-
1 视频
-
2 章节测验
气候变化的诱因——人为因素
人为因素
联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告第一工作组报告的决策者摘要指出,人类活动与近50年气候变化的关联性达到90%。
(1)温室气体
据计算,如果仅仅有和的大气层,则地表温度不是今天的15℃,而是-6℃才能平衡来自太阳的入射辐射。
如果没有大气层,地表温度则是-18℃。在产生温室效应的分子当中,水汽是最重要的,在中纬度地区晴朗的天气下,对温室效应的贡献,水汽占60-70%,而浓度仅占25%左右。
实际上,由于不同温室气体的单位质量或浓度的贡献率不同,在大气中增加的速率也不一样,因此,它们在不同时期对全球温暖化的贡献率是不同的。
工业革命前,CFC类物质的浓度很低,占全部温室气体贡献率的70%左右,随着其他温室气体浓度的增加,贡献变得越来越小,目前占50%-60%左右。图中显示、、、CFC等温室气体贡献率的时间变化(Fuwa, 1994)。可以看出,之外的其他痕量气体的贡献率越来越大。
(2)土地利用
土地利用是自然和人为活动的综合反映,其变化是人类与地球环境进行物质、能量交互作用的重要表现,可引起许多自然和生态过程的变化。
土地利用在不同时间和空间尺度发生快速变化,剧烈改变着地表覆盖状态,改变了地球表层-大气间的物质和能量交换,而成为全球气候变化的重要因素之一。
陆地植被与大气浓度的时空分布格局
陆地植被的作用一方面表现为热带雨林地区土地利用方式的改变向大气释放,加速全球变暖的进程;另一方面,北半球的植被、尤其是温带林和北方森林通过施肥效应吸收大气中的,从而减缓全球变暖的进程。这两方面的平衡决定着全球植被,尤其是森林对大气浓度变化的贡献。
热带林占全球森林面积的40%、植被碳量的46%、土壤碳量的11%。一旦遭到破坏,森林中的有机质将以的形式释放到大气中。目前,全球热带林面积每年减少500-2000万 ,相当于每分钟减少28-38。因此,热带林破坏与大气浓度的关系在70年代初就引起科学家们的关注。
(3)城市化
城市工厂、汽车、家庭炉灶等排放大量的余热;由于房屋密集、高楼耸立,空气流通不畅,不利于热量扩散;房屋、道路等改变了地面对太阳辐射的吸收。使城市气温显著高于郊区,在温度的空间分布上形成一个热源-热岛效应,因此,城市化加剧了全球气温的升高。
(4)气溶胶
由固体或液体小质点分散并悬浮在气体介质中形成的胶体分散体系。其分散相为固体或液体小质点,其大小为0.001~100 μm,分散介质为气体。
大气中的云、雾、尘埃,工业和运输业上用的锅炉和各种发动机里未燃尽的燃料所形成的烟,采矿、采石场磨材和粮食加工时所形成的固体粉尘,人造的掩蔽烟幕和毒烟等都是气溶胶的具体实例。
气溶胶对气候系统的影 响分为直接辐射强迫和间接辐射强迫。① 直接辐射强迫是指颗粒物通过吸收和散射长波和短波辐射,从而改变地球-大气系统辐射平衡;②大气中的颗粒物作为云凝结核或者冰核而改变云的微物理和光学特征以及降水效率,从而间接影响气候,称为间接辐射强迫。
很早就有人开始注意到气溶胶的气候效应。1971年Rasool和Schneider提出:若全球的气溶胶本底浓度增加4倍,将会使地面平均温度降低3.5℃。