現(xiàn)在的世界氣候的形勢什么樣

【專家解說】：人們對氣候的通常理解可能僅限于它是生物得以生存繁衍的基本條件，然而，氣候還對人類的生活和生產(chǎn)活動有著極為廣泛而深刻的影響，是一項十分重要、不可缺少的自然資源。氣候作為資源主要表現(xiàn)在光、熱、水和氣候能源等幾個方面。 自然界的光合作用極其普遍，植物的干物質(zhì)產(chǎn)量就有90%～95%來源于光合作用，這說明光資源是植物生長的重要物質(zhì)條件。太陽輻射的總功率為3.83×10 28 焦/秒。地球所截獲的陽光能流為每年相當于1,780,000億噸標準煤發(fā)熱量，其中19%被大氣吸收，30%被反射回太空，51%進入地球。進入地球的太陽輻射約70%被吸收，大約為830,000億噸標準煤的發(fā)熱量，其中約有100億噸標準煤的熱量通過光合作用變成生物質(zhì)能，貯存在生物中的能量約有1%被人類和動物作為食物消耗，成為維持一切生命的能量源泉。 光電能可能成為世界上大部分地區(qū)取之不盡的廉價電能。安裝和維護技術(shù)比較簡單的光電能源系統(tǒng)更適合于廣大的農(nóng)村地區(qū)。目前發(fā)展中國家利用光電系統(tǒng)產(chǎn)生的電能至少占全球光電發(fā)電容量的50%。這些供電系統(tǒng)通常用于抽水，供水和灌溉，提供照明，為鄉(xiāng)村提供電力以及為過遠地區(qū)的信號發(fā)送裝置和遠距離通訊提供電力?？紤]到全球還有200萬個以上農(nóng)村缺乏電源，因而發(fā)展光電的潛力是巨大的。 除發(fā)展中國家以外，光電系統(tǒng)還為全球約15,000戶家庭以及世界許多工業(yè)部門和組織機構(gòu)提供電力。在美國和德國，已經(jīng)有幾個中等規(guī)模的樣板光電電廠在提供商品電力。這預(yù)示著光電系統(tǒng)提供的電力將通過公共電網(wǎng)為越來越多的地區(qū)和人口提供潔凈的能源。 當然，光除了可以作為資源的一面以外，還會造成另外一種危害——光污染，可見光、紅外線和紫外線污染是常見的3種形式。光污染對于地球上的人類和其他生物是致命的威脅，高空大氣中的臭氧層減薄或出現(xiàn)空洞將使地球失去抵擋光污染的安全屏障。 熱量對于農(nóng)作物的存活與生長至關(guān)重要，日平均氣溫的高低對農(nóng)業(yè)生產(chǎn)有著決定性的影響。 大氣降水是淡水資源的最重要的來源。全球每年落在大陸上的降水達11萬立方千米，其中的65%通過地面蒸散最終回到大氣層，其余部分補給地下水、河流和湖泊。人類可利用的淡水資源就依靠這其余部分。我們已經(jīng)知道全球很多地區(qū)缺乏淡水資源，換句話說，大氣降水較少，或者蒸散量太大。歐洲每年降水7165立方千米，蒸發(fā)4055立方千米，蒸發(fā)量占57%；亞洲每年降水32,690立方千米，蒸發(fā)19,500立方千米，蒸發(fā)量占60%；上述三個數(shù)值非洲分別為12,068、9655立方千米和80%，北美為13,910、7650立方千米和57%，南美為29,355、18,375立方千米和65%，澳大利亞和大洋洲為6405、4440立方千米和69%。如果大氣降水每年增加10%，可能會大大緩解某些地區(qū)的缺水狀況，而這只需要將全球大氣表面溫度平均增加0.5℃，溫度升高將導(dǎo)致增加海洋蒸發(fā)。這大概是全球性氣溫升高所帶來的積極影響，然而全球增溫的負面影響要比這大得多，世界各國正在為可能出現(xiàn)的全球增溫采取對策。因此，指望全球增溫來增加大氣降水是不可取的，也是不現(xiàn)實的。 不同于常規(guī)能源的氣候能源 —— 太陽能和風(fēng)能，是“取之不盡，用之不竭”的永久性能源，這種能源還以其潔凈、不污染環(huán)境而受到人們的青睞，預(yù)計21世紀的能源主角非它莫屬。 太陽每年輻射到地球表面的能量相當于人類年需要能量總和的5000倍。太陽熱收集器在全世界從熱水到發(fā)電得到了廣泛應(yīng)用。以能源消費世界頭號大國的美國來說，它每年可獲得的入射太陽能是實際能源消費量的10倍多。隨著太陽能技術(shù)的不斷改進，預(yù)計今后10年內(nèi)它的成本將迅速降低，比經(jīng)濟上可以承受的水平甚至還低，這將促使美國改變現(xiàn)有的能源結(jié)構(gòu)。為此，美國政府和科學(xué)家預(yù)測，太陽能在2030年可提供相當于50%左右的美國目前的能源消費量?？磥恚@一預(yù)測是有依據(jù)的。美國盧茨國際有限公司是一個專門生產(chǎn)太陽能發(fā)電系統(tǒng)的企業(yè)。該公司在降低發(fā)電成本方面取得了巨大成功。