全球气候变暖范文
时间:2023-03-14 02:24:37
导语:如何才能写好一篇全球气候变暖,这就需要搜集整理更多的资料和文献,欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文,供你借鉴。
篇1
由于全球气候变化与人类的生存发展息息相关,全球气候变暖也因此成为全人类共同关注的焦点之一。由于海洋与气候变化密切相关,关于海洋对全球气候变暖响应的研究也是当今海洋学研究的核心内容之一。
海洋在全球气候变化中的作用
海洋面积约占地球表面面积的71%,最大垂向深度超过1万米,海洋中蕴藏着丰富的矿产资源和能源,其容纳量和覆盖范围都非常之大。
其实,幽深而富饶神秘的海洋也是分层的:在上层海洋中存在明显的层结,自上而下可分为混合层、季节性温跃层与永久温跃层;永久温跃层及其以下更多以水团划分,包括中层水、下层水和底层水。
海洋的上边界层直接与大气底边界层接触,可以为大气提供充足的水汽。而且,海洋环流携带的巨大热量能在全球范围内进行分配,进而调节着海洋大气之间的能量交换,如黑潮、湾流以及赤道上升流区,都是海水,气能量交换最强的海区。海洋环流的演变能够通过改变海洋与大气之间的能量交换,进而影响到气候的长期变化。如果海洋发生异常,如洋流流动路径等改变,其携带的惊人能量会对气候产生巨大影响。众多科学研究结果已经证实了这一点。
那么,海洋到底是如何影响全球气候的呢?以近年来大家都熟知的“厄尔尼诺”为例,它是指赤道中东太平洋海水大范围持续异常增温现象。海水温差越大,厄尔尼诺的强度越强。厄尔尼诺能够影响大气中的辐散环流
沃克(Walker)环流和哈德莱(Hadley)环流,导致降雨带的分布发生变化,进而对气候产生影响。每当厄尔尼诺出现时,全球大气环流和气候均显现出异常变化,洪灾、干旱、雷雨大风、龙卷风、冰雹等灾害频繁发生。而且随着全球气候变暖趋势的日益增加,厄尔尼诺事件发生的频率也越来越高。作为一种全球性灾害,厄尔尼诺对于我国的区域大气环流、降水、气温、台风活动等都存在重要影响。当然,厄尔尼诺事件只是众多海洋影响气候事件中的一例。
事实上,不仅海洋会影响气候变化,全球气候变暖所引发的气候变化同样也在改变着海洋。
全球气候变暖下海洋的响应
在我国北方,十几年前孩子们冬季在冰面上行走玩耍的场景,出现的时间越来越晚了,如今在雪地里和小伙伴一起打雪仗嬉戏的场面,也很少见到了。我们不时会看到新闻报道中提到一些地势低洼的沿海地区和国家正遭受着被海水淹没的威胁。人们的切身感受及众多研究表明,当前,全球气候变暖已是不争的事实。在这样的大背景下,海洋会有怎样的响应呢?
对于全球气候变暖,两极海域和其他大洋产生的响应主要表现在温盐的变化、海平面的升降、热含量变化等几个方面。
海冰是气候变化的指示器,气候的扰动情况,人们最容易从海冰的变化中找到对应信号。在两极海域,观测研究表明,20世纪北极的气候发生了重大变化,1970~2000年间,海冰表面的大气温度显著升高,北冰洋东部、巴伦支海及日耳曼海夏季冰急剧减少。次表层海洋(大约位于表层数十米以下至250米以浅的深度)资料揭示,自20世纪50年代以来,北极的海冰变薄了很多。在南大洋,自20世纪90年代以来,人们获得了大量有关700~1000米深度的海水温度数据。这些数据比相同区域先前观测到的温度要高,南大洋中层温度在20世纪80年代比30年前升高了0.17℃,升温幅度大于全球其他海域,并且主要集中在南极绕极流海域。南大洋与南极气温的增暖量值几乎相当,其中增暖最快的区域在南纬45。到南纬60。间的南极绕极流纬度范围内。
在印度洋和太平洋深海也出现了温度升高现象。研究人员对印度洋深海进行的测定表明,900米深的海水温度在1962~1987年间升高了0.5℃。在南太平洋深海进行的测定也得到了类似结果。印度洋和南太平洋深处的海水主要来自南极附近海域的海洋表面,所以印度洋和南太平洋深海水温的升高说明南极附近海洋表面的水温是在升高的。据此人们推测,海水温度升高必然会引起海平面上升和海水盐度下降。这是因为海水的热膨胀会引起海平面上升。至于海水盐度的下降,则是由于气温升高后空气中所含水蒸气增多,降水量增大,从而使海水得到稀释所致。研究人员实际测定的结果也证明了前面提到的猜测,印度洋海平面在1962~1987年间升高了3.5厘米,印度洋500~1500米深的海水盐度比过去也有所下降。通过1930~1980年间的历史水文数据与1985~1994年间来自太平洋和印度洋中层水横跨大洋的6个水道截面在不同时段所对应的水文特征比较,人们发现,北太平洋中层水(中层水主要指在高盐次表层水以下的低盐水层,源自西风漂流辐聚区表层海水下沉而形成的水层)和南极附近海洋中层水都随时间表现出一致的海盆尺度(海盆尺度在此海域指数千公里至上万公里范围)的盐度降低,这可能是由于表层海水的淡化所致。观测表明,在过去的几十年里,北太平洋和南大洋高纬地区的降水增加了很多。
在已经过去的20世纪,海平面的变化也较为显著,全球平均海平面变化主要有两方面的原因:第一,由海水温盐的变化所导致的海水密度变化,从而引起海水体积发生变化;第二,由于冰川和冰盖的溶化或凝结、降水、蒸发、河流径流和融冰等作用造成的海水质量(重量)的增减。这些过程是导致海平面变化的主要因素,而且跟海水与大气和陆地间的水交换有密切关系。研究人员计算后发现:1993~1998年,热膨胀海平面上升率为(3.1±0.4)毫米/年,与同一时期通过卫星测量得到的上升率(3.2±0.2)毫米/年相近。根据联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2001和2007年发表的评估报告,在20世纪全球海平面因气候增暖导致的平均上升率,约为1~2毫米/年,但不同地区的差异相当大。这主要是因为全球气候增暖影响了海洋环流,从而导致区域性的海平面变化情况不一。
全球气候增暖也直接导致了海温的变化,与海温最直接相关的是海洋热含量的变化。由于海洋具有巨大的热容量,在气候系统的热量储存和输送方面起着非常重要的作用。根据观测,海洋热含量在过去50年里增加了大约18.2×1022焦耳。引起这种变化的根本原因在于全球气候变暖。
全球气候变暖还可能会对海洋环流产生影响。在全球海洋环流中,除了海表受风吹动产生“风生洋流”外,深层还存在因海水密度梯度而形成的深海环流,由于海水密度是由温度和盐度决定的,所以这种环流被称为“温盐环流”。全球大洋温盐环流大致如图1所示,其在北大西洋的部分,和
海洋表层的墨西哥湾流一起,被称为“北大西洋输送带环流”。该输送带的源动力,是位于北大西洋的两个巨大的海洋“水泵”:一个在格陵兰以东,一个在南拉布拉多海,它们对海表的水会施加一种额外的拉力,就像浴盆里的水被地漏口吸下去一样,这两个“水泵”把海水从表层拉到海洋深处,然后在离洋面2-3千米的地方,向南流去,抵达南大西洋,这部分自北而南流动的海水,被称为“北大西洋深层水”。这种很强的深层经向海流,只存在于大西洋,在太平洋和印度洋则不存在。在海表,“水泵”的作用是把温暖的墨西哥湾流向北拉到高纬度地区,直至抵达格陵兰东部和南拉布拉多海,随后海水因密度变大而下沉。墨西哥湾流的流速为亚马逊河的100多倍,它携带着来自热带的温暖海水,以1万亿千瓦的功率(相当于全世界能耗的100倍),把大量的热量释放到北部的大气中,将欧洲的空气加热了大约5℃,使得欧洲比与其地理纬度差不多的北美温暖许多。
不过,全球气候变暖会导致冰川融化,流入格陵兰海和拉布拉多海的淡水也因此增多,从而在海表形成淡水层,导致表层海水密度减小,原来在此能下沉到数千米深的表层海水可能由于海水变轻而下沉深度变浅,进而使得“水泵”停止工作,热量输送关闭,北欧将会因得不到巨大的热输送而骤然变冷,西欧甚至会突然进入小冰川期。
虽然温盐环流对全球气候变暖的响应目前在研究中还存在不确定性,但该输送带或多或少总会受到全球气候变化的影响。这一点毋庸置疑。像刚刚发生的欧洲大雪,这一突发的严寒事件与海洋环流的变化可能存在着很大关系。因为北欧地区的气候与墨西哥湾流存在着密切联系,由于气候变暖,该洋流可能发生了一定程度的减速或阶段性中断,导致温暖的墨西哥湾流无法到达北欧地区,从而使得北欧因得不到巨大的热输送而发生暴雪等极端严寒天气。
《地球物理学研究杂志》在2010年1 1月5日刊发了关于北极冰盖和欧洲北方大陆冬季极端冷冬间关系的研究结果。该研究称,目前欧洲严寒的“罪魁祸首”正是由全球气候变暖导致的北极冰盖融化。该文作者表示,他们发现北极巴伦支海和喀拉海地区的洋面冰层正在消失,失去冰层覆盖的海洋会向空气中散发暖气,导致极地局部地区的大气底层变暖,从而影响整个大气循环。其结果是极地冷空气在高压系统推动下,以逆时针方向旋转着向欧洲大陆进发,造成该地区雨雪增多,气温下降。同样的严寒天气在2005-2006年的欧洲也曾出现过。利用气候模式的模拟,他们发现北极洋面冰层的减少会令严寒天气在欧洲和亚洲北部出现的几率增加3倍。除此之外,今冬太阳活动的减少以及墨西哥湾暖流的变化也加大了欧洲地区的降温幅度。然而,欧洲的严冬和全球变暖并不矛盾,例如德国波茨坦气候影响研究所专家斯特凡・拉姆斯多夫表示,目前格陵兰岛12月份的气温已攀升到0℃以上,大大异于常年。
