环境污染气候变化_环境污染如何引起气温变暖
1.全球10大环境问题是什么?
2.气候变化的原因和影响
3.垃圾污染会全球变暖有什么关系?
4.当今世界的三大环境问题是什么
5.环境污染对天气的影响
6.全球变暖的原因影响以及措施
7.环境污染与全球气候变化的关系
8.大气污染带来的环境问题及解决方案?
环境污染带来的问题
环境污染带来的问题,环境污染的问题一直都是全部国家都非常重视的一个问题,因为工业化的加剧,环境与生态破坏也变得越来越严重了,下面为大家分享环境污染带来的问题。
环境污染带来的问题1环境污染会给生态系统造成直接的破坏和影响,比如:沙漠化、森林破坏,也会给人类社会造成间接的危害,有时这种间接的环境效应的危害比当时造成的直接危害更大,也更难消除。
水体污染
在全球范围内都不同程度地出现了环境污染问题,具有全球影响的方面有大气环境污染、海洋污染、城市环境问题等。随着经济和贸易的全球化,环境污染也日益呈现国际化趋势,出现的危险废物越境转移问题就是这方面的突出表现。
大气污染的危害
对人体健康的危害
人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。
大气污染物对人体的危害是多方面的,表现为呼吸系统受损、生理机能障碍、消化系统紊乱、神经系统异常、智力下降、致癌、致残。人们把这个灾难的烟雾称为"的烟雾"。
大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。
环境污染与癌症
大量研究资料表明,环境污染是导致癌症发生的一个极其重要的原因,依靠全社会的力量,采取综合措施、有效地治理环境污染,是癌症综合预防措施的重要组成部分。
对植物危害
大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
天气气候影响
大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明:
①减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少。
白色污染
②增加大气降水量:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用。
③下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的;硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。
④增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。
⑤对全球气候的影响:2010以来,人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究,人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中,二氧化碳具有重大的作用。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射,使近地面层空气温度增高,这叫做"温室效应"。有的专家认为,大气中的二氧化碳含量增加,若干年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的气候异常。
酸雨
指降水的pH值低于5.6时, 降水即为酸雨。煤炭燃烧排放的二氧化硫和机动车排放的氮氧化物是形成酸雨的主要因素;其次气象条件和地形条件也是影响酸雨形成的重要因素。 降水酸度pH<4.9时,将会对森林、农作物和材料产生明显损害。
一氧化碳(CO)
一氧化碳是无色、无臭的气体。主要来源于含碳燃料、卷烟的不完全燃烧,其次是炼焦、炼钢、炼铁等工业生产过程所产生的。人体吸入一氧化碳易与血红蛋白相结合生成碳氧血红蛋白,而降低血流载氧能力,导致意识力减弱,中枢神经功能减弱,心脏和肺呼吸功能减弱;受害人感到头昏、头痛、恶心、乏力,甚至昏迷死亡。
我国空气环境质量标准规定居住区一氧化碳日平均浓度低于4.00毫克/立方米。
氟化物(F)
指以气态与颗粒态形成存在的无机氟化物。主要来源于含氟产品的生产、磷肥厂、钢铁厂、冶铝厂等工业生产过程。氟化物对眼睛及呼吸器官有强烈刺激,吸入高浓度的氟化物气体时,可引起肺水肿和支气管炎。长期吸入低浓度的氟化物气体会引起慢性中毒和氟骨症,使骨骼中的钙质减少,导致骨质硬化和骨质疏松。我国环境空气质量标准规定城市地区日平均浓度7微克/立方米。
铅及其化合物(Pb)
指存在于总悬浮颗粒物中的铅及其化合物。主要来源于汽车排出的废气。铅进入人体,可大部分蓄积于人的骨骼中,损害骨骼造血系统和神经系统,对男性的生殖腺也有一定的损害。引起临床症状为贫血、 末梢神经炎,出现运动和感觉异常。我国尿铅80微克/升为正常值,血铅正常值小于50微克/毫升。
环境污染带来的问题2大气污染
中国大气环境面临的形势非常严峻,大气污染物排放总量居高不下。2011年中国二氧化硫年排放量高达1857万吨,烟尘1159万吨,工业粉尘1175万吨,大气污染仍然十分严重。
中国大多数城市的大气环境质量超过中国规定的标准。中国47个重点城市中,约70%以上的城市大气环境质量达不到中国规定的二级标准;参加环境统计的338个城市中,137个城市空气环境质量超过中国三级标准,占统计城市的40%,属于严重污染型城市。大气污染是中国第一大环境污染问题。
水污染
中国七大水系的污染程度依次是:辽河、海河、淮河、黄河、松花江、珠江、长江,其中42%的水质超过3类标准(不能做饮用水源),中国有36%的城市河段为劣5类水质,丧失使用功能。大型淡水湖泊(水库)和城市湖泊水质普遍较差,黄河多次出现断流现象,75%以上的湖泊富营养化加剧,主要由氮、磷污染引起。
垃圾处理
中国工业固体废物年产生量达8.2亿吨,综合利用率约46%。中国城市生活垃圾年产生量为1.4亿吨,达到无害化处理要求的'不到10%。塑料包装物和农膜导致的白色污染已蔓延中国各地。
土地沙化
中国国土上的荒漠化土地已占国土陆地总面积的27.3%,而且,荒漠化面积还以每年2460平方公里的速度增长。中国每年遭受的强沙尘暴天气由50年代的5次增加到了90年代的23次。土地沙化造成了内蒙古一些地区的居民被迫迁移他乡。
水土流失
中国每年流失的土壤总量达50多亿吨,每年流失的土壤养分为4000万吨标准化肥(相当于中国一年的化肥使用量)。自1949年以来,中国水土流失毁掉的耕地总量达4000万亩,这对中国的农业是极大损失。
旱灾水灾
20世纪50年代中国年均受旱灾的农田为1.2亿亩,90年代上升为3.8亿亩。1972年黄河发生第一次断流,1985年后年年断流,1997年断流天数达227天。有关专家经调查推测:未来15年内中国将持续干旱,而长江流域的水灾发生频率却明显增加,500多年来,长江流域共发生的大洪水为53次,但近50年来,每三年就出现一次大涝,1998年的大洪水造成了巨大的经济损失。
生物破坏
中国是生物多样性破坏较严重的国家,高等植物中濒危或接近濒危的物种达4000-5000种,约占中国拥有的物种总数的15%-20%,高于世界10%-15%的平均水平。在联合国《国际濒危物种贸易公约》中列出的640种世界濒危物种中,中国有156种,约占总数的1/4。中国滥捕乱杀野生动物和大量捕食野生动物的现象仍然十分严重,屡禁不止。
WTO(世界贸易组织)
国加入WTO将面临两方面新的环境问题。一方面是国际上的"绿色贸易壁垒"。由于中国的环境标准普遍低于发达国家的标准,中国的食品、机电、纺织、皮革、陶瓷、烟草、玩具、鞋业等行业的产品将在出口贸易中受到限制。
