温室效应与全球的环境问题
为什么地球的平均温度在几百万年的时间里总是保持在 13℃?为什么火星的平均温度只有-53℃,而金星的平均温度却高达 447℃?地球、火星、金星同是太阳系里的星球,它们的平均气温却有天壤之别。科学学说是用温室效应来解释它们的平均温度何以不同的。大气中的痕量气体被称为温室气
体,其中包括二氧化碳、甲烷、臭氧、氧化亚氮、氟利昂等。当大气中的温室气体含量增加时,地球的平均气温也会上升。这种现象被称为温室效应。在太阳辐射穿透大气层到达地球表面的过程中,除了一部分太阳辐射被吸收之外,大部分太阳辐射都到达地表,而地表又以红外线的形式将太阳的辐射反射到大气中去。在反射的过程中,二氧化碳等温室气体和水汽吸收了地表红外反射的热量,阻止地球热量向空间散发,增加了大气层的温度并使热效应增大。这种热效应类似于射入温室的阳光,由于不易穿透覆盖层外逸,而使室内增温和保温,所以称为温室效应。
如果没有温室效应存在,地球的平均温度就不是 13℃,而是-20℃。火星的大气层比地球的大气层薄得多,而金星的大气层是以二氧化碳为主成分的,这就使得金星的温室效应过强,而使火星的温室效应极弱。火星的平均温度过低,而金星的平均温度极高,其奥秘就在这里。
当人类文明发展到工业化阶段时,人类的活动不但导致了大气层中温室气体的增加,而且制造了大气层原来没有的新的温室气体,从而加剧了地球的温室效应并产生一系列不良影响。从温室气体增加的原因,我们还可以看出工业文明和温室效应的有机联系。二氧化碳的增加,人们认为主要原因在于燃烧化石燃料和砍伐森林。增加氧化亚氮的原因主要在于使用含氮肥料和焚烧树木及农作物。而工业则是增加氯氟烃的主要原因。甲烷的增加主要是有机物在泥塘、沼泽、稻田和畜牧场里的发酵,及由采煤时的气体排放引起的。人类在开发和利用能源方面的活动,是导致温室气体增加的主要因素, 据统计,它在温室气体的增加总量中占 49%,居第一位;居第二位的是工业, 占 24%;第三位是森林砍伐,占 14%;第四位是农业,占 13%。
温室效应的增强究竟会造成什么恶果呢?通常人们认为不良后果主要有两种:第一,全球升温;第二,由于海平面上升而造成的海水入侵。据科学预测,全球平均温度在未来的一定时间内将升高 1.5℃~4.5℃。由于全球升温,全球性气候变暖的现象将出现。全球升温还将带来下列后果:北半球的冬天将缩短,湿度将上升,夏天将变得更长、更干燥;将使干燥的亚热带地区变得更干燥,使潮湿的热带地区变得更潮湿;热带风暴的能量将更大,比现在的能量大 50%;飓风和台风将经常发生,时速将超过 350 公里;农业和自然生态将随着气候的变化而发生一系列变化,农作物的产量将下降,而有些动植物种类可能遭到灭绝的厄运。温室效应和全球气温的升高,还带来另一方面的严重后果,即海平面的上升,若全球平均温度升高 1.5℃~4.5℃, 海平面将由于海水膨胀而上升 20~140 厘米。另外,引起海平面上升的因素还包括高山冰川和极地冰层的融化。海平面的上升如果和人们的预测一致, 那么后果将不堪设想。因为它首先将使大陆和海岛都受到海水的入侵,海岸线 20 公里以内的陆地将被淹没。由于海滨城市多为经济发达、人口稠密的地区,海水的入侵将使这些城市遭受灭顶之灾,全球 1/3 的人口也将受到影响, 许多岛屿和岛国也在淹没之列。此外,在海面上升和海水入侵的情况下,大量的沿海湿地势必消失。这一方面会使人类遭受惨重损失,也会使许多生物走向灭绝。最后,海平面上升还会使海水侵蚀海岸和堰洲岛的作用加大,同时侵蚀海岸的还有因全球升温而增加的降水和更猛烈的洪水,因而海岸被侵蚀的情况将更严重;再者,有害于堰洲岛发展的风蚀作用,也将由于全球升温导致的海风能量的增大而加剧,从而使滨海胜地受损,使它们失去原有的高度经济价值。