全球变暖的原因.docx

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全球变暖的原因

全球变暖的原因

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大气，主要有二氧化碳、甲烷、一氧比二氮和氟氯烃化合物等。

据确凿的观测事实证明，近数十年来大气中这些气体的含量都在急剧增加，而平流层的臭氧总量则明显下降。

这些气体都具有明显的温室效应，这些温室气体在大气中浓度的增加必然对气候变比起着重要作用。

                                                              大气中二氧化碳浓度在工业化之前很长一段时间里大致稳定，但在近几十年来增长速度甚快，尤其是在90年代以后，增长速大。

大气中二氧化碳浓度急剧增加的原因，主要是由于大量燃烧化石燃料和大量砍伐森林所造成的。

据研究排放入大气中的二氧化碳有一部分（约有50％上下）为海洋所吸收，另有一部分被森林吸收变成固态生物体，贮存于自然界，但由于目前森林大量被毁，致使森林不但减少了对大气中二氧化碳的吸收，而且由于被毁森林的燃烧和腐烂，更增加大量的二氧化碳排放至大气中。

目前，对未来二氧化碳的增加有多种不同的估计，如按现在的排放水平计算，在2025年大气中二氧化碳浓度将为工业化前的1.55倍。

 ※改变下垫面性质与气候效应                                

人类活动改变下垫面的自然性质是多方面的，目前最突出的是破坏森林、坡地、干旱地的植被及造成海洋石油污染等。

                                  森林是一种特殊的下垫面，它除了影响大气中二氧化碳的含量以外，还能形成独具特色的森林气候，而且能够影响附近相当大范围地区的气候条件。

森林林冠能大量吸收太阳入射辐射，用以促进光合作用和蒸腾作用，使其本身气温增高不多，林下地表在白天因林冠的阻挡，透入太阳辐射不多，气温不会急剧升高，夜晚因有林冠的保护，有效辐射不强，所以气温不易降低。

因此林内气温日（年）较差比林外裸露地区小，气温的大陆度明显减弱。

森林树冠可以截留降水，林下的疏松腐植质层及枯枝落叶层可以蓄水，减少降雨后的地表径流量，因此森林可称为“绿色蓄水库”。

雨水缓缓渗透入土壤中使土壤湿度增大，可供蒸发的水分增多，再加上森林的蒸腾作用，导致森林中的绝对湿度和相对湿度都比林外裸地为大。

森林可以增加降水量，当气流流经林冠时，因受到森林的阻障和磨擦，有强迫气流的上升作用，并导致湍流加强，加上林区空气湿度大，凝结高度低，因此森林地区降水机会比空旷地多，雨量亦较大。

据实测资料，森林区空气湿度可比无林区高15-25％，年降水量可增加6-10％。

森林有减低风速的作用，当风吹向森林时，在森林的迎风面，距森林100m左右的地方，风速就发生变比。

在穿入森林内，风速很快降低，如果风中挟带泥沙的话，会使流沙下沉并逐渐固定。

穿过森林后在森林的背风面在一定距离内风速仍有减小的效应。

在干旱地区森林可以减小干旱风的袭击，防风固沙。

在沿海大风地区森林可以防御海风的侵袭，保护农田，森林根系的分泌物能促使微生物生长，可以改进土壤结构。

森林覆盖区气候湿润，水土保持良好，生态平衡有良性循环，可称为“绿色海洋”。

根据考证，历史上世界森林曾占地球陆地面积的2/3，但随着人口增加，农、牧和工业的发展，城市和道路的兴建，再加上战争的破坏，森林面积逐渐减少，到19世纪全球森林面积下降到46％，20世纪初下降到37％，目前全球森林覆盖面积平均约为22％。

