一個城市的天氣會是地球變暖的某種因素嗎?
作者:化工綜合網發布時間:2022-07-09分類:聚合物瀏覽:115
地球正在悄悄變暖。地球變暖的結果將使冰川消融,凍土消失,海平面上升……這好像離我們有點遙遠,看看我們身邊的變化吧:炎熱、干旱、洪水、沙塵暴成了我們今天關心的話題;在清澈的河水里自由的暢游,到處綠樹成陰,在街頭巷尾野地里堆雪人打雪仗成了兒時的記憶;穿著厚厚的棉衣欣賞紛紛揚揚的鵝毛大雪,享受著凌冽刺骨的寒風也成了奢望。
現在關于地球變暖的原因主要有兩種觀點:一是溫室氣體的增加,使溫室效應增強;二是太陽輻射增強,使氣溫升高。
過去27年間,地球平均溫度上升了華氏0.63度。按照由溫室氣體和太陽輻射增強引起的全球變暖現象的理論分析,將會在熱帶地區表現最為嚴重。然而,熱帶地區溫度在過去27年中僅僅升高了華氏0.3度,北極地區的溫度則上升了華氏2度。燃燒釋放的二氧化碳非常均勻地散布在全球,并非只集中在北極。所以過去27年間出現的北半球加速變暖的情況,好像并不能僅僅責怪溫室氣體和太陽輻射[1]。
地球就像一所房子,室內的溫度(地球表面溫度)與室外溫度(地球外空間溫度),室外熱源(太陽輻射),房屋結構(大氣層結構),房屋內的設施和人的活動有關。室外溫度,室外熱源,房屋結構一定的情況下,屋內產生的熱量加上吸收的熱量大于向外散發的熱量,室溫就升高;屋內產生的熱量加上吸收的熱量小于向外散發的熱量,室溫就下降。
我認為:能量的失恒是地球溫度變化的原因,人類對能源的開發利用和人類活動對地球生態結構的改變造成了能量失恒,人類對能源的開發利用產生多余的熱能是引起地球溫度升高的最直接、最主要的原因,人類活動對地球生態結構的改變減弱了地球生態結構對地球溫度的調節能力。
歸納起來,地球變暖與人類相關主要有以下的原因:
1、? 人類對能源的利用產生了大量的熱能;
2、? 人口數量的增加了熱能的積累。
3、? 地表水的減少使地表溫度升高;
4、? 地表植被的減少降低了太陽的利用,增加了熱能;
5、? 空氣污染的增加了熱量的積累;
對于溫室氣體增加和太陽輻射增強引起地球變暖有很多的研究分析,這里不做討論。下面針對以上幾條原因進行詳細的探討:
一、人類對能源的利用產生了大量的熱能
一切能量來自能源,人類離不開能源。能源是人類生存、生活與發展的主要基礎。人們現在利用的能源主要有煤炭、石油、天然氣、核能等,生產制造的二次能源主要有燃油和電能。這些能源,在一定條件下可以轉換為人們所需的各種形式的能量。熱能是各種能量轉化過程的主要環節,在熱能不能被完全利用的情況下,在轉化過程中就會有大量的熱能被釋放到了空氣中。這些化石能源形成經過了千百萬年甚至幾億年的積累,卻在短短的幾十年被大量釋放,而且這種釋放還在快速的增長,這些熱能直接影響到了地球的溫度。
我國2006年煤炭產量達22億噸,原油產量1.066億噸,天然氣產量440億立方米,在利用這些能源發電、金屬冶煉、煉油、化肥、造紙、水泥、磚瓦燒制等過程中,熱效率只有20-50%。二次能源汽油、柴油等大多通過內燃機利用,熱效率利用大都在50%以下。煤炭、核能發電過程的熱效率30-40%,電能的60-70%被電動機消耗,電動機的效率是60-90%……
二、人口數量的增加了熱能的積累
人的身體就是一個個熱源,要使體溫保持恒定,身體就要不斷產生熱量,并將體內多余的部分熱量散發出去。一個普通人體在休息的時候產生大約70-100瓦的熱量。如果身體處于活動狀態,產生的熱會提高5-10倍。另一方面人們生活生產過程中產生了大量的生活和工業垃圾,在這些垃圾處理過程中也產生了大量的熱能。
目前約有65億人口生活在這個地球上,而且全球人口增長的速度令人吃驚。早在1930年至1960年的30年間,全球人口從原來的20億增長到30億,增加了10億;從1960年至1975年的15年間,全球人口就增加了10億,到1986年的11年時間里,全球人口增加了10億,而在90年代中葉,僅9年的時間,全球人口就增加了10億,達到了60億之多。專家們預計,根據目前全球人口的增長速度,到2050年,全球人口將達到100億。
三、地表水的減少使地表溫度升高
水是人民生活和社會發展所必需的基本資源,是生態環境的控制性要素。由于人類的過度開發利用,地表水(這里所說的地表水指的是陸地表層含水量及河流、湖泊水量)迅速減少。