在过去几十年里,日本海深层海洋环流也发生了很大的变化。研究表明,日本海在过去40多年里,1000米深度以上的海水增暖了0.1-0.5℃,2000米深度以下的海水在过去30年里增暖了0.01℃,500米深度以下海水的热含量,在以0.54瓦/平方米的速率增加。通过溶解氧及其他化学示踪剂的剖面分析,人们发现,日本海深层底水的形成自20世纪80年代几乎停滞了,中层水的生成深度则有所加深。日本海的经圈翻转环流出现了上移的趋势,这可能与温度升高导致的表层水变淡,致使表层水不能下沉到底层有关。
海中二氧化碳怎么办
工业革命以来,由于人为因素引起了二氧化碳等温室气体的大量排放,目前,空气中的二氧化碳含量已比工业革命之前增加了30%,达到了380ppm(百万分之380),全球气温也因此呈现加速上升趋势,而二氧化碳等温室气体引起的全球气候变暖又给海洋带来了极大影响,海水的温度、盐度、海水中二氧化碳的含量以及海洋环流等都发生了变化。由于二氧化碳的不断累积,全球海洋已经发生了酸化,海水pH值变低,而这又会给海洋生态系统带来潜在的威胁。
众所周知,海洋是一个巨大的碳储藏库,海洋容纳的碳比大气容纳的碳多出50多倍,海洋中的冷深水是二氧化碳的主要储藏库。冷深水的形成主要在大西洋,因为大西洋的盐度较高。当化石燃料燃烧时,二氧化碳被释放到大气中,大约有一半的二氧化碳能够溶解在海水里,并被带入深海。
我们对未来气候变化的预估,则强烈依赖于海洋中二氧化碳的储存量和储存时间。如果海洋储存的二氧化碳很少,或者被储存以后又很快被释放到大气中,那么大气中的二氧化碳浓度将会迅速增加。
而有多少二氧化碳能被海洋储存,储存的时间又可以持续多久,这主要取决于温盐环流的变化。二氧化碳的溶解量则取决于深层海水的温度,储存时间取决于深层海水的补充速率。
当前的研究表明,北大西洋输送带呈现出变暖趋势,深层冷水的补充速率有所减缓,这可能会导致深层与上层间海水交换的增加以及深层海水变暖,大量的二氧化碳气体因此会被释放到大气中,从而导致大气中二氧化碳浓度的增加,温室效应增强,进一步加剧全球气候变暖的趋势。
人类何去何从
从以上描述可以看出,由二氧化碳等温室气体引起的全球气候变暖已经给海洋带来了很大影响,而且海洋和大气之间的影响是相互的,这会导致一系列的连锁反应,情况也许会变得越来越糟,对人类来说将会产生越来越多的不利影响,如各种极端天气的发生,给人类的生命和财产安全带来难以估量的损失。
目前,人们正在寻求方法解决二氧化碳不断增加带来的危险及其对气候带来的影响。
篇2
当全球气候变暖时,世界发生了巨变。
南极,冰雪融化,人类感觉将要处于冰水之中,这是人类自食其果。北极的霸主北极熊,也因全球变暖而逐渐走向灭绝。一直熊妈妈向小熊递来一把剪刀,熊宝宝好奇地问:“妈妈,用剪刀干什么呀?”妈妈以命令的语气回答:“快剪毛,再长这么厚的毛会被热死的!”小熊天真的望着妈妈:“我们住在冰天雪地里,怎么会热呢?这是我们的外衣,没有它会受冻的,不能剪!”熊妈妈的语气中带点悲伤和叹息:“现在全球变暖,在不适应,恐怕就走向灭亡了!”
全球变暖,北极熊无法找到食物,甚至食用小熊,这是被逼无奈呀!人类应当对自己的行为进行深刻的反省,可是,当全球变暖时,人类还无法意识到自己的错误!只知道冬天不再受寒风的折磨,温度上升了,寒冷已离去,只顾着眼前利益,可不知道以后将远离那洁白的雪,原本应在寒冬中开放的花。
当全球变暖时,希望人类早已意识这以后果。趁早弥补,阻止这一切的发生!
重庆市永川区萱花中学初三:我爱不爱
篇3
关键词:全球气候变暖;凋落物分解;土壤碳库;
作者简介:郭继勋,E-mail:gjixun@nenu.edu.cn
土地利用变化和化石燃料燃烧等人类活动引起大气温室气体的富集,由此导致地球表面平均温度上升[1-2]。政府间气候变化专门委员会预测全球地表温度到2100年将上升1.1—6.4℃[2],这种全球尺度的气候变迁给整个陆地生态系统带来深远影响。全球气候变暖所带来的诸如气候带转移、生态系统地理分布格局变化等极大地改变了生态系统中原有的植被层-凋落物层-土壤各个碳库间的动态平衡[3]。全球气候变暖通过环境因素、凋落物数量和质量以及分解者3个方面,直接或间接地作用于凋落物分解过程,并进一步影响土壤养分周转和碳库动态(图1)。全球气候变暖通过对温度、水分等环境因子的短期作用直接影响凋落物的分解速率;同时也可对植物群落结构和植物表型的长期作用影响凋落物数量和质量,从而间接地改变凋落物分解速率[4];此外,气候变暖也可通过直接影响土壤微环境或是间接影响地上植物及养分输入,作用于土壤中微生物量、微生物活动以及群落结构进而影响凋落物分解过程及其反馈结果。本文针对陆地生态系统凋落物分解这一关键生态学过程,从凋落物分解的3个主要影响因素入手,剖析全球变暖背景下的凋落物分解过程的响应和反馈的研究现状和进展。
1凋落物分解研究历史
凋落物从广义上可分为森林叶凋落物、死亡根系和倒木3部分[5]。在凋落物分解这一研究课题上,叶凋落物分解的研究已有100多年的历史。早在1876年德国生物学家Ebermayer就凋落物在养分循环中的作用开展了大量研究[6]。此后国外许多学者陆续对生态系统内凋落物的动态分解过程以及养分释放等方面开展了大量的野外实验研究[4]。而中国有关凋落物的研究起步较晚,直到20世纪80年代,我国学者才开始对凋落物分解进行研究,主要涉及不同物种以及区域差异对凋落物分解的影响,以及分解过程中养分动态变化研究[7-8]。随着对全球气候变化的广泛关注,20世纪90年代针对气候变暖背景下叶凋落物分解的研究也得到广泛开展,其中包括凋落物分解与生态系统碳收支平衡的问题,全球气候变暖下凋落物分解动态研究以及土壤微生物活性与凋落物分解的关系等方面的研究[9-12]。近10年来,国内外科学家也逐渐认识到地下凋落物输入对整个生态系统过程的重要性,及其在陆地生态系统中应对全球气候变暖的反馈机制研究中的重要角色。而对于分解过程的各影响因子之间对调控凋落物分解的交互作用机制、凋落物分解过程与地上植物群落的互作机制以及凋落物分解对全球变化的响应与反馈机制等一系列科学问题仍需深入研究。
2气候变暖对凋落物分解的影响
2.1环境因素
由于全球气候变暖所引起的全球平均气温上升、降雨格局的改变,这些环境因子的变化均以不同程度不同方式影响着地上植物群落结构、物侯变化以及地表和土壤微环境。一般来说,气候变暖所引起的直接作用主要是通过改变不同生态系统中水热条件,加强地上植物的蒸腾作用、降低土壤含水量,进而影响凋落物的分解[13]。就间接作用而言,气候变暖可通过长期的作用影响地上植物群落的结构组成、特别是优势物种的功能型以及延长植物生长周期从而可能引起凋落物质量和分解能力的改变[14]。
2.1.1温度升高
大量增温模拟实验表明,在不同生态系统下采用不同模拟增温的实验方法可在不同程度上加速凋落物分解[15-16](表1)。Moore等发现年平均气温是陆地生态系统凋落物分解速率最密切相关的控制因子,可使凋落物分解率增加4%—7%[17]。我国草原生态系统,随着温度升高凋落物分解速率也有加快的趋势[18],短期小尺度上增温使凋落物分解速率增加,这可能是由于土壤氮有效性的提高[19]间接地通过提高植物凋落物质量从而促进凋落物分解[20-21];而在长期大尺度上其可能受到增温以及相应的植物群落生长过程中群落组成改变的共同影响[3]。对于湿地生态系统,增温能够增加水体温度从而直接通过促进淋溶[22]进而加速凋落物分解,并通过促进无脊椎动物的物理破碎间接提高凋落物分解速率[23]。Kang等认为不同纬度下由于温度的差异而导致的凋落物分解速率不同与相应的酶活性差异有关[24]。然而,在不同森林生态系统,增温对凋落物分解的作用并不一致[25-26]。Cheng等认为温度升高1℃所引起的气候变暖可能不会引起凋落物分解速率的显著变化,这可能是由于在干旱季节土壤湿度变化产生的补偿机制对温度升高导致的凋落物的分解速率增加产生了抑制效应[15,27]。在温带森林生态系统实验发现凋落物分解率会在增温处理下明显降低[26]。
2.1.2湿度改变
