全球变化案例分析——全球气候变化的原因及其改善方法

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近年来,人为因素造成的气候变化，逐渐受到关注，“全球增温”、

“全球暖化”、“温室效应”、“温室气体”、“臭氧层破洞”,不再只是学术名词了。全球气候变化是一个牵涉广泛的问题，它涵盖的层面包括环境、生态、气候、地质、海洋、生物多样性、经济发展、政治议题等。

气候变化主要表现为三方面：全球气候变暖、酸雨、臭氧层破坏，其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题，关乎到人类的未来。

一、全球气候变化的原因

引起气候系统变化的原因有多种，概括起来可分成自然的气候波动与人类活动的影响两大类。前者包括太阳辐射的变化，火山爆发等；后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气中温室气体浓度的增加，硫化物气溶胶浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化等。

1、自然因素引起的全球气候变化

气候系统所有的能量基本上来自太阳，所以太阳能量输出的变化被认为是导致气候变化的原因之一,也可以说太阳辐射的变化是引起气候系统变化的外因。

引起太阳辐射变化的另一原因是地球轨道的变化。地球绕太阳轨道有三种规律性的变化，一是椭圆形地球轨道的偏心率（长轴与短轴之比）以10万年的周期变化；二是地球自转轴相对于地球轨道的倾角在21.6°～24.5°间变化，其周期为41000年；三是地球最接近太阳的近日点时间的年变化，即近日点时间在一年的不同月份转变，其周期约为23000年。

另一个影响气候变化的自然因素是火山爆发。火山爆发之后，向高空喷放出大量硫化物气溶胶和尘埃，可以到达平流层高度，它们可以显著的反射太阳辐射，从而使其下层的大气冷却。

2、人类活动引起的全球气候变化

人类活动加剧了气候系统变化的进程。人类活动引起的全球气候变化，主要包括人类燃烧化石燃料，硫化物气溶胶浓度的变化，陆面覆盖和土地利用的变化（如毁林引起的大气中温室气体浓度的增加）等。人类活动排放的温室气体主要有6种，即二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），氧化亚氮（N2O），氢氟碳化物（HFCS），全氟化碳（PFCS）和六氟化硫（SF6），其中对气候变化影响最大的是二氧化碳。它产生的增温效应占所有温室气体总增温效应的63%。且在大气中的存留期很长，最长可达到200年，并充分混合，因而最受关注。

温室气体的增加主要是通过温室效应来影响全球气候或使气候变暖的。地球表面的平均温度完全决定于辐射平衡，温室气体则可以吸收地表辐射的一部分热辐射，从而引起地球大气的增温，也就是说，这些温室气体的作用犹如覆盖在地表上的一层棉被，棉被的外表比里表要冷，使地表辐射不至于无阻挡地射向太空；从而使地表比没有这些温室气体时更为温暖。

二、全球气候变化对人类的影响

1、全球变暖导致喜马拉雅冰川消融，人类的水源告急

全球变暖将导致喜马拉雅冰川消融，目前喜马拉雅山冰川正在因全球变暖而急剧“消瘦”。2007年4月，绿色和平考察队在喜马拉雅山拍摄了冰川消融的严峻状况，情况十分危急。冰川是地球上最大的淡水水库。资料表明，全球冰川正在因全球变暖而以有记录以来的最大速度在世界越来越多的地区融化着，到20世纪90年代，全球冰川更呈现出加速融化的趋势，冰川融化和退缩的速度不断加快，意味着数以百万的人口将面临着洪水、干旱以及饮用水减少的威胁。

2、极端气候频繁

暴雪、暴雨、洪水、干旱、冰雹、雷电、台风……极端气候在近几年异常频繁地光顾地球，这些都与全球气候变化大背景有关。2007年发布的政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告表明：“自20世纪70年代以来，干旱的发生范围更广、持续时间更长、程度更严重，特

