环境与化学研究性学习资料.docx

上传人:b****5 文档编号:14308095 上传时间:2023-06-22 格式:DOCX 页数:30 大小:66.77KB
下载 相关 举报
环境与化学研究性学习资料.docx_第1页
第1页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第2页
第2页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第3页
第3页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第4页
第4页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第5页
第5页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第6页
第6页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第7页
第7页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第8页
第8页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第9页
第9页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第10页
第10页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第11页
第11页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第12页
第12页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第13页
第13页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第14页
第14页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第15页
第15页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第16页
第16页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第17页
第17页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第18页
第18页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第19页
第19页 / 共30页
环境与化学研究性学习资料.docx_第20页
第20页 / 共30页
亲,该文档总共30页,到这儿已超出免费预览范围,如果喜欢就下载吧!
下载资源
资源描述

环境与化学研究性学习资料.docx

《环境与化学研究性学习资料.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《环境与化学研究性学习资料.docx(30页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。

环境与化学研究性学习资料.docx

环境与化学研究性学习资料

环境与化学(研究性学习资料)

省丹中高一备课组李胜荣

1、空气质量与气象条件

  城市空气质量的好坏与季节及气象条件的关系十分密切。

许多城市的大气污染元凶是燃煤烟雾,其次是汽车尾气和悬浮颗粒物污染,它们的共同作用使空气污染更加严重。

在污染源排放量没有大的变化情况下,风、雨、气压、温度等气象条件则直接影响空气质量的好坏。

  首先,大气逆温现象直接影响大气污染物的扩散。

逆温是空气温度随高度增加而增高的大气垂直层结现象。

一般来说,冬季逆温层较强较厚,维持时间较长;夏季则相对偏弱。

通常在晴朗微风的夜间有逆温现象存在,使低层大气比较稳定,非常不利于污染物扩散。

太阳出来后,随着地表温度的升高,使逆温层逐渐消失,大气湍流混合和垂直对流加强,有助于污染物质的扩散。

冬天,一场冷空气过后,特别是其后连续几天不刮风或只刮微风,人们会渐渐感到空气污浊;如果近地面层空气湿度较大,又常常会有雾相伴。

造成这种现象很大程度上与逆温有关。

出现逆温天气会加重大气污染,危害人们健康,因此,有人称逆温是冬天的隐性杀人帮凶。

  一般条件下,气温是随着高度的增加而降低的,平均每上升100米,温度约降低0.6摄氏度,这样,大气低层温度高,空气密度小;高层温度低,空气密度相对较大,造成了“头重脚轻”的现象,大气层结就不稳定,容易上下翻滚而形成对流,这样就会使低层特别是近地面层空气中的污染物和粉尘向高空移散,从而减轻在大气低层污染程度。

可是,在某些特定条件下,比如一场冷空气过后,却会出现气温随高度增加而升高的现象,导致空气“脚重头轻”,大气科学中称这种现象叫“逆温”。

发生逆温的大气层叫“逆温层”。

逆温层的厚度可从几十米到几百米,它就像一层厚厚的被子盖在地面上空,空气不能向上扩散,“无路可走”后又向下蔓延,从而加重了大气污染。

  对城市空气质量影响最大的是辐射冷却造成的逆温。

秋末和冬季晴朗无风的天气里,一到傍晚日落时,地面强烈地向空中辐射热量,使地面和近地面空气温度迅速下降,而上层空气降温较慢,从而出现气温上高下低的现象,形成逆温层。

又因为冬季昼短夜长,晚上辐射降温时间长,往往使低空辐射逆温层更多出现。

白天,由于日照增温不足,使逆温层终日难以破坏,所以人们常会见到大气污染物整天覆盖着地面,特别是在城区,天空总是灰蒙蒙的。

  其次,大气污染与风力的大小有关。

一般来说:

污染浓度与风速平方成反比,与污染源排放强度成正比。

通常风速越大越有利于空气中污染物质的稀释扩散。

而长时间的微风或静风则会抑制污染物质的扩散,使近地面层的污染物质成倍地增加。

但也有例外情况。

在我国冬春干燥季节,几乎每年都有强大的西北风席卷整个北方甚至南方广大地区,将内蒙古和黄土高原的大量地表泥土沙粒带到空中,形成大风浮尘、扬沙或严重的沙尘暴天气,使得天空呈现土黄色或漫天昏暗。

