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”。
概论
温室效应(西班牙语 Efecto Invernadero)是指透射阳光的密闭空间由于与外界缺乏热交换而形成的保温效应,就是太阳短波辐射可以透过大气射入地面,而地面增暖后放出的长波辐射却被大气中的二氧化碳等物质所吸收,从而产生大气变暖的效应。大气中的二氧化碳就像一层厚厚的玻璃,使地球变成了一个大暖房。据估计,如果没有大气,地表平均温度就会下降到-23℃,而实际地表平均温度为15℃,这就是说温室效应使地表温度提高38℃。
温室效应,又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气中的二氧化碳浓度增加,阻止地球热量的散失,使地球发生可感觉到的气温升高,这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系,吸收地球释放出来的红外线辐射,就像“温室”一样,促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体,约占大气总容量的003%,许多其它痕量气体也会产生温室效应,其中有的温室效应比二氧化碳还强。
大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表向外放出的长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。如果大气不存在这种效应,那么地表温度将会下降约330C或更多。反之,若温室效应不断加强,全球温度也必将逐年持续升高。自工业革命以来,人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加,大气的温室效应也随之增强,已引起全球气候变暖等一系列严重问题,引起了全世界各国的关注。
除二氧化碳以外,对产生温室效应有重要作用的气体还有甲烷、臭氧、氯氟烃以及水气等。随着人口的急剧增加,工业的迅速发展,排入大气中的二氧化碳相应增多;又由于森林被大量砍伐,大气中应被森林吸收的二氧化碳没有被吸收,由于二氧化碳逐渐增加,温室效应也不断增强。据分析,在过去二百年中,二氧化碳浓度增加25%,地球平均气温上升05℃。估计到下个世纪中叶,地球表面平均温度将上升15—45℃,而在中高纬度地区温度上升更多。
空气中含有二氧化碳,而且在过去很长一段时期中,含量基本上保持恒定。这是由于大气中的二氧化碳始终处于“边增长、边消耗” 的动态平衡状态。大气中的二氧化碳有80%来自人和动、植物的呼吸,20%来自燃料的燃烧。散布在大气中的二氧化碳有75%被海洋、湖泊、河流等地面的水及空中降水吸收溶解于水中。还有5%的二氧化碳通过植物光合作用,转化为有机物质贮藏起来。这就是多年来二氧化碳占空气成分003%(体积分数)始终保持不变的原因。
但是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平。而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。但是有乐观派科学家声称,人类活动所排放的二氧化碳远不及火山等地质活动释放的二氧化碳多。他们认为,最近地球处于活跃状态,诸如喀拉喀托火山和圣海伦斯火山接连大爆发就是例证。地球正在把它腹内的二氧化碳释放出来。所以温室效应并不全是人类的过错。这种看法有一定道理,但是无法解释工业革命之后二氧化碳含量的直线上升,难道全是火山喷出的吗?