别是热带、亚热带地区”。“过去50年里，极端高温、低温发生了大范围的变化。昼夜低温、霜冻变得不如以前频繁，而昼夜高温、热浪则愈加常见”。极端天气气候事件发生的频率和强度都有所增强，给人民生命财产安全带来极大的危害。

3、粮食减产

全球变暖造成粮食减产，因为全球变暖带来干旱、缺水、海平面上升、洪水泛滥、热浪及气温剧变，这些都会使世界各地的粮食生产受到破坏。亚洲大部份地区及美国的谷物带地区，将会变得干旱。在一些干旱农业地区，如非洲撒哈拉沙漠地区，只要全球变暖带来轻微的气温上升，粮食生产量都将会大大减少。

4、海平面上升

全球气候变暖会造成海平面上升，就算是轻微的海平面上升，也会带来严重破坏。例如沿海地区洪水泛滥及严重破坏、侵蚀海岸线、海水污染淡水、沿海湿地及岛屿洪水泛滥、河口盐度上升，一些低洼沿海城市及村落均会受此影响。

5、物种灭绝

气候的变化使地球上大部分的濒临绝种生物（大约25%的哺乳类动物以及12%的雀鸟）有可能于几十年内绝种。这是由于气候变化，影响到它们所栖息的树林、湿地及牧场，而人类发展亦阻碍了它们移居到其它地方。

三、改善气候变化的几种方法

1、沙漠造林

沙漠造林能够吸收大气中更多的温室气体，比如二氧化碳，这一地球工程学方法已经扎根于非洲。例如，非洲13个国家正在建立“绿色长城”，希望让树林在阻止撒哈拉沙漠扩张的同时，吸收更多的二氧化碳。“撒哈拉森林计划”的组织者计划在可再生能源设施沿线植树造林，这些设施专门为世界各地的沙漠地区所设计。

2、制作“生物炭”

亚马逊流域印第安人制作“生物炭”的做法是抗击全球气候变化的有效办法。据国际生物炭倡导组织介绍，生物炭数量丰富，渗透性强，可以通过加热农业废料制造，“生物炭”一旦重返土壤，它们可以在接下来的数百甚至数千年里在土壤中吸收二氧化碳。除了吸收二氧化碳，“生物炭”还有改善土质营养质量的益处。

3、海藻农场

海藻在降低大气中二氧化碳含量中的作用，越来越引起专家的重视。据韩国釜山国立大学“海藻清洁发展机制项目”介绍，地球上一半的光合作用发生在海洋，而在海洋中，光合作用主要发生于一种称为浮游植物的微小海洋植物身上。浮游植物是无法在土地里种植的。相比之下，沿海地区可以轻易种植海藻，专家希望将这作为增强海洋吸碳能力的重要方案。

4、“造云船”的使用

“造云船”由风能驱动，漂浮在海面上，向天空喷射雾状海盐，从而形成海洋云。这种云比正常的云密度更高、更白，所以能将更多的太阳热量反射回太空。美国企业研究所的瑟斯特罗姆的研究表明：“造云船”的造价相对较低，将约1500艘部署在海面上工作，就能起到立竿见影的冷却效果。

5、利用“白屋顶”

如果将各种建筑的屋顶刷成白色，这些建筑可以反射更多的阳光，这也是解决气候变化最简单的地球工程学方案之一。美国劳伦斯——

—伯克利国家实验室的研究人员表明：黑屋顶的反射率约为10%至20%，相比之下，白屋顶的反射率则达到70%至80%。此外，白屋顶还有一个好处：屋顶反光的建筑物里面不会像普通建筑物那么热，从而会降低空调的用电量。

全球气候变化的原因及其改善方法

武汉市弘桥中学徐承昊

［摘要］本文通过对全球气候变化原因以及对人类的影响的分析，提出了改善气候变化的几种措施。

［关键词］气候变化改善措施

基础理论研讨

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