  第三,大气污染与雨雪有关。

自然降雨、降雪对空气污染物能起到清除和冲刷作用。

在雨雪作用下,大气中的一些污染气体能够溶解在水中,降低空气中污染气体的浓度,较大的雨雪对空气污染物粉尘颗粒也起着有效的清除作用。

但是需要指出的是,当前空气中的雨水已经不很干净。

降水与空气中的二氧化硫等气体混合溶解会形成酸雨,则是大气质量差的另一种表现形式。

从季节角度来说,由于冬季北方降水较少,气候干燥,刮风天气较少,光照较弱,日照时间短,逆温层较厚,且温度较低,大气对流不活跃等不利于空气中污染物质扩散的因素较多。

夏季由于太阳辐射很强,大气对流活动旺盛,逆温层的生成存在时间缩短,且降雨天气较多,降雨量很大,对污染物质清除作用明显,使空气污染程度相对减轻。

2、深深海底是归宿——二氧化碳处理新方法

  二氧化碳是环境的杀手,不断增多的排放量不仅使全球气温升高,而且导致气候变化异常。

尽管科学家已做出了种种努力,力求减少二氧化碳排入大气中的数量,但迄今仍收效甚微。

人类活动不可避免地会产生出大量的二氧化碳,若不将其排入大气,那么这些气体的归宿在哪里?

现在终于有了答案:

  去年,美国总统布什曾宣称,除有效利用能源和能源载体外,还要大大降低二氧化碳的排放量。

但据美国能源部称,今后20年,美国消耗煤炭、石油和天然气的数量将增加40%。

如何处理不断增加的二氧化碳气体遂成为美国能源部苦思冥想的难题。

他们设想将发电厂或大型企业排放的废气收集起来集中处理,设法将其埋入深海或地下。

正当美国和其他国家研究如何处理二氧化碳的技术时,挪威国家石油公司开发出一种可以将二氧化碳注入深海的技术,成功地将公司每年回收的2800吨二氧化碳随海水注入约800米深的砂石岩中,每年可为公司节省可观的环保税。

但据该公司称,尽管将这些二氧化碳注入海底存放的成本并不比环保税便宜,但是这种方法对环境有利。

  2800吨二氧化碳相当于1600辆中型卡车从里斯本到伊斯坦布尔往返所产生的废气。

也就是说,从挪威和苏格兰之间的斯来普油田每年所排放的二氧化碳就有这么多,挪威石油公司必须将其分离并处理掉后,公司的天然气才允许上市销售。

挪威石油公司采用的是一条4公里长的管道,每年将2800吨二氧化碳泵入海底的砂石岩中,二氧化碳可以溶于岩石上的海水中。

据挪威石油公司测算,该海域可以存贮约6千亿吨二氧化碳。

目前,人们正计划在北冰洋的巴伦支海也建造一个类似的二氧化碳存贮区。

  海底和地下存贮二氧化碳是一个新的技术,除上述地带外,德国的地下也能存贮二氧化碳。

据德国汉诺威联邦地质矿产署戈林博士称,德国首先考虑的是采用开采过的废油井和废气井及地下水层。

在这些地区的地下岩石有微孔,可以吸收二氧化碳,但深度应当是在1000米以下,最理想的深度为1200米至1500米之间,该深度的压力可使二氧化碳液化,缩小了占据的空间。

但是,德国迄今还没有将二氧化碳存贮纳入计划,目前还只是处于研究探索阶段,例如德国亚琛大学的研究人员正在研究能否将二氧化碳存贮点密封起来,要做到这一点,密封盖需要有数百米的厚度。

研究人员将存贮岩石切割成硬币大小的块,然后将这些小石块置入一温度和压力与存贮点相似的容器,从容器的一端注入二氧化碳,然后根据岩石的吸附情况计算出存贮量,同时根据二氧化碳透过岩石的速度推算出存贮时间。