气候变暖引起的温湿度变化对凋落物分解速率的影响在已有的大量研究中得到验证[17,35-36]。全球变暖将改变森林生态系统的水热条件,导致地面蒸散增加而使土壤含水量降低进而不利于凋落物的淋溶和分解。在全球尺度上实际蒸散通常作为气候因子影响凋落物分解的另一个重要指标[37]。Aerts将来自44个冷温带地区和潮湿热带地区进行的为期一年的叶凋落物分解实验数据与实际蒸散进行了相关分析发现,凋落物分解与实际蒸散呈指数关系,其中热带地区凋落物分解受实际蒸散影响最为显著[4]。Robinson等[32]在年降雨量为330mm的亚北极石楠灌丛区域发现增温降低了凋落物的分解速率而水分的增加却显著增加其分解速率。此外有些研究结果表明气候变暖对凋落物分解的影响源于温湿度变化对土壤有机质新陈代谢的间接作用[35-36]。在没有湿度限制的长期增温下,全球气候变化可能会增加凋落物分解速率,但对于自然条件下多种环境因子交互作用对其分解率的研究则很少[38]。因此对于未来如何更加精确地预测气候变化对凋落物分解速率的影响更多地要结合降雨、蒸腾等多方面信息[4]。
2.2地上植物群落
气候变暖已经引起了北半球极寒生物带以及高山冻原生物带植被丰富度和组成的剧烈变化[39-40]。通过模型,研究者们也预测出在寒冷生物群区内长时期的气候变暖会导致地上植物生物量和植被生产力的剧烈增加[41]。植被生产力的增加将会提高凋落物的输入量,从而使枯枝落叶成为地上年凋落物产量的主要来源,进而促进地上不同质量不同分解力植物群落的演替。Johances等证明了在寒冷北方生物带灌木叶凋落物积累的增加同时会潜在降低增温对凋落物分解速率的正效应[3]。总而言之,凋落物质量和数量的变化受控于地上植物群落生产力和群落组成的改变[42]。气候变暖对凋落物输入量、凋落物物理特征和化学组分的影响均可能作用于陆地生态系统凋落物分解过程。
2.2.1凋落物输入量
一般而言,气候变暖往往会促进植物生长、增加初级生产力,进而增加凋落物的输入量,同时气候变暖也可导致植物群落组成和结构的变化从而改变凋落物积累速率及分解速率,进而影响生态系统水平中碳库的动态变化[3]。Wu等通过荟萃分析综合了生态系统水平上凋落物分解对增温的响应,发现增温普遍刺激了植物的生长以及生态系统碳库的周转,同时增温也可显著增加植物总净光合生产力[43],这可能是由于温度升高提高了土壤养分的矿化能力进而增加了地上生物量[44-45]。而植物生物量随温度增加而升高的这一现象也可能表现在某一特定生态系统类型中的某一优势物种。例如Biasi等研究表明,在地衣丰富的矮灌木的冻原生态系统中,地上植物生物量对增温的响应比北极严寒生态系统内地上植物生物量差异显著[46]。Natali在北方极地寒冷系统中对冬夏两季进行的开顶式增温实验表明,增温使这两个季节中初级生产力增加20%,并同时增加凋落物的分解速率[47]。然而,一些研究证明植物的生长和地上生物量同时在干旱和湿润的土壤中对增温处理没产生显著性响应[48],甚至会降低某个物种的生物量[49-51],这可能是由于增温减低了土壤含水量从而影响了地上植物对水分的吸收进而影响其生长。
2.2.2凋落物质量
气候变暖对凋落物化学组分的影响同样会引起凋落物分解速率的特异性响应。凋落物的化学性质称之为“基质质量”,定义为凋落物的相对可分解性,其中包括诸如含有C、N、P养分元素的易分解组分和木质素、纤维素等难分解有机组分[52]。气候变暖对凋落物质量的影响主要侧重在两个方面:植物群落原有物种短期内化学性质的改变和群落中物种组成的长期变化[4]。Fierer发现温度变化会引起凋落物碳含量的变化,并由此影响凋落物分解过程[53]。Day等在南极半岛的冻原带对维管植物南极漆姑草(Colobanthusquitensis)和发草(Deschampsiaantarctica)进行了4个生长季节的紫外线增温处理,发现与对照处理相比,增温使漆姑草地上生物量明显增加,同时两种维管植物中碳含量也同时增多,而氮浓度相对降低。这就导致了漆姑草凋落物层的数量以及C/N含量也同时增加,进而导致其分解速率降低[54]。此外,还有研究发现木质素浓度以及初始木质素与N的比值会限制凋落物分解,降低其分解速率[6]。Berg等发现叶中N含量高会抑制生物量损失,因为其会对木质素分解酶产生抑制,从而抑制木质素分解、降低凋落物分解速率[55-56]。然而,一些研究表明,在凋落物质量和分解速率之间没有明显的关系[57],尽管一些模型已经对此进行了描述,但至今仍无令人普遍接受的凋落物组分变异对凋落物分解进行预测。
2.2.3凋落物分解阶段
凋落物分解对气候变暖的响应存在阶段上的分异。Berg等将凋落物分解在形成腐殖质之前划分为3个阶段,其中每个阶段呈现不同养分释放规律。在分解的早期阶段,凋落物主要分解的是可溶性物质,以及未被保护的纤维素和半纤维素等物质,而这一过程可能受到水热等环境因子的影响。一般认为,水热因子和N、P、S等可溶性物质对分解早期分解速率的影响是正向的[55],而在分解的中后期,气候对分解的影响逐渐减低[55]。在分解后期,凋落物自身的养分元素的限制,如N素限制可能成为调控分解速率的主要因子,此时凋落物分解对于周围水热因子的直接作用并不十分敏感。在分解的最后阶段,即接近形成腐殖质阶段,分解会达到一个极限值[55]。范萍萍[58]对落叶松(Larixgmelinii)、云杉(Piceakoraiensis)和黄波罗(Phellodendronamurense)叶凋落物进行的分解实验发现,77%的生物量损失来自前期易分解凋落物组分,20%的生物量损失来自后期的难分解凋落物组分。然而,气候变暖的影响不仅源于对分解环境中水热因子的直接调控,往往还通过影响凋落物的化学组分控制分解速率。就这一点而言不论凋落物分解的早期还是后期,都会受到气候变暖的影响,只不过前期更多地表现在气候变暖的直接作用,后期则更多的是间接影响。因此,了解气候变暖对凋落物不同分解阶段的影响,将会更好地了解凋落物分解过程及其对全球气候变暖的响应。
2.3分解者的影响
分解者主要包括节肢动物、蚯蚓、白蚁、昆虫等大型土壤动物以及细菌、放线菌、真菌等微生物,他们是分解凋落物的主要执行者。各种土壤分解者彼此相互作用、相互协调共同参与凋落物的分解过程。地上凋落物经过土壤动物的物理破碎后则由大量的土壤微生物进行生物化学分解作用[59],将其进一步分解成为简单无机分子或转化为腐殖质。而大型节肢动物、蚯蚓和小型土壤动物不仅在粉碎凋落物上发挥着重要作用,它们在与土壤微生物相互作用过程中形成的营养级间的级联效应同样在调节凋落物分解中具有重要作用。
2.3.1土壤动物活动及其丰富度
在凋落物分解过程中土壤动物(例如,节肢动物)的活动受到温度[60-61],湿度以及凋落物质量的影响[6],而任何由于土壤动物的变化所引起的对凋落物分解速率的影响都会受到环境因子的直接影响,或者受地上植物群落组成变化的间接影响。Bokhorst等在南极陆地生态系统上进行了为期两年的野外开顶式增温实验发现,增温1—2℃对土壤动物丰富度的影响可能源于不同纬度以及在同一纬度上不同植物群落组成的差异[62]。在不同纬度上,本地节肢动物群落多样性随着纬度升高而降低。而在同一纬度上,弹尾目的丰富度在矮小灌木植被中却增多,这可能是由于水分因子是当地一个重要的限制因子[63],因此高丰富度和高多样性的节肢动物会在环境更加湿润且地上植物群落密度更大的地区生活。增温处理对低、高纬度地区蜱螨亚纲和弹尾目的物种丰富度和多样性没有影响;而使中纬度地区上地衣群落内弹尾目的物种丰富度降低,表明中纬度区域土壤动物,至少是弹尾目的物种对增温处理响应敏感,这可能是由于增温引起了植物群落内相对湿度降低[64-65],从而限制了该类土壤动物的生长与活动。同样的结论也在Coulson等的研究中得到验证,3a的增温使弹尾目物种丰富度显著降低[66],但前气门亚目的总数量在南极地区却显著增加,这可能是由于其捕食者受环境湿度的限制数量减少从而增加其生存的机会[67]。Webb等人提出,甲螨亚目在快速应对短期环境变化(增温处理)的能力是很有限的,但是持续的环境温度升高很可能会影响其种群增长速率[68]。综上可见,增温不仅会影响土壤动物物种丰富度,对不同物种的差异性影响也会进一步地改变土壤动物的物种组成。土壤动物对气候变暖的这些特异性响应又会如何影响凋落物分解速率呢?研究表明土壤动物丰富度的改变对凋落物分解的影响可能存在生态系统特异性,例如,在温带或者湿润的热带森林生态系统,土壤动物丰富度的增加往往会提高凋落物的分解速率,而在其他条件寒冷、干旱的生态系统中却与此不同[69]。Grizelle等在干旱和湿润的两种不同环境下的亚热带生态系统以及温带亚高山森林生态系统区域内进行的研究同样发现土壤动物对凋落物分解速率的影响在不同生态系统中的表现不同[70]。在热带湿润气候环境下土壤动物的丰富度高于温带亚高山森林生态系统以及热带干旱区域,对凋落物的分解影响也显著高于处于干旱区域以及温带亚高山森林生态系统下的土壤动物[70]。这一自然温度梯度下的研究结果间接地表明了土壤动物对温度变化的响应及其对凋落物分解的影响可能受到所在生态系统特定条件(尤其是水分条件)的限制。
2.3.2微生物活动
