誰(shuí)知道地球變暖的原因?

【專(zhuān)家解說(shuō)】：地球正在悄悄變暖。地球變暖的結(jié)果將使冰川消融，凍土消失，海平面上升……這好像離我們有點(diǎn)遙遠(yuǎn)，看看我們身邊的變化吧:炎熱、干旱、洪水、沙塵暴成了我們今天關(guān)心的話題;在清澈的河水里自由的暢游，到處綠樹(shù)成陰，在街頭巷尾野地里堆雪人打雪仗成了兒時(shí)的記憶;穿著厚厚的棉衣欣賞紛紛揚(yáng)揚(yáng)的鵝毛大雪，享受著凌冽刺骨的寒風(fēng)也成了奢望。 現(xiàn)在關(guān)于地球變暖的原因主要有兩種觀點(diǎn):一是溫室氣體的增加，使溫室效應(yīng)增強(qiáng);二是太陽(yáng)輻射增強(qiáng)，使氣溫升高。 過(guò)去27年間，地球平均溫度上升了華氏0.63度。按照由溫室氣體和太陽(yáng)輻射增強(qiáng)引起的全球變暖現(xiàn)象的理論分析，將會(huì)在熱帶地區(qū)表現(xiàn)最為嚴(yán)重。然而，熱帶地區(qū)溫度在過(guò)去27年中僅僅升高了華氏0.3度，北極地區(qū)的溫度則上升了華氏2度。燃燒釋放的二氧化碳非常均勻地散布在全球，并非只集中在北極。所以過(guò)去27年間出現(xiàn)的北半球加速變暖的情況，好像并不能僅僅責(zé)怪溫室氣體和太陽(yáng)輻射[1]。 地球就像一所房子，室內(nèi)的溫度(地球表面溫度)與室外溫度(地球外空間溫度)，室外熱源(太陽(yáng)輻射)，房屋結(jié)構(gòu)(大氣層結(jié)構(gòu))，房屋內(nèi)的設(shè)施和人的活動(dòng)有關(guān)。室外溫度，室外熱源，房屋結(jié)構(gòu)一定的情況下，屋內(nèi)產(chǎn)生的熱量加上吸收的熱量大于向外散發(fā)的熱量，室溫就升高;屋內(nèi)產(chǎn)生的熱量加上吸收的熱量小于向外散發(fā)的熱量，室溫就下降。 我認(rèn)為:能量的失恒是地球溫度變化的原因，人類(lèi)對(duì)能源的開(kāi)發(fā)利用和人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球生態(tài)結(jié)構(gòu)的改變?cè)斐闪四芰渴Ш?，人?lèi)對(duì)能源的開(kāi)發(fā)利用產(chǎn)生多余的熱能是引起地球溫度升高的最直接、最主要的原因，人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球生態(tài)結(jié)構(gòu)的改變減弱了地球生態(tài)結(jié)構(gòu)對(duì)地球溫度的調(diào)節(jié)能力。 歸納起來(lái)，地球變暖與人類(lèi)相關(guān)主要有以下的原因: 1、 人類(lèi)對(duì)能源的利用產(chǎn)生了大量的熱能; 2、 人口數(shù)量的增加了熱能的積累。 3、 地表水的減少使地表溫度升高; 4、 地表植被的減少降低了太陽(yáng)的利用，增加了熱能; 5、 空氣污染的增加了熱量的積累; 對(duì)于溫室氣體增加和太陽(yáng)輻射增強(qiáng)引起地球變暖有很多的研究分析，這里不做討論。下面針對(duì)以上幾條原因進(jìn)行詳細(xì)的探討: 一、人類(lèi)對(duì)能源的利用產(chǎn)生了大量的熱能 一切能量來(lái)自能源，人類(lèi)離不開(kāi)能源。能源是人類(lèi)生存、生活與發(fā)展的主要基礎(chǔ)。人們現(xiàn)在利用的能源主要有煤炭、石油、天然氣、核能等，生產(chǎn)制造的二次能源主要有燃油和電能。這些能源，在一定條件下可以轉(zhuǎn)換為人們所需的各種形式的能量。熱能是各種能量轉(zhuǎn)化過(guò)程的主要環(huán)節(jié)，在熱能不能被完全利用的情況下，在轉(zhuǎn)化過(guò)程中就會(huì)有大量的熱能被釋放到了空氣中。這些化石能源形成經(jīng)過(guò)了千百萬(wàn)年甚至幾億年的積累，卻在短短的幾十年被大量釋放，而且這種釋放還在快速的增長(zhǎng)，這些熱能直接影響到了地球的溫度。 