另一方面,由于国际市场对中国的矿产、石材、药用植物、农产品、畜牧产品的大量需求,可能会加重中国的生态、环境和自然资源的破坏。同时,中国可能成为国外污染密集型企业转移的地点和大量的国外工业废物"来料加工"的地点,这将极大地加重中国的环境问题。
三峡库区
三峡工程是中国正在实施的巨大的水利工程,该工程定于2003年开始发电。三峡建成后对地质环境、水资源环境、生态环境(涉及库区两岸和整个上游地区)的影响,以及如何有效防治库区污染是摆在三峡建设者面前的大课题,三峡工程已成为世界瞩目的环境问题。在长江,鱼越来越少,还出现野生水生动物大量死亡的情况。
持久污染
随着中国经济的发展,难降解的持久性有机物污染开始显现。国际签署了《关于持久性有机污染物的斯德哥尔摩公约》,其中确定的首批禁止使用的12种持久性有机污染物在中国的环境介质中多有检出,中国是公约的签字国。
这类有机污染物具有转移到下一代体内,并在多年后显现其危害的特点,也被称为"环境激素"或"环境荷尔蒙",危害严重。这类有机污染物广泛存在于工农业和城市建设等使用的化学品之中。
我国政府深刻认识环境保护所面临的严峻形势,正在采取多种措施,坚决向环境污染宣战!从宏观层面来说,政府正在积极深化改革,促进经济的转型升级,不再“唯GDP论英雄”,更加关注发展的效率和人民生活的质量。
然而,治理污染不仅仅是政府的责任,企业和公民也要担负起责任。企业要加强节能减排、技术改造的力度。技术的改革创新,不仅有利于防治污染,也可以降低企业成本、提高效益。公民的环保意识也需要彻底的转变,比如出行时尽量乘坐公共交通工具,节庆日少燃放烟花爆竹,甚至包括随手关灯、节约用水等等。每个人都拿出实际行动,做消除雾霾天气的行动者和推动者。
环境污染带来的问题3室内环境污染的防治与解决的建议与对策:
1、完善地方法规制度,理顺条块管理关系。寻求和发展无污染、无公害、可持续、有助于消费者身体健康的绿色室内环境应当成为江苏未来环境建设和发展的一个主要目标,为此,必须制定长远规划和完善的法规体系,规范家装材料的生产、经营和管理,使其尽快走上无公害化的轨道。
2、健全建材与装饰装修材料产品的质量监测体系,加大执法力度。
3、城建和卫生主管部门要加大宣传普及力度,帮助广大人民群众自觉树立绿色装修的环保意识。应加大科技投入,组织科研、教学,推广和生产部门的力量加强无公害绿色环保建筑装饰装修材料的产品开发。
抓好对生产者的培训工作,提高生产销售人员的素质,让更多的人来了解室内环境污染对社会带来的负面效应。定期增加报纸、电视和广告的公益性宣传力度。建议把绿色装修与环保建材相关知识及安全教育纳入中小学的课程体系中,以提高相关家庭的防毒防污染意识。
4、积极促进和扶持无公害无污染建材装饰装修材料的生产和经营。加强市场监督和管理,推广市场准入制度,严历打击假冒伪劣,维护市场秩序,实现优质优价保护生产者和经营者的积极性。
5、加强对公共建筑物和住宅的环境检测工作。新建楼堂馆所办公楼、住宅楼、医院、学校室内环境不达标不得验收,室内环境水平必须纳入星级馆所、幼儿园等级评比的重要依据。验收合格由相关职能和检测部门发放绿色装修标牌。
6、室内装修应选用符合国家标准的、高质量的健康环保材料。一般来说,人造板材是最容易造成室内污染的,在条件允许的情况下应尽量选用原木建材和家具。
人们往往认为现代化的居住条件在不断的改善,室内环境污染已经得到控制。其实不然,人们对室内环境污染的危害认识的还不够深刻。这些室内污染的防治政策仍需要大力推广普及。
全球10大环境问题是什么?
南极上空出现臭氧层空洞,气候变暖,平均气温上升,两极冰层熔化,导致海平面上升.今后十几年,海淹没一些底海岸,几十年后,包括荷兰大部分地区,曼哈顿等将会被淹没.
一:关于全球环境问题:
1.全球环境问题,也称国际环境问题或者地球环境问题,指超越主权国国界和管辖范围的全球性的环境污染和生态平衡破坏问题。其含义为:第一,有些环境问题在地球上普遍存在。不同国家和地区的环境问题在性质上具有普遍性和共同性.如气候变化、臭氧层的破坏、水资源短缺、生物多样性锐减等;第二,虽然是某些国家和地区的环境问题,但其影响和危害具有跨国、跨地区的结果.如酸雨、海洋污染、有毒化学品和危险废物越境转移等。当前,普遍引起全球关注的环境问题主要有:全球气候变化、酸雨污染、臭氧层耗损、有毒有害化学品和废物越境转移和扩散、生物多样性的锐减、海洋污染等。还有发展中国家普遍存在的生态环境问题.如水污染和水资源短缺、土地退化、沙漠化、水土流失、森林减少等。
2.全球环境问题虽然是各国各地环境问题的延续和发展,但它不是各国家或地区环境问题的加和,因而在整体上表现出其独特的特点:
二:过去的环境问题虽然发生在世界各地,但其影响范围、危害对象或产生的后果主要集中在污染源附近或特定的生态环境中,其影响空间有限而全球性环境问题,其影响范围扩大到全球。这是因为:
1、一些环境污染具有跨国、跨地区的流动性:如一些国际河流,上游国家造成的污染,可能危及下游国家;一些国家大气污染造成的酸雨,可能会降到别国等。
2、当代出现的一些环境问题,如气候变暖、臭氧层空洞等,其影响的范俐是全球性的,它们产生的后果也是全球性的。
3、当代许多环境问题涉及高空、海洋甚至外层空间,其影响的空问尺度已远非农业社会和工业化初期出现的一般环境问题可比,具有大尺度、全球性的特点。
气候变化的原因和影响
一、全球10大环境问题:气候变暖,臭氧层破坏,生物多样性减少,酸雨蔓延,森林锐减,土地荒漠化,大气污染,水体污染,海洋污染,固体废物污染。
二、我国环境状况
1、大气污染属煤烟型污染,以尘和酸雨危害最大,污染程度在加剧。
2、酸雨主要分布在长江以南、青藏高原以东地区及四川盆地。华中地区酸雨污染最重。
3、江河湖库水域普遍受到不同程度的污染,除部分内陆河流和大型水库外,污染成加重趋势,工业发达城镇附近的水域污染尤为突出。
4、七大水系(珠江、长江、黄河、淮河、海滦河、辽河、松花江)中,黄河流域、松花江、辽河流域水污染严重。
5、大淡水湖泊总磷、总氮污染面广,富营养化严重。
6、四大海区以渤海和东海污染较重,南海较轻。
7、渔业水域生态环境恶化的状况没有根本改变,并呈加重趋势。
8、城市环境污染呈加重趋势。
9、城市地面水污染普遍严重,呈恶化趋势。绝大多数河流均受到不同程度污染。
10、全国2/3的河流和1000多万公顷农田被污染。
扩展资料:
全球10大环境问题的解决方法:
1.转变经济发展模式
转变经济发展模式,从本质上说,就是从黑色发展模式转向绿色发展模式。它包含四个相互关联和互补的方面:一是建立资源节约型社会;二是建立环境友好型社会;三是大力提倡循环经济;四是积极发展低碳经济。特别是后者,既是新生事物,更是新的发展方式。
2.加强科学研究
这里所说的科学研究,主要包括两个方面:一是环境问题的研究,是指对环境问题产生的原因、对自然环境的破坏程度以及对策等方面的研究;是对环境技术的研究,如清洁能源、新型材料以及在节能减排技术等方面。针对环境问题和环境技术的科学研究面临三个方面的困难:一是资金问题;二是人员问题;三是技术转让和信息共享问题。
3.加强环保教育,改变人们的生活、消费观念
国际社会普遍认为,贫困和过度消费导致人类无节制地开发和破坏自然资源,这是造成环境恶化的罪魁祸首。富裕的人们追求高消费,使环境污染加剧;贫困的人们一边忍受着最恶劣的环境,一边还要为改善基本的生活条件过度地开采地球的有限资源。人们首先需要满足自身生存和发展的需要,于是消费地球的生态环境资源.这一点无可厚非工业文明之前,人类的消费和地球的自我恢复能够维持一个基本的平衡:进入工业文明之后,这一平衡被打破首先是因为人口不断增加,其次是人类不满足于基本生存需要,不断追求更高级别的享受甚至奢侈的生活,人类和地球的供给平衡被打破,世界环境开始不断遭到破坏 。
参考资料:
垃圾污染会全球变暖有什么关系?
