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全球大氣環(huán)境問題（二）全球變暖－溫室效應(yīng)
1、溫室效應(yīng)的概念
大氣中的許多組分如CO2、CH4等，對長波輻射有特征的吸收光譜，像單向過濾器一樣，可以阻止地面向外輻射紅外光，從而把能量截留在大氣中，使大氣溫度升高的現(xiàn)象，叫溫室效應(yīng)。能引起溫室效應(yīng)的氣體就叫溫室氣體。大氣中的痕量溫室氣體，除了CO2、CH4，還包括N2O、NO2、O3、CO和CFCS等。
大氣溫室氣體增加的原因：主要是，20世紀(jì)以來世界人口的劇增，特別是城市人口增加更快，使人類的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)向自然環(huán)境排放的溫室氣體越來越多。比如工業(yè)上煤、石油、天然氣等能源的利用量不斷增加，使大氣中溫室氣體的含量不斷增加，近200年來，CO2增加了25%，CH4增加了一倍，N2O和NO2增加了19%，CFC以前在大氣中根本就沒有，它是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)中出現(xiàn)的一類的化合物。另外是，人類活動改變了溫室氣體的源和匯，生態(tài)環(huán)境的破壞，大量砍伐森林，破壞植被，直接減少了CO2等溫室氣體的匯；另外，過多的開墾農(nóng)用土地和發(fā)展畜牧業(yè)又增加了CO2 和NOX等的源。例如，水稻在生長過程中和反芻動物在消化過程中都會排放大量的CH4；作物秸稈在燃燒時可產(chǎn)生CO2 和NOX；最新的研究還證明，作物在生長過程中也排放多種微量有機(jī)化合物，這些有機(jī)物中有些也屬于溫室氣體。
2、全球變暖對人類的影響
全球變暖勢必對人類生活產(chǎn)生影響，這種影響究竟有多大還有待進(jìn)一步研究，但初步的研究成果是值得注意的。
1) 沿海地區(qū)的海岸線變化
全球變暖會使海平面上升，使沿海地區(qū)受到威脅，沿海低地有被淹沒的危險(xiǎn)，如“水城”威尼斯，低地之國“荷蘭”等。海拔稍高的沿海地區(qū)的海灘和海岸也會遭受侵蝕，需耗費(fèi)巨資修建海岸維護(hù)工程。另外，還會引起海水倒灌，洪水排泄不暢、土地鹽漬化等后果。航運(yùn)、水產(chǎn)養(yǎng)殖也會受到影響。
2) 氣候帶移動
氣候帶移動包括溫度帶的移動和降水帶的移動。
氣候變暖會引起溫度帶的北移。溫度帶移動會使大氣運(yùn)動發(fā)生相應(yīng)的變化，全球降水也會將改變。一般來說，低緯度地區(qū)現(xiàn)有雨帶的降水量會增加，高緯度地區(qū)冬季降雪也會增多，而中緯度地區(qū)夏季降水將會減少。
氣候帶的移動會引起一系列的環(huán)境變化。對于大多數(shù)干旱、半干旱地區(qū)，降水的增多可以獲得更多的水資源，這是十分有益的。但是，對于低緯度熱帶多雨地區(qū)，則面臨著洪澇威脅。而對于降水減少的地區(qū)，如北美洲中部、中國西北內(nèi)陸地區(qū)等，則會因?yàn)橄募居炅康臏p少，變得更干旱，造成供水緊張，嚴(yán)重威脅這些地區(qū)的工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人們的日常生活。氣候帶移動引起的生態(tài)系統(tǒng)改變也是不容忽視的：據(jù)估計(jì)，氣候變暖將使森林所占土地面積從現(xiàn)在的58%減到47%，荒漠將從21%擴(kuò)展到24%；另一方面，草原將從18%增加到29%，苔原將從3%減到零，又使人類增加了可利用的土地。
氣候變暖對農(nóng)業(yè)的影響可以說有利也有弊。雖然變暖會使高緯度地區(qū)生長季節(jié)延長，有些干旱、半干旱地區(qū)降雨可能增多，CO2的增多能促進(jìn)作物生長，但是，作物分布區(qū)向高緯度移動，有時可能移到現(xiàn)在土壤貧瘠的地區(qū)。對于生產(chǎn)力水平低，糧食儲備少的國家，其農(nóng)業(yè)生產(chǎn)系統(tǒng)對氣候變化敏感性大，如果氣溫升高而降水不增加或增加很少，則有可能使干旱加劇，連續(xù)長時間的干旱勢必對這些國家造成嚴(yán)重災(zāi)害。另外，高溫悶熱天氣也會使病蟲害變得更嚴(yán)重。
3) 全球氣候變暖對中國的影響
中國有關(guān)部門及科學(xué)界對全球氣候變暖對中國環(huán)境的影響做了多方面的論證和評估。
（1）氣候變暖使中國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不穩(wěn)定性增大。自60年代以來，我國地面附近溫度變化與北半球氣溫變化趨勢基本一致。一方面升溫可延長作物有效生長期，提高作物光合作用，使農(nóng)業(yè)增產(chǎn)。另一方面，由于地表水蒸發(fā)量增大，會加重中國華北和西北的干旱、沙化、堿化及草原退化等危害、東南沿海地區(qū)的臺風(fēng)頻率和強(qiáng)度可能增加，農(nóng)業(yè)病蟲害增加。
