(2012)全球气候变化

化学化工学院应用化学 李灿灿

全球气候变化的影响

及应对措施

2010291010

摘要：概述了全球气候变化问题提出的科学背景，总结了引起气候变化的原因，客观分析了引起不同时间尺度气候变化的各种自然因素，透视了人类活动对气候变化的影响程度，从植被、鸟类、水资源等几方面详细讨论了全球气候变化的影响，讨论了应该如何理解当今全球气候变暖问题，举例说明全球气候变化给地球及人类带来的危害，另外，还概述了人类应对全球气候变化所实施的措施，举例展示了几种国家政府的应对措施，也简单说明了下气候变化减缓技术。

关键词：全球气候变化；自然驱动力；人类活动影响；全球气候变暖；气候政策；地理范围

0、引言

气候变化已经不再仅仅是一个学科问题，而日渐成为人们共同关心的重大社会问题，人们对气候变化的认识也经历了一个由静态到动态、由稳定到突变的过程。20世纪70年代以前，气象学家曾认为用30年的气候平均就可描述气候特征，气候被看作是一个静态、大体稳定的孤立系统。70年代提出的气候系统的概念，打破了这种形而上的观点，在各个不同时间尺度上都存在气候变化的观点逐步得到了学术界的普遍认同。80年代提出了地球系统的新思想，开创了人们以地球的整体性和动态变化性来认识地球系统的新视觉，其中气候变化成为研究全球各圈层变化的主要焦点之一。90年代以后，人们认识到气候具有突变性，而且关于气候突变发生的时间尺度已经由千年缩小到10 年之内。2003年10月美国国防部发布的“气候突变的进程和对美国国家安全的影响”报告及灾难大片《末日浩劫》所描述的气候突变所引发的可能灾难景象，已经引起了整个社会对气候变化的高度关注。

1、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。

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一种辐射强迫，也就是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。

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。

2、气候变化的影响

2.1 全球变暖

将更多的CO2和温室气体排放到大气中所造成的危害，谁也无法确切地说明将来会有多严重？科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才采取防治措施，现在的观察和研究成果应该都让公众了解，才不至于使人们不得不在50年后自咽苦果。

温室效应自地球形成以来，就一直在起作用。如果没有温室效应，地球表面就会寒冷无比，温度就会降到零下20℃，海洋就会结冰，生命就不会形成。因此，我们面临的不是有没有温室效应的问题，而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层，致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。

温室效应会产生什么样的影响呢？由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐，致使地球大气中的CO2浓度增加，由于CO2等气体的温室效应，在过去100年里，全球地面平均温度大约已升高了0.3—0.6℃，到2030年估计将再升高1—3℃。 2.1.1 海平面上升的影响

过去的百年海平面上升了14．4cm,我国上升了11．5cm。海平面升高的原因，主要是海水热膨胀，全球升温引起南北两极冰山融化。海平面上升直接影响有以下几个方面：(1) 低地被淹：英国加高堤坝应对全球变暖使海平面升高，暴风雨频率增加，这使英国人不得政治面目 加高防洪堤坝。(2)海岸被冲蚀 (3)地表水和地下水盐分增加，影响城市供水(4)地下水位升高(5) 旅游业受到危害(6)影响沿海和岛国居民的生活(占世界1／3的人口)，使之受到威胁，沿海地区会被海水吞没，马尔代夫、塞舌尔等低洼岛国将从地面上消失。 2.1.2 对动植物的影响

气候是决定生物群落分布的主要因素，气候变化能改变一个地区不同物种的适应性并能改变生态系统内部不同种群的竟争力。自然界的动植物，尤其是植物群落，可能因无法适应全球变暖的速度而做适应性转移，从而惨遭厄运。 2.1.3 对农业的影响

一年中温度和降水的分布是决定种植何种作物的主要因素，温度及由温度引起降水的变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型。气候的变化曾经导致生物带和生物群落空间(纬度)分布的重大变化。全球变暖还会使高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害加重。因此，全球气温升高后，世界粮食生产的稳定性和分布状况将会有很大变化。 2.1.4 对人类健康的影响

人类健康取决于良好的生态环境，全球变暖将成为下个世纪人类健康的一个主要因素。极端高温将成为下世纪人类健康困扰变得更加频繁、更加普遍，主要体现为发病率和死亡率增加，尤其是疟疾、血吸虫病、钩虫病、霍乱、脑膜炎、黑热病等传染病将危及热带地区和国家，某些目前主要发生在热带地区的疾病可能随着气候变暖向中纬度地区传播。 2.2 对水资源的影响

气候对水循环的影响有直接和间接两种方式。直接影响主要来自大气环流变化引起的降水时空分布、强度和总量的变化、雨带的迁移以及气温、空气湿度、风速的变化等。间接的影响主要来自陆面过程，地表反照率、粗糙度及界面水汽交换乃至土壤水热特性的变化，这些既响应气候又影响气候的下垫面因素，引发

了不同时空尺度的降水、土壤水、蒸发及地表水和地下水的变化。 2.3 对农田土壤的影响

一般认为，自然界本身的变化和人类活动的影响是导致碳循环平衡发生变化的两个主要原因% 在全球变化背景下，有关生物地球化学循环和土壤-植物-大气连续体系统水热平衡规律的研究较多，但关于气候变化对土壤-作物-大气农田生态系统土壤养分变化规律影响的研究较少。有研究表明，温度和降水变化对黄土中土壤有机质含量的影响趋势相反。庞奖励等通过对岐山黄土含量磁化率及粒度的研究，结果表明，元素的变化是气候变化的结果。

3、对于气候变化的应对措施

1、全面禁用氟氯碳化物

实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。 2、保护森林的对策方案

今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。 3、汽车使用燃料状况的改善

日本汽车在此方面已获技术提升，大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地，或许是因油藏丰富，对於省油设计方面，至今未见有何明显改善迹象，仍旧维持过度耗油的状况。因此，该地区生产的汽车在改善燃油设计方面，具有充分发挥的余地。

4、改善其他各种场合的能源使用效率

是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此，对於提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地。

5、对石化燃料的生产与消费，依比例课税

如此一来，或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕，避免作出无谓的浪费。而其税金收入，则可用於森林保护和替代能源的开发方面。 6、鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源

因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有1%的程度左右。 7、汽机车的排气限制

由於汽机车的排气中，含有大量的氮氧化物与一氧化碳，因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的，但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。 8、鼓励使用太阳能

譬如推动所谓“阳光计划”之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对於降低温室效应具备直接效果。 9、开发替代能源

利用生物能源(Biomass Energy)作为新的乾净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。燃烧生物能源也会产生二氧化碳，这点固然是和化石燃料相同，不过生物能源系从大自

然中不断吸取二氧化碳作为原料，故可成为重覆循环的再生能源，达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。

4、总结

在人类活动引起气候变暖的思想大潮中，还要头脑清楚地看到人类活动对气候变暖的某些抑制因素，这样也许会使我们更加客观地估计未来气候变暖的幅度。同时，要充分认识到气候变暖的影响具有两重性，它其实是把双刃剑，对人类和地球环境有许多灾难性影响的同时，很可能还会有一些意想不到的有利贡献。不过，无论怎样应该充分重视全球气候变暖问题，要加强认识，思考对策，主动应对，在气候变暖过程做到趋利避害。

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