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《科学大众》

开博时间:2016-07-01 14:43:00

创办于1937年,是我国创刊最早、影响最大的科普刊物之一。现由江苏省科技厅主管、江苏省科协主办。70多年来,杂志秉承“科学大众化、大众科学化”的宗旨,矢志不渝地为提高中华民族特别是青少年科学素质服务,影响了一代又一代中国人,得到了毛泽东、周恩来等党和国家领导人的肯定。

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气温升高,恶果向人类袭来

2008-12-01 19:31:37

  世界自然基金会在报告中指出,如果不采取措施,全球气温将在2026年到2060年之间,攀升到比工业化之前高2摄氏度的水平,这将全球气候带来致命性的干扰。后果是海平面上升,在更多地区引发水灾;风暴或旱灾出现的频率将增加;此外,一些生物品种将会灭绝。

  也有科学家断言,气候变暖的速度会比我们预期的更快,后果也将比我们原先估计的更加严重。今天,我们已经在经受气温升高带来的恶果。

  冰川消融 海面上升

  世界自然基金会在一份报告中说,北极冰层的融化速度或许会比大部分气候变化研究得出的结论还要快。该组织称,格陵兰岛和整个北极地区的冰层正在后退,“其速度比以往任何专家评估报告预测的快得多”。

  数据表明,格陵兰岛的冰盖正在快速缩小,这可能会加剧全球海平面的上升,其速度将比以往的估计快得多。北极地区的变暖不仅会缩小北极地区多年海冰的面积,而且还会减少它的厚度,使它更可能会在夏季解冻。


在印尼1.8万个岛屿中,约2 000个将在30年内被海洋吞噬

  目前,气候变化已影响到北极地区生态的方方面面,其中包括该地区的海洋、海冰、冰盖、雪和永久冻结带。北极地区冰面的迅速融化可能会导致沿海地区受到侵蚀,影响当地土著居民的生计和海洋生物,并且由于出现了新的、以往无法通行的海上通道,该地区的矿产和其他资源更容易被获取。

  除在北极,全球大部分的冰川都在融化。比如,新西兰最长的冰川——塔斯曼冰川正以每年超过500米的速度后退。

  新西兰梅西大学冰川学家马丁·布鲁克说,塔斯曼冰川融化的水流入了一个湖中,这个湖35年前才开始形成,现在已经有7千米长,2千米宽。20年后,这个湖的长度可能会增加1倍以上,达到16千米。塔斯曼冰川过去有29千米长,根据现在的测量结果,它已经缩短至23千米。如果气温持续升高,塔斯曼冰川将很难维持下去。


2004年,飓风“卡特里娜”袭击新奥尔良

  同时,联合国一份报告指出,到21世纪30年代,全球变暖可能会使非洲发生更多的饥荒,并使大部分喜马拉雅冰川融化。一些令人沮丧的预测认为,世界海拔最高的喜马拉雅山脉上的冰川将融化殆尽,这将对数亿人造成影响。科学家预计:“如果保持目前的变暖速度,喜马拉雅冰川可能会快速消失,将从目前的50万平方千米下降到21世纪30年代的10万平方千米。

  冰川融化,导致海平面升高,而海平面升高将会对孟加拉国和某些岛国造成灾难性影响。同时,由于干旱,包括撒哈拉以南非洲各国和亚洲国家在内的地区可能会经受最为严重的破坏,将会有更多人加入到饥民的行列。

  海面上升 淹没家园

  在英国各地,估计可能发生的海平面上升和风暴肆虐使一些危险的沿海地区不再值得保护。专家们认为,这些都是全球气候变暖造成的。

  专家们指出,海岸后退是世界各地都面临的一场危机。

  印度尼西亚环境部长预测,在该国约1.8万个岛屿中,约2 000个岛屿将在30年内因气候变化而被海洋吞噬。

  地势低的孟加拉国经常受水灾、飓风和旋风的肆虐。其环境部长说,如果关于海平面上升的预测是正确的,那么有500万居民可能不得不离开家园。

  随着海平面上升可能淹没其家园,地势低的南太平洋国家要求岛民为彻底迁移做准备。

  随着气温上升,北极和南极的冰层融化,美国加利福尼亚及其世界著名的海滨胜地正做好应对沙滩被侵蚀、海滨住宅被淹没的准备。海平面上升加上风暴变强也可能淹没纽约的许多低矮社区。在纽约,五个行政区中有四个在岛上。