空氣溫度影響地面下約15-20米,地表面含水量下降,比熱降低,吸收空氣中熱能的能力下降,水的蒸發量減少,空氣干燥,導致空氣和地表溫度很容易升高。所以地表水減少的直接后果是降低了地表的溫度調節能力。
有關統計。1999年末,全國大中型水庫蓄水總量1689億立方米,比上年末減少112億立方米;北方平原地下水開采區淺層水位普遍下降,地下水儲存量減少171億立方米。2006年重慶、四川遭遇1951年以來最嚴重伏旱,6月1日-8月21日,重慶、四川平均降水量為345.9毫米,是1951年以來歷史同期最小值,重慶市包括綦江在內的40個區縣都經歷了50年一遇的高溫干旱,8月12日地表溫度接近70℃。2006年夏季(6-8月),全國平均降水量為299.7毫米,比常年同期偏少16.7毫米……
四、地表植被的減少降低了太陽的利用,增加了熱能
據統計資料表明,地球表面各種植被面積逐年減少。人類所需能量的絕大部分都直接或間接地來自太陽。正是各種植物通過光合作用把太陽能轉變成化學能在植物體內貯存下來。煤炭、石油、天然氣等化石燃料也是由古代埋在地下的動植物經過漫長的地質年代形成的。它們實質上是由古代生物固定下來的太陽能[2]。植被減少的直接后果是太陽能通過植物轉化量減少,太陽能轉化成為了熱能直接加熱了地球。
據統計,我國森林在10年間銳減了23%,可伐蓄積量減少了50%,云南西雙版納的天然森林,自50年代以來,每年以約1.6萬公頃的進度消失。當時55%的原始森林覆蓋面積現已減少了一半。中國共有43億畝可利用草原,但草原退化現象比較嚴重。這種沙化、退化趨勢在內蒙古草原顯得更為突出,全區6359萬公頃可利用草地面積中的3867萬公頃沙化、退化,約占60%。其中,呼倫貝爾草原和錫林郭勒草原分別沙化、退化23%和41%,鄂爾多斯草原沙化、退化68%以上。
五、空氣污染的增加了熱量的積累
太陽發出的熱量是短波輻射,而空氣并不能直接吸收這種熱量輻射,太陽輻射到達地面之后,經地面反射到空氣中,一部分被大氣中存在的固體顆粒,水氣和云層這些物質反射,太陽輻射經他們反射之后就變成長波輻射了,空氣能夠吸收這種輻射,從而使溫度升高。另一部分透過大氣輻射到了太空,如果空氣被污染,大氣中存在的固體顆粒,水氣和云層增多,輻射到太空的陽光和地球本身的熱能減少,從而使溫度升高。
在地球表面物質中,白色的冰雪與藍綠色的海水吸收太陽熱輻射的能力相差很大。海水對于短波輻射的反射率(反照率)一般僅為5%,也就是說,海水可以吸收太陽熱輻射能量的95%,而白色冰雪的反射率卻高達30~80%,二者相差6~16倍。所以,兩極地區海冰總面積的變化將直接影響日-地熱輻射平衡,進而直接影響全球氣候變化[3]。被污染的空氣和冰雪降一方面加強了冰雪表面的陽光吸收能力;另一方面阻止了熱能向外輻射,熱能的積累加速了冰雪的融化速度,擴大了海洋面積,大大增強了太陽熱輻射的能力,因而促使地球表面的溫度升高。
燃燒1噸煤,產生200千克煙塵;燃燒1噸柴油,排放1千克煙塵; 燃燒1噸重油,排放2千克煙塵。磚瓦生產,每萬塊產品排放40-80千克煙塵;大型水泥廠,每噸水泥產品排放3-7千克粉塵;鄉鎮小水泥廠,每噸水泥產品排放12-20千克粉塵。
以上的表敘只是人類活動對地球溫度影響最嚴重,最直接的。各種因素不僅直接影響地球的溫度,而且不斷變化、相互聯系、相互影響,直接或間接地影響著地球溫度的變化。人口的增加就需要更多的能源,需要更多的水資源,更多的森林等自然資源,產生更多的垃圾,造成更多的污染,地表水的減少造成植被的減少,地表植被的減少降低了地表固定水的能力進一步造成地表水的流失……而且這些影響正呈現快速增長趨勢,形成惡性循環。這些因素打破了地球的能量平衡,改變了地球的生態結構,這一切都將促使地球溫度向升高的趨勢發展。由于這些因素分布的不平衡性更容易造成局部的,階段性的氣候變化和地域性小氣候異常。如局部和階段性的高溫、旱澇、風暴、病毒流行等自然災害。
以上所述,僅是個人對地球溫度變化原因的一些分析和看法,水平所限,不足之處難免,敬請各位專家指正。地球溫度的變化只是地球這個大的生態系統的一個特征,其變化與自然的氣候波動、人類活動密切相關的,是一個極其復雜的過程,并不能通過簡單的表敘所能解釋清楚。希望能拋磚引玉,為早日了解地球溫度變化的秘密做一點微薄的貢獻
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