引起气候系统变化的原因可分为自然因子和人为因子两大类。
前者包括了太阳活动的变化、火山活动,以及气候系统内部变率等;后者包括人类燃烧化石燃料以及毁林引起的大气温室气体浓度的增加、大气中气溶胶浓度的变化、土地利用和陆面覆盖的变化等。
引起气候变化的原因,既有自然原因,也有人为原因。
在人为原因中,工业革命以来的人类活动,特别是发达国家工业化过程中的经济活动,包括大量耗费化石能源、砍伐热带森林、生产和使用化工合成产品等,排放大量温室气体,是造成全球气候变化的主要原因。
当今世界的三大环境问题是什么
垃圾污染是多方面的污染,水源污染,水质污染,空气污染,这些都是有可能发生的,而全球变暖是由于
1、太阳活动、大气环流、火山活动、地壳运动等,气候周期性的变化。
2、二氧化碳含量的增多(燃烧矿物燃料的产生、毁林)及氟氯烃化合物等其他温室气体。
所以垃圾污染会加剧这个过程,但还有其他的更多的因素在起作用。
环境污染对天气的影响
(一)全球气候变暖
由于人口的增加和人类生产活动的规模越来越大,向大气释放的二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFC)、四氯化碳(CCl4)、一氧化碳(CO)等温室气体不断增加,导致大气的组成发生变化.大气质量受到影响,气候有逐渐变暖的趋势.由于全球气候变暖,将会对全球产生各种不同的影响,较高的温度可使极地冰川融化,海平面每10年将升高6厘米,因而将使一些海岸地区被淹没.全球变暖也可能影响到降雨和大气环流的变化,使气候反常,易造成旱涝灾害,这些都可能导致生态系统发生变化和破坏,全球气候变化将对人类生活产生一系列重大影响.
(二)臭氧层的耗损与破坏
在离地球表面10~50千米的大气平流层中集中了地球上90%的臭氧气体,在离地面25千米处臭氧浓度最大,形成了厚度约为3毫米的臭氧集中层,称为臭氧层.它能吸收太阳的紫外线,以保护地球上的生命免遭过量紫外线的伤害,并将能量贮存在上层大气,起到调节气候的作用.但臭氧层是一个很脆弱的大气层,如果进入一些破坏臭氧的气体,它们就会和臭氧发生化学作用,臭氧层就会遭到破坏.臭氧层被破坏,将使地面 受到紫外线辐射的强度增加,给地球上的生命带来很大的危害.研究表明,紫外线辐射能破坏生物蛋白质和基因物质脱氧核糖核酸,造成细胞死亡;使人类皮肤癌发病率增高;伤害眼睛,导致白内障而使眼睛失明;抑制植物如大豆、瓜类、蔬菜等的生长,并穿透10米深的水层,杀死浮游生物和微生物,从而危及水中生物的食物链和自由氧的来源,影响生态平衡和水体的自净能力.
(四)酸雨蔓延
酸雨是指大气降水中酸碱度(PH值)低于5.6的雨、雪或其他形式的降水.这是大气污染的一种表现.酸雨对人类环境的影响是多方面的.酸雨降落到河流、湖泊中,会妨碍水中鱼、虾的成长,以致鱼虾减少或绝迹;酸雨还导致土壤酸化,破坏土壤的营养,使土壤贫脊化,危害植物的生长,造成作物减产,危害森林的生长.此外,酸雨还腐蚀建筑材料,有关资料说明,近十几年来,酸雨地区的一些古迹特别是石刻、石雕或铜塑像的损坏超过以往百年以上,甚至千年以上.世界目前已有三大酸雨区.我国华南酸雨区是唯一尚未治理的.
其他威胁人类生存的问题是:
(三)生物多样性减少
《生物多样性公约》指出,生物多样性“是指所有来源的形形的生物体,这些来源包括陆地、海洋和其他水生生态系统及其所构成的生态综合体;它包括物种内部、物种之间和生态系统的多样性.”在漫长的生物进化过程中会产生一些新的物种,同时,随着生态环境条件的变化,也会使一些物种消失.所以说,生物多样性是在不断变化的.近百年来,由于人口的急剧增加和人类对资源的不合理开发,加之环境污染等原因,地球上的各种生物及其生态系统受到了极大的冲击,生物多样性也受到了很大的损害.有关学者估计,世界上每年至少有5万种生物物种灭绝,平均每天灭绝的物种达140个,估计到21世纪初,全世界野生生物的损失可达其总数的15%~30%.在中国,由于人口增长和经济发展的压力,对生物资源的不合理利用和破坏,生物多样性所遭受的损失也非常严重,大约已有200个物种已经灭绝;估计约有5000种植物在近年内已处于濒危状态,这些约占中国高等植物总数的20%;大约还有398种脊椎动物也处在濒危状态,约占中国脊椎动物总数的7.7%左右.因此,保护和拯救生物多样性以及这些生物赖以生存的生活条件,同样是摆在我们面前的重要任务.
(五)森林锐减
在今天的地球上,我们的绿色屏障--森林正以平均每年4000平方公里的速度消失.森林的减少使其涵养水源的功能受到破坏,造成了物种的减少和水土流失,对二氧化碳的吸收减少进而又加剧了温室效应.
(六)土地荒漠化
全球陆地面积占60%,其中沙漠和沙漠化面积29%.每年有600万公顷的土地变成沙漠.经济损失每年423亿美元.全球共有干旱、半干旱土地50亿公顷,其中33亿遭到荒漠化威胁.致使每年有600万公顷的农田、900万公顷的牧区失去生产力.人类文明的摇篮底格里斯河、幼发拉底河流域,由沃土变成荒漠.中国的The Yellow River ---黄河,水土流失亦十分严重.