我国上古时代也有浓密的森林覆盖，其后由于人口繁衍，农田扩展和明清两代战祸频繁，到1949年全国森林覆盖率已下降到8.6％。

建国以来，党和政府组织大规模造林，人造林的面积达4.6亿亩，但由于底子薄，毁林情况相当严重，目前森林覆盖面积仅为12％，在世界160个国家中居116位。

由于大面积森林遭到破坏，使气候变旱，风沙尘暴加剧，水土流失，气候恶化。

相反，我国在解放后营造了各类防护林，如东北西部防护林、豫东防护林、西北防沙林、冀西防护林、山东沿海防护林等等，在改造自然，改造气候条件上已起了显著作用。

在干旱、半干旱地区，原来生长着具有很强耐旱能力的草类和灌木，它们能在干旱地区生存，并保护那里的土壤。

但由于人口增多，在干旱、半干旱地区的移民增加，他们在那里扩大农牧业，挖掘和采集旱生植物作燃料（多为坡地上的植物），使当地草原和灌木等自然植被受到很大破坏。

坡地上的雨水汇流迅速，流速快，对泥土的冲刷力强，在失去自然植被的保护和阻挡后，就造成严重的水土流失。

在平地上一旦干旱时期到来，农田庄稼不能生长，而开垦后疏松了的土地又没有植被保护，很容易受到风蚀，结果表层肥沃土壤被吹走，而沙粒存留下来，产生沙漠化现象。

畜牧业也有类似情况，牧业超过草场的负荷能力，在干旱年份牧草稀疏、土地表层被牲畜践踏破坏，也同样发生严重风蚀，引起沙漠化现象的发生。

在沙漠化的土地上，气候更加恶化，具体表现为：

雨后径流加大，土壤冲刷加剧，水分减少，使当地土壤和大气变干，地表反射率加大，破坏原有的热量平衡，降水量减少，气候的大陆度加强，地表肥力下降，风沙灾害大量增加，气候更加干旱，反而更不利于植物的生长。

据联合国环境规划署估计，当前每年世界因沙漠化而丧失的土地达6万km2，另外还有21万km2的土地地力衰退，在农、牧业上已无经济价值可言。

沙漠化问题也同样威胁我国，在我国北方地区历史时期所形成的沙漠化土地有12万km2，近数十年来沙漠化面积逐年递增，因此必须有意识地采取积极措施保护当地自然植被，进行大规模的灌溉，进行人工造林，因地制宜种植防沙固土的耐旱植被等来改善气候条件，防止气候继续恶化。

