近年來氣候?yàn)槭裁捶闯?/h1>
2011-08-10 08:46:40劉劍
飛碟探索 2011年8期
■ 劉劍
通過，到達(dá)地表，從而使地表和低層大氣的溫度升高；但是，它對于從地表放射出的長波輻射（熱輻射）卻幾乎是不透明的，能夠強(qiáng)烈地吸收，從而阻止熱量散失到宇宙空間去。這樣就能把熱量在大氣中儲存起來，使大氣的平均溫度升高，這種作用就是溫室效應(yīng)。假如大氣中沒有二氧化碳存在的話，溫室效應(yīng)也就不復(fù)存在了，地球上的平均氣溫將要降到－10℃左右。因而，大氣層中二氧化碳數(shù)量的增減，將直接影響到全球平均氣溫的變化趨勢。
有人估計(jì)，每年大氣中增加的二氧化碳，約有1/3因不能被海水和綠色植物所吸收，而在大氣中積蓄起來。這樣一來，隨著二氧化碳數(shù)量的不斷增多，溫室效應(yīng)將越來越強(qiáng)，導(dǎo)致地球上溫度越來越高，進(jìn)而增大了海水的蒸發(fā)量。大氣中水汽量的增多，又進(jìn)一步助長了溫室效應(yīng)。而溫度的增高，又迫使更多的二氧化碳通過地表的溫度效應(yīng)進(jìn)入大氣層。這種連鎖反應(yīng)進(jìn)行下去，最終會使地球變得和金星一樣，成為一個(gè)溫度極高的行星（據(jù)測定金星表面溫度為500℃）。
但是，值得慶幸的是，在地球大氣中，除溫室效應(yīng)外，還同時(shí)存在著一種陽傘效應(yīng)。這是與溫室效應(yīng)相反的一種
溫室和陽傘效應(yīng)的平衡與失調(diào)
世界范圍的氣候異常，引起了國內(nèi)外學(xué)者的格外關(guān)注和熱烈討論。雖然眾說紛紜，但是有一點(diǎn)可以肯定，即人類活動(dòng)對大氣的對流層造成的影響，破壞了大氣自身溫室與陽傘效應(yīng)的平衡，可能是導(dǎo)致氣候發(fā)生異常的主要原因。
從宇宙飛船或月球上發(fā)回的照片上，我們看到地球呈美麗的天藍(lán)色，好像穿了一件透明的藍(lán)色外套，這就是包裹著地球的一層厚厚的大氣層。當(dāng)太陽光線穿過這層厚厚的大氣層時(shí)，要受到空氣中的各種氣體分子、水蒸氣以及各種微塵雜質(zhì)的散射作用。因?yàn)榍唷⑺{(lán)、紫等短波光所受到的散射作用比紅、黃、橙等長波光強(qiáng)烈得多，所以，以藍(lán)、紫色光為主要成分的散射光便布滿了整個(gè)大氣層，使大氣層成了美麗的蔚藍(lán)色。
大氣層不僅像一件美麗的外套，把地球裝扮得嫵媚動(dòng)人，而且像一件堅(jiān)硬的盔甲，阻擋、防止隕星和紫外線等的襲擊，保護(hù)著地球上的所有生物。它兼有溫室的保溫和陽傘的防暑作用，從而使地表和低層大氣保持一個(gè)適宜人類和各種生物生存活動(dòng)的溫度環(huán)境。
二氧化碳對于從太陽放射出的短波輻射幾乎是透明的，可以讓其順利地效應(yīng)。這種效應(yīng)，主要是因大氣中飄浮著的許多固體、液體的微塵雜質(zhì)（統(tǒng)稱氣溶膠），對太陽短波輻射的強(qiáng)烈吸收，而使到達(dá)地表的太陽總輻射量和直接輻射量減少，從而對地球起著冷卻作用。這樣，便抑制了溫室效應(yīng)的單向發(fā)展。有人計(jì)算，如果到達(dá)地表的太陽總輻射量減少1%的話，那么全球的平均氣溫將下降1.2℃～1.5℃。
因此，正是因?yàn)榇髿庵型瑫r(shí)存在著這二種作用相反的效應(yīng)，才使地球保持了相對穩(wěn)定的溫度。一旦這種微妙的平衡關(guān)系遭到破壞，必然要導(dǎo)致天氣、氣候失調(diào)。
未來氣候發(fā)展趨勢
未來的天氣、氣候發(fā)展趨勢，是人們非常關(guān)心的一個(gè)問題。但氣候的變化是非常復(fù)雜的，是多方面的因素綜合作用的結(jié)果。一般認(rèn)為，氣候的變化除了天文因素和海洋的影響外，主要取決于人類活動(dòng)和火山爆發(fā)對大氣對流層的影響，即所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)與陽傘效應(yīng)的失調(diào)。