(七)大气污染
大气污染的主要因子为悬浮颗粒物、一氧化碳、臭氧、二氧化碳、氮氧化物、铅等.大气污染导致每年有30-70万人因烟尘污染提前死亡,2500万的儿童患慢性喉炎,400-700万的农村妇女儿童受害.
(八)水污染
水是我们日常最需要,也上接触最多的物质之一,然而就是水如今也成了危险品
(九)海洋污染
人类活动使近海区的氮和磷增加50%-200%;过量营养物导致沿海藻类大量生长;波罗的海、北海、黑海、东中国海等出现赤潮.海洋污染导致赤潮频繁发生,破坏了红树林、珊瑚礁、海草,使近海鱼虾锐减,渔业损失惨重.
(十)危险性废物越境转移
危险性废物是指除放射性废物以外,具有化学活性或毒性、爆炸性、腐蚀性和其他对人类生存环境存在有害特性的废物.美国在资源保护与回收法中规定,所谓危险废物是指一种固体废物和几种固体的混合物,因其数量和浓度较高,可能造成或导致人类死亡率上升,或引起严重的难以治愈疾病或致残的废物。
全球变暖的原因影响以及措施
温室效应
温室气体有效地吸收地球表面、大气本身相同气体和云所发射出的红外辐射。大气辐射向所有方向发射,包括向下方的地球表面的放射。温室气体则将热量捕获于地面- - 对流层系统之内。这被称为“自然温室效应”。大气辐射与其气体排放的温度水平强烈耦合。在对流层中,温度一般随高度的增加而降低。从某一高度射向空间的红外辐射一般产生于平均温度在-19℃的高度,并通过太阳辐射的收入来平衡,从而使地球表面的温度能保持在平均1 4 ℃。温室气体浓度的增加导致大气对红外辐射不透明性能力的增强,从而引起由温度较低、高度较高处向空间发射有效辐射。这就造成了一种辐射强迫,这种不平衡只能通过地面- - 对流层系统温度的升高来补偿。这就是“增强的温室效应”。
后果
1) 地球上的病虫害增加;
2) 海平面上升;
3) 气候反常,海洋风暴增多;
4) 土地干旱,沙漠化面积增大。
科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2-4摄氏度,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大
.大气污染的概念
大气是由一定比例的氮、氧、二氧化碳、水蒸气和固体杂质微粒组成的混和物。就干洁空气而言,按体积计算,在标准状态下,氮气占78.08%,氧气占20.94%,氩气占0.93%,二氧化碳占0.03%,而其他气体的体积则是微乎其微的。各种自然变化往往会引起大气成分的变化。例如,火山爆发时有大量的粉尘和二氧化碳等气体喷射到大气中,造成火山喷发地区烟雾弥漫,毒气熏人;雷电等自然原因引起的森林大面积火灾也会增加二氧化碳和烟粒的含量等等。一般来说,这种自然变化是局部的,短时间的。随着现代工业和交通运输的发展,向大气中持续排放的物质数量越来越多,种类越来越复杂,引起大气成分发生急剧的变化。当大气正常成分之外的物质达到对人类健康、动植物生长以及气象气候产生危害的时候,我们就说大气受了污染。
2.大气的主要污染源和污染物
大气污染源就是大气污染物的来源,主要有以下三个:
(1)工业:工业是大气污染的一个重要来源。工业排放到大气中的污染物种类繁多,性质复杂,有烟尘、硫的氧化物、氮的氧化物、有机化合物、卤化物、碳化合物等。其中有的是烟尘,有的是气体。
(2)生活炉灶与采暖锅炉:城市中大量民用生活炉灶和采暖锅炉需要消耗大量煤炭,煤炭在燃烧过程中要释放大量的灰尘、二氧化硫、一氧化碳等有害物质污染大气。特别是在冬季采暖时,往往使污染地区烟雾弥漫,呛得人咳嗽,这也是一种不容忽视的污染源。
(3)交通运输:汽车、火车、飞机、轮船是当代的主要运输工具,它们烧煤或石油产生的废气也是重要的污染物。特别是城市中的汽车,量大而集中,排放的污染物能直接侵袭人的呼吸器官,对城市的空气污染很严重,成为大城市空气的主要污染源之一。汽车排放的废气主要有一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物和碳氢化合物等,前三种物质危害性很大。
3.大气污染的危害
大气污染的危害主要有以下几个方面:
(1)对人体健康的危害:人需要呼吸空气以维持生命。一个成年人每天呼吸大约2万多次,吸入空气达15~20立方米。因此,被污染了的空气对人体健康有直接的影响。
大气污染物对人体的危害是多方面的,主要表现是呼吸道疾病与生理机能障碍,以及眼鼻等粘膜组织受到刺激而患病。
比如,1952年12月5~8日英国伦敦发生的煤烟雾事件死亡4000人。人们把这个灾难的烟雾称为"的烟雾"。据分析,这是因为那几天伦敦无风有雾,工厂烟囱和居民取暖排出的废气烟尘弥漫在伦敦市区经久不散,烟尘最高浓度达4.46毫克/米3,二氧化硫的日平均浓度竟达到3.83毫升/米3。二氧化硫经过某种化学反应,生成硫酸液沫附着在烟尘上或凝聚在雾滴上,随呼吸进入器官,使人发病或加速慢患者的死亡。
由上例可知,大气中污染物的浓度很高时,会造成急性污染中毒,或使病状恶化,甚至在几天内夺去几千人的生命。其实,即使大气中污染物浓度不高,但人体成年累月呼吸这种污染了的空气,也会引起慢性支气管炎、支气管哮喘、肺气肿及肺癌等疾病。
(2)对植物的危害:大气污染物,尤其是二氧化硫、氟化物等对植物的危害是十分严重的。当污染物浓度很高时,会对植物产生急性危害,使植物叶表面产生伤斑,或者直接使叶枯萎脱落;当污染物浓度不高时,会对植物产生慢性危害,使植物叶片褪绿,或者表面上看不见什么危害症状,但植物的生理机能已受到了影响,造成植物产量下降,品质变坏。
(3)对天气和气候的影响:大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明:
①减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计,在大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40%。大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。
②增加大气降水量:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用。因此,当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区,降水量更多。
③下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。
④增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。
⑤对全球气候的影响:近年来,人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究,人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中,二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳,约有50%留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射,使近地面层空气温度增高,这叫做"温室效应"。经粗略估算,如果大气中二氧化碳含量增加25%,近地面气温可以增加0.5~2℃。如果增加100%,近地面温度可以增高1.5~6℃。有的专家认为,大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去,若干年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的气候异常。
4.大气污染的防治
大气污染的防治措施很多,但最根本的一条是减少污染源。一般采用以下几种措施:
(1)工业合理布局:这是解决大气污染的重要措施。工厂不宜过分集中,以减少一个地区内污染物的排放量。另外,还应把有原料供应关系的化工厂放在一起,通过对废气的综合利用,减少废气排放量。
(2)区域采暖和集中供热:分散于千家万户的炉灶和市内密如树林的矮烟囱,是煤烟粉尘污染的主要污染源。采取区域采暖和集中供热的方法,即用设立在郊外的几个大的、具有高效率除尘设备的热电厂代替千家万户的炉灶,是消除煤烟的一项重要措施。
(3)减少交通废气的污染:减少汽车废气污染,关键在于改进发动机的燃烧设计和提高汽油的燃烧质量,使油得到充分的燃烧,从而减少有害废气。
