氣候是地球生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵支撐要素，為地球生物構(gòu)筑了生存和發(fā)展的基本環(huán)境。氣候變化指的是地球氣候系統(tǒng)長期的變化趨勢(shì)，包括氣溫的升高或下降、降水的變化、風(fēng)向的改變等。地球變暗、海洋轉(zhuǎn)綠和南極植被覆蓋面積擴(kuò)大等現(xiàn)象，是氣候變化對(duì)自然界廣泛影響的直接體現(xiàn)。氣候變化不僅改變了自然景觀，還可能對(duì)生態(tài)系統(tǒng)、氣候系統(tǒng)和人類社會(huì)產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

地球變暗威脅大

科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地球不僅面臨溫室效應(yīng)的困擾，還在經(jīng)歷一場(chǎng)前所未有的變暗危機(jī)。對(duì)比宇航員不同時(shí)間從太空拍攝的地球照片，可以發(fā)現(xiàn)近些年地球的藍(lán)色似乎越來越暗沉了。一項(xiàng)發(fā)表在《地球物理研究快報(bào)》雜志上的最新研究證實(shí)，基于對(duì)地球和月球的長時(shí)間觀測(cè)，地球的反照率在過去20年里顯著下降，降幅接近50%，致使地球表面看起來更加暗淡。

地球的反照率被稱為“行星反照率”，是指射入地球的太陽輻射被大氣、云和地面反射回宇宙空間的百分?jǐn)?shù)，反映了大氣、云層和地表對(duì)太陽輻射的反射程度。地球的反照率對(duì)于理解地球的能量平衡和氣候變化具有重要意義，能幫助了解地球如何反射太陽輻射，從而影響地球的溫度和氣候系統(tǒng)。通過研究地球的反照率，科學(xué)家可以更好地預(yù)測(cè)氣候變化趨勢(shì)和采取相應(yīng)的措施。

地球變暗與全球變暖之間存在著密切的聯(lián)系，這種聯(lián)系可能加劇全球氣候變化。正常情況下，地球吸收的太陽光與向太空輻射的熱量之間維持著一種微妙的平衡。然而，當(dāng)?shù)厍虻姆凑章氏陆?、吸收的熱量增多時(shí)，這種平衡便會(huì)被打破，導(dǎo)致地表溫度上升，可能引發(fā)一系列的氣候變化。

地球的反照率受到多種因素的影響，包括云層的覆蓋、大氣散射以及地面反射率等。副熱帶地區(qū)的云量較少，導(dǎo)致其反照率較低；而在高緯度地區(qū)，由于云量和大氣散射的增加，反照率較高。此外，不同地表類型（如海洋、森林、沙漠等）也會(huì)影響地球的整體反照率。

空氣中的二氧化碳、氣溶膠（如灰塵、煙霧）等污染物會(huì)吸收和反射太陽光，減少地表的日照。工業(yè)化和城市化加劇了廢氣排放和污染，致使大氣中的氣溶膠增多，進(jìn)一步減少了地表接收到的太陽光?。此外，發(fā)電站燃燒煤炭和汽車燃燒汽油產(chǎn)生的微小飄浮顆粒也會(huì)影響云團(tuán)的光學(xué)特性，進(jìn)一步加劇了地球變暗的危機(jī)。

云層的變化對(duì)地球的反照率具有重要影響。層積云和積雨云等能夠反射太陽光，減少地球吸收的熱量。然而，隨著全球變暖，海洋溫度升高釋放出的水蒸氣增加了大氣中的云層數(shù)量，這些新形成的云層往往具有較低的反照率，而吸收了更多的熱量。此外，北極和南極等地區(qū)的冰蓋融化也影響了云層的分布和性質(zhì)，使地球變暗。

地球的反照率降低，意味著更多的太陽輻射被地球表面吸收。地球變暗對(duì)生態(tài)系統(tǒng)造成破壞，導(dǎo)致南北極冰雪融化，海平面上升，進(jìn)而影響海洋生態(tài)系統(tǒng)和沿海地區(qū)的生態(tài)環(huán)境。此外，氣候變化引發(fā)的極端天氣和干旱也會(huì)影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)，致使糧食產(chǎn)量減少，進(jìn)而影響人類的食物供應(yīng)?。

地球變暗不僅影響降水模式和氣溫分布，還會(huì)導(dǎo)致生態(tài)系統(tǒng)失衡，生物多樣性減少。同時(shí)，地球變暗對(duì)人類健康也有影響，全球變暖導(dǎo)致的極端天氣和空氣污染會(huì)增加呼吸道疾病和心血管疾病的發(fā)病率，對(duì)人類健康構(gòu)成威脅?。

