1.温室效应及其影响学术界早已明白大气中的某些气体能有效地吸收太阳能,促能地球表层气温升高,并称之为“温室效应”,当时认为这些都是自然现象。但是目前这些气体(主要是二氧化碳、甲烷和氯氟化碳)正以地球表层超常的速度排放。人们普遍认为,地球表层已不能抵消其影响,温室效应超过了使大气变冷的自然过程。
温室气体使气温升高的速度目前并不太清楚,一般的估计是,近百年来,全球平均地面气温已经升高了 0.3—0.6℃。但各个时段、各个地区上升值不一样。如按 IPCC报告,北半球陆地平均气温上升值 1917年至 1938年超过
0.9℃,此后至 1974年下降了 0.6℃。80年代以来,全球平均地面气温持续升高,1988年、1990年、1991年为近百年来全球平均气温最暖的 3年。倘若人们对温室气体排放不加节制,未来全球平均地面气温将可能以每 10年 0.3℃的速度增温,到下一世纪,当温室气体含量比工业化开始时增加一倍的时候,全球平均气温将比现在升高 1.5~4.5℃,这就超过了一万年来地球平均气温的正常变化幅度。理论上认为,空气中二氧化碳的积累对人体健康并没有直接影响,但由此产生的温室效应促使气温上升过快,从而产生一系列的环境响应则可能超过人类所能接受的范围,造成许多难以预料的后果。因此,加强对气候变暖所产生的全球或区域环境响应的研究成为关键。
全球变暖对降水的影响极其复杂,已有的各种数值模拟或其它方法所给出的结果差异很大甚至相反。对降水影响的估计不同必然导致将来水资源状况的认识。较权威的三维大气环流模式(GCMs)的结论反映出二氧化碳增高将使中纬度降水减少,导致中纬度土壤湿度降低 20%,出于夏季高温时间长而趋于干旱。低纬地区则降水增加。这是一个具有重要经济意义的成果,因为中纬度地区包括北美中西部、我国内蒙古、华北、东北一部分、中亚等地,目前的旱化趋势已经相当明显,倘若将来的降水进一步减少的话,无疑是雪上加霜。但是布迪科、黄秉维等人认为,全球气候变暖将使中纬内陆地区降水增加,而形成“温室天堂”。
由于气温上升,一些地区容易出现极端性的天气现象,干旱洪涝、季节性风暴等灾害将有所增加,森林火灾及病虫害更频繁发生,如 1990年 1月,澳大利亚西南部遭到气温高达 43℃的热浪袭击,引起大面积的丛林火灾。
全球气温变暖对海平面的影响最引人注目。其主要机制是海水表层(0
—100m)受热膨胀、大陆高山冰川融化退缩、格陵兰和南极冰盖的扩张与消融比例关系的变化以及南极洲西部冰盖的解体。Titus根据全球各地区验潮站资料分析,本世纪以来全球平均海平面大约上升了 10—15厘米,上升速率为 0.10~0.15厘米/年。我国从 50年代到 80年代的资料表明,我国近海平均海平面亦处于上升之中。根据过去近百年海面上升值与地表气温上升值推算二者之间的比例关系为 25厘米/度,从而可以粗略估计未来全球变暖可能引起的海面上升幅度。美国环保局 1983年曾根据影响未来海平面变化各种因素的最不保守和最保守估计,提出了 21世纪海平面的高、中、低预测方案,同时又根据未来冰川冰盖对海平面上升贡献的低值估计,进一步确定中值偏高和偏低两个方案(表 3-8)。他们认为未来海平面变化最有可能落在中值偏高和偏低方案之间,这一预测具有较大的权威性。
表 3-8 美国环保局对海平面上升预测值
预测方案高值方案(厘中值方案(厘米)低值方案(厘米)目前趋势(厘米)预测上升值预测年代(年)米)偏高值偏低值 2000 17.1 13.2 8.8 4.8 2.0~.. 3.0 2025 54.9 39.2 26.2 13.0 4.5~.. 6.8 2050 116.7 78.9 52.6 23.8 7.0~.. 10.5 2075 211.5 136.8 91.2 38.0 0.5~.. 14.3 2100 345.0 216.6 144.4 26.2 12.0~.. 18.0