  像2004年吞噬新奥尔良的“卡特里娜”飓风那样的悲剧,让一些科学家相信,更强的风暴是不可避免的。过去100年里,美国路易斯安那州已经失去了超过3 200千米的海岸。与此同时,堤岸在下沉,障壁岛受到侵蚀,科学家们担心,海平面上升将淹没许多低洼地区。

  由于全球气候变暖,英国、荷兰、意大利和美国等国正重新估计其防卫计划。

  在意大利,国家和地方官员批准了一项建设活动水坝以拯救威尼斯免遭潮水侵袭的计划。


威尼斯建设防洪闸门以缓解海潮影响

  威尼斯在好几个方面受到水的威胁。这座城市正迅速下沉,亚得里亚海的海平面在上升,海潮越来越高,著名的圣马可广场经常洪水泛滥。关于如何挽救威尼斯的争论已持续了几十年,最终结果是2003年政府批准了建设防洪闸门以缓解海潮影响的计划。这项以《圣经》人物摩西命名的计划要求在威尼斯附近的海床设置带铰链的闸门。当高潮威胁威尼斯城的时候,这些闸门可以上升并竖立起来。

  113个国家的科学家在巴黎曾发布报告称,他们确信全球变暖是人类造成的,并预测,不管人类如何控制污染,气温升高和海平面上升都将“持续好几个世纪”。到本世纪末,气温会上升1.1~6.4℃。海平面会升高18~58厘米。如果最近令人意外的极地冰层融化持续下去,那么海平面还可能再升高10~20厘米。

  荒漠化成全球危机

  全球变暖,正在让世界上的干旱土地越来越多,而且在未来几年,数百万人可能因此背井离乡。


荒漠化加剧

  专家警告说,全球气温升高可能给几十个已经面临水资源压力的国家在降雨分布、融雪溢流、河流流量等方面带来严重影响。在全球60亿人口中,有将近1/5的人受到荒漠化的直接或者间接威胁。除了非洲的主要地区以及阿根廷、巴西和智利等国的大片地方,中国、印度、巴基斯坦、中亚和中东也是荒漠化的主要受害地区。

  荒漠化并不一定意味着沙漠面积的扩展。一个更微妙,然而却更大的问题是所谓的干旱地区的土地退化,这些地区降水量少、蒸发量大,它们占世界可耕地面积的40%以上。

  政府间气候变化问题研究小组估计,到2080年,面临饥饿威胁的人口将增加8 000万到2亿。

  《联合国防治荒漠化公约》说,全球52亿公顷农业干旱地区中的大约70%已经退化,或正受到荒漠化的威胁。该公约认为,与1990年时相比,非洲到2025年可能失去2/3的可耕地面积,而亚洲的可耕地面积可能减少1/3,南美可能减少1/5。同时,严重的干旱和水资源消耗已经让美国将近1/3的土地受到荒漠化的影响。而西班牙也面临着同样的局面,连年的夏季干旱、不计后果的开发和用水,已经严重影响西班牙南部地区。

  岛国更易遭暴雨袭击


低地岛国马尔代夫

  海洋吸收温室气体造成的海水酸化,导致海中大陆架的珊瑚礁大量死亡,而这会造成低地岛国,如基里巴斯和马尔代夫更容易为暴雨所侵害。

  目前地球大气中的二氧化碳含量已达65万年来甚至是2 300万年来最高的水平,其中约有一半溶解在海水里,这就给海洋带来酸化的问题。海洋酸化最终会造成某些生物,如珊瑚虫和海星难以生成外壳和骨骼。

  南极生态与气候合作研究中心科学家小组提交的报告说,如果海洋酸化使得形成礁石的珊瑚和藻类结构弱化,热带岛屿会更容易受到暴雨和飓风袭击。

  该报告说,到2100年,预计一些珊瑚礁会荒芜,珊瑚礁的石灰化程度也会减低。如果酸化程度继续增加,南太平洋的基里巴斯和印度洋的马尔代夫会更容易遭受热带暴雨袭击。

  海洋酸化也影响到南大洋的冷水海洋生物,在太平洋北美大陆架已经发现了这种迹象。报告说,对将会扩散到全球大洋的海水酸化来说,南大洋是生物地球化学的“预警器”。

  海洋是二氧化碳排放的主要接收库,它已吸收了自工业化以来人类活动所产生的二氧化碳总量的48%。

  环境难民全球流亡

  环境难民是指因生存的自然环境日益恶化而不得不离开家园的人。据联合国预测,因生存环境不断恶化,5年内全球至少产生5 000万环境难民。有机构预测,到本世纪末环境难民的人数将达2亿。