在空气中,氮和氧所占的比例是最高的,它们都可以透过可见光与红外辐射。但是二氧化碳就不行,它不能透过红外辐射。所以二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但是,二氧化碳含量过高,就会使地球仿佛捂在一口锅里,温度逐渐升高,就形成“温室效应”。 形成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有其他气体。其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%~20%,此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。
如果二氧化碳含量比现在增加一倍,全球气温将升高3 ℃~5 ℃,两极地区可能升高10 ℃,气候将明显变暖。气温升高,将导致某些地区雨量增加,某些地区出现干旱,飓风力量增强,出现频率也将提高,自然灾害加剧。更令人担忧的是,由于气温升高,将使两极地区冰川融化,海平面升高,许多沿海城市、岛屿或低洼地区将面临海水上涨的威胁,甚至被海水吞没。20世纪60年代末,非洲下撒哈拉牧区曾发生持续6年的干旱。由于缺少粮食和牧草,牲畜被宰杀,饥饿致死者超过150万人。
这是“温室效应” 给人类带来灾害的典型事例。因此,必须有效地控制二氧化碳含量增加,控制人口增长,科学使用燃料,加强植树造林,绿化大地,防止温室效应给全球带来的巨大灾难。
科学家预测,今后大气中二氧化碳每增加1倍,全球平均气温将上升15~45℃,而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右。因此,气温升高不可避免地使极地冰层部分融解,引起海平面上升。海平面上升对人类社会的影响是十分严重的。如果海平面升高1 m,直接受影响的土地约5×106 km2,人口约10亿,耕地约占世界耕地总量的1/3。如果考虑到特大风暴潮和盐水侵入,沿海海拔5 m以下地区都将受到影响,这些地区的人口和粮食产量约占世界的1/2。一部分沿海城市可能要迁入内地,大部分沿海平原将发生盐渍化或沼泽化,不适于粮食生产。同时,对江河中下游地带也将造成灾害。当海水入侵后,会造成江水水位抬高,泥沙淤积加速,洪水威胁加剧,使江河下游的环境急剧恶化。温室效应和全球气候变暖已经引起了世界各国的普遍关注,目前正在推进制订国际气候变化公约,减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。
科学家预测,如果我现在开始有节制的对树木进行采伐,到2050年,全球暖化会降低5%。
特点
温室有两个特点:温度较室外高,不散热。 生活中我们可以见到的玻璃育花房和蔬菜大棚就是典型的温室。使用玻璃或透明塑料薄膜来做温室,是让太阳光能够直接照射进温室,加热室内空气,而玻璃或透明塑料薄膜又可以不让室内的热空气向外散发,使室内的温度保持高于外界的状态,以提供有利于植物快速生长的条件。
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城市:纽约,上海,东京和悉尼。
温室效应可使史前致命病毒威胁人类
美国科学家近日发出警告,由于全球气温上升令北极冰层溶化,被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日,导致全球陷入疫症恐慌,人类生命受到严重威胁。
纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出,早前他们发现一种植物病毒TOMV,由于该病毒在大气中广泛扩散,推断在北极冰层也有其踪迹。于是研究员从格陵兰抽取 4块年龄由 500至14万年的冰块,结果在冰层中发现TOMV病毒。研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围,因此可在逆境生存。
这项新发现令研究员相信,一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处,目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力,当全球气温上升令冰层溶化时,这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活,形成疫症。科学家表示,虽然他们不知道这些病毒的生存希望,或者其再次适应地面环境的机会,但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。
由来
温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,大量排放尾气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。
二氧化碳气体具有吸热和隔热的功能。它在大气中增多的结果是形成一种无形的玻璃罩,使太阳辐射到地球上的热量无法向外层空间发散,其结果是地球表面变热起来。因此,二氧化碳也被称为温室气体。
人类活动和大自然还排放其他温室气体,它们是:氯氟烃(CFC〕、甲烷、低空臭氧、和氮氧化物气体、地球上可以吸收大量二氧化碳的是海洋中的浮游生物和陆地上的森林,尤其是热带雨林。
为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕,少开汽车。另一方面保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材〕,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。
新说
自1975年以来,地球表面的平均温度已经上升了09华氏度,由温室效应导致的全球变暖已 成了引起世人关注的焦点问题。学术界一直被公认的学说认为由于燃烧煤、石油、天然气等产生的二氧化碳是导致全球变暖的罪魁祸首。然而经过几十年的观察研究,来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯·汉森博士提出新观点,认为温室气体主要不是二氧化碳,而是碳粒粉尘等物质。
碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质,主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的,它不仅浪费资源,更引起了环境的污染。众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积,而云的堆积便是温室效应的开始,因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气 逆辐射,云层越厚,热量越是不能向外扩散,地球也就越裹越热了。
汉森博士对于各种温室气体的含量变化都做了整理记录,发现在1950至1970年间,二氧化碳 的含量增长了近两倍,而从70年代到90年代后期,二氧化碳含量则有所减少。用目前流行的理论很难解释仍在恶化的全球变暖的现象。
汉森博士认为,除了碳粒粉尘以外,还有一些气体物质能导致温室效应,如对流层中的臭氧 (正常的臭氧应集中在平流层中)、甲烷,还有巨毒无比的氯氟烃。但这些污染源的治理就相对困难些了。可喜的是,近几十年来非二氧化碳的温室气体含量已经有了一定的下降,如若 甲烷和对流层中的臭氧含量也能逐年下降趋势,那么再过50年,地球表面平均温度的变化将近乎零。
碳粒粉尘并不是不可避免的东西,随着内燃机品质的不断提高,甚或不使用内燃机的交通工 具的问世,不能烧尽而剩余的碳粒是可以减少的。汉森博士的学说能够成立,则给地球带来了降温的新希望,但愿地球早日退烧。
工业革命前大气中CO2含量是280ppm,如按目前增长的速度,到2100年CO2含量将增加到550ppm,即几乎增加一倍。全世界的许多气象学家都在努力研究,CO2含量增加一倍以后,到2100年全球的平均气温会增高多少?
