科技发展对环境的利与弊

【专家解说】：　　气候变化与人类活动 　　什么是气侯变化 　　气候变化是长时期大气状态变化的一种反映。气候变化主要表征大气各种时间长度的冷与暖或干与湿变化。冷与暖或者干与湿相互交替组成了不同的变化周期。但是，这些变化的周期是不严格的，一个周期内前后阶段往往不具有对称性，而且不同周期的长度还可以相差很大。气候变化就是这样一种比较复杂而且是周而复始地准周期变化。 　　气候变化存在着多种不同的周期，气候变化的周期越长，变化的幅度越大。现代资料能分辨出几年周期的气候变化，是研究气候变率的基本资料。历史气候史料能反映几十至几百年的气候变化，是现代气候变化的重要背景。地质资料能反映上万年的气候变化，给出这一期间气候变化的总趋势。地质资料与史料虽然是古代资料，但是它们所反映的气候变化周期对现代气候变化有制约作用。 　　世界上任何事物，要知道它的未来，必先了解它的过去，气候也是这样。研究长时期内的气候变化是十分有意义的。长时期尺度的气候是较短时间气候状态的背景和分析依据。不知道过去的气候变化，就弄不清当前气候的来龙去脉，也就不能认识和评价现在的气候与预测未来的气候。 　　目前，我们比较关心的是近百年来的气候变化。近百年的气候变化已经可以用气象观测数据表示。近百年来全球气候变化最突出的特征是温度的显著变暖。几乎所有的温度观测记录分析都表明，从19世纪末期到20世纪90年代，全球平均温度上升了大约0.6℃，增暖速率为0.5℃／100年。气候的变暖造成世界上许多的冰川消融，甚至消失，全球平均冰川物质平衡为负；近百年全球海平面平均也上升了15厘米，其中一半估计是由于海水的热力膨胀造成的，另一半是由于冰雪溶化造成的,20世纪70年代开始的卫星观测表明，北半球春季和夏季的雪盖面积，从1987年以来已经减少了10%。这些间接的证据也都说明了20世纪气候在变暖。一般说，各地降水大致呈波动状。温度在30～40年代为最暖期，以后下降，到20世纪80年代又升到第二个高温期。 　　我国近百年来的温度变化与世界的平均情况基本相似，30～50年代是温度较高的时期，以后略有回降，到20世纪80年代又上升到一个新的高值。据中国气象局近来的统计资料，从20世纪50年代～80年代间，升温比较明显的是在我国北方，而长江流域和西南各省气温反而有所下降。升温最多的省份是黑龙江（0.7℃）、内蒙古（0.83℃）、北京（0.88℃）、河北（0.84℃）、吉林（0.65℃）、辽宁（0.64℃）、山西（0.65℃）等省（市）；降温最多的是四川（-0.92℃）、湖北（-1.09℃）。因此，近百年我国的温度变化是北方升温趋势明显，南方不明显，有些地方甚至出现降温的情况。 　　人类活动与气候变化 　　人类活动是全球气候系统中的重要成员之一，也是气候变化的一个重要影响因素。人类活动对气候变化的影响以及两者之间的联系，是20世纪70年代以来的热门话题。由于近百年来全球气温有变暖的趋势，同时科学家们又注意到人类向大气中排放的微量气体浓度明显增加，因此，两者之间是否有因果联系等，是各国科学家、公众和政策制定者关注的问题。 　　在人类出现于地球后的数万年发展过程中，绝大部分时间是被动地适应居住环境和相应的气候条件。在此期间，人类并未对环境和气候产生足够大的影响，气候仍在其基本因子的作用下变化着。但在世界工业革命后的200年间，地球上人口剧增，科学技术发展和生产规模的迅速扩大，人类对环境的破坏和对气候的影响越来越大，地球表面及大气的自然状态受到破坏。由于砍伐森林和燃烧矿物燃料，大气中的二氧化碳浓度迅速增加，造成温室效应加剧。20世纪60年以来，氯氟烃等微量气体的增加，又加速了这一过程。同时，由于过渡放牧，破坏原始森林及自然植被改变了地表的物理状况，城市的扩展造成热岛效应，大气污染，平流层臭氧受到破坏使南极臭氧洞扩大。这些都直接或间接改变了气候系统的状况。目前，这种因人类活动造成的气候变化，在数十年到百年时间尺度的气候变化中，其影响程度已可达到和自然因子影响同等的程度。因此，若不加以合理规划和控制，人类活动对气候的影响将日渐加剧，不仅会破坏人类赖以生存的居住环境，还将危及社会的可持续发展。 　　