  世界卫生组织最近就环境与公众健康关系进行的研究显示,全球变暖每年直接导致大约15万人死亡,500万人患病。许多贫困国家的疾病都与气候有关。如在秘鲁,由于厄尔尼诺现象,患腹泻的人增加。在南亚国家,患登革热的人逐年增多。在完全依靠生态环境生存的太平洋岛国图瓦卢,由于海水浸泡土地,农田盐碱化严重,收成减少。

  海平面升高、洪水爆发、土地干旱、荒漠化……将迫使成百上千的人背井离乡。

  危机重重的马尔代夫 拥有860平方千米和30万居民的印度洋马尔代夫群岛是世界著名的旅游胜地。每天都有大批外国游客来到这里住进五星级的宾馆。在马尔代夫的GDP中,70%来自于旅游业。也正是由干旅游业的繁荣,致使当局不断斥巨资用于建设新的水上酒店。但在旅游业带给马尔代夫丰厚的经济回报时,人们开始怀疑,当小岛式酒店越建越多,破坏了海水里珊瑚的生存空间后,游客是否还能像现在这样趋之若鹜。

  当旅游业日益发达的时候,另一些额外支出也摆在了人们面前,即从其他未开发的岛上运送沙子来填满游客热衷前往的海滩。

  马尔代夫环境调查中心负责人说:“10年来,海平面已升高了5厘米,我们预测到2050年还将上升25厘米。但如果气温继续升高情况还将更糟,因为那将直接威胁到珊瑚的存活,作为天然屏障的珊瑚礁也会因此受到破坏。”


日渐萎缩的乍得湖

  缩小90%的乍得湖 位于乍得、尼日尔、尼日利亚和喀麦隆交界处的乍得湖是非洲第四大淡水湖,但其干涸速度着实令人担忧——50年来,乍得湖的面积已经缩小了90%!如今,尼日尔已经失去了与乍得湖的交界点。常年干旱巳经导致大批居民成为环境难民,因为他们必须改变以往以捕鱼为主要来源的生活方式,转而发展农业。

  50年前,乍得湖平均水深6米,现在不足1.5米。渔民被迫迁往陆地。居住在湖口地区的居民有2 200万,其中30万直接依靠乍得湖的自然资源而生活。乍得湖流域委员会几年前就提出,在中非共和国乌班吉河至沙里河之间开凿一条长300千米的运河,将乌班吉河的水引人乍得湖。


被淹没的图瓦卢

  被淹没的图瓦卢 位于太平洋的群岛国家图瓦卢当局,已经启动了一项寻找土地安置其1.2万因海平面升高而被迫迁移的居民的计划。2002年,图瓦卢总理恳请澳大利亚和新西兰政府,在一旦图瓦卢被淹没在海水中时,能为他们的国民提供居所。新西兰与图瓦卢已签订协议,向图瓦卢人提供工作签证。此外,还有组织开始研究在斐济岛附近购买岛屿安置图瓦卢人的计划。

  图瓦卢位于澳大利亚与夏威夷之间,由9个环状珊瑚礁岛群组成,是受全球气候变暖影响最严重、也最知名的地区。图瓦卢制高点海拔仅为5米,随着这里一点点被海水淹没,图瓦卢即将消失在海水以下。

  其他一些岛国,如库克群岛和马绍尔群岛以及低海拔国家,如孟加拉国等也都在遭受严重的生态危机,海平面只要升高1米就会淹没一半良田。在太平洋上的另一岛国瓦努阿图,一个位于沿海地区的村落,就不得不往更高的地区迁移,因为他们的村庄正在逐渐被海水淹没。这一切都是大自然向人类发出的严重警告。