(4)改变燃料构成:实行自煤向燃气的转换,同时加紧研究和开辟其他新的能源,如太阳能、氢燃料、地热等。这样,可以大大减轻烟尘的污染。
(5)绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。
一、空气污染概述
即使天空晴朗时,我们周围的大气也并非如表面所见的明净。空气里充满了看不见的固体、液体和气体等不同形态的物质:如花粉、细菌、烟尘、湿气等。 所谓空气污染,即指空气中含有一种或多种污染物,其存在的量、性质及时间会伤害到人类、植物及动物的生命,损害财物,或干扰舒适的生活环境,如臭味的存在。换言之,只要是某一种物质其存在的量、性质及时间足够对人类或其他生物、财物产生影响者,我们就可以称其为空气污染物;而其存在造成之现象,就是空气污染。 在了解何种物质进入空气中会造成污染之前,我们需要先了解乾净空气的组成。乾净空气的组成如表一所示:通常我们所谓的「空气污染物」如二氧化氮、臭氧。二氧化硫、一氧化碳等物质,在乾净空气中之含量均极微少;但在受到污染的情形下,这些特定物质中的某些种类会大量增加。换言之,某些物质在空气中不正常的增量就产生空气污染的情形。
二、空气污染物的种类
空气污染物的种类包含很多,它们的型态可能是固体状的粒子,也可能是被滴或是气体,或是这些型态的混合存在。 目前我国法令所定义的空气污染物有那些种类呢?依据空气污染防制法及相关规定所定义,空气污染物可分为四大项目,分别为气状污染物(包括硫氧化物勺一氧化碳、氮氧化物、碳氢化合物、氯气、气化氢、氟化物、氯化烃等)、粒状污染物(包括悬浮微粒、金局煤烟、黑烟、酸雾、落尘等)、二次污染物 (指污染物在空气中再经光化学反应而产生之污染,包括光化学雾、光化学性高氧化物等)及恶臭物质(包括氯气、硫化氢、硫化甲基、硫醇类、甲基胺类) 等。比较常见的空气污染物包括悬浮微粒、一氧化碳、硫氧化物、氮氧化物和 碳氢化合物等,大多是由人为因素而产生。在我国法令中对於人为因素(如烟囱排放、交通工具排放等)而产生之空气污染物,大多订有「排放标准」来规范它们的排放。
三、空气污染指标
空气污染指标(Pollutant Standard Index,简称PSI)为参考美国环保署及其他机构所研议决定的指标,以0至500的数值来表示空气污染的程度。这个指标值和健康的影响关系分为以下五个等级:
指标值 0~50
51~100
101~199
200~299
300~350
健康影响 :良好
(Good)
中等
(Moderate) :
不良
(Unhealthy) :
极不良
(Very Unhealthy) :
有害
(Hazardous) :
空气污染物包括烟、蒸汽、焦纸(CharredPaper)、落尘(Dust)、油烟(Soot)、煤尘(Grime)、碳薰烟(CarbonFumes)、气体、霭(Mist)、气味(Order)、粒状物(ParticulateMatter)、放射性物质(RadioactiveMaterials)、有毒化学物(NoxiousChemicals),或其他室外大气中的含有物。
空气污染的防治
防治空气污染是一个庞大的系统工程,需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力,可考虑采取如下几方面措施:
1、减少污染物排放量。改革能源结构,多采用无污染能源(如太阳能、风能、水力发电)和低污染能源(如天然气),对燃料进行预处理(如烧煤前先进行脱硫),改进燃烧技术等均可减少排污量。另外,在污染物未进入大气之前,使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物,可减少进入大气的污染物数量。
2、控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同,大气对污染物的容量便不同,排入同样数量的污染物,造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段,大气扩散稀释能力强,可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段,大气扩散稀释能力弱,便不能接受较多的污染物,否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。
3、 厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理,不要排放大户过渡集中,不要造成重复迭加污染,形成局地严重污染事件发生。
4、绿化造林,使有更多植物吸收污染物,减轻大气污染程度。
环境污染与全球气候变化的关系
全球变暖已经是地球面临的严重问题,我们要通过日常生活的改变来缓解这种现象。下面介绍的是全球变暖的原因影响及措施,仅供参考。
全球变暖的原因
1.人口剧增
人炸是导致全球变暖的主要因素之一。同时,也严重威胁着自然生态环境的平衡。如此庞大的人口本身每年会排放出惊人数量的二氧化碳,其结果将是导致大气中二氧化碳含量的直接增加,由此产生的温室效应将直接影响地球表面的气候变化。
2.大气环境污染
日益严重的环境污染已经成为一个重大的全球性问题,也是导致全球变暖的主要因素之一。在21世纪,对全球气候变化的研究清楚地表明,自上世纪末以来,地球表面的温度一直在上升。
3.海洋生态环境恶化
海平面的变化呈现上升的趋势。根据专家的预测,到下个世纪中叶,海平面可能上升50厘米。不采取正确的措施将直接导致产生淡水资源的破坏和污染等不良后果。此外,大量来自陆地的有毒化学废物和固体废物不断排入海洋、海水发生重大漏油事件以及人类活动对海岸生态环境的破坏是使海洋生态环境遭到破坏的主要因素。
4.土地遭破坏
农业生产不合理是造成水土流失和荒漠化的主要原因。众所周知,良好的植被可以防止水土流失由于过度砍伐树木、开垦土地用于农业生产和过度放牧,人类活动继续对植被造成破坏。土壤侵蚀降低了土壤肥力和保水能力,从而降低了土壤生物生产力及其维持生产力的能力。并可能造成大规模洪涝灾害和沙尘暴和生态环境恶化。
5.酸雨危害
酸雨对生态环境的影响越来越受到世界各国的关注。酸雨会破坏森林,使湖泊酸化,危及生命。在20世纪,大多酸雨集中在欧洲和北美,发生在发达国家和一些发展中国家。
全球变暖的影响1、海平面上升的影响
过去的百年海平面上升了14.4cm,我国上升了11.5cm。海平面升高的原因,主要是海水热膨胀,当海洋变暖时,海平面则升高。全球升温会引起地球南北两极的冰山融化,这也是造成海平面上升的主要原因之一。
2、对动植物的影响
气候是决定生物群落分布的主要因素,气候变化能改变一个地区不同物种的适应性并能改变生态系统内部不同种群的竟争力。自然界的动植物,尤其是植物群落,可能因无法适应全球变暖的速度而做适应性转移,从而惨遭厄运。以往的气候变化(如冰期)曾使许多物种消失,未来的气候将使一些地区的某些物种消失,而人些物种则从气候变暖中得到益处,它们的栖息地可能增加,竞争对手和天敌也可能减少。
比如说桔子,过去20世纪70年代,它的最北的边界线是在黄山一线,宣城市也曾经试种过,但到冬天的一场大雪,树木就冻死了。但现在我们校园里的桔子树都长得很好。又如,扬子鳄只生活在宣城、泾县和南陵这样狭小的地带,如果北界线北移,扬子鳄可能会自然绝种。这是从我省的局部地区来讲。从全国来讲,我国把冬季1月0度等温线作为副热带北界,目前这一界线处于我国秦岭-淮河一带。研究发现,气温升高会使这一界线北移至黄河以北,徐州、郑州一带冬季气温将与现在的杭州、武汉相似。
3、对农业的影响
一年中温度和降水的分布是决定种植何种作物的主要因素,温度及由温度引起降水的变化将影响到粮食作物的产量和作物的分布类型。气候的变化曾经导致生物带和生物群落空间(纬度)分布的重大变化。如公元800-1200年北大西洋地区的平均温度比现在高1℃,使玉米在挪威种植成为可能,但到了公元1500-1800年,西欧出现小冰川期,平均气温也只比现在低1-2℃,就造成了挪威一半农场弃耕,冰岛的农业耕种活动则几乎全部停止。除此之外,全球变暖还会使高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害加重。因此,全球气温升高后,世界粮食生产的稳定性和分布状况将会有很大变化。
改善全球变暖的措施1、改善能源结构,发展可再生能源。
2、提高能源利用效率,减少排放。
3、节约能源,倡导低碳消费。
4、植树造林,增加碳汇。
大气污染带来的环境问题及解决方案?