根據(jù)對大氣比較精確的測量與計(jì)算，近百年來，由于人類活動(dòng)大氣中二氧化碳的濃度已增加了15%，并且近年來其增長的速度越來越快。有人預(yù)計(jì)，到2050年大氣中的二氧化碳濃度將增加1倍，由此引起的溫室效應(yīng)可使全球平均氣溫至少上升2℃，并引起一系列連鎖反應(yīng)：南北極的冰蓋將全部消融，雪線上升，冰川后退，結(jié)果使地表的反射率減小，增加了總輻射量；同時(shí)，海水水位大幅度上升，蒸發(fā)量增多，大氣中水汽含量大增，又進(jìn)一步助長了溫室效應(yīng)，結(jié)果導(dǎo)致地球氣候向暖的方向發(fā)展。據(jù)觀測，二氧化碳濃度的增長與北半球1880年—1940年期間的持續(xù)增溫非常吻合。
但是，人類活動(dòng)和火山爆發(fā)，不僅使大氣層中二氧化碳的數(shù)量逐年增加，同時(shí)還產(chǎn)生了大量的固體、液體和氣體物質(zhì)，污染了大氣。有人估算，每年有9580萬噸～26 150萬噸污染物質(zhì)進(jìn)入大氣，其中天然污染（由自然過程造成的污染，如火山灰塵、海水濺沫、森林火災(zāi)煙塵以及風(fēng)刮起的塵土、花粉、微生物等）為7730萬噸～22 000萬噸，人為污染（燃燒化石燃料、汽車和工廠排出的煙塵、廢氣等）為1850萬噸～4150萬噸。這些物質(zhì)進(jìn)入大氣后，使陽傘效應(yīng)明顯增強(qiáng)，從而抑制了溫室效應(yīng)，并使地球冷卻下來。有人研究，自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，火山爆發(fā)的次數(shù)已由戰(zhàn)前平均每年16次～18次，增加到平均每年37次～40次，增加了1倍多！火山爆發(fā)嚴(yán)重地污染了大氣，使大氣透明度降低，從而減少了到達(dá)地表的太陽總輻射和直接輻射。因此，有人認(rèn)為火山爆發(fā)次數(shù)明顯增多，可能是導(dǎo)致30年來北半球氣溫不斷下降的重要原因。
根本措施
綜上所述，未來的氣候變化趨勢，除了天文因素和海洋的影響外，主要取決于二氧化碳的濃度、大氣污染物質(zhì)的數(shù)量和火山活動(dòng)。如果在火山活動(dòng)相對穩(wěn)定的情況下，氣溫的升高值實(shí)際上將由二氧化碳的溫室效應(yīng)和大氣污染物質(zhì)的陽傘效應(yīng)互相抵消的程度來決定。因而，必須把二氧化碳濃度的增長控制在一個(gè)合理的范圍，同時(shí)盡力消除大氣污染，減少污染物質(zhì)進(jìn)入大氣。最根本的措施是，改變目前的能源結(jié)構(gòu)，使用無污染或污染甚微的清潔能源，如太陽能、原子能、風(fēng)能、水能和燃料氫等，同時(shí)大規(guī)模植樹造林。據(jù)估計(jì)，森林和綠色植物每年大約為人類處理掉近1000億噸二氧化碳，制造占空氣中氧氣60%的氧，并且還有防塵、消音、滅菌、保持水土、增加土壤肥力和調(diào)節(jié)氣候等多方面的作用。
猜你喜歡
模擬地球的氣候變化—溫室效應(yīng)小實(shí)驗(yàn)天天愛科學(xué)·科學(xué)探索(2024年9期)2024-12-06 00:00:00 教室里的“火山爆發(fā)”趣味(語文)(2020年11期)2020-06-09 05:32:36 火山爆發(fā)了!軍事文摘·科學(xué)少年(2020年1期)2020-03-19 08:48:11 火山爆發(fā)前小獼猴智力畫刊(2017年12期)2017-12-27 07:14:47 假如沒有大氣層少兒科學(xué)周刊·少年版(2015年1期)2015-07-07 21:13:09 大氣層為什么不逃走少兒科學(xué)周刊·少年版(2015年1期)2015-07-07 21:10:58 少兒科學(xué)周刊·少年版(2015年1期)2015-07-07 21:09:28 大氣層里面有什么少兒科學(xué)周刊·兒童版(2015年1期)2015-07-07 03:38:37 淺議城市進(jìn)化程度與溫室效應(yīng)河南科技(2014年18期)2014-02-27 14:15:09 溫室效應(yīng)、低碳經(jīng)濟(jì)與我國減排對策分析教育教學(xué)論壇(2014年23期)2014-01-22 06:55:57