海洋石油污染是当今人类活动改变下垫面性质的另一个重要方面，据估计每年大约有10亿t以上的石油通过海上运往消费地。

由于运输不当或油轮失事等原因，每年约有100万t以上石油流入海洋，另外，还有工业过程中产生的废油排入海洋。

有人估计，每年倾注到海洋的石油量达200-1000万t。

倾注到海中的废油，有一部分形成油膜浮在海面，抑制海水的蒸发，使海上空气变得干燥。

同时又减少了海面潜热的转移，导致海水温度的日变化、年变化加大，使海洋失去调节气温的作用，产生“海洋沙漠化效应”。

在比较闭塞的海面，如地中海、波罗的海和日本海等海面的废油膜影响比广阔的太平洋和大西洋更为显著。

此外，人类为了生产和交通的需要，填湖造陆，开凿运河以及建造大型水库等，改变下垫面性质，对气候亦产生显著影响。

例如我国新安江水库于1960年建成后，其附近淳安县夏季较以前凉爽，冬季比过去暖和，气温年较差变小，初霜推迟，终霜提前，无霜期平均延长20天左右。

※人为热和人为水汽的排放 

随着工业、交通运输和城市化的发展，世界能量的消耗迅速增长，仅1970年全世界消耗的能量就相当于燃烧了75亿吨煤。

其中在工业生产、机动车运输中有大量废热排出，居民炉灶和空调以及人、畜的新陈代谢等亦放出一定的热量，这些“人为热”像灭炉一样直接增暖大气。

 在燃烧大量化石燃料（天然气、汽油、燃料油和煤等）时除有废热排放外，还向空气中释放一定量的“人为水汽”。

此外，喷气飞机在高空飞行喷出的废气中除混有二氧化碳外，还有大量水汽。

水汽的热效应与二氧化碳相似，对地表有温室效应。

有人计算，如果平流层水汽量增加5倍，地表气温可升高2℃，而平流层气温将下降10℃。

在高空水汽的增加还会导致高空卷云量的加多，据估计在大部分喷气机飞行的北美-大西洋-欧洲航线上，卷云量增加了5-10％。

云对太阳辐射及地气系统的红外辐射都有很大影响，它在气候形成和变化中起着重要的作用。

关于全球气候变化影响因素的研究 

2.1人为因素的影响 

谈到人为因素，多数指的是人为温室气体的排放。

近几十年来，全球暗化被认为是影响全球候变化的重要因素之一。

但是与其它影响因素不同，全球暗化的出现和发展并非是促进全球温度的上升，而是在一定程度上遮盖了人为造成的温室效应的实际效力。

全球暗化，是指上世纪50 年以来产生的一种现象，即被地球表面吸收的太阳光照量在逐渐减少.有学者发现从上世纪50年代到90年代初期，太阳到达地球表面的能量分别在南极洲、美国、俄罗斯以及部分不列颠群岛减少了9%、10%、近30%和16%。

虽然全球暗化在世界不同的地区表现的程度不同，但整体来看，这期间全球平均光照量以每十年1%一2%的速度不断的减少[2]。

目前的研究认为，全球变暗主要是人为原因造成的，主要元凶是人类工业生产、地面运输等活动中排放的各种悬浮微粒。

悬浮微粒具有吸收太阳能并反射太阳光回到外太空的作用。

空气污染的日益严重而产生的悬浮微粒成为了云滴的核子，并造成云滴数量的增多，形成了大量遮挡阳光进入地球的云雾。

这些云雾不仅阻截了太阳光照量，也阻截了地球反射回外太空的能量。

这一现象所产生的影响是复杂的，随着纬度、区域、时间的不同而不同。

一般来说，云雾在白天主要起到冷却作用，阻截太阳光的照射，在晚上则起到阻截地球散热的作用。

还有一个重要的全球暗化元凶，就是飞机高空飞行留下的凝结尾流。

由于全球航运的迅速增长，人们一直没有找到机会对此进行验证。

美国9.11事件后的三天，全国停止了所有商用飞机的升空，给了科学家以验证的机会，并通过分析发现美国境内48个州在这三天内少有云、少有凝结尾流、白天温度更高、晚上温度更低，日温差增加了 1℃。

这是过去三十年内变化最剧烈的一次[3]，并在一定程度上说明了飞机凝结尾流对降低地球表面太阳光照的作用. 

