| 真实感觉与还是科学幻想？ |
| 看过美国好莱坞的灾难片《后天》吗？影片为我们展现了天气变化带来的可怕后果，不过很多人认为这只不过是制片人讲述的科学幻想而已，现实生活中不可能出现。 |
| 不知道你感觉到没有，最近几年，我们的四季变化不是很明显了，一个突出特点就是夏季的时间似乎变长了，高温难耐的日子正变得越来越多，是不是我们的感觉出现了偏差呢？ |
| 根据对100多份全球气候变化资料的系统分析，发现全球平均温度已升高0.4～0.8摄氏度。其中11个最暖的年份发生在二十世纪80年代中期以后，因而全球气候变暖是一个毋庸置疑的事实。全球变暖改变大气层的温室结构，这种结果不仅可能是更加炎热，更有可能突然变得寒冷可怖。 |
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| 近年来，欧洲、亚洲、非洲、美洲等地受到了各种极端天气的“侵袭”。有的地方洪水泛滥，有的地方却高温难耐。非同寻常的天气造成多人死亡，相继引发了自然灾害，使人们觉得美国电影《后天》所描绘的全球气候异常所带来的灭顶之灾似乎就要来临。 |
令人心惊的灾害 |
亚洲：暴雨高温，洪灾不断
2004年7月10日，北京暴雨；7月12日，上海暴雨；7月14日，广州暴雨……暴雨、高温交替而至。当年夏季国内大部分地区连续出现大到暴雨天气，继而引发多起山洪、滑坡、泥石流等洪涝灾害。民政部统计数据显示，全国有555人因灾死亡，灾害造成直接经济损失285.2亿元。2004年7月14日，日本北部爆发6年来最大的暴雨，引发数次泥石流，造成5人死亡，2人失踪。
欧洲：热浪袭击，7月飞雪
2004年罗马尼亚遭遇热浪与暴雨双重“打击”。全国各地持续高温，造成大约18人死于高温引起的并发症。同时，热浪与暴风雨相约而至，洪涝灾害波及了全国101个乡镇，共造成400栋房屋受损，4460公顷农作物被毁，并造成一些地方的电力供应中断。希腊7月热浪滚滚，酷暑难耐，大部分地区的气温高达40℃。在德国，更是上演了7月飞雪的反常一幕。7月11日在该国巴伐利亚山区，暴风雨转变成了大雪，德国海拔最高的山峰很快就变成了覆盖厚厚积雪的雪山，气温也急剧下降。降雪量竟然达到10厘米。与此同时，当地的气温也下降到了零下6℃，创造了10年来德国境内在7月份的最低温度纪录。 |
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| 美国《新闻周刊》请气候研究机构曾将影片和现实进行了逐一比较，结论是：这虽然是一部电脑特技和虚构情节编织而成的科幻电影，但是，这部电影有着真实的脉络可以寻找。首先，海洋气象研究表明，北大西洋的海水的确像电影里所说的那样有变化，从20世纪60年代中期以来盐度就明显下降，过去十年的下降幅度尤其大。至于“全球变暖”，事实上，全球变暖正在发生，而且一些影响已经无法避免。即使是在最乐观的条件下，科学家估计全球气候变化也将导致越来越多的洪水和干旱、更加恶劣的风暴、动植物品种的消失。即使气候变化是渐变的，这些也将最终发生…… |
| 全球变暖的原因探究 |
| 气候变暖既有自然原因，也有人为原因。自然界有其自身运动变化的规律，比如地球气候一直处于冰期、间冰期的冷暖交替变化之中，在两个冰期之间的变暖期或间冰期为时可达2万至3万年，而目前恰逢地质年代中的间冰期，温度会有一定的上升。不过分析表明，虽然地球演化史上曾经多次发生变暖――变冷的气候波动，但人类活动引起的大气温室效应增长可能是主要因素。 |
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| 温室气体指大气层中能够吸收和重新放出红外辐射的自然的和人为的气体。大气中温室气体包括水气、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、臭氧（O3）、氟利昂或氯氟烃类化合物（CFCs）、氢代氯氟烃类化合物（HCFCs）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）、六氟化硫（SF6）等。 |
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| 过去120年间，全球平均温度升高0.7度，与此同时大气中的二氧化碳浓度从0.28％升高到0.37％。科学家们对在南极东部采集的冰芯分析显示，目前地球大气层中的二氧化碳浓度是65万年来最高的。此外，其它温室气体如甲烷，从1750年以来增加了2.5倍。 |
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| 二氧化碳的增加主要原因一是燃烧矿物燃料向大气中排放大量的二氧化碳；二是毁林，特别是热带雨林的破坏，使森林吸收、固定的二氧化碳迅速减少。 |