气候变暖对微生物活动会产生直接或间接的影响,从而调控凋落物分解。一方面气候变暖直接作用于地表和土壤理化环境,另一方面通过改变微生物生长活动所需的碳源和能量间接地影响土壤微生物活动及其所介导的凋落物分解等生态过程[71]。微生物分泌的胞外酶是微生物分解作用的主要载体,也是微生物群落活性的体现。气候变暖可以通过对温湿度变化直接影响酶的活性[72]、影响分解酶的总量和种类[73],同时影响微生物量和群落组成。微生物酶直接作用于有机质底物、参与凋落物分解过程。气候变暖对分解底物数量和质量的改变同样会影响微生物酶活性及其分解作用[74]。那么气候变暖打破某些特殊生境的低温限制是否能够加速凋落物分解?Kang等发现在某些特殊生态系统中,例如湿地生态系统,由于高纬度温度条件和凋落物质量相对低,因此往往伴有较低的土壤酶活性,从而限制凋落物的分解;而低纬度地区由于环境温度相对较高则往往会打破这种限制而促进凋落物分解[24]。Suvendu对4种理化性质不同的热带水稻生长的土壤条件进行了增温和升高CO2浓度处理,发现增温至45℃时土壤微生物碳含量平均升高41.4%,同时微生物活性也显著升高,这都表明增温和增加CO2浓度等气候变化可以改变土壤微生物活性[75]。另外,气候变暖和CO2浓度升高的交互作用也可增加β葡萄糖甘酶的活性。这也说明土壤中不稳定碳的输入在响应增温和CO2浓度升高的交互作用上会反过来刺激微生物活性从而增加相应的酶活性,进而影响凋落物的分解过程[75]。
2.3.3微生物生物量
在全球气候变暖背景下,微生物群落可以通过驯化来适应这种环境变化。一些短期研究表明,微生物量会随温度上升而增加[76-77],但在长期增温实验中发现微生物生物量可能会保持不变甚至降低[78-79]。这可能是由于长期的升温环境下微生物形成适应性生长[80-81],因此改变了特定微生物类群的生理适应功能,也可能是由于长期的环境波动改变了微生物群落组成。Van[76]在荷兰进行的连续两年增温控制实验发现,微生物量C、N、P含量显著增加并提高了凋落物初始分解速率,这可能是由于增温使微生物净矿化速率提高,从而导致微生物量含量增加,并提高了植物对于有效养分的吸收,进而增加了凋落物中易分解养分含量[82]。同样,对于亚北极石楠灌丛土壤的室内增温培养研究发现,不同温度以及有无凋落物存在的土壤环境下,微生物N含量会随着温度升高以及凋落物输入的增加而增多[83]。Gutknecht分析了8a的野外增温实验发现周围环境年际间和季节性的温度变化对于微生物群落的影响比增温处理的作用更显著,同时微生物量对增温处理的响应并不显著[78]。Rinnan也指出增温处理会导致亚北极石楠灌丛的群落土壤微生物量C、N含量降低[79,84]。这些研究结果说明土壤微生物量对长期增温处理可能确实存在一定的适应性。
2.3.4微生物群落结构
温度升高可能对生态系统水热动态及微环境产生显著影响[85],改变土壤和凋落物中生物群落结构和组成[30,86],使高寒地区土壤冻结时间和强度降低,进而影响凋落物分解过程。Julie等通过两年的野外增温实验发现,微生物群落结构受到增温的强烈影响,同时细菌数量随温度升高显著下降而真菌群落数量显著增长,特别是外生菌根真菌,同时其相应的地上灌木树种也显著增加[87],这可能是由于微生物类群在应对外界环境变化时选择了不同的生活对策[88]。Rinnan等在亚北极石楠灌丛地带进行的连续7a和17a的增温实验表明,增温使细菌的增长分别降低了28%和73%[89]。Christian等通过不同时间段不同程度的室内增温培养实验发现,增温5℃和9℃分别使凋落物分解速率增加了18%与31%,同时通过模型拟合发现其土壤真菌分解者所支持的优势物种在响应温度变化时更为显著,这可能是由于大多数真菌的温度敏感性较低所致[90]。尽管很多研究都发现温度的变化土壤微生物会导致群落的改变,但是这种微生物分解者群落结构变化在植物-土壤反馈过程中的作用却常常被忽视,同时如何通过调节凋落物分解过程而控制土壤养分循环过程尚不清楚[91]。
2.3.5分解者亚系统营养级间的交互作用
土壤中细菌和真菌可以形成90%的土壤微生物量,它们是凋落物的主要分解者[92],但其活动强烈受到与其伴随生活的其他土壤生物的影响[93]。诸如蚯蚓(Pheretima)等主要的土壤动物在凋落物分解过程中所扮演的重要角色[94],它可通过粉碎有机质增加微生物与待分解物质的接触表面,促进微生物在凋落物分解过程中的作用[95]。蚯蚓作为凋落物的居住者以及转移者,生活在有机质层及其凋落物表层并以粗糙的微粒有机质为食,摄取大量的未分解的凋落物并通过作用于土壤中其他生物组分进而对微生物群落结构和功能产生影响[96]。Mara等研究表明蚯蚓的活动减少了土壤中细菌和真菌的丰富度,在不同植物培养材料中,蚯蚓的活动强烈改变着土壤微生物群落结构[97]。此外,在热带和温带地区,土壤节肢动物的丰富度会随环境温度升高和分解底物增多而增加,进而加速凋落物的分解[98-99],有研究表明小型节肢动物的存在可增加高达50%的分解率[100]。然而,只有很少实验证明在亚热带地区也有同样的结论。在凋落物分解过程中,各型级土壤动物与微生物是相互协同的,多级土壤动物与微生物共存对分解的促进作用要高于单级土壤动物与微生物共存和只有微生物存在的情况[101]。Wang等[102]发现土壤动物丰富度沿着纬度梯度变化(8%—15%),而且这些土壤动物的活动与凋落物分解速率存在很高的相关性。高纬度地区相对适宜的温湿度环境能够促进真菌的生长从而增加食真菌土壤动物的数量进而加速凋落物分解[103]。由此可见,研究土壤动物对微生物的影响及其之间的交互作用有助于更好地理解凋落物分解对气候变暖的响应。
3凋落物分解对全球变暖的反馈
凋落物经过分解作用一部分转化为有效养分供给植物生长,一部分以有机质的形式存在土壤中,而更多地会以CO2的形式释放到大气中。因此,凋落物对气候做出的反馈取决于积累与分解之间的平衡。在北方寒冷生物带上影响凋落物分解的因素对于增温处理会同时产生正反馈和负反馈效应。正反馈效应来自于温度对凋落物分解产生的直接影响,即增温将提高凋落物分解速率,因此在面对长期的温度升高影响下,会有大量来自于凋落物分解释放的碳输入到大气[104]。Salinas等在热带安第斯山和临近的亚马逊低地大尺度凋落物交互移植实验中发现,地区温度增加0.9℃提高了凋落物分解速率以及养分矿化率,同时土壤碳库含量增加了10%[105]。然而,凋落物所产生的负反馈效应会由于增温所诱导的植物生长型的改变而间接影响凋落物分解,即含有高质量、分解快的禾本植物和非禾本植物的凋落物被低质量、分解慢的灌木叶凋落物而取代,这样就减少了凋落物向大气输入的碳量以及土壤中支持植物生产养分的碳含量的释放,从而影响土壤碳库发生改变[106]。而这种负反馈效应可能会被正反馈效应部分抵消,因此在长期大尺度上对气候变暖和碳循环模型的建立上应将这些反馈效应考虑在内[107]。
全球气候变暖的长期作用使植物群落组成发生改变从而导致凋落物质量的变化,这一影响会通过土壤养分循环过程对气候变暖作出反馈。然而,目前已有的针对这一反馈环节的研究更多地是在植物-土壤系统层面上,通常忽略了微生物分解者对养分库大小的控制作用。Takeshi等[3]经模型研究发现,微生物群落会削弱地上植物群落变化控制土壤养分循环这一反馈过程。这是由于在一个封闭的环境下,存在着两类主要微生物类群,它们分别支持具有高分解力(易分解养分含量增多时)的凋落物与低分解力(难分解养分含量多时)的凋落物。那么微生物类群对于两种不同有机养分类型就会产生竞争,当遇到具有高分解力的凋落物时,由于其分解速率快,可以供给对其分解的微生物类群更多的养分,进而增加该种微生物类群的相对丰富度。而微生物群落组成的这一适应性变化在某种程度上改变了易分解有机养分和难分解有机养分的积累模式,从而削弱了凋落物分解力与养分库大小之间的反馈关系。由此可见,陆地生态系统对气候变暖的反馈研究建立在植物-微生物-土壤系统层面上则会更为有效地探明其内在机制。
4问题与展望
4.1重视多因子交互作用
由于控制和影响凋落物分解的生物因子和非生物因子众多。因此,单独研究每一个因子的作用往往忽略因子间的互作效应,不能综合全面地分析凋落物分解过程。自然条件下,凋落物分解过程受多因子的综合作用,探索多因素的分解模型可更为准确地预测凋落物分解速率及其对气候变化的反馈。比如,受水分限制的生态系统,增温处理对分解作用的影响可能是正向的,但是水分的限制却抵消了增温对分解作用的正效应[4]。
4.2加强凋落物质量研究