人们都知道现代社会的环境污染,然而很少人去思考过它的严重程度,以及对我们和后代生活方式、生存环境的影响。最近,《科学》杂志连续4期以「地球的状况」 (State of the Planet)为题发表了多篇这一领域的学术论文;《自然》杂志也在12月4日有数篇这类文章,指出这一问题已迫在眉睫。
在 12月5日《科学》杂志上一篇题为「全球空气质量及污染」(Global Air Quality and Pollution)的文章中,日本科学家Hajime Akimoto研究了环境污染及现代交通工具对大气、农业、生态环境的严重影响。比如,气溶胶(Aerosols) 以及氮氧化物 (Nitrogen Oxide)是一些已知的污染因素。而且,亚洲地区的污染已经超过北美和欧洲。文章作者指出,很显然改善空气质量需要全球各国的努力。
发表在同一期《科学》杂志上题为「当代全球的气候变化」(Modern Global Climate Change」)是报导了美国「海洋及大气管理局」( National Oceanic and Atmospheric Administration)科学家的研究成果。文章中指出,当代社会的气候变化主要是人类的行为引起的。具体来讲,石油及矿业的开采,能源的利用,土地的不合理使用,都会改变大气的成分。
报导中说,尽管人们对气候变化的研究有所进展,但还存在许多未知因素,比如气候变化的速度会有多快。这些未知因素使得科学家们尚无法预测气候变化对人类带来的后果到底有严重。
大气污染和全球气候变化还在加剧,这也意味著我们正在给人类未来的生存造成越来越大的难度。因此,如何面对和解决这一问题也就成了刻不容缓的事情。
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一、前言
自从有人类以来,为了求生存以及求更好的生存环境,人类不断向大自然争取生存空间,成为影响环境变迁的因素之一。人类居住越久、人口越多的地方,受到的影响也越大。当人口稀少、科技不发达,人类焚烧森林扩张耕地,对大自然的影响是区域性而且缓慢的。随著人口快速增加、科技不断突飞猛进,人类的影响不断加速而且扩大影响范围,假以时日演化成森林缩小、土壤流失、水污染、空气污染、降低生物的多样性、沙漠化,甚至可能导致全球气候变迁。
工业革命以来,人类大量地制造二氧化碳、氧化亚氮、甲烷、氟氯碳化物等温室气体。人类对大自然的影响不再只是局限於地表,而是扩张至大气,而且藉由大气的运动,将影响逐渐布及全球,大幅提高了全球暖化的可能性。科学家也因此惊觉到气候不只变幻莫测,更可能因人类的过度发展而发生更剧烈的变化。1980年代以来,全球平均气温迅速上升,不寻常的天气与气候现象频频发生频率,使得气候变迁突然成为世人瞩目的议题。
本文从科学的角度,讨论温室气体增加可能产生的气候变迁,预测气候变迁所面临的科学问题,以及我们应采取的态度。
二、温室效应
温室效应是一自然现象,自盘古开天以来,就存在於地球。如果地球没有大气,在辐射平衡状态下,地球表面的平均温度约为 -18° C,比目前地表的全球平均气温15° C低了许多。大气的存在使地表气温上升了约33° C,温室效应是造成此一温度差距的主要原因。地球大气中的许多气体几乎不吸收可见光,但专门吸收地球放射出去的辐射。这些气体,允许约50%的太阳辐射穿越大气为地表吸收,但却拦截几乎所有的地表及大气辐射出的能量,减少能量的损失,并且再将之放射出来,使得地表及对流层温度升高。大气放射出的辐射不但暖化地表温度,而且在夜晚继续放射,使地表不致於因缺乏太阳辐射而变得太冷。这些气体的影响类似农业用温室的暖化作用,因此称为温室气体,它们的影响则称为温室效应。温室效应不只发生在地球, 金星及火星的主要大气成份为二氧化碳。金星大气的温室效应高达523° C,火星大气太单薄,温室效应只有10° C。
地球大气的温室效应,创造了适合生物生存的环境。但是,如果大气中的温室气体含量过高,将拦截过多的地球辐射使得地表气温逐渐上升。自从欧洲工业革命以来,人类的工业活动大量使用化石燃料( fossil fuel,如煤、石油 ),制造了大量的二氧化碳,并将之排放至大气之中。在工业革命之前的一千年,大气中二氧化碳含量一直维持在约280ppmv( 亦即,一百万单位体积气体中含有280单位体积的二氧化碳,图1)。工业革命之后,二氧化碳含量迅速增加,1950年代之后,增加速率更快,到1995年浓度已达358ppmv。
从18世纪后叶至1990年代,二氧化碳含量增加了30%。这些增加量主要是来自燃烧化石燃料、水泥制造及土地利用。煤及石油中的炭在燃烧过程中被氧化成二氧化碳;石灰岩被制成水泥的过程中也产生二氧化碳;土地的开发利用不但减少了植物吸收二氧化碳的的量,也加速残枝败叶的腐坏而产生二氧化碳。我们现在所使用的煤大多是泥炭纪(三亿多年前)的树木因某种原因被掩埋在地层之中,逐渐形成的化石。三亿多年前植物吸收太阳辐射所遗留下来的能量,近代人类却在一、二百年之间就将之消耗殆尽。
除了二氧化碳,甲烷、氧化亚氮、氟氯碳化物( CFC )等皆因人类人口的增加、经济活动日趋活络,而迅速增加(图2)。比如,从工业革命之前到1994年, 甲烷含量由700ppbv (part per billion by volume,十亿分之一)增加到1721ppbv; 氧化亚氮由275ppbv增加到311ppbv。CFC为人造化学物质在1950年代才大量出现, 而后迅速增加。最近由於蒙特娄公约禁用氟氯碳化物, 其含量在1990年代已不再增加。
如果与二氧化碳相比,甲烷、氧化亚氮、氟氯碳化物的温室效应更高。比如, 一个甲烷分子的温室效应是一个二氧化碳分子的21倍,氧化亚氮为206倍,氟氯碳化物则为数千倍到一万多倍。不过由於二氧化碳含量远大於其他气体含量, 因此二氧化碳的温室效应仍是最大的。图3为1980到1990之间各种人造温室气体造成的大气中辐射增加量的比例。二氧化碳的效应占了55%,甲烷15%,氧化亚氮6%,氟氯碳化物则共占了24%。