■ 劉劍
通過，到達(dá)地表，從而使地表和低層大氣的溫度升高；但是，它對于從地表放射出的長波輻射（熱輻射）卻幾乎是不透明的，能夠強(qiáng)烈地吸收，從而阻止熱量散失到宇宙空間去。這樣就能把熱量在大氣中儲存起來，使大氣的平均溫度升高，這種作用就是溫室效應(yīng)。假如大氣中沒有二氧化碳存在的話，溫室效應(yīng)也就不復(fù)存在了，地球上的平均氣溫將要降到－10℃左右。因而，大氣層中二氧化碳數(shù)量的增減，將直接影響到全球平均氣溫的變化趨勢。
有人估計(jì)，每年大氣中增加的二氧化碳，約有1/3因不能被海水和綠色植物所吸收，而在大氣中積蓄起來。這樣一來，隨著二氧化碳數(shù)量的不斷增多，溫室效應(yīng)將越來越強(qiáng)，導(dǎo)致地球上溫度越來越高，進(jìn)而增大了海水的蒸發(fā)量。大氣中水汽量的增多，又進(jìn)一步助長了溫室效應(yīng)。而溫度的增高，又迫使更多的二氧化碳通過地表的溫度效應(yīng)進(jìn)入大氣層。這種連鎖反應(yīng)進(jìn)行下去，最終會使地球變得和金星一樣，成為一個(gè)溫度極高的行星（據(jù)測定金星表面溫度為500℃）。
但是，值得慶幸的是，在地球大氣中，除溫室效應(yīng)外，還同時(shí)存在著一種陽傘效應(yīng)。這是與溫室效應(yīng)相反的一種
溫室和陽傘效應(yīng)的平衡與失調(diào)
世界范圍的氣候異常，引起了國內(nèi)外學(xué)者的格外關(guān)注和熱烈討論。雖然眾說紛紜，但是有一點(diǎn)可以肯定，即人類活動(dòng)對大氣的對流層造成的影響，破壞了大氣自身溫室與陽傘效應(yīng)的平衡，可能是導(dǎo)致氣候發(fā)生異常的主要原因。
從宇宙飛船或月球上發(fā)回的照片上，我們看到地球呈美麗的天藍(lán)色，好像穿了一件透明的藍(lán)色外套，這就是包裹著地球的一層厚厚的大氣層。當(dāng)太陽光線穿過這層厚厚的大氣層時(shí)，要受到空氣中的各種氣體分子、水蒸氣以及各種微塵雜質(zhì)的散射作用。因?yàn)榍唷⑺{(lán)、紫等短波光所受到的散射作用比紅、黃、橙等長波光強(qiáng)烈得多，所以，以藍(lán)、紫色光為主要成分的散射光便布滿了整個(gè)大氣層，使大氣層成了美麗的蔚藍(lán)色。
大氣層不僅像一件美麗的外套，把地球裝扮得嫵媚動(dòng)人，而且像一件堅(jiān)硬的盔甲，阻擋、防止隕星和紫外線等的襲擊，保護(hù)著地球上的所有生物。它兼有溫室的保溫和陽傘的防暑作用，從而使地表和低層大氣保持一個(gè)適宜人類和各種生物生存活動(dòng)的溫度環(huán)境。
二氧化碳對于從太陽放射出的短波輻射幾乎是透明的，可以讓其順利地效應(yīng)。這種效應(yīng)，主要是因大氣中飄浮著的許多固體、液體的微塵雜質(zhì)（統(tǒng)稱氣溶膠），對太陽短波輻射的強(qiáng)烈吸收，而使到達(dá)地表的太陽總輻射量和直接輻射量減少，從而對地球起著冷卻作用。這樣，便抑制了溫室效應(yīng)的單向發(fā)展。有人計(jì)算，如果到達(dá)地表的太陽總輻射量減少1%的話，那么全球的平均氣溫將下降1.2℃～1.5℃。
因此，正是因?yàn)榇髿庵型瑫r(shí)存在著這二種作用相反的效應(yīng)，才使地球保持了相對穩(wěn)定的溫度。一旦這種微妙的平衡關(guān)系遭到破壞，必然要導(dǎo)致天氣、氣候失調(diào)。
未來氣候發(fā)展趨勢
未來的天氣、氣候發(fā)展趨勢，是人們非常關(guān)心的一個(gè)問題。但氣候的變化是非常復(fù)雜的，是多方面的因素綜合作用的結(jié)果。一般認(rèn)為，氣候的變化除了天文因素和海洋的影響外，主要取決于人類活動(dòng)和火山爆發(fā)對大氣對流層的影響，即所導(dǎo)致的溫室效應(yīng)與陽傘效應(yīng)的失調(diào)。