人类活动对气候和环境的影响，许多可以后延数十年乃至上百年，在相当长的时间内难以恢复。如何评价人类活动对气候环境的影响，如何采取有效措施存利去弊，以改善人类居住环境和气候状况，确保社会的可持续发展，便成为摆在人们面前的一个重大问题，也是摆在各国政府面前的一个迫切需要解决的问题。我国处于世界气候脆弱带，全球变暖必将对我国经济和社会发展带来重大影响。 　　人类活动对气候变化的影响 　　人类活动给气候变化带来的影响，不仅直接影响到气候的冷暖与干湿，而且对生态环境、经济贸易仍至国际政治关系产生广泛的影响，同时环境与经济的改变反过来又会影响到气候变化。可以说当前的全球气候变化是迄今人类遇到的一个最复杂的地球系统科学问题之一。世界气象组织主持制定的世界气候影响计划提出了气候对人类影响的十个研究方向：1.人类的健康和工作能力；2.住房建筑和新住宅区；3.各类农业；4.水资源开发和管理；5.林业资源；6.渔业和海洋资源；7.能源的生产和消费；8.工商业活动；9.交通和运输；10.各种公共服务。其中，由于气侯变化而引起的海平面升降、农业和粮食的供给、环境污染、生态系统变化、淡水资源以及人类健康等方面的影响问题最受关注。 　　人类活动引起的温室效应增强，是目前最为重要的全球环境问题之一。在寒冷地区的农业生产中，为使农作物如蔬菜等能够在寒冷气候中正常生长，经常建造玻璃(或透明塑料)房屋，将农作物种植在里面。利用玻璃可以让太阳短波辐射通过的原理，保持白天室内足够温暖的温度。又利用夜晚室内地面长波辐射被玻璃返回地面的原理，继续保持室内夜间温暖的温度。人们称这样的玻璃房屋为温室。大气中有些微量气体，如水汽、二氧化碳、氧化亚氮、甲烷等，能够起到类似玻璃的作用，即大气中的这些微量气体能够使太阳短波辐射的某些波段透过，达到地面，从而使近地面层变暖；又能使地面放射的长波辐射返回到地表面，从而继续保持地面的温度。人们把大气中微量气体的这种作用称为大气中的温室效应，而把具有这种温室效应的微量气体称作“温室气体”。据研究，如果大气中没有这些温室气体，地表平均温度要比现在低33℃。所以这些温室气体的存在，对于在地表形成今天这样适宜生物生存的温度是十分重要的。 　　自从工业革命(1750年)以来，人类由于使用煤炭、石油和天然气等化石燃料，以及加速毁林和破坏草原，大气中温室气体如：二氧化碳、甲烷、一氧化二氮的浓度分别增加了30%，145%，15%(1992年资料)，这些变化主要归因于人类活动。许多温室气体可在大气中存在很长时间(例如，二氧化碳和甲烷可存在几十年到数百年)，具有增温作用。因此，它们将在很长时间内起作用。 　　近百年全球变暖的证据，除气温外，还表现在诸多方面，近几十年的观测记录表明，从地表到对流层低层和中层均存在增暖特征，陆地土壤温度及海洋表层海温也在变暖。另外，探测资料还显示，对流层高层与平流层低层有变冷的趋势。此外，全球大部分陆地区域的日最低温度明显变暖，因此日较差明显减小。近百年全球海平面平均上升了20～30厘米；全球中高纬度冰雪融化，冰川范围向高纬度收缩，尤以北美与欧亚大陆北部最为明显，高山雪线也明显收缩。 　　气候变化与经济和社会发展息息相关。全球变暖对农业生产造成极大危害，在一些农业生产脆弱区，虫害增加和干旱可能造成粮食减产，从而改变粮食贸易格局。此外，全球变暖对自然地球生态系统影响也十分明显，由此造成的社会经济后果将非常严重，特别是对于生态脆弱区。这些地区的社会经济发展严格依赖于自然生态系统，生态系统的改变，将对粮食、燃料、医药和建筑材料等产生影响，危及人类生存。 　　全球变暖对水循环的影响，在脆弱的干旱与半干旱地区更加明显。例如，我国的干旱和半干旱地区近50年来有明显变干的趋势，一些河流和湖泊已经干枯。全球变暖将可能使华北地区变暖变干，造成该地区干旱加剧，水资源更加短缺。水循环变化，将改变农业、生态系统和其它方面的用水方式，这将对本已处于干旱状态的区域(如非洲撒哈拉地区)的农业和水力发电等造成严重后果。一些对水资源脆弱和敏感的地区，将可能承受不了这种压力。 　　全球变暖及相应的一系列气候变化，对人类健康也会有直接或间接的影响。研究表明，随着全球变暖，夏季高温日数将明显增加，心脏病和高血压病人犯病和死亡率都将增加。