由于全球近海低地平原是世界经济的精华所在,海面上升引起海水入侵,必将给这些地区带来灾难性的后果。如根据美国学者的估计,为了对付海面上升 90厘米,美国沿海城市所需的费用将达 730~1110亿美元。中国学者认为如果下世纪中叶海平面上升 240厘米,中国珠江三角洲就将被淹没 1500平方公里的土地,再加上洪、潮灾和台风,其影响范围将会更大;海平面上升 50厘米以上,荷兰低地的自然排水就极其困难。海平面上升 100厘米, 20%的孟加拉国土将没入海中。上升 200厘米,中国的上海、尼日利亚的拉克斯和意大利的威尼斯都将被淹没。这些都是不容忽视的严重问题。
对全球变暖所造成的结果也有乐观的估计,如二氧化碳增加有利于植物的光合作用;自然带的北移,可使一些作物的分布区扩大等。美国一具有世界水平的专家委员会还认为,全球变暖带来的好处将远远超过它所产生的副作用(表 3-9)。
表 表到 2050年大气层二化碳增加一倍造成的影响
国别气温增长(℃)粮食产量增长(%)水资源增长(%)森林产值增长(%)美国前苏联欧共体中国澳大利亚巴西 2.5 3.0 3.0 2.5 2.5 2.5+ 15+ 40+ 20+ 20+ 25+ 15+ 9 -1+ 6 -1+ 15+ 17+ 10+ 20+ 10 0 0+ 3
资料来源:参考消息,1993年 3月 28日
与温室气体增加同样引人注目的是平流层中臭氧含量的的减产,导致极地臭氧“黑洞”的出现。经过多年监测,黑洞有扩大的趋势。全世界每年约有 10万人死于皮肤癌,其中多数与紫外线有关,平流层中臭氧层每消耗 1%,估计皮肤癌就会增加 2%。
2.森林滥伐森林滥伐是世界各地都存在的普遍现象,在今后相当长的一段时间内难以根本改善。历史上地球的森林总面积达 76亿公顷,19世纪减少到 55亿公顷,1980年则减少到 43.2亿公顷。目前全世界每年损失森林面积 1800至2000 万公顷,如果这种毁灭性的砍伐不加制止,不到 2000年,全世界的森林将丧失殆尽。
森林滥伐在不同地区不同时期表现得特别明显,所造成的影响也特别严重。全世界热带雨林的 40%已经被毁,热带雨林是世界上动植物种类最丰富、组成结构最复杂的生态系统,它的破坏对全球环境造成极为恶劣的影响。非洲萨哈拉地区是全球著名的干旱带,生态结构十分脆弱,而当地的毁林与造林之比为 29∶1,作为生态系统主体的森林被破坏,使整个萨哈拉地区的生态环境加速恶化。包括阿拉斯加以南的北美最大的温带针叶林,正在迅速消失,其速度甚至比南美的热带雨林消失得还要快,严重地威胁着当地的一些特有的鸟类、两栖类和珍花异草的生存。
森林破坏不仅造成巨大的直接损失,而且还能产生严重的环境恶果。它首先可使自然灾害在更大的范围内更加频繁地发生。在大江大河的中上游地区,森林被砍伐,使陡峭坡地上没有保护的表土加速侵蚀,水库淤塞,昂贵的水力发电站工程的使用年限大大缩短,如中国的三门峡水电站。同时引起下游地区的洪水泛滥。近几年来,孟加拉国、印度、苏丹、泰国以及中国相继发生严重的水灾,给灾区人民的生命财产及经济建设造成严重的损失。
森林锐减也能引起干旱或导致干旱加剧。干旱化目前严重限制着许多国家和地区的经济发展。它造成粮食减产,威胁着千百万人民的生命。非洲大陆的森林目前已减少一半,使长达十几年的持续干旱更加严重。干旱使 20 多个国家出现饥荒,夺去了上百万人的生命,成千上万的人背井离乡,1.5 亿人的日常生命受到威胁。
森林是大气中二氧化碳的重要吸收者,森林的减少无疑会减少二氧化碳的吸收,促使温室效应更加明显,全球变暖加快。据研究,整个 80年代的 10年里,因森林减少使大气中增加的碳达 16亿多吨。森林锐减还能加剧全
球业已十分严重的水土流失,使地表土壤失去保护,更容易受到外力的侵蚀,造成越来越严重的土地退化。的 7%,但一半的热带雨林品种栖生于此。从现在热带森林消失的速度来看,将有百万个品种——即地球上所有品种的 20%,到 2000年时消失,其中有许多尚未被人类识别认识的,这将意味着人类可能失去无法计算的种质资源价值。