全球暗化除了会影响人类健康外，还会改变原有的气候系统，造成不良影响。

例如，有学者分析指出，全球暗化影响了非洲撒哈拉地区的气候，使得降雨带无法北移至该地区并带来雨水，从而造成了严重的干旱，并威胁当地人的生命[4]。

然而，缓解全球暗化并不一定意味着气候系统将归于正常。

Wild等以及Pinker等人分别发现，自1990年以来，尤其是在欧洲随着空气污染的治理降低了悬浮颗粒的含量，暗化的趋势有所好转。

然而暗化的趋缓却造成了温度的上升，温室效应的影响更为显著[5][6]。

因此，全球暗化和全球变暖之间有着不可分割的密切关系。

全球暗化对全球变暖的影响就是前者的出现所具备的冷却作用在一定程度上遮盖了温室气体促进全球变暖中的实际效力。

由于暗化与暖化的双重矛盾，人们担心侧重解决全球暗化问题将加速全球变暖，若侧重解决全球变暖问题将加重暗化的影响。

总之，全球暗化是影响全球气候的因素之一，它遮盖了全球变暖的实际效力，而两者又都对人类产生危害，这就需要更为谨慎的处理两者关系。

如何找到这样一个最优点---既能有效缓解全球暗化的，又能有效缓解全球变暖---应该是当前所要考虑的重点问题之一。

2.2地文因素的影响 

地文因素的影响是指气候变化自然规律的影响。

目前通过在极地的冰川岩芯中获得相应历史年代的气温和二氧化碳等大气化学成分含量的资料来分析气候演变过程是较受青睐的方法。

通过这种方法，科学家们发现距今2万年以来，全球气温逐渐上升，其间近1万年以来一直处于高温期间，即间冰期。

该分析与近数十年来实测全球平均气温逐渐增高的结果也是相符的。

同时，还发现距今42万年之内共有四个高温期，其中距今3万年附近和13万年附近的两个高温期的平均气温都明显高于近1万年来高温期的平均气温。

如果说近1万年内的高温期与人类活动有关，那么更远古的年代中，人为影响存在的可能性就很小了。

这说明全球气候变化并非只缘于人为温室气体的排放，更应从自然规律中寻找答案。

高登义指出，地球自身的气温变化规律，这是造成全球气候变化的第一位因素，人类活动的影响则是第二位的[7]。

不仅要看重温室效应等造成全球气候变化的外因，还应认清气候变化的内因，即气候变化的自然规律。

因此，他认为若要进一步探讨全球气候为何会出现当前的变化，应摒弃原有的仅从人为因素上下功夫，而应从地球在宇宙中的地位以及它于宇宙中各种星体之间的相互作用来考虑[8]。

还有科学家直接指出，全球变暖的现象并非二氧化碳增多所致。

例如俄罗斯的科学家通过对全球气候演化过程的分析发现，历史上每一次全球变暖时，大气温度和二氧化碳的表现都是一样的:

首先大气温度开始上升，然后二氧化碳含量的增加则要落后几千年，但后者增加的速度比大气温度上升的速度快，一段时间后二氧化碳含量增加的速度就会超过温度提高的速度，而二氧化碳含量降低的速度也比温度降低的速度快[9]。

2.3天文因素的影响 

科学家们相信，全球气候变化也有着来自地球以外的影响因素，其中太阳活动也可能是引起近半世纪全球气温上升的重要原因。

李崇银等指出，太阳活动对地球温度的影响主要包括太阳辐射的直接影响和引发地磁场变化的间接影响两个方面，而地球磁场的变化可通过动力过程和热力过程影响大气环流和气候变化。

然而，太阳活动对全球气候变化的影响却被低估了。

实际上，Stott 等认为太阳活动对当前全球气温的上升起到的作用占所有因素造成的影响的16%或36%，对于全球气候变化研究来说，这部分影响是不应忽视的[10]。

Marsh和Svensmark认为银河宇宙线流的减少以及太阳活动的增强所造成的地球低空云量的减少是全球温度上升的主要原因[11]。

而研究也发现，太阳活动的程度与地球温度的高低有着直接的关系，并且在实际中也得到了验证:

太阳黑子数目减少会造成地球出现寒冷期，数目增多则会造成地球温度上升。

而近100年内太阳黑子的数目有所增加，在此期间全球温度也在不断上升。

在过去20年里，全球气温的上升10一30%来自日益猛烈的太阳活动，并且在过去的60到70年里，太阳活动的强度可能达到了8000年以来的最高水平[12]。

因此，许多学者认为，阳光较前猛烈是引起全球变化的主要原因之一。

2.4其它因素 

另外，人口数量的增长、消费心理的变化、政府政策方针的导向等社会因素也会对全球气候变化产生一定的影响，并且随着人们对气候系统的进一步认识，可能还有更多的因素仍待发掘[13]。

总之。

全球气候变化是包括人为的、自然的、外太空的、地球内部的各种因素相互影响、共同作用的结果，那么在未来，气候将如何变化也将取决于这些因素的组合作用

强，在失去自然植被的保护和阻挡后，就造成严重的水土流失。

在平地上一旦干旱时期到来，农田庄稼不能生长，而开垦后疏松了的土地又没有植被保护，很容易受到风蚀，结果表层肥沃土壤被吹走，而沙粒存留下来，产生沙漠化现象。

畜牧业也有类似情况，牧业超过草场的负荷能力，在干旱年份牧草稀疏、土地表层被牲畜践踏破坏，也同样发生严重风蚀，引起沙漠化现象的发生。

在沙漠化的土地上，气候更加恶化，具体表现为：

雨后径流加大，土壤冲刷加剧，水分减少，使当地土壤和大气变干，地表反射率加大，破坏原有的热量平衡，降水量减少，气候的大陆度加强，地表肥力下降，风沙灾害大量增加，气候更加干旱，反过来更不利于植物的生长。