海洋變綠危害多

全球海洋總面積約3.6億平方千米，占地表總面積的71%左右，在調(diào)節(jié)地球氣候模式、天氣模式和生態(tài)系統(tǒng)方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。海水的顏色主要由光線在海水中的吸收、反射和散射決定。當(dāng)光線進(jìn)入大海，不同波長的光在海水中的衰減速度是不一樣的。在純凈的海水中，藍(lán)紫光衰減的速度最慢，并被海洋散射和反射回大氣中。如果足夠清澈，那么海水會(huì)呈現(xiàn)藍(lán)紫色。海水中含有不同量的懸浮顆粒和溶解有機(jī)物質(zhì)時(shí)，由于這些物質(zhì)會(huì)反射和散射不同波長的光，將使得海水呈現(xiàn)不同的顏色?。

《自然》雜志最新發(fā)布的一項(xiàng)研究表明，通過分析跨度達(dá)20年的衛(wèi)星數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)世界上56%的海洋正在經(jīng)歷顏色的轉(zhuǎn)變。衛(wèi)星數(shù)據(jù)顯示，南緯40°至北緯40°之間的熱帶或亞熱帶海域都有明顯的“綠化”效應(yīng)，赤道附近的洋面尤其明顯。這種現(xiàn)象令人震驚，雖然科學(xué)家此前預(yù)計(jì)到海水會(huì)逐漸變綠，但本以為需要40年甚至更久的時(shí)間，從未想過變綠的速度會(huì)如此之快。

研究人員指出，全球海洋變綠，最主要的原因是全球氣溫升高，使海洋中的浮游植物出現(xiàn)了密度與分布上的變化。浮游植物是在水中以浮游生活的微小植物，通常是指浮游藻類。作為海洋食物鏈的支柱，浮游植物維持著磷蝦、魚類、海鳥和海洋哺乳動(dòng)物等一系列逐漸復(fù)雜的海洋生命。它們是海洋生態(tài)系統(tǒng)中的基礎(chǔ)，通過光合作用吸收太陽能，將二氧化碳和水轉(zhuǎn)化為有機(jī)物質(zhì)。浮游植物大量繁殖時(shí)，會(huì)使海水中的葉綠素含量增加，導(dǎo)致海水呈現(xiàn)綠色。

研究表明，自然界的風(fēng)暴和洪水等會(huì)將大量的營養(yǎng)物質(zhì)（如氮和磷）輸入海洋中，這些營養(yǎng)物質(zhì)促進(jìn)了浮游植物的生長。當(dāng)海水變暖時(shí)，浮游植物能夠更快地生長。如果光照充足，那么浮游植物便可以吸收更多的能量，其數(shù)量和密度會(huì)大大增加。

人類活動(dòng)排放的大量二氧化碳被海水吸收，導(dǎo)致海水酸度增加。自工業(yè)革命以來，海洋的酸性增加了約30%。在高二氧化碳濃度條件下，海洋中的病毒和細(xì)菌種類增加，意味著海洋酸化增強(qiáng)了有機(jī)物降解過程，為浮游植物的生長提供了更多的營養(yǎng)，致使浮游植物更易生長，從而加劇海洋變綠。

浮游植物的增加能為海洋生態(tài)系統(tǒng)提供更多的營養(yǎng)物質(zhì)和氧氣，有助于維持生態(tài)平衡。但是浮游植物的大量繁殖會(huì)擠壓生存空間，遮蔽光照，阻礙水體與大氣間的氣體交換，嚴(yán)重抑制其他物種的生長，致使其他物種的數(shù)量銳減甚至滅絕。當(dāng)腐敗藻體沉降海底后，會(huì)消耗大量氧氣，改變海洋物理化學(xué)環(huán)境，釋放有毒有害物質(zhì)，影響其他海洋生物的生存。

赤潮是一種海水中某些浮游植物、原生動(dòng)物或細(xì)菌爆發(fā)性增殖或高度聚集而引起水體變色，造成生態(tài)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)與功能破壞的有害生態(tài)現(xiàn)象。赤潮又稱“有害藻華”，最早因海水變紅而得名，但實(shí)際上它的顏色并非僅限于紅色，具體取決于引發(fā)赤潮的生物種類和數(shù)量，例如，滸苔類呈現(xiàn)綠色，抑食金球藻類呈現(xiàn)黃色或褐色。

海水變色在很大程度上是氣候變化引發(fā)的生態(tài)響應(yīng)。為了維持海洋生態(tài)的平衡和穩(wěn)定性，需要減少人類活動(dòng)對(duì)海洋的負(fù)面影響，并通過衛(wèi)星數(shù)據(jù)和模型預(yù)測(cè)海洋顏色的變化，及時(shí)發(fā)現(xiàn)并應(yīng)對(duì)潛在的生態(tài)危機(jī)?。