  科学家称,掩埋二氧化碳也应当向掩埋核废料那样,至少保证100万年不泄漏。

其实,二氧化碳的存贮也像天然气油田那样,一般来说,天然气在地下已经埋藏数百万年,如不开采,永远会埋在地下。

因此,人工注入的二氧化碳气体同样也可以在地下岩石微孔中埋藏几百万年。

  从理论上说,人工将二氧化碳注入海底或地下对环保有利。

但是,二氧化碳注入海底并非那么容易。

德国波茨坦环境研究所的海尔德称,太平洋是一个不密封的存贮区。

因此存贮时间不会持续过长。

将来,这种方法可能会使海水变酸,殃及海底微生物。

理想的方案是将可分解的硼矿物质与二氧化碳一道注入,以防止海水变酸。

  要让二氧化碳与矿物质结合到一起,需要有大量的岩石。

目前,一座热力发电站每天需要消耗35000吨硅酸盐石,以让硅酸盐石变成碳酸盐结石和石英。

目前,科学家正在寻找更好的、对环境有利的方法。

将来,人们也许能从二氧化碳中提炼出有用产品来,例如,科学家发现镉和硒的纳米晶体是进一步处理二氧化碳分子的很好催化剂,二氧化碳分子表面为负电荷,激励后的二氧化碳离子可继续反应,产生出糖、聚合物或动力燃料。

3、什么样的声音称为噪声

  我们国家制定的《中华人民共和国环境噪声污染防治法》中把超过国家规定的环境噪声排放标准,并干扰他人正常生活、工作和学习的现象称为环境噪声污染。

声音的分贝是声压级单位,记为dB。

用于表示声音的大小。

《中华人民共和国城市区域噪声标准》中则明确规定了城市五类区域的环境噪声最高限值:

  疗养区、高级别墅区、高级宾馆区,昼间50dB、夜间40dB;以居住、文教机关为主的区域,昼间55dB、夜间45dB;居住、商业、工业混杂区,昼间60dB、夜间50dB;工业区,昼间65dB、夜间55dB;城市中的道路交通干线道路、内河航道、铁路主、次干线两侧区域,昼间70dB、夜间55dB,(夜间指22点到次日晨6点)。

  按照国家标准规定,住宅区的噪音,白天不能超过50分贝,夜间应低于45分贝,若超过这个标准,便会对人体产生危害。

那么,室内环境中的噪声标准是多少呢?

国家《城市区域环境噪声测量方法》中第5条4款规定,在室内进行噪声测量时,室内噪声限值低于所在区域标准值10dB。

4、酸雨的危害

  当前,人类面临十大环境问题:

水危机、土地荒漠化、臭氧层遭破坏、温室效应、酸雨肆虐、森林锐减、水土流失、物种灭绝、垃圾成灾、有毒化学品污染。

其中,酸雨肆虐是跨越国界的全球性的灾害。

  酸雨是指pH值小于56的雨水、冻雨、雪、雹、露等大气降水。

大量的环境监测资料表明,由于大气层中的酸性物质增加,地球大部分地区上空的云水正在变酸,如不加控制,酸雨区的面积将继续扩大,给人类带来的危害也将与日俱增。

现已确认,大气中的二氧化硫和二气化氮是形成酸雨的主要物质。

美国测定的酸雨成分中,硫酸占60%,硝酸占32%,盐酸占6%,其余是碳酸和少量有机酸。

大气中的二氧化硫和二氧化氮主要来源于煤和石油的燃烧,它们在空气中氧化剂的作用下形成溶解于雨水的种酸。

据统计,全球每年排放进大气的二氧化硫约1亿吨,二氧化氮的5000万吨,所以,酸雨主要是人类生产活动和生活造成的。

  目前,全球已形成三大酸雨区。

我国覆盖四川、贵州、广东、广西、湖南、湖北、江西、浙江、江苏和青岛等省市部分地区,面积达200多万平方公里的酸雨区是世界三大酸雨区之一。

我国酸雨区面积扩大之快、降水酸化率之高,在世界上是罕见的。

世界上另两个酸雨区是以德、法、英等国为中心,波及大半个欧洲的北欧酸雨区和包括美国和加拿大在内的北美酸雨区。

这两个酸雨区的总面积大约1000多万平方公里,降水的pH值小于0.5,有的甚至小于0.4。

  酸雨给地球生态环境和人类社会经济都带来严重的影响和破坏。

研究表明,酸雨对土壤、水体、森林、建筑、名胜古迹等人文景观均带来严重危害,不仅造成重大经济损失,更危及人类生存和发展。

酸雨使土壤酸化,肥力降低,有毒物质更毒害作物根系,杀死根毛,导致发育不良或死亡。

酸雨还杀死水中的浮游生物,减少鱼类食物来源,破坏水生生态系统;酸雨污染河流、湖泊和地下水,直接或间接危害人体健康;酸雨对森林的危害更不容忽视,酸雨淋洗植物表面,直接伤害或通过土壤间接伤害植物。

促使森林衰亡。

酸雨对金属、石料、水泥、木材等建筑材料均有很强的腐蚀作用,因而对电线、铁轨、桥梁、房屋等均会造成严重损害。

在酸雨区,酸雨造成的破坏彼彼皆是,触目惊心,如在瑞典的9万多个湖泊中,已有2万多个遭到酸雨危害,4千多个成为无鱼湖。

美国和加拿大许多湖泊成为死水,鱼类、浮游生物、甚至水草和藻类均一扫而光。

北美酸雨区已发现大片森林死于酸雨。

德、法、瑞典、丹麦等国已有700多万公顷森林正在衰亡,我国四川、广西等省有10多万公顷森林也正在衰亡。

世界上许多古建筑和石雕世术品遭酸雨腐蚀而严重损坏,如我国的乐山大佛、加拿大的议会大厦等。

最近发现,北京芦沟桥的石狮和附近的石碑,五塔寺的金刚宝塔等均遭酸雨浸蚀而严重损坏。

  酸雨是由大气污染造成的,而大气污染是跨越国界的全球性问题,所以,酸雨是涉及世界各国的灾害,需要世界各国齐心协力,共同治理。

5、为什么地球上的“三极”臭氧层破坏严重

  众所周知,臭氧具有强烈吸收有害紫外线的功能,臭氧层是保护地球上生物的天然屏障。

然而,随着生产力水平的发展,特别是进入现代社会以来,由于人类向大气中排放大量氯氟烃,导致地球上空的臭氧层变薄,严重地危害了人类自身以及其他生物的生存安全。

  据观测,目前臭氧层破坏比较严重的地方在地球的“三极”上,即北极度地区、南极度地区和青藏高原的上空。

而地球上的这“三极”自然条件恶劣,人烟稀少,当地人们向大气中所排放的氯氟烃数量有限,为什么“三地”上空臭氧层所受的破坏反而比较严重呢?

  原来包围在地球周围厚厚的大气层,在垂直方向上可以分为五层;对流层、平流层、中间层、热层和外层。

臭氧层就位于平流层当中。

对流层是高度最低的一层,它和人类的关系最为密切,人类在向大气中排放的有害气体首先进入到该层当中。

它的高度就是该层空气对流运动所能到达的顶端,因而其高度随纬度和地势高低而变化;赤道地区因所获得的太阳辐射较多,空气对流运动旺盛,因而对流层较高;两极地区因所获得的太阳辐射较少,空气对流运动较弱,对流层较低;南极相对于北极更冷一些,因而其对流层就更低;青藏高原虽然纬度不是很高,但由于它作为“世界屋脊”的较高的地势,使其表面温度降低,空气对流运动不够旺盛,因而对流层也较低。