经过已往的大量研究,人们已经认识到凋落物质量在影响分解速率和气候反馈上的重要性,但是对其影响机制众说纷纭。该方面的进一步研究需要侧重在诸多方面:(1)不同化学组分的特异性响应。比如,N组分、木质素以及木质化的纤维素含量和动态变化对在凋落物分解过程的调控;(2)凋落物物理特性。凋落物的物理特性对凋落物分解速率的影响同样很重要,但以往的相关研究不多;(3)化学组分的交互效应。C、N养分的交互作用是如何控制凋落物分解的,特别是要注重作为无机N源和C的有效性在凋落物分解中的作用。其他诸如P、Mn等元素对于分解过程也是不容忽视的;(4)重视不同分解阶段的研究。凋落物分解是一个较长时期的过程,分解速率随分解阶段而变化,不同分解阶段可能存在不同的分解机制,而人们对这些机制尚不清楚,这将限制凋落物分解对气候反馈机制的认知。
4.3重视地下凋落物分解过程研究及其与地上凋落物分解过程的整合
地下凋落物分解是供给植物生长推动生态系统碳素循环的主要地下生态过程,也是土壤碳库的主要来源之一。然而,以往研究工作更多地侧重在地上凋落物分解过程,对地下凋落物分解作用相关知识的欠缺限制了地上与地下凋落分解过程研究的有效整合,以及对于二者对气候反馈机制的系统认知。
4.4加强土壤分解者作用的研究
土壤生物(土壤动物和土壤微生物)是生态系统功能研究中最不确定的因素[19,108]。全球气候变化如何影响土壤生物群落,进而作用于凋落物分解过程,将是今后研究的重要方面之一。作者认为对凋落物分解气候反馈机制的研究,应将分解者纳入到传统的植物-土壤研究框架,在植物-分解者-土壤框架进行综合考虑,这将有助于更为准确地评估和预测分解过程对气候变化的响应和反馈。
4.5重视分解者亚系统各营养级在影响凋落物分解过程的级联效应
不同营养级分解者在凋落物分解过程中相互关联,它们作为一个有机的整体对改善土壤条件,作用于凋落物分解各个环节。由于研究方法等方面的限制,即使人们已经认识其重要性,但已有的相关研究并不多,对气候变暖背景下凋落物分解的分解者营养级间的内在作用机制更少。因此,加强分解者亚系统各营养级在影响凋落物分解过程的级联效应研究有利于更好地估测凋落物分解对气候变化的响应和反馈机制。
4.6大尺度跨区域分解实验和长期实验的重要性
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关键词: 环境污染; 全球变暖; 应变
中图分类号: X21 文献标识码: A 文章编号: 1009-8631(2012)08-0064-01
一、造成气候变暧的原因
全球气候变暖并非单方面因素造成的,气象学家经过长时间的研究和不断与历史资料时行比对最终认识到决定气候状态和变化的原因不是孤立地存在于大气中,而是取决于由大气、水、冰雪、生物和岩石等几大因素所组成的“气候系统”的整体相互作用。因此引起当代全球气候异常及全球变暧的原因是十分复杂。但总的归纳起来,就是自然因素和人为因素这两大因素相互作用的结果。
(一)人为因素的影响
适量的温室气体因子对地球上的人类和自然界的生物来说应该是件好事,因为地球上的温度就是靠大气中的二氧化碳、水汽、臭氧、氧化亚氮、甲烷等“温室气体因子”所产生的温室效应来维持着。由于我们所排污染物中影响气候变化的主要成分中二氧化碳居多,而它在大气中存在的寿命较长,可达200年左右。所以大气中二氧化碳浓度的逐年急剧增加,这必然会导制“温室效应”的加剧,相关的资料表明,如果二氧化碳浓度每增加1倍,地球表面平均气温将升高1.5~3.5℃。此外核爆炸产物、氨肥的分解物,其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质的过量排放,也都是人为造成气候变暖的重要原因之一。
(二)自然因素的影响
地球的周期性变化为我们人类带来了白天、黑夜以及四季的变化。这使我们对气候以及温度的变化产生了认识,但现在由于自然界因素的影响,地球已经出现了异样的气候变化。厄尔尼诺现象就是其变化的主要表现。早期人们对厄尔尼诺现象的认识是友好的,1925年意大利人斯科特回忆了1891年秘鲁沿岸出现海水增温时的情景,“首先是沙漠变成了绿洲,土壤被倾盆大雨浸泡着,在几个星期内,整个国家四处覆盖着丰盛的牧草,牛羊成倍增长,棉花等农作物能生长在以往年份不长植物的地方”。尽管当时人们也看到了海水温度升高引起了大量海洋生物和鸟类消失,但他们还是将这样的年份称之为“丰年”。
(三)其他因素的影响
除以上两大因素外,臭氧层的破坏使地球直接受到紫外线强照射,威胁地球上所有生物的进化和生存。地表植被和海洋浮游生物的减少或消失必然减少贮存在植物体中的二氧化碳和用于光合作用的二氧化碳,从而使大气中的温室气体增加,使全球气温进一步升高。据不完全统计,目前为止人类已经把1500万吨以上的氯氟烃排放到大气中。进入大气中的氯氟烃,只有一部分参与臭氧层破坏作用,大部分还在大气中游荡,因而,虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃,臭氧层仍然会继续遭到破坏。
还有一方面原因就是森林的锐减和物种的灭绝,土地的沙漠化,水资源的短缺和污染都是造成全球气候变化的诱因。除上述对温室效应有正效应的因素外,大气中还有一些因素对温室效应起负效应,如气溶胶对大气温度主要起降温作用。水在地球系统中的作用也是复杂多变的,水汽是大气中最主要的一种温室气体,空气的含水量越大,温室效应也越强,形成正效应。但是当水汽达到饱和水汽压时,就会凝结成云,云对太阳辐射作用主要是散射和反射,减少太阳辐射到达地面的总量,这样会对全球增暖产生负作用。
二、气候变化带来的影响
(一)气候带移动
由于全球气候变暖,气候带将北移,全球气候的变暖对人类健康是有直接或间接的影响。对地球升温最为敏感的当属一些居住在中纬度地区的人们,暑热天数延长以及高温高湿天气直接威胁着他们的健康,1995年的夏季热浪造成全世界许多大城市出现了死亡率特别高的现象。一般来说,低纬度地区现有雨带的降水量会增加,有可能对我国和夏季风边缘的许多发展中国家带来雨水增加,有利于农业生产,而有的地区将面临洪涝威胁;高纬度地区冬季降雪量也会增加;而中纬度地区夏季降水将会减少,降水减少将使这些地区干旱加剧,造成供水紧张,严重威胁这些地区的工农业生产和人们的日常生活。气候变暖也会引起生态系统及环境的改变。
(二)海平面上升
由于近年来温室气体的不断增加,造成了全球性气温上升,导致海水受热膨胀、高山冰川融化、南极冰盖解体,使得海平面上升,并且由于人为因素导致的陆地地面沉降,又造成了海平面的相对上升。如果海平面上升过快,将使湿地面积大大减少。而湿地是许多鱼类、鸟类和稀有动物的主要生活环境。海平面上升还可使珊瑚面临危险,珊瑚礁岛屿面积会大大减小甚至消失。海平面上升还将通过盐水侵入地下水资源,进一步使土地盐碱化,沿海地区淡水匮乏。
(三)对人类健康的影响
由于气温的异常变化,死亡率将显著上升,与此同时“城市热岛”效应和空气污染更为显著,又给许多疾病的繁殖、传播提供了更为适宜的温床。大气中的有害物质会通过人的直接呼吸而进入人体,有时会附着在食物上或溶于水中,使之随饮食而侵入人体通过接触或刺激皮肤而进入到人体。通过呼吸而侵入人体的有害物质危害最大。它会使人类患上急性中毒、慢性中毒,以致于患上癌症。因此气候变化是人类健康的重要障碍之一。
(四)其它影响
随着气候增暖,全球工业化和人类生活所须能源消费增多,所排放的酸性物质也日益增多,它们进入空气中,经过一系列作用就形成了酸雨。人们对酸性排放物已经有了控制,但仍然还有酸雨现象。全球进一步变暖,炎热时间增长会使城乡用水量增加,全球环境沙漠化进一步发展。气候变暖还往往伴随着水灾、飓风等自然灾害,致使大量植被,森林死亡,土地多被生态系统恶性循环侵食,从而加重了水土流失。
三、相关对策
(一)强化可持续发展目标
保护资源、保护生态环境是为了让子孙后代能够享有充分的资源和良好的自然环境。目前我们要增强人类改造自然的能力,加大力度保障自然环境,减缓温室气体排放量。
(二)发展保护绿色环境
因为植物具有吸收和除去大气中二氧化碳的主要作用,因此我们要将这个大气碳平衡、缓解大气污染的有效工具有效的发展保护下去。海洋中的浮游生物对大气化学过程也是很重要的,它们既是地球上最大的碳吸收者,又是世界上最大的氧气制造者。因此,我们要保护海洋环境,保护海洋生物,这需要我们全人类的共同的努力才能实现的目标。
篇5
气候变暖要求全球采取行动
报告指出:“只有通过全球行动才能够实现达到有意义的缓解气候变化所需要的排减规模,而普遍认为发达国家需要率先采取这种行动。作为其以往经济活动的结果,它们对导致大气层目前温室气体浓度的大部分排放量富有责任,而且其人均温室气体排放量仍然高于其它国家的排放量。它们也具备更强的经济、技术和管理能力,可迅速转变为低碳经济。不过在发展中经济体和转型经济体中,特别是在其中最大和发展最快的经济体中,温室气体排放量也出现了急剧上升的趋势。除非这些国家大力采取行动,改变能源使用结构以及生产和消费模式,否则这一趋势将会继续下去。”