南極變綠非好事

除了海洋，南極洲的顏色變化也十分明顯。2024年10月6日，《自然》雜志刊登了一篇有關(guān)南極洲的論文，引發(fā)了無數(shù)網(wǎng)友的熱議。文章指出：衛(wèi)星觀測(cè)結(jié)果顯示，近幾十年來，全球變暖致使南極半島出現(xiàn)了普遍變綠的現(xiàn)象。從1986年到2021年，植被（包括苔蘚、地衣、葉苔和藻類等）的覆蓋面積從0.863平方千米增加至11.947平方千米，35年內(nèi)增加了近14倍。而且，變綠的速度正越來越快。2016年之后，南極半島的綠化速度比之前高出了30%。

南極半島?位于西南極洲，是南極大陸最大、向北伸入海洋最遠(yuǎn)的大半島。它東西瀕臨威德爾海和別林斯高晉海，北隔德雷克海峽與南美洲相望，南接崎嶇的山地和冰雪高原。南極半島有“海洋性南極”之稱，是南極大陸氣候最溫暖、降水最多的地方，年降雨量可達(dá)500～600毫米，局部區(qū)域有時(shí)能達(dá)到900毫米。

科學(xué)家普遍認(rèn)為，氣候變化是南極半島從白色變?yōu)榫G色的驅(qū)動(dòng)因素。氣溫變化的數(shù)據(jù)顯示，從1950年至今，南極半島的平均氣溫已經(jīng)上升了近3°C，比地球上大多數(shù)地區(qū)觀測(cè)到的氣溫上升幅度要大得多。論文合著者、英國埃克塞特大學(xué)的環(huán)境科學(xué)家托馬斯·羅蘭指出：“一個(gè)極度與世隔絕、極其脆弱的地區(qū)竟然發(fā)生如此快的變化，這一點(diǎn)令人驚恐。如此巨大的變化意味著氣溫、土壤等多項(xiàng)環(huán)境因素正在發(fā)生變化，將對(duì)南極的生態(tài)平衡造成嚴(yán)重影響，未來可能導(dǎo)致很多不可預(yù)知的后果。”

例如，大規(guī)模的冰川和永久凍土在氣溫上升之后融化，可能會(huì)帶來遠(yuǎn)古細(xì)菌和病毒。據(jù)報(bào)道，早在1999年，一支科考隊(duì)就在南極大陸的永久凍土帶下發(fā)現(xiàn)了一種前所未知的神秘病毒，被稱為“南極病毒”。經(jīng)科學(xué)實(shí)驗(yàn)證明，地球上沒有任何人或動(dòng)物對(duì)這種病毒有免疫力。雖然這種病毒暫時(shí)還不會(huì)對(duì)人類造成威脅，但是科學(xué)家對(duì)其潛在的健康風(fēng)險(xiǎn)一直保持著警惕?。

南極地表覆蓋著厚厚的一層白色冰雪，是地球上最大的淡水資源儲(chǔ)存地。與此同時(shí)，地表覆蓋的冰雪還能把更多的陽光反射回去，降低地球熱量的吸收，起到氣候調(diào)節(jié)的重要作用。如果南極半島的綠植面積進(jìn)一步增加，那么就會(huì)導(dǎo)致南極的冰雪覆蓋率降低，致使地球吸收更多的太陽輻射熱量，加速冰雪的融化。而冰雪的融化又將使得反射的太陽光進(jìn)一步減少，導(dǎo)致地球吸收更多的熱量，進(jìn)一步升溫，從而形成惡性循環(huán)。

此外，南極半島變綠對(duì)其自身的生態(tài)環(huán)境也造成很大的影響。南極大陸與其他大陸之間的距離比較遙遠(yuǎn)。經(jīng)過長時(shí)間的演化后，南極大陸成為一個(gè)相對(duì)獨(dú)立的生態(tài)系統(tǒng)，比較封閉和脆弱。盡管南極半島上的大部分植被都是苔蘚，但苔蘚的蔓延會(huì)使南極半島的解凍土壤增加，這可能會(huì)給其他植被的生存奠定基礎(chǔ)。更令人擔(dān)憂的是，這里的原生植物此前一直生活在較為穩(wěn)定的極端環(huán)境中，如果其他物種入侵，那么本土植物恐怕難以在競(jìng)爭(zhēng)中存活下來。

南極環(huán)境是地球氣候的一個(gè)重要指標(biāo)。南極半島變綠并不是一件好事，意味著全球氣候正在發(fā)生著重大的改變。要阻止南極半島變綠或者減緩變綠的速度，關(guān)鍵是減少溫室氣體的排放。一方面，減少化石燃料的使用，發(fā)展可再生能源、提高能源利用率；另一方面，降低對(duì)南極大陸的污染程度，除了必要的科考活動(dòng)外，減少前往南極旅游的人數(shù)。這是因?yàn)楦嗟娜祟惢顒?dòng)可能會(huì)把外來物種帶到南極大陸，這不僅會(huì)對(duì)南極當(dāng)?shù)氐纳鷳B(tài)系統(tǒng)造成破壞，還會(huì)加快南極變綠的速度。