  农业面临新危机

  科学家说,如果农民认为连生产出足够的大米、小麦和其他粮食都已然不易,全球气候变暖还将使他们在寻求粮食增产方面面临全新的挑战。

  在一个气候不断变暖且不断受旱涝等极端天气困扰的世界上,农民必须改变作物管理方式,种植生命力更强的作物品种,并准备不断改变作业方式。


在温暖的环境下,昆虫数量及种群会快速增长,危及农业

  研究显示,温度升高会使作物产量减少,特别是在大量出产稻米的热带地区。

  污染是另外一种威胁。臭氧可能削减作物产量。臭氧是燃烧矿物燃料产生的污染物与光发生作用后在地球表面产生的一种物质。大气中的臭氧含量越高,破坏性越大。北半球的臭氧问题越来越严重,预计臭氧在导致粮食减产方面给农民造成的损失有数十亿美元之多。

  在低纬度地区,即使气温稍微升高一二摄氏度,都有可能导致作物减产。在中高纬度地区,气候较为凉爽,如果当地气温升高幅度不超过3摄氏度,再加上空气中含有较多的二氧化碳,那将有益于粮食作物增产,但前提是有足够的水源。但是,当地气温一旦升高3摄氏度以上,就会影响到作物产量。

  研究显示,二氧化碳含量高本身会增加大米和小麦的产量,但气温高和缺水带来的压力就使得这点好处荡然无存。

  同时,气温升高,昆虫骤增,活动范围更加广泛,对农业是一种潜在的威胁。

  研究发现,在温暖的环境中,昆虫的种群及数量将会快速增长,它们经过更快地新陈代谢后会加速繁殖。

  葵花螟是一种淡红色的小虫,它成片地蛀蚀葵花籽。在我国内蒙古,尽管历年都会发生葵花螟虫害,但都是比较小范围。然而就在最近两年,内蒙古等地的葵花开始大面积发生葵花螟虫害。


为了适应觅食地消失,湿地缩小等现实,鸟类开始改变迁徙习惯和路线

  热带海底出现荒漠

  荒漠不仅盘踞在陆地之上,由于气候变暖,它也正在向海底扩张。这种情况要归咎于大片海底区域的氧气浓度降低,使许多海洋生物难以生存。德国基尔大学教授洛塔尔·斯特拉马领导一组科学家证明了这个环境灾难的真实性。

  斯特拉马和他的同事对海洋的热带地区近50年来的氧气浓度进行了测算。他们通过这种方式确定了大洋中的缺氧区域。具体而言,他们证实位于赤道太平洋海域和热带大西洋海域300~700米深的水层中,每千克海水的氧气浓度每年减少0.09~0.34微摩尔。

  氧气浓度对海水和空气之间的流动非常敏感,因此溶解在海水中的氧气很适合作为了解海洋在气候变化中的作用的参数。研究人员说:“大型海洋生物在每千克海水中氧气低于60至120微摩尔的情况下会承受严重压力或死亡。”

  据斯特拉马及其研究小组介绍,这不是第一次发生海洋氧气浓度降低的情况。白垩纪就曾出现过这种变化。2.51亿年前甚至出现过一个时期,其间海洋中完全不含氧气。有趣的是,在同一时期的大气层中二氧化碳浓度非常高,而且在陆地上和海洋中部出现了大规模的物种灭绝。

  由于研究人员掌握的历史数据非常有限,所以此次研究并非易事。不过现在一些浮标已被放置在海洋中,它们能够提供有关全球海洋中氧气概况的宝贵资料。

  物种灭绝高速公路


季节性食源减少危及王企鹅

  随着气温的升高,将要灭绝的物种数量会增加,正如在气温升高之际,挨饿、缺水或受洪灾影响的人们会增加一样。一些科学家把这种预测称为“物种灭绝高速公路”。

  维多利亚大学气象学家安德鲁·韦弗说,从不同升温幅度得出的这些结论是“一条物种灭绝高速公路,但在这条公路上有许多岔路口。这是一条通往物种灭绝的公路”。

  如果气温再升高1.8摄氏度,世界物种的20%至30%将有灭绝的危险。

  走向绝路的王企鹅 法国科学家的一份研究报告说,全球气候变暖可能导致南极的标志——王企鹅——正在走向灭绝。研究者对王企鹅的主要繁殖地区进行长期跟踪调查后发现,当厄尔尼诺现象令南大洋的温度轻微上升时,导致了王企鹅的存活能力显著下降。如果未来几十年内气温将持续上升的话,王企鹅将面临灭绝的危险。