正是由于“三极”地区上空的对流层也较低,相应的平流层的高度也随之降低。

人们向对流层大气中排放的氯氟烃会随着大气的环流运动而到达“三极”地区的上空,正是因为“三地”的平流层较低,所以氯氟烃能到达平流层中而破坏臭氧层。

实际的观测结果也最低,臭氧层破坏最为严重,已经出现了臭氧空洞;北极度地区臭氧层破坏较南极地区轻一些,青藏高原地区臭氧层破坏较北极度地区又轻一些。

6、游荡在天空中的死神

  位于北欧斯堪的纳维亚半岛东南部的瑞典,是一个美丽的多湖泊国家。

8.5万多个是由于冰川作用而形成。

湖水清洌,风光美丽,鱼群在水中嬉戏。

可是,祸从天降。

自60年代初,瑞典紧靠波罗的海西部沿岸一带的不少湖泊中,有不少鱼类不明原因地死去。

后来,这种可怕的现象在斯堪的纳维亚及其他地区也相继出现。

一半的湖泊不见了鱼影,近

两万个湖泊水质严重酸化,鱼类在作垂死挣扎。

另外,还有450万方木材也莫名其妙地化为乌有。

图为测量酸雨对树木的危害

  地处中欧的德国西部,本来生长着茂密的黑松林,可是近10年来,松树纷纷枯死,受害森林占其森林面积的8%,木材产量锐减一半。

其他中欧国家的森林也出现了同样的情况,枯死的森林已超过100万公顷。

  西欧的英国、西南欧的意大利、巴尔干半岛上的希腊也出现了一些怪现象。

伦敦特拉法加广场上的查理一世塑像,锈迹斑斑,成了大麻子;意大利罗马科洛西姆斗兽场以及希腊雅典巴特农神庙等古迹,也斑斑点点,坑坑洼洼,被腐蚀得很重,有的则风化崩塌。

  在北美,美国和加拿大交界地区的1500多个大大小小的湖泊中,有500个出现了与瑞典类似的情况,鱼类濒临绝迹。

  经过科学家的研究,发现死鱼的原因是湖水含酸量过高。

而湖水酸化的原因是“酸雨”在作怪。

树木枯死,木材、建筑物遭腐蚀也是“酸雨”造成的。

因而,人们将“酸雨”称作“游荡在天空中的死神”。

  那么,“死神”从何而来呢?

  科学家研究证明,“酸雨”的产生与大气污染密切相关。

第二次世界大战后,各国工业发展迅猛,尤其是一些发达国家和地区。

现在,每年排入大气中的硫化物、氮化物可高达3000万吨。

这些污染物在大气环流的作用下,可以飘洋过海,飞到几千里之外的空中,并且在飘移的过程中发生化学反应,形成硫酸盐。

这种化合物与雨雪相遇,便生成“酸雨”或“酸雪”落到地面上来。

  酸雨中由于含有过量的硫酸盐,落到哪里便在哪里造成危害。

进入80年代之后,我国也有不少受到酸雨的危害。

主要原因之一是大量燃烧炭。

四川、贵州等省份,80年代都降过酸雨,江浙等地区近年也不时降下酸雨。

1997年11月中下旬,济南连续三次弥天大雾,造成强污染,尤其是最后一次空气污染达到了极点。

环保部门检测,大雾中水气酸度PH值达到3.78,氮化物、二氧化硫严重超标,降下一场“酸雨”。

这场酸雨对城市建筑物的金属物件会形成腐蚀,也可能危害到植物。

  大气污染不是不可逆转的。

近年,全球减少酸雨运动使欧洲大部分地区的湖泊和河流沉积物量大为减少。

只要认识到污染的危害性,采取有力措施,大气环境是可以改善的,污染的危害是可以减轻的。

7、温室效应传染病增加

  瑞典两名医学研究人员通过调查指出,温室效应所带来的气候变暖正在造成传染病激增的恶果。

瑞典斯德哥尔摩大学的林德格伦和瑞典卡罗林斯卡医学院的古斯塔夫松在调查扁虱脑膜炎在斯德哥尔摩地区的发病率时获得这一结论。

他们发现,70年代末,斯德哥尔摩地区每年每百万人中大约只有10人传染上扁虱脑膜炎,而到90年代这一数字增加到30人左右。

他们认为,这主要是因为最近20多年来,由于温室效应带来的气候变暖,扁虱脑膜炎的传染体扁虱在斯德哥尔摩地区增加得很快,如在过去10年里其增幅达到16%。

此外,在瑞典北部沿海地区,以往很难见到的扁虱在过去10年里增加了40%。

  这两位研究人员还发现,由于气候变暖,扁虱所传染的其他疾病也有大幅增加的趋势,如包柔氏螺旋体菌疾病的发病率也在上升。

  《京都议定书》是人类有史以来通过控制自身行动以减少对气候变化影响的第一个国际文件。

1997年12月,在日本京都召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第3次大会上,通过了旨在限制各国温室气体排放量的协议,这个协议就是《京都议定书》。