我國(guó)2006年煤炭產(chǎn)量達(dá)22億噸，原油產(chǎn)量1.066億噸，天然氣產(chǎn)量440億立方米，在利用這些能源發(fā)電、金屬冶煉、煉油、化肥、造紙、水泥、磚瓦燒制等過(guò)程中，熱效率只有20-50%。二次能源汽油、柴油等大多通過(guò)內(nèi)燃機(jī)利用，熱效率利用大都在50%以下。煤炭、核能發(fā)電過(guò)程的熱效率30-40%，電能的60-70%被電動(dòng)機(jī)消耗，電動(dòng)機(jī)的效率是60-90%…… 二、人口數(shù)量的增加了熱能的積累 人的身體就是一個(gè)個(gè)熱源，要使體溫保持恒定，身體就要不斷產(chǎn)生熱量，并將體內(nèi)多余的部分熱量散發(fā)出去。一個(gè)普通人體在休息的時(shí)候產(chǎn)生大約70-100瓦的熱量。如果身體處于活動(dòng)狀態(tài)，產(chǎn)生的熱會(huì)提高5-10倍。另一方面人們生活生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生了大量的生活和工業(yè)垃圾，在這些垃圾處理過(guò)程中也產(chǎn)生了大量的熱能。 目前約有65億人口生活在這個(gè)地球上，而且全球人口增長(zhǎng)的速度令人吃驚。早在1930年至1960年的30年間，全球人口從原來(lái)的20億增長(zhǎng)到30億，增加了10億;從1960年至1975年的15年間，全球人口就增加了10億，到1986年的11年時(shí)間里，全球人口增加了10億，而在90年代中葉，僅9年的時(shí)間，全球人口就增加了10億，達(dá)到了60億之多。專(zhuān)家們預(yù)計(jì)，根據(jù)目前全球人口的增長(zhǎng)速度，到2050年，全球人口將達(dá)到100億。 三、地表水的減少使地表溫度升高 水是人民生活和社會(huì)發(fā)展所必需的基本資源，是生態(tài)環(huán)境的控制性要素。由于人類(lèi)的過(guò)度開(kāi)發(fā)利用，地表水(這里所說(shuō)的地表水指的是陸地表層含水量及河流、湖泊水量)迅速減少。 空氣溫度影響地面下約15-20米，地表面含水量下降，比熱降低，吸收空氣中熱能的能力下降，水的蒸發(fā)量減少，空氣干燥，導(dǎo)致空氣和地表溫度很容易升高。所以地表水減少的直接后果是降低了地表的溫度調(diào)節(jié)能力。 有關(guān)統(tǒng)計(jì)。1999年末，全國(guó)大中型水庫(kù)蓄水總量1689億立方米，比上年末減少112億立方米;北方平原地下水開(kāi)采區(qū)淺層水位普遍下降，地下水儲(chǔ)存量減少171億立方米。2006年重慶、四川遭遇1951年以來(lái)最嚴(yán)重伏旱，6月1日-8月21日，重慶、四川平均降水量為345.9毫米，是1951年以來(lái)歷史同期最小值，重慶市包括綦江在內(nèi)的40個(gè)區(qū)縣都經(jīng)歷了50年一遇的高溫干旱，8月12日地表溫度接近70℃。2006年夏季(6-8月)，全國(guó)平均降水量為299.7毫米，比常年同期偏少16.7毫米…… 四、地表植被的減少降低了太陽(yáng)的利用，增加了熱能 據(jù)統(tǒng)計(jì)資料表明，地球表面各種植被面積逐年減少。人類(lèi)所需能量的絕大部分都直接或間接地來(lái)自太陽(yáng)。正是各種植物通過(guò)光合作用把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)變成化學(xué)能在植物體內(nèi)貯存下來(lái)。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動(dòng)植物經(jīng)過(guò)漫長(zhǎng)的地質(zhì)年代形成的。它們實(shí)質(zhì)上是由古代生物固定下來(lái)的太陽(yáng)能[2]。植被減少的直接后果是太陽(yáng)能通過(guò)植物轉(zhuǎn)化量減少，太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成為了熱能直接加熱了地球。 