該公司建設(shè)的電廠其發(fā)電成本從1984年的24美分每千瓦小時降至1991年的5美分每千瓦小時，從而使得太陽能發(fā)電技術(shù)完全可以與使用煤、石油等常規(guī)能源的新式發(fā)電站和核電站相競爭，目前后者的發(fā)電成本分別為6～9美分每千瓦小時和10美分每千瓦小時。關(guān)于太陽能，后面的章節(jié)里還要專門討論它的優(yōu)越性和發(fā)展前途。簡單的說，除去能量轉(zhuǎn)換成本，太陽能 —— 陽光，是一種不花錢的能源，因此對于廣大的發(fā)展中國家來說，這是一種最廉價的電源。進一步說，太陽能取之不盡，除了地球上一些極端地區(qū)，陽光普照是沒有問題的，這就避免了礦物燃料分布不均和分配不均的矛盾，大多數(shù)國家可以因此而免遭世界石油市場破壞性油價波動的影響。 風(fēng)能實際上是太陽能的另一種形式。地球上近地層風(fēng)能總儲量約為1.3×10 12 千瓦，據(jù)估計，全球風(fēng)力資源潛力可達65萬億千瓦小時/年。風(fēng)力發(fā)電是從地球大氣太陽溫差獲得能量的。風(fēng)力發(fā)電的成本穩(wěn)步下降 —— 從20世紀80年代初期的30美分/千瓦小時降至目前的8美分/千瓦小時，預(yù)計90年代末將再降至5美分/千瓦小時 —— 使得這一能源越來越受到歡迎。 美國的加利福尼亞是風(fēng)力發(fā)電較為成功的例子。該地區(qū)風(fēng)力發(fā)電約占全世界風(fēng)力發(fā)電的80%。加利福尼亞的經(jīng)驗得到了推廣。世界上排名第二的風(fēng)能生產(chǎn)大國是丹麥，1990年該國約2%的電力來自風(fēng)力發(fā)電。 風(fēng)能資源分布極廣使得風(fēng)力發(fā)電具有巨大的潛力。北歐、北非、南美洲南部、美國西部平原和熱帶信風(fēng)帶附近均已發(fā)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電最有發(fā)展前途的地區(qū)。這些風(fēng)能如果得到很好利用的話，它完全可以為許多國家提供20%甚或更多的電力。發(fā)達國家規(guī)劃在2000年，風(fēng)力發(fā)電量增加到總發(fā)電量的5%～10%。實際上，一些國家已經(jīng)加快了利用風(fēng)能的步伐。中國計劃在1996年以前建成總發(fā)電能力為100兆瓦的風(fēng)力田。荷蘭和希臘計劃到2000年分別建成1吉瓦和80兆瓦的風(fēng)力田。印度的雄心更大，它正籌劃建設(shè)迄今最大的風(fēng)力工程，使該國到2000年擁有5吉瓦的風(fēng)力發(fā)電能力。 本章為我們描述了目前乃至21世紀人類所面臨的資源形勢。其基本結(jié)論是機遇與挑戰(zhàn)并存。全球性的、地區(qū)性的資源危機發(fā)生的可能性是存在的，甚至于影響的范圍將會很廣。然而，人類并非不可為，人類可以采取行動來避免和消除危機產(chǎn)生的種種因素直至危機本身。就像能源一樣，可以通過節(jié)能和提高能源利用率、開發(fā)新能源，即大幅度降低能耗與ＧＮＰ之比，發(fā)展低能耗的集約式經(jīng)濟來解決能源資源日漸減少的問題。一些主要的耗能大國，美國、加拿大、日本和歐洲等14個國家的經(jīng)濟發(fā)展趨勢 —— 國民生產(chǎn)總值增長的同時，能源消耗的強度反而下降——就表明了這一點。 和能源資源相比，淡水資源的利用率問題更是一個不容忽視的問題。從問題的緊迫性和解決問題的難度看，淡水資源問題可能比能源問題更為突出。而目前人類對這個問題的認識似乎還沒有達到它所應(yīng)該達到的程度，這是十分危險的。顯而易見，全球的供水極不平衡，許多國家面臨著缺水問題。解決缺水問題的根本途徑是提高水的利用率，改變用水方式，調(diào)整用水結(jié)構(gòu)。水的二次利用和循環(huán)使用，既能滿足農(nóng)作物生長需要又不過度排放的灌溉方式是唯一可取的戰(zhàn)略選擇。水和其他資源不同，幾乎不存在替代品。用不是水的液體來代替水使用是難以想象的，起碼目前還未發(fā)明此種物品或者技術(shù)。 總之，人類沒有理由悲觀，但也不能盲目地樂觀。在一定的時間、空間內(nèi)和一定的科學(xué)水平上，人類所擁有的自然資源和環(huán)境容量是有限的，這就是人們通常說的：人類只有一個地球。人們必須十分珍惜這唯一的地球，珍惜有限的自然資源。但是從歷史的角度而言，時空是無限的，人類對自然界的認識能力、開發(fā)能力也是無限的。從這個意義上講人類所擁有的自然資源和環(huán)境容量又是無限的，任何悲觀的論點、停滯的論點、無所作為的論點都是不必要的。我們是自然資源的有限和無限的對立統(tǒng)一論者，是清醒而謹慎的樂觀主義者。這就是我們對全球資源環(huán)境問題所持的態(tài)度。

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