面对气候变暖对人类生存造成的威胁,采取全球行动是必要的条件。但是鉴于历史和现实的原因,中国提出全球行动必须坚持“共同但有区别的责任原则”。因为发达国家在过去二百多年的工业化过程中的碳排放量,占到了今天温室气体浓度的80%以上,而且直到今天发达国家的人均温室气体排放量仍然高于发展中国家。统计表明,美国人均到20吨,欧洲和日本为10―15吨,中国为4.6吨,非洲国家连1吨都不到。让那些远未有实现或正在推进工业化的国家与已经实现工业化的国家一样去承担减排温室气体的责任,显然是不公平的。
中国作为全球最大的发展中国家,正处在以工业化为主的碳排放高峰期,虽然面临节能减排的艰巨任务,但中国并没有推诿或拒绝为减排温室气体应负的责任,只是强调中国应承担与发达国家“共同但有区别的责任”。《京都议定书》规定的原则不应改变,它是全球合作应对气候变暖行动的法律基础。发达国家与发展中国家既要携手同行,又必须承担有显著区别的目标任务。
缓解气候变化与结构转变
应对气候变化,各国都必须转向对气候更为友善的生产和消费方式。“报告”十分强调经济结构的转变,明确指出:“理解气候变化的最佳方式是视其为一种全球结构转变进程。在这一进程中,经济活动将由温室气体密集的生产和消费方式转向对气候较为友善的方式,它在微观经济层面会给许多经济行为者造成损失和调整负担,但也会为其他经济行为者创造新的收入和赢利。从这个意义上说,缓解气候变化与发达国家和发展中国家出现新的经济机会时的结构转变进程有许多相同之处,尤其是作为新兴市场快速增长的结果。从这一宏观经济角度出发,缓解气候变化在许多国家甚至具有刺激增长的效应。”
在中国,要缓解气候变化、发展低碳经济,必须加快转变经济增长的传统模式,防止无限制、无止境地追求GDP增长;必须把调整和优化经济结构,催生新兴产业,加快产业升级放在首位,以适应或加速全球结构转变的进程。事实上,“调结构”已成为我国经济下一步发展的重中之重。发展低碳经济,减少温室气体排放,与我国既定的产业升级、技术创新、环境保护和能源安全等发展目标是一致的。因而缓解气候变化,它不但不是我们的额外任务,而且将是推动我国发展方式转型并实现重大突破的活动与动力。
通过改变结构创造新的增长机遇
“报告”对发展中经济体将缓解气候变化纳入产业战略,并将在结构调整中面临新机遇作了深刻阐述。报告认为“每个发展中经济体和转型经济体都需要为融入有助于实现减排目标的新式产品的新兴市场制定自身的战略。这些战略需要兼顾当地对特定‘环境产品’的需要和在当地生产这类产品,包括为区域和全球市场生产的可能性”。报告还明确指出:“在未来几年甚至几十年里,发展中经济体拥有相当大的空间,可从转向可再生能源、无害气体技术、低碳设备和电器以及更可持续的消费方式的结构调整所带来的机遇中受益。成功参与新的市场有助于发展中经济体和转型经济体将缓解气候变化的政策与快速增长相接合。这需要有旨在加速能力培养,生产或参与这类产品的制造及其而后的升级的产业政策。”
对于中国经济来说,寻找一条低碳经济发展道路,特别是探寻一条具有中国特色的低碳经济发展之路,这既是一场严峻的挑战,更是重要的发展机遇。可以预见,未来围绕低碳经济与低碳技术的发展将会展开日益激烈的竞争,发达国家已经将应对气候变化作为一种新的发展战略和政策选择,作为抢占低碳经济和绿色经济的制高点,我们必须将我国应对气候变化摆到国内战略转型的重要位置,以加快实现向低碳经济发展转型。
今年9月21日和22日,国务院总理就发展新能源、节能环保、电动汽车、新材料、新医药、生物育种和信息产业,接连召开了三次新兴战略性产业座谈会,温总理指出,我们要以国际视野和战略思维来选择和发展新兴战略性产业,着眼于提高国家科技实力和综合国力,着眼于引发技术和产业革命。这是我国发展新兴战略性产业的基本方向,我们必须把缓解气候变化的政策与增强国力的产业政策结合起来。应该说,缓解全球气候变暖的根本之道就在于发展新能源等战略性产业,中国搞新能源、发展低碳经济产业,最重要的是要真正掌握关键核心技术,只有这样,我们才能把握住结构转变中的新机遇,才会避免新能源等战略性产业发展成为别人的盛宴。
通过恰当的国际协议缓解气候变化
要采取全球行动,必须要尽快通过一项旨在缓解气候变化的国际协议。按照2007年底形成的“巴厘岛路线图”,今年12月哥本哈根大会只有达成一致,通过协议,才会制定出2012年到2020年的气候新规则。否则,人类将会推迟应对气候变化的共同行动。
国际气候谈判能否达成一致,关键在于责任的分配必须合理。“报告”对此有很明确的观点:“为了达成新的气候协议,责任的分配必须为所有各方视为足够的公平。一方面,一种国际排放量交易制度需要考虑到工业化国家对大气层中现有温室气体浓度绝大部分负有责任;另一方面需要承认,发展中国家对温室气体减排的贡献关键取决于其拥有恰当的资金和获得清洁技术以及有能力开发自身的环境产业。视最初的排放许可分配而定,一种排放交易制度可允许发展中国家将其无须用于抵补国内产生的排放量的多余排放权出售,因此为它们需要的技术进口提供部分资金,这种排放交易制度可补充旨在帮助发展中国家建立绿色经济的官方发展援助,以及支持发展中国家技术升级和结构改造的外国直接投资政策。”
显然,发达国家是否愿意率先行动,或者在多大程度上承担其历史责任,这是谈判能否成功的前提。发达国家必须为自己在历史上的欠债买单,率先履行量化减排的义务;同时,也要为发展中国家减少碳排放提供资金和技术帮助,这其实也可以说是一种赎罪的义务。
篇6
一旦臭氧层受到破坏,囤积多年的冰川就会融化,海平面升高,而这倒霉的就是沿海国家以及城市,这破坏力远远超过了印度洋海啸的威力。
为什么每年的冬天越来越暖和?原因只有一个,那就是“温室效应”。
全球气候变暖是一种“自然现象”。人们焚烧化石矿物或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,能强烈吸收地面辐射中的红外线,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。全球气候变暖一直是科学家关注的热点,2012年10月14日,英国气象局称全球已停止变暖16年,再次引发热议。
全球变暖是一潜在的危机,其罪魁祸首就是-人类。人类不爱惜地球,不保护环境,导致各种自然灾害频频发生。
尽管在尽力的改善,但还是不能避免。
篇7
经过各方专家的研究,诊断地球并非得了流感,而是出现了全球气候变暖现象。究竟什么使全球气候变暖了?全球气候变暖会有什么后果?
什么是全球气候变暖
全球气候变暖,不就是温度变高几度吗?比如冬天,每天都非常冷!要是全球变暖温度升高几度的话,不就变得暖和了吗?没有了寒冷的冬天,直接过春天,有什么不好呢?而且,几度范围内的变暖也不是什么大问题吧!
以上是小璐的想法,你是不是也这样认为呢?所谓全球变暖,温度升高3℃,是指全球的平均气温升高3℃。就拿我们人体来说,在寒冷的户外,手表面的温度虽然会下降,但体温基本没有变化。如果体温升高3℃的话,就会生病发烧,相当危险。
对于地球也一样,一旦气温升高3℃,会出现许多可怕的事情。比方说,在世界各地引起灾害,如罕见的超强台风、暴雨等,或与此相反的旱灾(无降雨)。全球变暖被认为可能是这些灾害发生的最主要原因之一。
地球发烧,谁是罪魁祸首?
全球变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象。全球气候变暖的原因中有自然原因和人为原因,但现在变暖的主要原因是指人为因素造成的温度上升。
从太阳那里获取的能量常常不是一定的
地球变暖的主要原因与人类没有关系,而是自然现象造成。比方说,太阳活动周期性变化,地球获取的能量也因此有增有减。地球与太阳的位置也周期性变化着。另外,火山活动与地球冷暖变化也有关系。火山喷发的烟灰遮挡住太阳光,导致地球变冷;火山喷发减少的话,地球也会变暖。
过去,发生过几次寒冷化和温暖化
即使在没有温度计的时代,我们利用冰床核心和树木的年轮等残留下来的情报,也能推算出以前的气温。通过对冰床核心的分析,我们得知在过去的数十万年中,地球有着几次变暖和变冷的反复变化期。
人类活动使二氧化碳等温室气体急剧增加
18世纪以来,人类大量燃烧煤炭、石油等化石燃料,并将产生的大量二氧化碳排放到大气中。二氧化碳的一部分被植物和海水吸收,无法吸收的部分积聚在大气中。
工业革命前,大气中二氧化碳的浓度只有280ppm,到2005年激增到379ppm。即使在过去的数十万年里,这也是突出的高浓度。除二氧化碳以外,人类还使得甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)等温室气体的浓度激增。
(ppm为百万分比浓度,即一百万体积的空气中所含污染物的体积数)
迄今50年间的变暖,“人类活动是主要原因”的可能性非常大
迄今为止,全球变暖的主要原因是自然因素造成的,还是人类排出的温室气体增加造成的?