據(jù)統(tǒng)計(jì),我國(guó)森林在10年間銳減了23%，可伐蓄積量減少了50%，云南西雙版納的天然森林，自50年代以來(lái)，每年以約1.6萬(wàn)公頃的進(jìn)度消失。當(dāng)時(shí)55%的原始森林覆蓋面積現(xiàn)已減少了一半。中國(guó)共有43億畝可利用草原，但草原退化現(xiàn)象比較嚴(yán)重。這種沙化、退化趨勢(shì)在內(nèi)蒙古草原顯得更為突出，全區(qū)6359萬(wàn)公頃可利用草地面積中的3867萬(wàn)公頃沙化、退化，約占60%。其中，呼倫貝爾草原和錫林郭勒草原分別沙化、退化23%和41%，鄂爾多斯草原沙化、退化68%以上。 五、空氣污染的增加了熱量的積累 太陽(yáng)發(fā)出的熱量是短波輻射，而空氣并不能直接吸收這種熱量輻射，太陽(yáng)輻射到達(dá)地面之后，經(jīng)地面反射到空氣中，一部分被大氣中存在的固體顆粒，水氣和云層這些物質(zhì)反射，太陽(yáng)輻射經(jīng)他們反射之后就變成長(zhǎng)波輻射了，空氣能夠吸收這種輻射，從而使溫度升高。另一部分透過(guò)大氣輻射到了太空，如果空氣被污染，大氣中存在的固體顆粒，水氣和云層增多，輻射到太空的陽(yáng)光和地球本身的熱能減少，從而使溫度升高。 在地球表面物質(zhì)中，白色的冰雪與藍(lán)綠色的海水吸收太陽(yáng)熱輻射的能力相差很大。海水對(duì)于短波輻射的反射率(反照率)一般僅為5%，也就是說(shuō)，海水可以吸收太陽(yáng)熱輻射能量的95%，而白色冰雪的反射率卻高達(dá)30~80%，二者相差6~16倍。所以，兩極地區(qū)海冰總面積的變化將直接影響日-地?zé)彷椛淦胶?，進(jìn)而直接影響全球氣候變化[3]。被污染的空氣和冰雪降一方面加強(qiáng)了冰雪表面的陽(yáng)光吸收能力;另一方面阻止了熱能向外輻射，熱能的積累加速了冰雪的融化速度，擴(kuò)大了海洋面積，大大增強(qiáng)了太陽(yáng)熱輻射的能力，因而促使地球表面的溫度升高。 燃燒1噸煤，產(chǎn)生200千克煙塵;燃燒1噸柴油，排放1千克煙塵; 燃燒1噸重油，排放2千克煙塵。磚瓦生產(chǎn)，每萬(wàn)塊產(chǎn)品排放40-80千克煙塵;大型水泥廠，每噸水泥產(chǎn)品排放3-7千克粉塵;鄉(xiāng)鎮(zhèn)小水泥廠，每噸水泥產(chǎn)品排放12-20千克粉塵。 以上的表敘只是人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球溫度影響最嚴(yán)重，最直接的。各種因素不僅直接影響地球的溫度，而且不斷變化、相互聯(lián)系、相互影響，直接或間接地影響著地球溫度的變化。人口的增加就需要更多的能源，需要更多的水資源，更多的森林等自然資源，產(chǎn)生更多的垃圾，造成更多的污染，地表水的減少造成植被的減少，地表植被的減少降低了地表固定水的能力進(jìn)一步造成地表水的流失……而且這些影響正呈現(xiàn)快速增長(zhǎng)趨勢(shì)，形成惡性循環(huán)。這些因素打破了地球的能量平衡，改變了地球的生態(tài)結(jié)構(gòu)，這一切都將促使地球溫度向升高的趨勢(shì)發(fā)展。由于這些因素分布的不平衡性更容易造成局部的，階段性的氣候變化和地域性小氣候異常。如局部和階段性的高溫、旱澇、風(fēng)暴、病毒流行等自然災(zāi)害。 以上所述，僅是個(gè)人對(duì)地球溫度變化原因的一些分析和看法，水平所限，不足之處難免，敬請(qǐng)各位專(zhuān)家指正。地球溫度的變化只是地球這個(gè)大的生態(tài)系統(tǒng)的一個(gè)特征，其變化與自然的氣候波動(dòng)、人類(lèi)活動(dòng)密切相關(guān)的，是一個(gè)極其復(fù)雜的過(guò)程，并不能通過(guò)簡(jiǎn)單的表敘所能解釋清楚。希望能拋磚引玉，為早日了解地球溫度變化的秘密做一點(diǎn)微薄的貢獻(xiàn)