（2）海水平面上升使中國沿海經(jīng)濟(jì)發(fā)展受到威脅。中國的黃河、長江、珠江三大三角洲，以及相當(dāng)廣泛的平原低地，都是中國經(jīng)濟(jì)密集和發(fā)達(dá)地區(qū)，海水平面上升將對其產(chǎn)生嚴(yán)重后果。據(jù)估計(jì)，如果海水平面上升的情況發(fā)生，中國第三大城市天津市的70%人口，80%的工業(yè)產(chǎn)值將受到威脅，一些大化工廠、大電廠、大鹽場、大油田也將受到損害。其農(nóng)業(yè)也會因海水入侵、土壤鹽漬化加重、排水困難而受到損害。
（3）全球氣候變暖還會對中國生物多樣化產(chǎn)生影響。氣候變暖使生物帶、生物群落緯度分布發(fā)生變化，使部分動植物和高等真菌等物種處于瀕臨滅絕、變異的境地。
3、控制全球變暖的綜合對策
發(fā)達(dá)國家是溫室氣體的主要排放國，這些國家應(yīng)采取有力措施限制溫室氣體的排放，同時減少向發(fā)展中國家轉(zhuǎn)讓有利環(huán)境的技術(shù)的障礙。發(fā)展中國家也有責(zé)任避免重復(fù)工業(yè)化國家所走過的道路，選擇持續(xù)發(fā)展所需要的、與環(huán)境相協(xié)調(diào)的技術(shù)。
控制溫室氣體劇增的基本對策有：
1) 調(diào)整能源戰(zhàn)略
當(dāng)今世界各國一次能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)均以礦物燃料為主，全球礦物燃料消費(fèi)量占一次能源消費(fèi)總量的87%，燃燒礦物燃料每年排入大氣中的CO2多達(dá)50億噸，并以每年平均0.4%的速度遞增。因此，在保持經(jīng)濟(jì)增長的情況下，若想抑制CO2排放量，必須大幅度地引進(jìn)清潔能源并大力推行節(jié)能措施。
調(diào)整能源戰(zhàn)略可以從提高現(xiàn)有能源利用率，以及向清潔能源轉(zhuǎn)化等著手。
提高現(xiàn)有能源利用率，減少CO2的排放可以采取以下幾個措施：
?。?）采用高效能轉(zhuǎn)化設(shè)備，如電熱共生產(chǎn)系統(tǒng)，或可調(diào)速電動機(jī)；
?。?）采用低耗能工藝，如新法煉鋼可節(jié)能1/2；
?。?）改進(jìn)運(yùn)輸，降低油耗；
?。?）推出新型高效家電；
?。?）改進(jìn)建筑保溫；
?。?）利用廢熱、余熱集中供暖，可節(jié)能30%；
?。?）加強(qiáng)廢舊物資回收利用。
能源消耗轉(zhuǎn)化是指從使用含碳量高的燃料（如煤），轉(zhuǎn)向含碳量低的燃料（如天然氣），或轉(zhuǎn)向不含碳的能源，如太陽能、風(fēng)能、核能、地?zé)崮堋⑺?、海洋能發(fā)電等。這些選擇將使我們向減少CO2排放的方向邁進(jìn)。
2) 綠化對策
目前熱帶雨林年損失1400萬公頃，每年從空氣中就少吸收4億噸CO2，為了抑制CO2增長，應(yīng)大面積植樹造林。林地可以凈化大氣，調(diào)節(jié)氣候，吸收CO2，每公頃森林年凈產(chǎn)氧量為：落葉林16噸，針葉林30噸，常綠闊葉林20－25噸，而消耗CO2為上述值的1.375倍。因此，造林10公頃，即每年世界凈增林地5000萬公頃，20年后新增林地將可以吸收CO2約200億噸，達(dá)到阻滯CO2增長的目的。
3) 控制人口，提高糧產(chǎn)，限制毀林
不發(fā)達(dá)國家人口失控和發(fā)達(dá)國家無節(jié)制消費(fèi)及短期行為是造成溫室災(zāi)害的重要原因之一，從而要在全球推行控制人口數(shù)量，提高人口素質(zhì)，使人口發(fā)展與環(huán)境和經(jīng)濟(jì)相適應(yīng)。解決第三世界的糧食問題，應(yīng)依靠農(nóng)業(yè)技術(shù)進(jìn)步，發(fā)展生態(tài)農(nóng)業(yè)，走提高單產(chǎn)之路，摒棄毀林從耕的落后農(nóng)業(yè)生產(chǎn)方式。
4) 加強(qiáng)環(huán)境意識教育，促進(jìn)全球合作
缺乏環(huán)境意識是環(huán)境災(zāi)害發(fā)生的重要原因，為此，應(yīng)通過各種渠道和宣傳工具，進(jìn)行危機(jī)感、緊迫感和責(zé)任感的教育。使越來越多的人認(rèn)識到溫室災(zāi)害已經(jīng)能開始，氣候有可能日益變暖，人類應(yīng)為自身和全球負(fù)責(zé)，建立長遠(yuǎn)規(guī)劃，防止氣候惡化。
上述環(huán)境污染是沒有國界的，必須把地球環(huán)境作為整體統(tǒng)一考慮、合作治理，認(rèn)真對待地球變暖問題，否則各國的發(fā)展進(jìn)步都是無法實(shí)現(xiàn)的。
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環(huán)境知識