这一具有法律效力的文件规定,39个工业化国家在2008年至2012年之间,38个主要工业国的二氧化碳等6种温室气体排放量需在1990年的基础上平均削减5.2%,其中美国削减7%,欧盟削减8%,日本和加拿大分别削减6%。

其他缔约方也各有减排比例。

根据联合国的计划,《京都议定书》最迟应在2002年开始实施。

  但该议定书需要包括所有发达国家在内的至少55个缔约方批准才能生效,原因是这些国家和地区的排放量占世界总排放量的55%。

美国人口仅占全球人口的5%,二氧化碳排放量占世界总排放量的22%,是世界上二氧化碳最大的排放源,欧盟二氧化碳排放量也占世界总排放量的1/7。

  联合国秘书长安南在美国塔夫茨大学发表演讲时说,美国新政府决定不执行《京都议定书》引起了世界各国的担忧。

他强调,目前世界面临的真正危险是,在同气候变化的艰难斗争中所取得的成果会化为乌有,而发展中国家将处于最易受害的境地。

8、温室效应有新说——碳粒粉尘是《真凶》

  自1975年以来,地球表面的平均温度已经上升了0.9华氏度,由温室效应导致的全球变暖已成了引起世人关注的焦点问题。

学术界一直被公认的学说认为由于燃烧煤、石油、天然气等产生的二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首。

然而经过几十年的观察研究,来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯·汉森博士提出新观点,认为温室气体主要不是二氧化碳,而是碳粒粉尘等物质。

  碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质,主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的,它不仅浪费资源,更引起了环境的污染。

众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积,而云的堆积便是温室效应的开始,因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气逆辐射,云层越厚,热量越是不能向外扩散,地球也就越裹越热了。

  汉森博士对于各种温室气体的含量变化都做了整理记录,发现在1950至1970年间,二氧化碳的含量增长了近两倍,而从70年代到90年代后期,二氧化碳含量则有所减少。

用目前流行的理论很难解释仍在恶化的全球变暖的现象。

  汉森博士认为,除了碳粒粉尘以外,还有一些气体物质能导致温室效应,如对流层中的臭氧(正常的臭氧应集中在平流层中)、甲烷,还有巨毒无比的氯氟烃。

但这些污染源的治理就相对困难些了。

可喜的是,近几十年来非二氧化碳的温室气体含量已经有了一定的下降,如若甲烷和对流层中的臭氧含量也能逐年下降趋势,那么再过50年,地球表面平均温度的变化将近乎零。

  碳粒粉尘并不是不可避免的东西,随着内燃机品质的不断提高,甚或不使用内燃机的交通工具的问世,不能烧尽而剩余的碳粒是可以减少的。

汉森博士的学说能够成立,则给地球带来了降温的新希望,但愿地球早日退烧。

9、长江洪水:

有多少问题需要解决

  4月3日,刚刚在北京参加完“气候变化国际科学讨论会”的施雅风院士匆匆返回了南京,因为一项题为“气候变化与长江洪水”的讨论会正在等着这位84岁的老人。

参加这次研讨会的近90人当中,有来自中、德等国的科学家,有水利部门的官员、技术人员。

如果仔细观察就会发现,中方来宾的单位驻地几乎全部在长江两岸。

  科学家们各自介绍预测模式、各种平台或者科研成果时都是侃侃而谈,但面对“未来5-10年,长江流域将发生多少次、多大规模的洪水”这个问题时,他们会讲,科学在这个问题上面临的很多困难,总之,现在给不出答案。

  此外,还有许多问题困扰着科学家们:

为什么在整个流域增暖增湿的状况下,四川却在逐渐的变冷、变干?

为什么有记录以来的最大洪水却发生在比较冷的时期?