上述的温室气体的另一个特性是它们在大气中停留的时间( 亦即, 生命期)相当的长。二氧化碳的生命期为50~200年,甲烷12~17年,氧化亚氮为120年,CFC-12为102年。这些气体一旦进入大气,几乎无法回收,只有靠自然的过程让它们逐渐消失。由於它们在大气中的长生命期,温室气体的影响是长久的而且是全球性的。从地球任何一角落排放至大气的二氧化碳分子,在它长达100年的生命期中,有机会遨游世界各地,影响各地的气候。即使,人类立刻停止所有的人造温室气体的排放,从工业革命之后,累积下来的温室气体仍将继续发挥它们的温室效应,影响地球的气候。
三、 温室气体对未来气候的可能影响
地球气候史中多次暖期发生时,温室气体含量也较高。在未受到人为干预的情况下,大自然自有其一定的韵律,地球上的生物想躲也躲不掉。然而,现代人类面临的问题是,过多的人造温室气体的排放,是否已经或即将破坏大自然的韵律,留给后代子孙一个毁灭的未来。
如果大气中的温室气体含量持续升高(不可避免的事实!),「政府间气候变迁研究小组」(Intergovenmental Panel for Climate Change;IPCC)的科学家估计到2100年,全球平均气温将比1990年高出0.9° C到3.5° C(图4)。其中,二氧化碳的温室效应大约占70%,其他温室气体约占30%。由於海洋热容量大,比较不容易增温,陆地的气温上升幅度将大於海洋,其中又以北半球高纬度地区上升幅度最大,因为北半球陆地较多。但是,北大西洋的气温不但不上升,反而下降。依据推估,二氧化碳浓度升高将使全球平均降水增加,尤其以冬季的高纬度地区最为明显。在低纬度地区,原本降水量就比较大的地区的降水量普遍增加,尤其是南亚与东南亚。全球平均气温上升,海水温度也上升,体积膨胀加上极区冰雪溶化,使得全球平均海平面逐渐上升,在 2100年时将比1990年高出38公分至56公分(图5)。海平面上升的主要原因是海水体积膨胀,格陵兰及南极洲冰川溶化的影响较小。
在气候变异度( variability )及极端气候方面, IPCC 科学家作了以下结论:
气候平均或变异度的微小变化可能使极端气候发生频率产生相当大的变化。
普遍增温将导致高温情况的发生频率升高, 但使低温情况的发生频率降低。
暴雨的发生频率可能提高。平均降水减少的地区, 乾旱的可能性升高。水循环可能加强, 其含意为某些地区的旱涝加剧, 某些地区则减缓。
中纬度风暴是否加剧或减弱, 则无定论。
目前的知识无法判定热带气旋及台风的可能变化。
较暖的气候使热带海洋较接近圣婴现象的情况, 类似圣婴现象的气候型态可能较频繁。
四、气候变迁预测的争议
IPCC利用气候模式在超级电脑中推估未来的气候,所用的知识与工具皆是最尖端的科技。然而,以目前人类对大自然的了解与知识,仍不足以用来准确的预测21世纪的气候。在此仅讨论几个较具争议性的议题。
空间尺度越小、变化越剧烈的天气现象,准确度越低:
一般而言,气候模式的空间解析度甚差。在许多模式中,台湾甚至不存在。因此,不同模式预测的区域气候,有时甚至南辕北辙。因此,要利用目前的气候模式预测未来的台湾气候几乎是不可能的任务。
许多影响气候的物理机制仍未为人类所了解:
最明显的例子是悬浮微粒。人类燃烧化石燃料时,也同时产生硫酸盐悬浮微粒,增加大气混浊度,也造成空气污染、酸雨。1950-60年代的科学家就曾警告说,人类造成的空气污染增加大气混浊度,将使气候逐渐变冷。因此,如果考虑悬浮微粒的降温作用,许多地区的增温程度将减少,雨量变化甚至由减少变成增加(或由增加便减少)。IPCC科学家估计,从工业革命以来,人造温室气体造成的增温作用约相当於每平方公尺2.5瓦。同一时期,悬浮微粒的冷却作用则相当不确定,在每平方公尺0-3瓦之间。
气候模式仍不够完善:
目前的气候模式仍有许多不完善之处,与用来预测天气的模式大同小异。许多科学家争辩,当我们仍无法用这些模式准确的预测10天以后的天气,如何能预测21世纪的气候。
自然变迁与人为变迁:
过去一百多年来的气候变迁,有多少是气候的自然变化?有多少是人类污染造成的?科学界针对此一问题仍议论纷纷,尚无定论。最明显的例子是,IPCC评断20世纪是否比其他世纪暖和的结论:「全球平均温度至少与西元1400年以来任何世纪一样暖」 ( at least as warm as any century sinceat least about 1400 )。而且,全球暖化的现象可能与长达数百年而在19世纪末结束的小冰河期有关。小冰河期的发生则与人类的活动无关。至於,小冰河期是否是因为人造温室气体造成的温室效应才结束,则是另一个仍无答案的问题。如何厘清自然变迁与人为变迁是目前科学家面对的一大挑战。
五、我们的态度
气候学家Henderson-Sellers 针对全球暖化防治问题做问卷调查,询问确定性要有多高才能采取防治行动。结果民众要求只要50%即可。即使如此,科学家仍无法拍胸脯保证。但是,我们是否可以因此忽略全球暖化的问题。答案是否定的。理由有三:
全球暖化的可能性:
虽然,我们仍无法确切知道温室气体的累积将如何改变地球的气候,但是我们知道人为污染确实可能导致气候变迁,其影响不容忽视。理由有三:(1)人类的活动造成大气中温室气体含量的增加,(2)温室气体具有暖化地球大气的特性,(3)温室气体的生命期从十年到数百年不等,能影响地球气候数百年之久。
气候系统的回馈作用:
气候系统的运作过程中有许多正回馈与负回馈作用。不论是前者或后者,都可能剧烈的改变地球的气候。知名学者W. S. Broecker,最近发表一篇论文警告说,全球暖化有可能改变大西洋的海洋环流,其传送至高纬度地区的热量因而降低,反而使得欧洲甚至全球进入寒冷的气候。他所提出来的机制,乍听之下,似乎会缓和全球暖化,其实不然。因为,该机制的降温作用,远大於全球暖化的增温作用,反而造成更剧烈的气候变化。W. S. Broecker将此机制妙比为气候系统的「阿基里斯的脚踵」(Achilles Heel),亦即微小的变化可能导致气候系统的大转变,甚至瞬变(几年的时间尺度)。
气候变迁的风险太大:
一个台风,不管在落后国家如孟加拉湾,或富裕国家如美国,都可能造成巨大的生命、财产的损失。虽然说气候将如何变迁仍有相当高的不确定性,但是如果全球暖化造成更加剧烈的天气、气候变化,其冲击面之大,将是人类所无法想像的。亦即是,我们所面临的风险之大,是史无前例的。更何况,资料显示古代大气中温室气体含量高时,气候偏暖;含量低时,气候偏冷(图6)。过去一再发生的现象,未来发生的机率也极高。