  王企鹅生活在南印度洋的南极大陆边缘地带,估计约有200万繁殖对。与众不同之处在于,王企鹅的一个繁殖周期——从求偶、产卵、孵化到哺育幼雏——要花费整整一年时间。如此漫长的繁殖期跨越了南极洲的冬季和夏季,意味着在孵化和哺育幼雏期间,如果出现季节性食源减少将对王企鹅造成严重影响。它们的主要食物是小鱼和乌贼,后两者则以吃磷虾为生。而磷虾这种微小的甲壳类动物对于温度上升极为敏感。

  科学家计算得出,海面温度升高仅仅0.25摄氏度就会导致一只成年王企鹅的存活机会下降9%。

  珊瑚遭毁灭性破坏 一个国际研究小组发现,全球变暖导致海洋温度升高,对珊瑚和鱼类造成的影响比原先想象的严重,这种影响是长期性的和毁灭性的。科学家分别在1994年和2005年对塞舌尔群岛的21个地点、5万平方米范围内的珊瑚礁进行了调查,结果发现1998年发生的全球变暖现象使印度洋表面温度上升到空前水平,塞舌尔的珊瑚90%以上因此被杀死,大部分珊瑚礁和海洋生物可能已永久消失。

  珊瑚消失使多种海洋生物失去食物和栖身场所。2005年被调查区域的珊瑚覆盖率平均只有7.5%,有4个鱼种可能已灭绝,6个鱼种数量已经相当少。鱼种多样性在受影响严重的区域减少了50%,生物多样性降低导致生态系统更加脆弱和不稳定。报告还指出,小鱼数量下降比大鱼更快,这对食物链有着更持久的影响,这种影响随着时间的推移将变得更严重。

  鸟类改变迁徙模式 迁徙专家说,变化无常的天气使鸟类迷失了方向,为了适应暖冬、觅食地消失和湿地缩小的现实,鸟类正在改变迁徙习惯和路线,不适应变化就有灭绝的危险。如果鸟类过早或过晚到达觅食地,它们就得忍饥挨饿。

  鸟类通常以昆虫、浮游动物或鱼为食。在北方,一些鸟类已经停止集体迁徙,当寒冷的冬天袭来时,它们的生命将受到威胁。

  《迁徙物种公约》的执行秘书罗伯特·赫普沃思说:“适应了数千年环境变化的物种现在不得不以极快的速度适应迅速升高的温度。”报告指出,作为许多物种繁殖地的北极永久冻土带和苔原带正在融化。海平面即使上升幅度不大,也会淹没鸟类觅食的湿地。沙漠正在扩大,鸟类迁徙途中休息地之间的距离因此变得更远。

  恶劣天气影响交通

  全球气候变化可能带来一系列交通问题。比如公路、铁路和机场跑道被洪水淹没。

  以矿物燃料为动力的现代交通是气候变化的主要原因,但交通也很容易受到气候变暖的影响。

  首先,海平面上升可能使沿海人口稠密地区的公路、管道和机场受损。比如,美国某些最繁忙的机场——包括纽约拉瓜迪亚机场——都建在较低的沿海地区,很容易因为海平面上升被淹没。

  其次,在天气异常炎热,气温极高时期,桥梁接缝处的热膨胀将受到影响,路面迅速老化。在极热天气下,铁轨可能变形,公路表面的沥青可能变软。而这种天气越来越频繁。

  此外,北极变暖很可能使永冻土融化,也就是说,上面修建的交通设施可能下沉,包括公路、铁轨路基、跑道地基、桥梁支撑物和管道(比如穿越阿拉斯加的管道)等。

  同时,剧烈降水可能增加,导致更多与天气有关的交通延误或交通中断,包括疏散通路被洪水淹没。全球气温升高还可能导致更频繁的强飓风,使空中交通中断和紧急疏散等情况频繁发生,并使公路和铁路上出现更多物体碎片,引发更多的交通事故。强风暴使基础设施瘫痪的可能性增加。海浪和风暴可能对港口造成不利影响。

  当然,随着气温升高,运输季可能延长,可能出现更多的不冻港,使海路运输延长。如美国人一直试图开辟的从大西洋到太平洋的“西北航道”,随着北极冰融化,这条航线终于通航了。

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