造成全球性氣候和環(huán)境變化的人類活動(dòng)主要有以下幾種。
一、工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)排入大氣的一些污染氣體。這些氣體主要有:二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、臭氧(O3)、氟氯烴化合物(CFCn,主要為氟里昂11和氟里昂12,即CFC11和CFC12),四氯化碳(CCl4)以及一氧化碳(CO)等。后兩種在大氣中生命期短,但對(duì)環(huán)境污染有重大影響。溫室氣體之間可以相互影響,例如,自20世紀(jì)70年代末期以來(lái),人們發(fā)現(xiàn)大氣中O3量逐年下降。研究結(jié)果表明,這主要是由于氟氯烴類化合物、一氧化二氮和沼氣排入大氣造成的。根據(jù)粗略估計(jì),這些溫室氣體對(duì)全球增暖所起的作用,CO2占50%,其他溫室氣體占50%。
此外,還有一些污染氣體,嚴(yán)重污染環(huán)境,但對(duì)氣溫變化影響不大,這主要是硫化物造成酸雨,沉降后使土地酸化,破壞生態(tài)。
二、熱帶森林和溫帶植被的破壞。這是人類活動(dòng)影響氣候變化的第二個(gè)重要原因,它和溫室氣體作用是相互影響的。
三、大型水體的人為改變。例如,大型水庫(kù)的建設(shè),南水北調(diào)和河道改道工程,以及人為填湖造陸和干旱地區(qū)人造綠洲等工程,都能引起大范圍或局地氣候的變化。
大氣中溫室氣體含量的變化大氣中主要的溫室氣體,如CO2、O3等,其含量雖然只有1/10 000~1/1 000,但其保溫效應(yīng)十分強(qiáng)烈。人類對(duì)這些溫室氣體的常規(guī)監(jiān)測(cè)始于20世紀(jì)50年代。經(jīng)過多年的監(jiān)測(cè),人們發(fā)現(xiàn)大氣中CO2、CH4、N2O、CFCn等氣體含量在急劇增加,而O3總量則明顯下降。下面分述各種溫室氣體的變化。
一、二氧化碳(CO2)
根據(jù)南極冰芯氣泡中CO2含量的取樣分析,以及雪中氧18(18O)同位素與當(dāng)?shù)販囟汝P(guān)系,人們已得到15萬(wàn)年以來(lái)CO2含量與氣溫的復(fù)原序列,發(fā)現(xiàn)CO2含量和氣溫有極好的正相關(guān)。證明近15萬(wàn)年以來(lái),高(低)CO2含量始終和暖(冷)地面氣溫連在一起。
目前,有關(guān)CO2本底觀測(cè)最為連續(xù)的觀測(cè)站是位于美國(guó)夏威夷州的馬納洛亞站。觀測(cè)到該站CO2含量自20世紀(jì)70年代以來(lái)加速增加。據(jù)全球27個(gè)本底站統(tǒng)計(jì),CO2含量的年增長(zhǎng)率大約為0.4%~1.0%之間。1986年CO2含量已比工業(yè)革命前增加20%~25%。
大氣中CO2含量急劇增加主要原因有兩個(gè):(1)工業(yè)革命以來(lái)煤和石油等礦物燃料燃燒后排入大氣的CO2;(2)主要由于毀林和生物體燃燒等生物源造成的CO2排放。目前,世界上因礦物燃料燃燒和工業(yè)生產(chǎn)過程排放CO2最多的前三個(gè)國(guó)家順序?yàn)槊绹?guó)、前蘇聯(lián)和中國(guó),其排放量占全球的比例分別估計(jì)為23%、19%和10%。海洋和森林可以延緩大氣中CO2的增加。但是,目前森林大量被毀,不但減少了對(duì)大氣中CO2的吸收,而且由于被毀的森林燃燒和腐爛,大量的CO2被排放入大氣。因而,減少CO2排放的重要措施之一是保存現(xiàn)有的森林并大規(guī)模植樹造林。
二、氟氯烴化合物(CFCn)
在制冷工業(yè)發(fā)展前,大氣中沒有氟氯烴這種氣體成分。大氣中氟里昂11(CFC11)開始出現(xiàn)于1945年以后,而氟里昂12(CFC12
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