)境下的必然結(jié)果奇徒。原來永久性凍土在暖季深層是不會溶解的捷沸,起到隔水作用,地面形成大量湖泊厂财。氣溫上升芋簿,永凍層溶解,大量湖泊縮小璃饱,有的甚至消失与斤。而凍土層融化時(shí),里邊冰凍了上千年的有機(jī)物荚恶,開始分解其結(jié)果是釋放出二氧化碳和甲烷的溫室氣體撩穿,為全球變暖做出貢獻(xiàn),這是一種重要的正反饋機(jī)制谒撼。
空氣中二氧化碳含量增加食寡,一半溶解在海水里,使海水酸性增強(qiáng)廓潜,改變了海水中某些天然化學(xué)物的平衡抵皱,從而影響到海洋生態(tài)系統(tǒng)。
現(xiàn)在各種極端天氣層出不窮辩蛋,也是全球氣候變暖的一部分結(jié)果吧呻畸。
氣候系統(tǒng)的長時(shí)間尺度效應(yīng),在短期內(nèi)是不可能迅速扭轉(zhuǎn)的悼院。還好人們已經(jīng)在改變的路上了伤为,多了解,多關(guān)注据途,盡自己的綿薄之力钮呀,使我們生活的環(huán)境更加美好。