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| 与二氧化碳相比，其他温室气体的温室效应更高，一个甲烷分子的温室效应是一个二氧化碳分子的21倍，氧化亚氮为206倍，氟氯碳化物则为数千倍到一万多倍，不过由于二氧化碳含量远大于其他气体，因此它的温室效应仍是最大。温室气体的另一个特性是它们在大气中的生命期相当长，二氧化碳为50～200年，甲烷12～17年，氧化亚氮为120年，CFC-12为102年。这些气体一旦进入大气，几乎无法回收，只有靠自然的过程让它们逐渐消失。由于它们的长生命期，温室气体的影响是长久的而且是全球性的。即使人类立刻停止排放所有的人造温室气体，从工业革命之后累积下来的温室气体仍将继续影响地球的气候。 |
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| 全球气候变暖带来的影响 |
| 全球气候变暖将带来非常严重的后果，如冰川消退、海平面上升、荒漠化等，还给生态系统、农业生产带来严重影响。 |
| 气候变暖与自然生态系统 |
| 自然生态系统由于适应能力有限，容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏。正面临这种危险的系统包括：珊瑚礁岛、红树林、热带雨林、高山生态系统、草原湿地生态系统等。全球气候变暖对这些自然生态系统的影响已经产生，随着气候变化的频率和幅度的增加，遭受破坏的自然生态系统在数目上会增加，其地理范围也将扩大。比如：气候变暖将改变植被的组成、结构及生物量，使森林分布格局发生变化，生物多样性减少，造成病虫害灾害的增加。气候变暖也使得全球变暖导致部分野生物种生活习性发生改变，不少野生动物被迫向北迁移以寻找更合适的栖息地。像北半球中高纬地区，红狐目前已经侵入了北冰洋狐群的地界，鸟类、哺乳动物、无脊椎动物等都有北迁现象，这可能会改变自然界中的竞争和猎食关系，并造成其他不可预见的后果。 |
| 全球气候变暖要有可能使得病虫害的范围扩大。例如，有一种候鸟，每年从澳大利亚飞到中国东北过夏天。由于全球变暖使我国东北气温升高，夏天延长，这种鸟离开东北的时间相应变晚，再次回到东北的时间也相应延后。结果导致这种候鸟所吃的一种害虫泛滥成灾，毁坏了大片森林。另外一些原本在热带才有的病虫害，有可能因为气候变暖，出现在温带，造成粮食作物减产。 |
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| 气候变暖与冰川消融 |
| 在气候变暖的背景下，冰川和冻土减少。我国西北各山系冰川面积自“小冰期”以来减少了24.7％，到2050年我国冰川将继续减少27.2％，冻土面积继续缩小。未来50年，青藏高原多年冻土空间分布格局将发生较大变化。 |
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玉龙雪山冰川正在缩减 |
全球气候变暖乞力马扎罗冰盖融化 |
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| 气候变暖与海平面升高 |
| 气候变暖导致海平面升高，并最终对沿海的低地国家及地区构成直接威胁。据统计，全世界大约有半数以上的居民生活在沿海地区，距海岸只有60公里左右，人口密度比内陆高出12倍。根据最保守的估算，如果本世纪海平面上升1米，全球将有10亿人口的生存受到威胁，500万平方公里的土地（其中耕地约占三分之一）将遭到不同程度的破坏。联合国环境计划署和美国环保局一份报告指出，如果不采取相应措施扭转全球变暖的趋势，上升的海洋还将会淹没马尔代夫、塞舌尔和那些沿海海拔较低的城市和地区，从而造成大量“生态难民”外流。 |
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| 气候变暖与荒漠化 |
| 气候变暖将引起世界各地区降水和干湿状况的变化，特别是水资源的供需矛盾将更为突出，进而导致世界各地经济结构的改变。比如，中纬度地区会因为气候变暖后蒸发强烈而变得干旱，从而造成农业发达地区将会退化成为草原。而某些草原地区则有进一步向荒漠转化的危险。以我国为例，气候变暖可能会使我国北方地区少量的降水增加，但可能抵不上蒸发消耗，严重的缺水形势将难以缓解，北方旱灾仍在继续波动扩大，干旱发生频率和强度的增加，将加重草地土壤侵蚀，因而将增大荒漠化的趋势。 |
| 思考：全球气候变暖带给人类的都是灾难吗？ |
| 正如对气候的看法一样，对任何一种现象，我们都应该一分为二地看，坚持“两点论”，反对“一刀切”。 |
| 由于全球气候变暖，使得高纬地区降水增加，生长季节延长，变得适宜温带作物生长。这对于有着广袤国土的俄罗斯等高纬国家来说，农业生产的收入将大大增加。 |
| CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物产量。还有一些科学家研究指出，在我国和世界历史时期中温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期，等等。 |
| 减缓全球变暖的速度 |
| 全球气候变暖对整个人类来说弊大于利，它将导致人类生存环境的恶化。虽然这将是一个长期的过程，但我们如果等到问题发展到了人类可以明显感知的水平，这时候往往已经难以逆转，那么就为时已晚。因此现在就必须引起高度重视，以便采取对策，保护好人类赖以生存的大气环境。 |