为什么极端旱涝灾害发生在同一地区?

  但是,大多数科学家可以肯定地说,未来5-10年内,长江流域将进入一个显著的增暖增湿的过程。

至于增温的强度,科学家们的意见比较一致,到2050年,温度上升2℃左右;而降水量的预测范围则比较大,在10%-30%之间。

  面对这样肯定的答案时,解决一切尚难说清的问题就变得更加急迫。

面对长江洪水,人们有多少问题需要解决?

  洪水预测:

不确定性太多太多

  在河海大学的陈喜教授看来,洪水预测的不确定性是由一系列的“不确定”决定的。

  首先是观测资料的限制。

全球观测资料存在两个问题,一是空间上密度不够,二是时间比较短。

气候变化是一个长期的过程,而资料的匮乏使得模式的建立与检验都比较困难。

  再有,气候模式本身的精确度不够,而它的精确度又取决于很多方面。

目前的计算机在研究全球问题时速度还不够;全球气候模式又很复杂,计算时必须进行简化,因此也会造成误差;现有模式更多地考虑二氧化碳增加对未来气候变化的影响,然而其它工业气体的排放也会造成相应的影响;水量在气候模式当中也很简化,但它无疑是影响气候变化的重要因素。

  降水量作为气候模式的输出结果,进入水文模式进行洪水预测。

水文模式也同样存在计算能力以及资料等问题,再加上陆地空间变化非常大,地表状况复杂,以及降雨的许多偶然性,洪水预测的不确定性也就可想而知了。

  关于气候变化和洪水的研究何时才能成熟呢?

陈喜表示,这是一个长期的过程,研究资料的积累,研究水平的提高,都需要时间。

  陈喜所讲的资料问题,已经成为科学家们面临的一个“公共性”问题。

此外,由于长江流域各地区洪水原因存在差异,更增加了洪水预测的不确定性。

  上游来水:

冰川、降水各不相同

  受上游来水量减少等因素影响,去年冬天长江部分河段出现了有水文记录以来的最低水位,长江沙市水位降至30.02米。

这样的特枯水位一直持续到2月下旬,造成部分水道断航。

  然而,如果把这次“特枯”事件放到一个比较长的时间角度来看,也许会找出它的“必然性”。

国家气候中心任国玉研究员对1950年以来我国的降水和温度变化情况进行了分析,结果表明,四川盆地及其西北一带降水量呈减少趋势,在总降水量减少的地区,暴雨日数也减少,而且温度也逐渐降低。

  降水量为什么减少,是年代际变化导致转干,还是由于西南季风减弱,科学家们显然还没有确切的答案。

  中国科学院寒旱所的何元庆研究员认为,“长江上游来水量减少是由于西南季风减弱”的提法很模糊,因为西南季风实际有两个分支,一支来自于印度洋的阿拉伯海,主要影响我国的青藏高原;一支则来自于孟加拉湾,主要影响我国西南地区。

  何元庆认为,长江上游降水有很大的不确定性。

除了地形差别显著之外,大气环流形势十分复杂。

除了西南季风的两个分支以外,东南季风也会影响到四川地区,冬季还会受到西风环流的一些影响。

季风强度在上游有些地区有所减弱,有些地区反而增强,正是由于这种区域性差异,大气降水变化在长江上游很不均匀,有些地区增加,有些地区减少。

  与降水不同的是,随着气温的普遍上升,长江上游的很多冰川都呈现出退缩趋势,而且这种趋势还将继续。

何元庆说,冰川融水是长江上游很重要的补给,冰川变化对整个长江流量有着重要的影响。

  梅雨:

年年相遇的“陌生雨”

  每年6、7月间,梅子熟了的时候,长江中下游和淮河地区都会出现持续阴雨天气,这就是人们通常所说的“梅雨”。

它只是东南季风影响我国的一种天气现象。

不过,拥有优雅名字的梅雨,正是造成

展开阅读全文
相关资源
猜你喜欢
相关搜索
资源标签

当前位置:首页 > PPT模板 > 商务科技

copyright@ 2008-2023 冰点文库 网站版权所有

经营许可证编号:鄂ICP备19020893号-2