书城科普低碳生活:为了我们的地球家园
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第3章 地球要降温(3)

据广东省的气象观测表明,上世纪50年代以来广东全省共出现7个平均气温超过22℃的年份,其中50年代出现1次,70年代出现1次,90年代出现5次,可见90年代是20世纪广东最明显的暖期,并于1998年达到最高峰,平均气温达22·6℃,同时1998年也是20世纪全球最暖的年份。

在全球气候变暖的大背景下,广东省气候在20世纪90年代也出现了明显的变暖趋势,各种极端气候事件显着增多,如9615号台风、1994年洪涝灾害、1996年和1999年寒害都是历史罕见的灾害。严重的气象灾害明显增多,经济损失显着增加,90年代造成的经济损失年平均达122亿元,比80年代的平均26亿元多了近5倍。

由于气候变暖,冰山、冰川融化,海水膨胀,广东省海平面平均每年上升2毫米,21世纪仍然是上升时期。风暴潮灾害将加剧。

气候变暖,使广东旱涝频率增大,强度增强。气候带的北移使农作物布局将发生大的变化。据统计,以20世纪50年代台风、暴雨造成的洪涝面积为l的话,则60年代为1·8,70年代为2·2,80和90年代为3·3。干旱面积也有类似的趋势,其带来的经济损失也更加明显。

这些数据有些枯燥,但它们足以证实全球变暖了,地球得“病”了。

5.热浪将会逐渐成为常见气候

地球“发烧”了,当然也就是地球表面越来越热。既然地球表面越来越热,许多人可能会嘀咕:“热浪”会不会成为常见的气候呢?

我们知道,欧洲的巴黎和美洲的芝加哥在1995年和2003年分别经历了超高温天气,两位科学家以这两个城市为对象作了模拟研究。研究人员预测,巴黎未来遭遇高温天气的机会将增加30%多,并且每次高温天气的平均持续时间将从目前的8·33天至12·69天延长到11·39天至17·04天;芝加哥出现高温天气的机会将增加至少25%,平均持续时间也将从5·39天至8·85天延长到8·5天至9·24天。

他们还指出,未来受高温天气影响最严重的地区可能是美国的西部和南部以及欧洲的地中海地区。

生活在热岛

大气在变暖,海洋在变暖,陆地当然也在变暖。

陆地是人类有史以来生活的最主要场所。随着现代经济的发展,城市的规模越来越大,人口越来越向城市聚集。100年前,世界上大多数国家的主要人口都在农村,即便是像美国这样的经济最发达的国家,人口超过百万的城市也并不多见。但在今天,许多国际大都市的人口早已超过千万,特别是在中国这样的人口大国,上百万人口的城市往往只能称之为“中小型城市”。

城市的发展不仅仅以人口多少为标志,还以建设状况为依据。而在城市发展的同时,一种特别的升温现象也从潜在变得明显,它就是城市的“热岛现象”。

19世纪的英国气象学家哈罗德最早使用了“热岛”一词,用来说明城市和乡村之间的气温差别。在过去,人们通常认为农村气候比较潮湿,降雨频繁,而城市比较干燥,降雨较少。但在事实上,城市上空往往聚集着温暖的空气,而且由于城市建筑物和街道的温度比较高,空气中的水分很难在夜间形成露水,所以空气的相对湿度甚至高于农村。另外一个因素是,城市大气中聚集的尘埃大大高于乡村,这使得城市空气中的云层中微粒大大增多。这些原因使得许多城市的降雨量并不少于农村。

随着经济的发展,高楼林立成为大多数城市建设规模的主要标志之一。巨大的建筑物虽然在一定程度上缓解了城市人口爆炸的问题,但是建筑物和街道路面的建筑材料在白天会吸收大量太阳辐射热,使得空气温度迅速上升。到了夜间,建筑物和路面又逐渐把吸收的热量散发到空气中,使得原本应该下降的气温难以降低,夜间气温明显高于农村。林立的高楼还阻挡了空气顺畅流动,使得城市的风量和风速明显低于开阔的农村,同样会造成城市中热量的散发。

再有,由于城市中工业和汽车废气(还有其他污染源)浓度较高,在空气中形成了许多悬浮的微小污染物颗粒。在白天,太阳辐射到地表,有一部分经过反射和折射,被悬浮在空气中的微小污染物颗粒吸收。到了夜间,这些微小颗粒会持续地散发热能,提升了城市夜间的温度。

造成城市温度升高的另一个重要原因,是城市中大量人口活动产生的热能远远高于在乡村中的热能。城市人口众多,工厂发展,商业发达,无论是生产还是生活,都要消耗大量能量,其中的很大一部分转化成热能被直接排入空气中。与此同时,高密度的车辆排放出大量高温尾气(通常高于lOO℃)。这些大大小小的“热源”,就像是功率不同的“加热烘干机”,持续不断、反复迭次地向城市排放着热量,都使得城市低层的空气被大大地加热了。

