人类的影响-温室气体

  地球气候在岁月的流逝中经历了数次变迁,但要追溯地球气候究竟对人类产生了什么样的影响?或人类活动多大程度上影响着气候?那还得从最远古时期说起。当人类社会处在早期的渔猎采集阶段,对自然环境的改变十分有限,基本上对气候没有甚么影响。进入农业社会之后,由于农耕的需要,曾大面积地砍伐或焚烧森林,疏干或围垦湖沼,从而改变了下垫面的物理状态,影响了局部地区气候的变化。工业社会的发展,使人类改变自然的手段空前地提高了,随着人类对环境的干预程度愈来愈强,所引起的气候效应也愈来愈多,规模愈来愈大。最新发表的权威报告——联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告第一工作组报告的决策者摘要指出,人类活动与近50年气候变化的关联性达到90%。如果说人类在形成初期完全受制于气候,但今天,人类的活动对地球气候产生了不容忽视的影响。人类活动影响气候变化的时间尺度大约是百年尺度。

  大气中的温室气体(CO2、CH4、H2O、N2O等)可以透过太阳短波辐射,使地球表面升温;并阻挡吸收地球表面向宇宙空间发射长波辐射,而使大气增温,从而影响气候变化。由于二氧化碳等气体增多的结果仿佛形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,与栽培农作物的“温室”的作用类似,故称为“温室效应”(图7)。若温室效应不断增强,全球温度也必将逐年升高,从而引发一系列全球问题。

  当然,自然界本身排放着各种温室气体,也在吸收或分解它们。但在地球的长期演化过程中,大气中温室气体的变化是很缓慢的,处于一种循环过程。人类活动极大地改变了土地利用形态,特别是工业革命后,大量森林植被迅速砍伐一空,化石燃料使用量也以惊人的速度增长,人为的温室气体排放量相应不断增加。全球大气中的CO2浓度已从工业化前的280ppm增加到了2005年的379ppm。CH4浓度已从工业化前的715ppb增加到2005年的1774ppb。科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加1倍,全球平均气温将上升1.5~4.5℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此,气温升高不可避免地使极地冰层部分融解,引起海平面上升。许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高,自然灾害加剧。

图1-7 温室效应示意图  地球在演化的过程中,为人类的生存和发展提供了大量的自然资源,形成了适宜人类生活的环境和气候,尽管我们无法断定地球可以负载的上限,但是毫无疑问,我们生活在一个有限的世界里,我们所作的一切活动都会产生影响。随着社会发展和人类的进步,人类活动对气候、自然环境的作用越来越大,近几十年来,全球气候呈现出变暖的趋势,大气中二氧化碳、甲烷等温室气体增加,全球变暖成了世界关注的热点问题。当然,这不仅仅需要人们的关注,更需要我们行动起来,制定出可行的措施来缓解这样的问题,否则,当温度不断上升,两极冰山融化,海平面上升淹没陆地,各种各样极端的天气事件向人们袭来之时,我们后悔为时已晚。