气候的急剧变化，如寒潮爆发或春季强冷空气的入侵等，对人的健康会有影响，尤其是一些病人和体弱的人群。全球变暖引起的病虫害增加和细菌繁殖，对人类健康的危害极大。例如高温与高湿可能造成蚊蝇孳生，导致霍乱病、疟疾病和黄热病等发病率增加。高温与干旱可能导致一些传染病增加，这在人口聚集区危害更大。温度和降水的变化，可能从根本上改变病媒传染的疾病和病毒性疾病的分布，使其移向较高纬度地区，令更多人口面临疾病危险。许多发展中国家由于医疗设备和药物条件较差，而面临更大威胁。 　　全球变暖造成冰雪大量融化和海水热膨胀，将加快海平面上升，改变海洋环流和海洋生态系统，对社会经济造成重大损失。全球海平面上升将直接危及到低岛屿、低海岸带，及地势低洼地区和国家，许多城市坐落在海岸附近，那里人口密集，工农业发达。海平面上升，海水可能淹没农田，污染淡水供应，还可能改变海岸线。 　　全球变暖将对人类居住环境、能源、运输和工业等部门产生影响。人类居住环境对于发展迅速的气候变化的潜在响应是脆弱的，世界上一些三角洲地区对海平面升高的响应很脆弱，这包括埃及的尼罗河三角洲、孟加拉国的恒河三角洲、中国的长江和黄河三角洲、中印半岛的湄公河三角洲、南美的亚马逊河三角洲、美国的密西西比河三角洲等。海面上升、海水入侵，还将使巴西、阿根廷和中国等国家沿海人口密集的工业区经济蒙受极大损失。海面上升：降淹没耕地，迫使人口大规模迁移，同时还会影响渔业生产。 　　气候变化的适应对策 　　我们只有一个地球，它是我们共同的家园，保护人类赖以生存的地球环境，是世界各国人民共同关心的问题。气候变化影响着人类的生存环境和社会经济的发展，人类活动反过来又影响到气候变化。因此，人类活动、气候变化与环境变化之间，存在着相互作用和相互反馈的复杂过程，涉及到多学科的交叉；有关气候变暖及其影响等问题的解决，需要多学科的科学家、管理人员以及政府官员的共同参与。气候与环境问题无国界，世界各国只有积极参与，全球采取步调一致的行动，正确处理好资源、环境与发展问题，才能够通过几代人的不懈努力，最终实现人类的可持续发展。 　　面对全球变暖的形势，目前我们采取的对策主要有以下三个方面： 　　第一是减少目前大气中的二氧化碳。在技术上最切实可行的是广泛植树造林，加强绿化；停止滥伐森林。用阳光的光合作用大量吸收和固定二氧化碳。其他还有利用化学反应来吸收二氧化碳的办法，但在技术上都不成熟，经济上更难大规模实行。 　　其次是适应，这是无论如何必需考虑的问题。所以除了建设海岸防护堤坝等工程技术措施防止海水入侵外，有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种，以适应逐步变化的气候。例如日本北部就因为夏季过凉，过去并不种植水稻，或者产量很低，但是由于培育出了抗寒抗逆品种，现在连最北的北海道不仅也能长水稻，而且产量还很高。由于气候变化是一个相对缓慢的过程，只要能及早预测出气候变化趋势，是能够找到适应对策并顺利实施的。 　　另外是削减二氧化碳的排放量。1992年巴西里约热内卢世界环境与发展大会上，各国首脑共同签署的《气候变化框架公约》要求，在2000年发达国家应把二氧化碳排放量降回到1990年水平，并向发展中国家提供资金，转让技术，以帮助发展中国家减少二氧化碳的排放量。因为近百年来全球大气中的二氧化碳绝大部分是发达国家排放的。发展中国家首先是要脱贫、要发展。发达国家有义务这样做。但是，由于公约是框架性的，并没有约束力。而且削减二氧化碳排放量直接影响到发达国家的经济利益，因此有些发达国家不仅没有减排，甚至还在增排，2000年根本不可能降到1990年水平。在1997年12月11日结束的联合国气候变化框架公约缔约方第三次大会上(日本京都会议)，发展中国家和发达国家展开了尖锐紧张的斗争。最后发达国家做出让步，难产的《京都议定书》终于得到通过，议定书规定，所有发达国家应在2010年把6种温室气体(二氧化碳、一氧化二氮、甲烷和三种氯氟烃)的排放量比1990年水平减少5.2%。这虽与发展中国家的要求，到2010年减少15%，到2020年再减少20%的目标相差很大，但毕竟这是一份具有法律约束力的国际减排协议。