科学家运用超级电脑反复验证,发现自然因素已无法说明20世纪后半期的变暖现象,但如果考虑上人类活动的影响则得到了很好的解释。大多数的科学家认为这几十年人类的活动极有可能是全球变暖的主要原因。
全球变暖,我们不知道的那些事
地球正逐渐变暖,人类活动要负主要责任。但地球变暖的进程怎样?这些变化对全球和局部的影响如何?这一切又会对我们的生活有什么影响?还有很多问题,我们不知道。
我们不知道:
人们会排放多少温室气体
大家都知道,现在地球上的温室气体在增加,但是我们无法知道温室气体在大气中最终会升高到多少。
最大的不确定因素是人类。如果在未来的日子里,我们能很明显地降低废气排放,那么大气中二氧化碳浓度的上升水平将不会超过400 ppm。但这是不大可能实现的。如果我们继续现在的做法,到2100年,大气中二氧化碳含量将逼近1 000ppm,甚至更高。
我们不知道:
地球究竟会变得多热
如果大气层中的二氧化碳数量翻倍,我们地球将会有多热?一种方法就是使用电脑来模拟温室效应的反馈情况,另一种更可靠的方法就是研究亿万年以来,二氧化碳的变化对气候带来的影响。两种方法的结果都告诉我们,大气中二氧化碳数量翻倍,我们的地球温度至少会上升2℃。
大部分的气候模型研究认为,升高3℃的可能性最大。但一些对过去气候的研究却表明,升温可能达到6℃或更高。出现这种差异的原因之一是,气候模型只能考虑短期反馈。
我们不知道:
海平面上升有多快
如果巨大的冰层融化是一个非常漫长的过程,需要数千年,我们可能会有时间在海平面上升超过几米之前把地球温度降下来。如果冰层对温度反应快,短时间内就融化了,那我们的子孙将生活在一个海岸线发生巨大改变的世界上。可惜,我们不清楚人类还有多少可回旋的空间。
我们不知道:
是否会有更多飓风和其他极端天气
在未来几十年中,低空大气变得越来越暖、越来越潮湿,将会有更多的能量催生更多的极端天气,如暴雨、暴雪和风暴、雷暴等。
飓风是相对罕见的,因为它们只能在条件“恰到好处”时形成。较高的海水表层温度将有利于飓风形成,但如果海面上有较强的风,就会将刚形成的弱飓风吹散,从而降低飓风产生的频率。但当飓风的能量足够强大时,海面上的风就无能为力了。飓风还会因大量水蒸气的加入迅速增强。随着飓风风速增加,它的破坏性就更强。
我们不知道:
全球变暖究竟会带来多大威胁
一个空气中充满更多二氧化碳的温暖、潮湿的地球,将会培育更多的生命,如果它们有足够的时间去适应这个环境的话。但是对今天的植物、动物和人类来说,这却是场灾难。
篇8
1.“含碳垃圾变石油”技术。这项技术提出,在适当温度和压力作用下,任何含碳物质,从动物内脏到废旧轮胎,都可以转化为石油。
2.海水淡化技术。该技术是指去除海水中的盐分和矿物质。将其转化为可饮用淡水,但问题是成本和能耗较高。科学家正在研究如何用廉价燃料令海水蒸发以提高效益。
3.氢燃料技术。氢燃料电池利用氢和氧混合发电,只产生水,被称为“没有污染的化石燃料替代物”。目前科学家已成功研制出为笔记本电脑等小型电器供电的氢燃料电池。
4.“光能变电能”技术。太阳能电池早已不是新鲜事物,科学家目前的研究重点是如何提高太阳光利用率。
5.海洋热能技术。据美国能源部统计,全球海洋每天因太阳辐射吸收的能量相当于2500亿桶石油,而美国全年消耗能量只相当于75亿桶石油。海水不同深度的温度差可以用来发电。
6.潮汐能发电技术。它利用海水潮汐产生的能量驱动发电机发电,但目前问题是难以驾驭,有时潮汐太小无法产生足够能量。
7.“空中花园”计划。在城市建筑的屋顶上建花园、种植物,以吸收热量和二氧化碳,释放氧气,同时在夏天可以为楼房降温,减少空调使用,最终有助于缓解城市“热岛效应”。
8.生物降解技术。“生物降解”是指利用植物或微生物分解污染物及有毒物质。
9.废气深埋技术。
10.无纸化技术。这项技术提出,用可以重复利用的“电子纸”取代传统纸张。电子纸实际上是一块显示屏,其中排列着带电微囊体阵列,通过在每个微囊体两端施以电压控制其显示为黑色或白色,这样便会显示出图案。
另类有趣的节日
愚蠢问题日
愚蠢问题日是由美国学生和老师所举行的节日,虽然愚蠢问题日规定为9月28日,但它通常在9月里的教学日的最后一天举行。
据说愚蠢问题日是在20世纪80年代兴起,学校老师的目的是为了鼓励学生们大声说出他们认为是愚蠢的问题,但要确切地追溯这个节日的起源已经很难。学校老师相信愚蠢的问题是没有被提及的问题,他们把这个节日作为教具创造了出来。
除了学生们被鼓励去问他们通常不会问的问题外,一些贺卡公司还制作了许多幽默卡片供学生们去发送。
责备他人日
责备他人日在每年的第一个黑色星期五(西方国家把恰逢13号的星期五视为黑色星期五)举行,在那天,你可以以任何事责备除自己之外的任何人。
不穿裤子日
不穿裤子日是盛行于一些盎格鲁―撒克逊国家的国际性节日,它是指在5月的第一个星期五不穿裤子。
紫色日
2004年,华盛顿的两位美国政府雇员碰巧连续3个周三都穿紫色的衣服,他们认为宣布每周三为“紫色日”肯定很有趣。虽然他们每周在自己宣布的节日上穿得不是完全一致,但紫色日在一小群人中开始流行起来。穿紫色的衣服或带紫色饰物被认为是庆祝紫色日的最有效方式。到目前为止,紫色日还没有广为人知。
世界网游纪念日
3月21日为“世界网游纪念日”,是由中国国内各大游戏厂商共同发起倡导,以表达全球亿万网络游戏爱好者对游戏这一“第九艺术文化”的致敬,并通过这一天对促进全球游戏业正规化健康化发展的游戏工作者和从业人员表示慰问,以感谢他们对人类精神文明所做出的突出贡献和卓越的成就。
国际左撇子日
如果真的像俗语说的左撇子的人通常聪明,那么“国际左撇子日”就应该是世界上最聪明的人一起狂欢的节日了。刚开始单纯为了左撇子的人争取权利的节日,如果似乎已经成了一种智慧的象征。现在想起来,左撇子的人应该在古代更方便吧,从右到左的毛笔字绝对不会让斑斑墨迹染于指间。(丁菲菲)
全球气候开始变冷或持续30年
多位气候变化研究领域的权威科学家近日宣称,英国近期异常严寒的天气仅仅是全球气候变冷趋势的开端。这一说法将是对多年来一直被热炒的全球气候变暖理论的一个巨大挑战。
科学家们认为,现在全球气候已经进入了一个“寒冷模式”,全球性气温将呈现下降趋势,这一趋势至少会持续20到30年。在这段时期内,夏季和冬季将明显冷于最近几年。这一变化将意味着全球气候变暖趋势将“暂停”,甚至出现逆转。
科学家们是在对太平洋和大西洋水温的自然循环周期分析的基础上提出上述预言的。这一预言是多位气候变化相关研究领域的科学家一致认同的观点,而不仅仅是“气候变暖理论反对者”例行公事般的抗议呼声。一些专家认为,这些自然循环周期可以用来解释20世纪全球气温的所有显著变化,而不是以人类污染环境为客观理由。
如果这种说法是正确的,它将对此前已有的气候变化理论形成了巨大的挑战,并对为了阻止全球气候变暖所采取的政治措施提出了质疑。据一些权威科学家解释,自20世纪以来,全球气候变暖只是海洋自然循环的结果,而不是人为因素引起的温室气体所造成的。当时全球正处于“温暖模式”,所以才会产生气候变暖现象,不管人类所生产的二氧化碳量是否升高,当时的气候都会变暖。
现在,海洋自然循环周期已经切换到“寒冷模式”。相关数据显示,自2007年起,北极圈夏季海冰量明显增加了25%。
拉蒂夫教授工作于德国著名的基尔大学莱布尼兹海洋研究所。他已经研究出多种方法用来测量海水温度,测量深度可达海面之下3000英尺(约合914.4米)。在这个深度,正是冷循环与暖循环的开始之处。对于欧洲来说,最重要的影响因素是北大西洋中部的海水的温度。拉蒂夫解释说,这样的海洋自然循环至少可以解释近年来全球气候变暖现象。
拉蒂夫说,“根据我们对1980年到2000年期间,甚至是20世纪更早时候的海洋自然循环的观测和研究,这段时间全球气候变暖应该有一半是由于这种循环所引起的。现在循环开始逆转,所以这个冬天异常寒冷,而且接下来像这样的冬天气候越来越有可能出现。这一趋势将可能持续20年,甚至更长时间。冰河和海冰的消融将出现暂停,全球性的气候变暖趋势也将处于暂停状态。”
不过,许多气象学家却认为,英国目前的异常寒冬现象可能是“北极震荡”造成的结果。“北极震荡”是一种气候模式,在这种模式中高压将暖气流从英国逼走。这些气象学家坚持认为,这种临时性的变化并没有影响长期的温暖模式。(冯乔)
别说“抽烟会出人命”
研究表明,香烟包上如印“抽烟会出人命”等与死亡有关的字样,反而会刺激烟民抽烟。
美国、瑞士与德国心理学家联合进行的小型研究发现,烟盒上印与死亡无关的提示,如“抽烟讨人厌”、“抽烟有害健康”等会更有效地改变烟民对于抽烟的态度。
该现象在以抽烟来提高自尊心的人群当中尤为明显,如一些为了突出自己或为融入同龄人而抽烟的年轻人,或其他一些认为抽烟可以提高社会价值的人。
研究说,“总体来说,如果香烟的包装上印有抽烟与死亡有关的信息,烟民反而想继续抽烟。”
“烟盒上的提示信息要想收到效果,必须要考虑到烟民想到死亡后反而更想抽烟。”
研究调查了39位年龄在17到41岁之间的心理学专业学生,受访对象均有抽烟习惯。
篇9
[关键词]气候变化 水文水资源 影响
中图分类号:TV213 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2014)21-0035-01
1.气候变化对水文水资源影响的研究进展与方法
1.1 研究进展