你或许会问,城市的空气被加热了,难道它们就没有出路吗?虽然空气是流动的,但众多的城市建筑会显着影响到空气的流动,城市中相对严重的大气污染也阻碍了热量的散发。烟尘和悬浮在空气中的微小污染物颗粒在城市上空形成了云和雾,这些云雾阻碍了低层热量在夜间的辐射,也就是影响了城市的“散热”,使得地面降温被减弱了。

所有这些现象归纳起来,就被称为“城市热岛”现象。意思是说,如果把广阔的乡村视作海洋,那么城市就像是海洋中的一座座岛屿。而相对于比较凉爽的乡村而言,如今的许多城市就像是一座温热的岛屿。城市热岛最显着的特点,就是城市的夜间气温明显高出周围的乡村地区。

城市比原来热了,比周围的农村热得多了,生活在城市里的人们已经能切切实实地感受到热岛效应。在一年四季里,夏天似乎显得特别长、特别炎热,尤其是夏天的夜晚。酷热难耐,使得人们更大量地使用空调等降热设备,这实际上又在为热岛效应作着加强反馈。人们是否想过,造成“热岛”现象最根本、最主要的原因,正是人口规模和人类活动本身。据统计,人口在几十万规模的城市,市区和郊区的气温相差在3℃以下;而人口超过百万的城市,城乡温差则有可能达到5℃以上。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2000年的一项调查报告表明,由于城市热岛现象产生的温差效应,平均至少达到0·12℃。

随着人口急剧膨胀,热岛效应已经越来越普遍,有向乡村蔓延的趋势,一些人口比较密集的村镇,甚至郊区的大型超市,或处于偏远地带的大型工厂等,都会产生热岛效应。也许,在所有全球变暖的现象中,热岛效应是许多入能够最直接感受到的。

冰川、河流在“瘦身”

全球变暖也能从冰川、河流的变化中找到证据。在全球变暖的大趋势下,许多冰川、河流正在发生不可思议的变化,它们正在“瘦身”。

“瘦身”是什么意思?告诉你,就是变小了呗。冰川、河流的面积和流量正在减少,它们在一步又一步地收缩自己的地盘。它们抵挡不住全球变暖的攻击。

1.冰川、湖泊萎缩了

先来看看我国的冰川、河流有哪些变化。

(1)乌鲁木齐齐河源一号冰川在退缩

我国西北各山系冰川面积自“小冰期”以来减少了24·7%,达7000平方公里。乌鲁木齐齐河源一号冰川,在1962年至1980年间退缩了80米,1980年至1992年间又退缩了60米。在乌鲁木齐河流域,根据1964年航测地形图计算到的冰川面积为48·2平方公里,1992年再次航测时冰川面积减至40·9平方公里。专家估计,伴随着全球进一步变暖,我国山地冰川将继续萎缩,到2050年,我国西部冰川面积将减少27·2%,其中海洋性冰川减少最为显着,减少比例可达52·2%。

你也许在心底问:“冰川、河流萎缩有什么可怕的后果呢?”那些冰川、雪山是我国许多重要河流的发源地,它们大规模萎缩,一个严重的后果就是使这些河流断流,这关系到亿万人的生存。

(2)青海湖的水位在下降

湖泊水位作为降水和有效降水的记录,能反映出气候的空间变化和区域特征。气候变暖所导致的湖泊水位下降和面积萎缩,已经在很大范围内显现。

青海湖是我国第一大内陆湖泊,也是我国最大的咸水湖。它浩瀚无边,波澜壮阔,是大自然赐予青海的一面巨大的宝镜。青海湖古代称为“西海”,又称“鲜水”或”鲜海”;藏语称它为“错温波”,意思是“青色的湖”;蒙古语称它为“库库诺尔”,即“蓝色的海洋”;由于青海湖一带早先属于卑禾族的牧地,所以又叫“卑禾羌海”;汉代也有人称它为“仙海”;从北魏之后才更名为“青海”。

青海湖面积达4456平方公里,环湖周长360多公里,比着名的太湖大一倍多。湖面东西长,南北窄,略呈椭圆形,乍看上去,像一片肥大的白杨树叶。青海湖水平均深约19米,最深处为28米,蓄水量达1050亿立方米,湖面海拔为3260米,比泰山高出一倍。由于这里地势高,气候十分凉爽,即使是烈日炎炎的盛夏,日平均气温也只有15℃,是理想的避暑消夏的胜地。

青海湖水位在过去500年曾有过较大的升降,特别是近百年来,出现直线下降的趋势,在1908年至1986年间下降了约11米,湖面缩小了676平方公里。按照缩减的面积计算,相当于青海湖平均每年要缩减一个杭州西湖的面积。

有专家预测,如果按照现在的速度不断萎缩,平均水深为18米的青海湖将在200年后完全消失。

(3)我国的海平面在上升

我国海平面近50年呈明显上升趋势,上升的平均速率为每年2·6毫米,专家估计,到2030年我国沿海海平面上升幅度为1厘米至16厘米,到2050年上升幅度为6厘米至26厘米,预计21世纪末将达到30厘米至70厘米。这将使我国许多沿海地区遭受洪水的几率增大,遭受风暴影响的程度和严重性加大。