根據(jù)對大氣比較精確的測量與計(jì)算，近百年來，由于人類活動(dòng)大氣中二氧化碳的濃度已增加了15%，并且近年來其增長的速度越來越快。有人預(yù)計(jì)，到2050年大氣中的二氧化碳濃度將增加1倍，由此引起的溫室效應(yīng)可使全球平均氣溫至少上升2℃，并引起一系列連鎖反應(yīng)：南北極的冰蓋將全部消融，雪線上升，冰川后退，結(jié)果使地表的反射率減小，增加了總輻射量；同時(shí)，海水水位大幅度上升，蒸發(fā)量增多，大氣中水汽含量大增，又進(jìn)一步助長了溫室效應(yīng)，結(jié)果導(dǎo)致地球氣候向暖的方向發(fā)展。據(jù)觀測，二氧化碳濃度的增長與北半球1880年—1940年期間的持續(xù)增溫非常吻合。
但是，人類活動(dòng)和火山爆發(fā)，不僅使大氣層中二氧化碳的數(shù)量逐年增加，同時(shí)還產(chǎn)生了大量的固體、液體和氣體物質(zhì)，污染了大氣。有人估算，每年有9580萬噸～26 150萬噸污染物質(zhì)進(jìn)入大氣，其中天然污染（由自然過程造成的污染，如火山灰塵、海水濺沫、森林火災(zāi)煙塵以及風(fēng)刮起的塵土、花粉、微生物等）為7730萬噸～22 000萬噸，人為污染（燃燒化石燃料、汽車和工廠排出的煙塵、廢氣等）為1850萬噸～4150萬噸。這些物質(zhì)進(jìn)入大氣后，使陽傘效應(yīng)明顯增強(qiáng)，從而抑制了溫室效應(yīng)，并使地球冷卻下來。有人研究，自第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，火山爆發(fā)的次數(shù)已由戰(zhàn)前平均每年16次～18次，增加到平均每年37次～40次，增加了1倍多！火山爆發(fā)嚴(yán)重地污染了大氣，使大氣透明度降低，從而減少了到達(dá)地表的太陽總輻射和直接輻射。因此，有人認(rèn)為火山爆發(fā)次數(shù)明顯增多，可能是導(dǎo)致30年來北半球氣溫不斷下降的重要原因。
根本措施
綜上所述，未來的氣候變化趨勢，除了天文因素和海洋的影響外，主要取決于二氧化碳的濃度、大氣污染物質(zhì)的數(shù)量和火山活動(dòng)。如果在火山活動(dòng)相對穩(wěn)定的情況下，氣溫的升高值實(shí)際上將由二氧化碳的溫室效應(yīng)和大氣污染物質(zhì)的陽傘效應(yīng)互相抵消的程度來決定。因而，必須把二氧化碳濃度的增長控制在一個(gè)合理的范圍，同時(shí)盡力消除大氣污染，減少污染物質(zhì)進(jìn)入大氣。最根本的措施是，改變目前的能源結(jié)構(gòu)，使用無污染或污染甚微的清潔能源，如太陽能、原子能、風(fēng)能、水能和燃料氫等，同時(shí)大規(guī)模植樹造林。據(jù)估計(jì)，森林和綠色植物每年大約為人類處理掉近1000億噸二氧化碳，制造占空氣中氧氣60%的氧，并且還有防塵、消音、滅菌、保持水土、增加土壤肥力和調(diào)節(jié)氣候等多方面的作用。
猜你喜歡
天天愛科學(xué)·科學(xué)探索(2024年9期)2024-12-06 00:00:00
趣味(語文)(2020年11期)2020-06-09 05:32:36
軍事文摘·科學(xué)少年(2020年1期)2020-03-19 08:48:11
小獼猴智力畫刊(2017年12期)2017-12-27 07:14:47
少兒科學(xué)周刊·少年版(2015年1期)2015-07-07 21:13:09
少兒科學(xué)周刊·少年版(2015年1期)2015-07-07 21:10:58
少兒科學(xué)周刊·兒童版(2015年1期)2015-07-07 03:38:37
河南科技(2014年18期)2014-02-27 14:15:09
教育教學(xué)論壇(2014年23期)2014-01-22 06:55:57