基於以上的理由,我们应有以下的认知与体认:
风险的概念:
首先,我们必须体认气候变迁预测的不确定性,不能因为科学界无法提出百分之一百可信的结果,而全盘否定气候变迁的可能性。人的一生中面对许多大大小小的风险。现代人因此相当多的时间、金钱与精力, 维护自身的健康,购买寿险、健康保险,防患於未然。而在做这些维护自身利益的措施之前,我们从不需去确定不幸的事情一定会发生。同样的,人类的未来面临更多的大风险。更何况,过去一、二百年来,人类已经为自己的未来埋下更多不可预期的危机。与其面对茫茫的未来,毫无作为,不如起而行,尽心尽力维护地球的健康。人与自然的互动应是互相融合, 而不是事后的适应与疗伤。即使全球暖化发生的机率不高或者程度不严重, 任何维护地球环境的投资( 不论是有形或无形的 )都是值得的,因为至少我们维护了一个健康的生存环境。何况,如果发生了,人类所付出的代价将极其惨重。毕竟, 维护地球的健康, 就是延续人类的生存。
摒弃「得过且过」的观念:
京都的「气候变化纲要公约」会议将全球暖化的议题提升到最高点。人造温室气体可能造成的气候变迁,由於不确定性较大,对各国的经济影响大了许多,在国际政治舞台上,各国也很难取得共识。台湾对此一议题的处理方式,仍处於得过且过的阶段。政府总是谈论「因应之道」,而不是「解决之道」,一厢情愿的希望能适用较宽的二氧化碳排放标准。甚至,有人建议应靠外交谈判来处理相关问题。然而,台湾有多少外交筹码,人人心知肚明。核能政策的拥护者也趁机建议应发展核能发电。残酷的事实是,台湾仍将继续投资於高耗能的炼钢厂,即使多盖几座核能发电厂,也缓不济急,於事无补。更何况,核能发电厂有其另外的环境问题。鸵鸟心态不但解决不了问题,只会使情形恶化。
营造「环境善国」:
20世纪末,高度的经济发展对人类生存的地球已经形成重大压力。台湾地小人稠,所承受的环境污染与生态破坏更是严重。我们应该采取的策略是,重新思考台湾经济政策与科技政策,让经济发展、科技发展、与环境保护合而为一,而不是互相牵制。台湾应该采取的策略不是因应之道,而是规画一个能兼顾「适度的经济发展」与「环境保护」的永续发展策略,让台湾成为「环境善国」,善尽地球村一员应尽的义务,彻底的解决地区性的与全球性的环境污染问题。
结语
本文讨论了温室效应、未来的气候变迁,而且刻意将科学的不确定性赤裸裸的呈现出来。笔者相信这方面的资讯相当重要,因为气候预测将严重影响下游的冲击评估及因应策略研究,甚至制订政策的方向。不确定性或概率 )的概念, 也应纳入冲击评估及因应策略研究。我们应作的是依据不同的假想状况来评估气候变迁的可能冲击,而不是铁口直断,给予斩钉截铁的答案。
我们更不希望政府、企业、甚至民众,因为知道气候变迁预测的不确定性,而忽视人为环境变迁可能带来的巨大影响。相反的,就是因为它的不确定性及可能造成的灾害,我们应投入更多的精力在环境保护相关的研究、教育与防治上, 设法结合绿色科技与经济,让环保与适度而且必要的经济发展形成双赢的局面。
大气污染物对天气和气候的影响是十分显著的,可以从以下几个方面加以说明:
①减少到达地面的太阳辐射量:从工厂、发电站、汽车、家庭取暖设备向大气中排放的大量烟尘微粒,使空气变得非常浑浊,遮挡了阳光,使得到达地面的太阳辐射量减少。据观测统计,在大工业城市烟雾不散的日子里,太阳光直接照射到地面的量比没有烟雾的日子减少近40%。大气污染严重的城市,天天如此,就会导致人和动植物因缺乏阳光而生长发育不好。
②增加大气降水量 酸雨:从大工业城市排出来的微粒,其中有很多具有水气凝结核的作用。因此,当大气中有其他一些降水条件与之配合的时候,就会出现降水天气。在大工业城市的下风地区,降水量更多。
③下酸雨:有时候,从天空落下的雨水中含有硫酸。这种酸雨是大气中的污染物二氧化硫经过氧化形成硫酸,随自然界的降水下落形成的。硫酸雨能使大片森林和农作物毁坏,能使纸品、纺织品、皮革制品等腐蚀破碎,能使金属的防锈涂料变质而降低保护作用,还会腐蚀、污染建筑物。
④增高大气温度:在大工业城市上空,由于有大量废热排放到空中,因此,近地面空气的温度比四周郊区要高一些。这种现象在气象学中称做"热岛效应"。
⑤对全球气候的影响:近年来,人们逐渐注意到大气污染对全球气候变化的影响问题。经过研究,人们认为在有可能引起气候变化的各种大气污染物质中,二氧化碳具有重大的作用。从地球上无数烟囱和其他种种废气管道排放到大气中的大量二氧化碳,约有50%留在大气里。二氧化碳能吸收来自地面的长波辐射,使近地面层空气温度增高,这叫做"温室效应"。经粗略估算,如果大气中二氧化碳含量增加25%,近地面气温可以增加0.5~2℃。如果增加100%,近地面温度可以增高1.5~6℃。有的专家认为,大气中的二氧化碳含量照现在的速度增加下去,若干年后会使得南北极的冰熔化,导致全球的气候异常。
解决方案:
防治空气污染是一个庞大的系统工程,需要个人、集体、国家、乃至全球各国的共同努力,可考虑采取如下几方面措施:
1、减少污染物排放量。改革能源结构,多采用无污染能源(如太阳能、风能、水力发电) 太阳能和低污染能源(如天然气),对燃料进行预处理(如烧煤前先进行脱硫),改进燃烧技术等均可减少排污量。另外,在污染物未进入大气之前,使用除尘消烟技术、冷凝技术、液体吸收技术、回收处理技术等消除废气中的部分污染物,可减少进入大气的污染物数量。
2、控制排放和充分利用大气自净能力。气象条件不同,大气对污染物的容量便不同,排入同样数量的污染物,造成的污染物浓度便不同。对于风力大、通风好、湍流盛、对流强的地区和时段,大气扩散稀释能力强,可接受较多厂矿企业活动。逆温的地区和时段,大气扩散稀释能力弱,便不能接受较多的污染物,否则会造成严重大气污染。因此应对不同地区、不同时段进行排放量的有效控制。
3、 厂址选择、烟囱设计、城区与工业区规划等要合理,不要排放大气过度集中,不要造成重复迭加污染,形成局部地区严重污染事件发生。
4、绿化造林:茂密的林丛能降低风速,使空气中携带的大粒灰尘下降。树叶表面粗糙不平,有的有绒毛,有的能分泌粘液和油脂,因此能吸附大量飘尘。蒙尘的叶子经雨水冲洗后,能继续吸附飘尘。如此往复拦阻和吸附尘埃,能使空气得到净化。
5、从自己做起。不要乱扔废弃物,完美的城市是人人的责任