针对气候变化影响的研究最早是由世界气象组织(WHO)、联合国教科文组织(UNESCO)、联合国环境计划署(UNEP)等多个国际组织于上世纪70年代末发起并开展的,研究计划包括世界气候计划(WCP)、全球能量水循环试验(GEWEX)等。美国是较早组织气候变化与水之间关系讨论会的国家。随后多项研究和报告出台,其中影响力较大的项目是WHO与UNEP共同组建的IPCC,其专门就全球范围的气候变化进行评估,旨在为政府决策者提供适应气候变化决策的科学依据,目前IPCC已4次非常重要的评估报告(分别为1991年、1995年、2001年和2007年)。气候变暖及其对水资源、农业、生态和人体健康所造成的影响虽已得到全球公认,但气候变化问题涉及国际环境、政治、经济、能源、贸易等诸多问题,在落实《里约公约》、《京都议定书》和巴厘路线图温室气体减排方面,如何体现“共同但有区别的责任”方面,各国分歧仍然严重。
1.2 研究方法
气候变化对水文水资源影响的研究,目前都是基于气候变化而引起流域气温、降水、蒸发的变化,预测径流流量变化趋势以及对区域供水的影响。由于气候变化的复杂性及不确定性,评价气候变化时无法得到未来气候变化的准确预测值,只能得到一种可能出现的结果,这种气候变化模式就称作“情景”――种基于假设基础上获得的气候变化时空分布的描述。进行气候变化影响研究时先定义未来气候变化的情景,再建立水文水资源模型,将气候变化情景作为条件输入到水文水资源模型中,经过模拟运算得到区域水文循环的过程及水文分量,以此评价气候变化对水文水资源的影响,并提出相应的措施与对策。气候变化情景可采用任意设置情景、长系列历史资料分析、大气环流模式3种方法生成。水文水资源模型可依据经验统计、概念分析、流域水文分布等方式建模。已公布的气候变化情景与水文水资源模型数量众多,但多属孤立、静态模型,存在气候模型与水文模型耦合性不足问题,且集中于气候变化对径流平均变化影响上,故应改进水文模型,建立大尺度分布式水循环模型,研究方向上加强对供用水系统、土壤水分、农业灌溉用水、水环境、航运等方面影响的研究。
2.气候变化对水文水资源径流的影响
2.1 对年径流量变化的影响
在我国,水文水资源主要分为七个流域,随着气候变化的影响,南北方的径流量会随之发生改变,一般情况下,南方径流量的增加与减少与北方径流量的增加与减少交替进行,但是,整体趋势还是以减少为主。针对我国的气候条件,气候变化对水文水资源径流量影响最大的是淮北地区,径流量的增幅最大的是辽河一带,在黄河地区,其径流量本来就小,在气候变化的影响下,降水量将减少,那么,其水文水资源的年径流量势必随着减少。
2.2 对西北山川径流量的影响
在我国,西北地区地形高且地势复杂,其河流的水源主要来自冰川消融水源的补给,随着气候的变化,在全球气温不断变暖的趋势下,冰川的消融速度加快,在夏季,流域的径流量会急剧增加,而到枯水季,河流的变干速度也在加快,这对靠水源迁徙生存的动物是极其不利的。在气候变化的影响下,我国的水文水资源流域都发生显著的变化,加大了水文水资源的敏感性。
2.3 对径流量系数的影响
水文水资源的径流量对区域的湿润与干旱情况有着重要的影响因素,由于各地不同的气候环境,以及气候的不断变化,水文水资源径流量的系数也会随之不断发生相应的变化。若某一地区的径流量系数提高,那么该地区的气候湿润指数也随之增加,则该地的水文状况将会更加湿润。反之,如果某地的径流量系数降低时,那么该地区的干旱指数将会增大,水文情况则会边干。所以,在气候的变化下,水文水资源的径流系数也随着改变。
3.气候逐渐变暖对水文水资源系统的影响
气候的变化不仅受自然规律的制约,人为因素也会对气候变化产生一定的影响。随着二氧化碳排放量的逐渐增多以及相关气体的排放,使得全球气候变暖,气候变暖对生态环境造成了一些列的影响,同时对水文水资源系统也产生了严重的影响。
3.1 对水文水资源质量的影响
环境问题与人们的生产生活息息相关,越来越获得人们的普遍关注,在全球气候变暖的情况下,全球气温普遍升高,研究表明,干旱、半干旱会增加降水量,增加了空气湿润度,也提高了农业的产量,但对我国大部分地区来说,会使我国旱涝灾害的发生率大大提高,同时,全球气候变暖,空气温度随之提高,大大的降低了河水对污染物的分解能力,降低了水文水资源的质量,为人们的生产生活带到不利的影响。气候变暖对人们生产生活的影响是方方面面,因此,要加强对环境的保护,恢复原有的生态系统。
3.2 对用水供求的影响
在全球气候变化的影响下,大气环流也发生了显著的变化,这样,会对区域的降水量产生严重的影响。在经济发达的地区,农业、工业都对水资源具有极大的需求量,在全球气候变暖的情况系,区域降水量不平衡且相对减少,同时,水资源的蒸发量也提高,大大减少了水资源的供给量,这样,水资源的减少不仅对人们正常的生活带来不利的影响,同时,对经济的发展产生了严重的阻碍作用。在降水量本身较少的地区,这种情况的发生将会更严重。由此可见,气候变化对用水供给的影响在一定程度上大于对降水的影响,所以,在经济快速发展的同时,我们要注意环境的保护,走可持续发展的道路,保护人类赖以生存的环境。
3.3 对区域敏感性的影响
气候变化不仅对水文水资源的径流量产生影响,同时,对各区域的干湿程度也会造成影响,在湿润地区,径流量对气候变化具有较强的敏感性,在干旱地区,敏感性较弱。在全球气温变暖的情况下,我国七个流域的径流量发生变化,其敏感性也会发生影响。
3.4 气候变化对水资源管理的影响
气候变化对水资源的开发、利用和管理产生明显的影响。随着海平面上升、冰川退缩、径流减小及降水分布不均,供水需求在人口增加的条件下仍在增长,水资源供需紧张的矛盾将进一步加剧。我国水资源总量能排到世界第6位,但人均只有世界平均水平的1/4,居世界128位,同时我国水资源分布极为不均,北方人口接近全国的一半,耕地近2/3,GDP占45%,但水资源不到全国的20%,经常干旱缺水,而南方长江中下游地区由于降水量增加,频发洪涝灾害。这个特点决定了我国水资源管理的难度较大,所以应加强水资源的分析和预测,研究合理分配和利用水资源。
4.结语
气候变化对我国的水文水资源通过水循环系统产生影响,气候变化导致降水量、温度、日照等在区域的变化,会对区域的径流量、生活生产用水供给量等产生影响。所以,要积极保护我国的生态环境,让气候的变化遵循自然的规律,不能人为的改变气候环境,这会对人类的生产生活造成难以改变的破坏。
参考文献
篇10
引起气候变化的原因是大气中温室气体的增加。众所周知,大气的主要由氮气(占78%))和氧气(占21%)组成,但它们对气候调节基本没有作用。在剩下的1%中,包含了二氧化碳、甲烷、一氧化二氮等温室气体。正是这不到1%的气体,为地球提供了保暖——如果没有它们,地球会比现在低30度。
现在的问题是人类活动产生了过多温室气体,导致全球气候变暖。人类燃烧如煤、石油和天然气等燃料产生二氧化碳,以及破坏森林降低了二氧化碳吸收能力,都是公认的温室气体增加的主要原因。
地球上的动植物,几乎都受到气候变化的影响,因此全球变暖对生物多样性的影响巨大。例如春天的提早到来,使植物开花、青蛙产卵的日期都提前了。在英国的春天,蝴蝶出现时间在20年间提前了6天。在欧洲,树木呈现“秋色”的时间也在变晚,这迫使迁徙的候鸟改变它们的行程,如果错过了毛虫生长旺季,它们的后代难免被饿死。于是越来越多的动物,为了适应气候变化而不断地改变其行为。这样的改变很容易引起生态混乱。
由于全球变暖,一些地区的生物多样性已经明显受到影响,例如哥斯达黎加的鸟类濒临威胁、坦桑尼亚的蚊子向高海拔处扩张、加利福尼亚的蝴蝶栖息地在丧失、并不耐寒的植物上升到新的海拔高度……其中最为知名的,无疑是位于澳大利亚的大堡礁,此前有科学家预言,大堡礁将在20年后消失殆尽。
然而根据最近的研究,在地球的历史上,气候变暖的时期往往会出现生物多样性增加的情况,而不是预想中的灭绝周期的开始。不过,这并不意味着目前正在发生的“生物大灭绝”速度会减缓。
这一结果完全颠覆了之前的研究结果——全球变暖会让生物多样性减少。之所以会出现这个180度的大转弯,是因为以前的研究工作是通过清点每个门类中最早和最后出现的物种,并假设这些物种仅生存于那个年代,从而判断那个时间周期的生物多样性。这种方法听起来合乎逻辑,但却犯了一个容易忽略的错误:由于各种原因,在漫长的地球历史中,人们对其中某些地质时代的研究和认识,远比其他的年代透彻和熟悉。因此,本次研究纠正了这一问,仅仅选用人们熟悉的时间周期作为研究对象。此外,与根据起源和灭绝时间假设生物生存的年代不同,这次研究仅仅计算了在每个周期内存在的物种数量。
在这样的条件下,研究人员仔细地调查、研究了过去5.4亿年的地球历史,发现当温度较高时,生物多样性也随之提高;而当温度降低时,生物多样性也会下降。
这确实是一个令人意外惊喜的研究结果。众所周知,热带地区是公认的地球上生物多样性最丰富的地区,同时热带地区被认为会在全球变暖期间向外扩张。我们通过对历史的研究,发现热带地区在温度较低的时代,物种较为贫乏。对海洋生物以及海洋表面温度的研究,我们也得出了相同的结论。
毫无疑问,气候的变化会引起生物的灭绝和起源。不过令人意外的是,在变暖的条件下,新物种的起源速度已经超过了旧物种的灭绝速度。
当然,这个研究结果并不能证明如今正在发生的全球变暖以及生物灭绝是无害甚至有益的。因为新的物种需要进化,而这动辄需要数万年、甚至上百万年的时间——远远慢于目前物种灭绝速度。