| 面对气候变暖的严重后果，许多国家颁布了“环境保护法”。普遍的看法是通过环境的综合治理逐步减少二氧化碳的含量，从而使气候走上正常变化的轨道。具体对策是： |
| 第一方面是减少目前大气中的CO2，最切实可行的办法是广泛植树造林、加强绿化、停止滥伐森林；用太阳光的光合作用大量吸收和固定大气中的CO2。同时应该提高能源利用技术和能源利用效率，大力发展风能、地热能、太阳能、核能等替代能源。 |
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利用风能、太阳能等新能源是较少温室气体排放行之有效的方法 |
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| 第二方面是适应环境，将全球变暖的危害降到最低，这是我们不能够回避的问题。例如建设海岸防护堤坝等工程技术措施以防止海水入侵，同时有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种，以适应逐步变化的气候。比如日本北部因为夏季过凉，过去并不种植水稻，即使种了产量也很低。由于培育出了抗寒抗旱品种，现在即使在最北的北海道也不仅能长水稻，而且产量还很高。 |
| 第三方面是削减CO2的排放量，这需要国际间的通力合作。为了人类免受气候变暖的威胁，1997年12月，《联合国气候变化框架公约》第3次缔约方大会在日本京都召开。149个国家和地区的代表通过了旨在限制发达国家温室气体排放量以抑制全球变暖的《京都议定书》。《京都议定书》规定，从2008到2012年期间，主要工业发达国家的温室气体排放量要在1990年的基础上平均减少5.2％。 |
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| 习题精选 |
1.大气中二氧化碳含量与日俱增的原因正确的是( )
A.海平面上升
B.臭氧大量减少
C.燃烧煤、石油等,不断向大气排放二氧化硫和氧化氮所致 D.森林被砍伐
2.大气中最主要的保温气体是( )
A.二氧化碳
B.甲烷
C.氟氯烃
D.一氧化二氮
3.二氧化碳、甲烷、一氧化二硫等都被称为温室气体，是因为( )
A.吸收太阳辐射，使大气增温
B.破坏臭氧，使到达地面紫外线增多
C.强烈吸收地面放出的红外线长波辐射
D.通过光化学反应向大气中释放热能
4.全球变暖后，世界许多地区自然环境会发生变化，其中( )
A.高纬度地区将适应温带作物生长
B.中纬度地区将更加湿润
C.海洋中岛屿的数量将增多
D.台湾海峡将增宽 |
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人类活动从上世纪初使得地球变暖，这已经成为公众的科学常识。随着燃煤工厂和电厂的出现，工业社会开始向大气排放二氧化碳和其他温室气体，后来机动车也加入到排放行列中。然而科学家提出了新的假设，早在人类开始使用煤炭和驾驶汽车的好几千年前，我们祖先的农耕活动就在促使全球变暖。
二氧化碳浓度8000年前就开始上升
新证据表明，大气中的二氧化碳的浓度大约在8000年前就开始上升，尽管按照自然趋势其浓度应当下降。大约3000年后，另一种温室气体甲烷的浓度也开始上升。和农业耕作相关的人类活动———主要是森林砍伐和作物灌溉———向大气排放了额外的二氧化碳和甲烷，使得温室气体在工业时代来临前就在不断地增加。工业时代以来，现代技术革新使得温室气体浓度上升得更快。
过去300万年间，到达地球表面太阳光的规律性变化导致了一系列冰河期（北半球大陆被冰大面积覆盖）的出现，邻近的两次冰河期之间则是短暂、温暖的间冰期。温室气体浓度在前4个间冰期都是下降的，只在当前的间冰期上升，除自然影响之外，必定有新的因素在过去几千年间发挥作用。
农耕和砍伐森林产生温室气体
农业耕作最有可能是当前间冰期气候系统中发生作用的新因素。几种农业活动中都会产生甲烷，原因是植物在停滞的水中发生分解。农民为吸引猎物和促进浆果生长而焚烧草场也会释放甲烷。此外，人及驯养的动物还通过排泄物排放甲烷。大约5000年前甲烷自然下降趋势意想不到地突然向上升趋势转变，似乎只有一个过程———南亚稻田灌溉的兴起———可以解释。大约5000年前，中国南部农民开始给河流附近的低地进行灌溉以及种植水稻，灌溉技术迅速向世界其他地区传播。历史记载表明，在甲烷增多的整个间冰期，水稻灌溉面积也稳步扩张。
与农业相关的另一普遍的实践活动———砍伐森林，似乎对二氧化碳异常活动趋势提供了合理解释。在自然湿地上种植植物需要砍树。为此，8000年前欧洲和中国农民开始砍伐森林。砍掉的树不管是烂掉还是烧掉，结果都一样：碳被氧化，最终以二氧化碳的形式进入到大气中。欧洲和南亚的森林在工业时代到来之前就已遭受严重破坏。在二氧化碳浓度反常升高的全部时间里，森林砍伐一直持续不断。
地球本应比现在冷2摄氏度
科学家们假设，如果没有温室气体的影响，地球会比现在冷2摄氏度。这个差异是很大的。2000年前最后一个冰河期最冷时，全球平均温度也不过比现在低5到6摄氏度。实际上，如果没有早期农耕时间和随后的工业化所产生的温室气体影响，目前的温度会很快逼近典型的冰河期温度。
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