对中国来说,如果海平面上升1米,上海将有1/3的地区将被海水淹没。到时候,大量沿海低洼地区的民众将内撤,其结果不仅是食物和水资源越发稀少,也会带来由于人口大量迁移而引发的政治和社会的动乱。

冰川面积的减少、湖泊水位的下降及面积的萎缩和海平面的上升,这些正是全球变暖有力的证据。

2.地球上的冰河和冰帽现时融化的速度,是五千年来最快的

不仅是冰川、河流在“瘦身”,地球上的冰河和冰帽也在加快速度“瘦身”,它们现时的融化速度是近5000年来最快的。

新数据显示,南美洲的安第斯山脉、非洲坦桑尼亚境内的乞力马扎罗山和亚洲喜马拉雅山上的巨型冰块,正以前所未有的速度收缩。在高空拍摄的照片显示,冰河加速退却,结了冰的植物数千年后被发现,还有冰柱样本的化学成分,都在显示全球变暖的影响正加剧。

冰河消失,不仅会导致海平面上升,也将大大影响以冰河为水源的数以百万计的居民。美国科学家汤普森说:“山上冰河大规模地退却,可能是全球变暖最有力的证据。因为它们融合了很多气候可变因素。”

目前一些地区气候变暖和相关的冰河退却的情况是5200年来所未见的。山上冰河以惊人的规模快速退却,不仅造成海平面上升,也在威胁全球人口最多的地区的淡水供应。

我们来看看秘鲁安第斯山脉克尔卡亚雪山的戈里·卡利斯冰河的情况。

科学家们比较发现,该冰河1991年至2005年融化的速度,竟是1963年至1978年间的10倍。科学家们最近的预测结果显示,戈里·卡利斯冰河将在五年内消失。

近年,秘鲁冰帽周围有50个地点出现冰雪消融,冻结在冰里的植物被人们发现。研究显示,这些植物大部分都被保存了至少5000年。这些冻结在冰里的植物被人们发现并不是什么好事。因为这些植物会释放大量的温室气体二氧化碳,加快全球变暖的步伐。

3.秘鲁冰川面积大幅锐减,最近30年已减少了21·8%

由于受全球气候变暖和环境污染影响,秘鲁境内雪山的冰雪逐渐融化,导致该国冰川面积在最近30年减少了21·8%。

卫星拍摄的照片显示,秘鲁冰川面积已从30年前的2041平方公里减少到目前的1595平方公里。冰雪消融影响着秘鲁境内的18座冰川,其中秘鲁第三高雪山、南部阿雷基帕省的科罗普纳雪山的冰川面积在最近30年至少减少了50%,相当于71平方公里。

地球平均气温升高是导致冰雪融化的主要原因,这是因地球自身发展、干旱和人类活动而引起的现象。

4.喜马拉雅山常年积雪开始融化

地球“发烧”,冰雪覆盖的世界屋脊也无例外地受到“热浪”的冲击。我们随科学家们到常年积雪的喜马拉雅山去看看,那儿发生了什么呢?

我国科学家于2001年和2002年在位于珠穆朗玛峰北侧海拔6518米的冰川上钻取了3个冰芯,为研究喜马拉雅山2000年来的气候变化提供了大量数据。

每年夏天,珠穆朗玛峰这一高海拔地区的表面积雪部分会融化,融化的雪水会渗透到雪层深处重新冻结。这个过程影响冰川内所含气泡的密度和体积,即冰川内的气体含量与夏季雪水融化程度直接相关。

科学家对珠穆朗玛峰冰芯取样结果进行分析后发现,近年来,喜马拉雅山冰川内蕴藏的气体量比2000年前明显减少,也就是说夏季冰川表层的雪融量比2000年前显着增加。

科学家们还不能根据冰川内的气体含量,去准确计算出2000年来的气温升高具体数值,但有一点可以肯定,全球气候变暖已对喜马拉雅山常年积雪产生影响。

连喜马拉雅山常年积雪也发生了融化,看来地球“病”得不轻。

5·青藏高原正在“变软”

青藏高原有“世界屋脊”之称。因为海拔高,许多地区常年有积雪、冰层覆盖,形成坚硬的冻土层。

可是随着全球变暖,地球“发烧”的影响,青藏高原正在持续地“软化”。

科学家研究表明,近几十年来青藏高原冻土温度显着升高、冻结持续日数缩短、最大冻土深度减小、多年冻土面积萎缩、季节冻土面积增大、冻土下界普遍上升,高原冻土呈现出总体退化趋势。其中冻土的空间分布表现为从极稳定带向稳定带转化,稳定带向亚稳定带转化,亚稳定带向不稳定带转化。多年冻土的下界普遍上升50米以上。因城市化建设带来的“热岛效应”的加剧,以及青海湖水位下降所导致的“水体效应”的削弱等影响,青海省省会西宁市、青海北部藏族自治州刚察县两地冻土退化趋势尤为显着。

科学家们通过研究认为,气候变暖是造成青藏高原冻土退化的主要原因。一方面,在影响冻土的社会、自然因素当中,气候因子及其变化起着至关重要的作用;另一方面,冻土对气温变化最为敏感。

6.气候变暖导致珠峰变矮.30多年降低1·3米