据联合国环境规划署估计，当前每年世界因沙漠化而丧失的土地达6万km2，另外还有21万km2的土地地力衰退，在农、牧业上已无经济价值可言。

沙漠化问题也同样威胁我国，在我国北方地区历史时期所形成的沙漠化土地有12万km2，近数十年来沙漠化面积逐年递增，因此必须有意识地采取积极措施保护当地自然植被，进行大规模的灌溉，进行人工造林，因地制宜种植防沙固土的耐旱植被等来改善气候条件，防止气候继续恶化。

海洋石油污染是当今人类活动改变下垫面性质的另一个重要方面，据估计每年大约有10亿t以上的石油通过海上运往消费地。

由于运输不当或油轮失事等原因，每年约有100万t以上石油流入海洋，另外，还有工业过程中产生的废油排入海洋。

有人估计，每年倾注到海洋的石油量达200—1000万t。

倾注到海中的废油，有一部分形成油膜浮在海面，抑制海水的蒸发，使海上空气变得干燥。

同时又减少了海面潜热的转移，导致海水温度的日变化、年变化加大，使海洋失去调节气温的作用，产生―海洋沙漠化效应‖。

在比较闭塞的海面，如地中海、波罗的海和日本海等海面的废油膜影响比广阔的太平洋和大西洋更为显著。

此外，人类为了生产和交通的需要，填湖造陆，开凿运河以及建造大型水库等，改变下垫面性质，对气候亦产生显著影响。

例如我国新安江水库于1960年建成后，其附近淳安县夏季较以前凉爽，冬季比过去暖和，气温年较差变小，初霜推迟，终霜提前，无霜期平均延长20天左右。

 2.2.2 温室气体排放过度 

温室效应加剧主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气，这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。

二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。

它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩，使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散，其结果是地球表面变热起来。

因此，二氧化碳也被称为温室气体。

如今，地表向外放出的长波热辐天然气燃烧产生的二氧化碳，远远超过了过去的水平。

另一方面，由于对森林乱砍滥伐，大量农田建成城市和工厂，破坏了植被，减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。

再加上地表水域逐渐缩小，降水量大大降低，减少了吸收溶解二氧化碳的条件，破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡，就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。

空气中二氧化碳含量的增长，就使地球气温发生了改变。

对气候变化的进程、严重性和对不同地区的影响的了解仍在不断深入，但科学家已证实了以下几点:

1．某些气体如二氧化碳，在大气层里形成了温室效应，阻止热力反射回太空，使地球气温持续上升 

2．燃烧化石燃料（如:

煤炭、石油等）会释放更多二氧化碳至大气层 

3．二氧化碳虽不是最强的温室气体，但由于人类活动而产生的二氧化碳含量大幅度提高，成为增强温室效应的元凶 

4．大气中的二氧化碳浓度已达六十五万年来最高 

5．90年代可算是历史上最热的十年，而1998年是当中最炎热的一年

化石燃料、化肥、

森林砍伐 

2.3 气候变化原因新说 

地球气候变化一部分原因是由于人为造成的，但据最新研究资料表明，人类对地球的影响与地球自身的变化相比，是微不足道的。

众所周知，地球气候有冰期与间冰期之分，目前地球正好处于一个冰期结束，间冰期开始的阶段，所以气温的上涨不能全部归 

因于人类生产生活带来的影响。

只能说人类的影响会加速这一过程或者是延长这一过程的时间，但对于其根本变化趋势却影响不大。

之所以目前对于全球气候讨论如此之强烈，应当从政治的原因去考虑，世界政治格局的变化相当微妙，一丝风吹草动就可能引发冲突。

随着一些第三世界国家的发展与兴起，势必会对原有的世界资源，战略格局带来冲击。

而原本占据这些资源的国家不会轻易放弃在手的利益，便会想出政策去遏制正在崛起的国家以便达到维护自己利益的目的。

而限制这些快速发展国家的一个行之有效的方法便是限制他们的C排放量。

当今全球的重工业等还是以化石燃料诸如石油，煤为基本燃料，限制其排放量等于是限制使用量或者迫使他们提高技术，提高利用率，根本目的在于延缓这些国家的发展