目前采用的具体办法是,根据大气运动规律和物理状态变化规律,设计成数值模式进行计算。不过,由于人们对大气运动变化规律认识得还不够完善,采取的简化计算办法不同,各个模式的计算结果常相差很大。为此,80年代美国科学院组织了评估委员会,对这些模式的结果进行研究和综合评估,最终得出CO2倍增后全球平均气温将上升3℃土15℃,即15℃-45℃。这就是对本问题最有权威的组织--联合国IPCC第一次《报告》中采用的数字。
近年来,气候模式的模拟能力有了重大改进,这主要是考虑了大气中气溶胶(空气中悬浮的微小颗粒)的作用。因为在燃烧化石燃料放出CO2的同时也释放出了巨量的硫化物等气溶胶。这种气溶胶会遮挡部分阳光到达地面,因此使地面气温降低,起到冷却作用。其数值据IPCC估计可达-05瓦/米2。即相当于CO2增温效应(156瓦/米2)的1/3,比甲烷的增温效应(+047瓦/米2)还略大。主要根据这个改进,IPCC在l996年公布的第二个《报告》中,把2100年CO2倍增后全球平均气温的升温值从15℃-45℃,修改为10℃-35℃。评估报告中还指出,由于海洋的巨大热惯性,到2100年这个增温值中大约只有50%-90%得以实现。
然而,模式计算结果还说明,全球平均增温10℃-35℃不均匀分布于世界各地,而是赤道和热带地区不升温或几乎不升温,升温主要集中在高纬度地区,数量可达6℃-8℃甚至更大。这一来便引起另一严重后果,即两极和格陵兰的冰盖会发生融化,引起海平面上升。北半球高纬度大陆的冻土带也会融化或变薄,引起大范围地区沼泽化。还有,海洋变暖后海水体积膨胀也会引起海平面升高。IPCC的第一次评估报告中预计海平面上升70-140厘米(相应升温15℃-45℃),第二次评估报告中比第一次评估结果降低了约25% (相应升温10℃一35℃),最可能值为50厘米。IPCC的第二次评估报告还指出,从19世纪末以来的百年间,由于全球平均气温上升了03℃-06℃,因而全球海平面相应也上升了10-25厘米。
全球海平面的上升将直接淹没人口密集、工农业发达的大陆沿海低地地区,因此后果十分严重。1995年11月在柏林召开的联合国《气候变化框架公约》缔约方第二次会议上,44个小岛国组成了小岛国联盟,为他们的生存权而呼吁。
此外,研究结果还指出,CO2增加不仅使全球变暖,还将造成全球大气环流调整和气候带向极地扩展。包括我国北方在内的中纬度地区降水将减少,加上升温使蒸发加大,因此气候将趋干旱化。大气环流的调整,除了中纬度干旱化之外,还可能造成世界其他地区气候异常和灾害。例如,低纬度台风强度将增强,台风源地将向北扩展等。气温升高还会引起和加剧传染病流行等。以疟疾为例,过去5年中世界疟疾发病率已翻了两番,现在全世界每年约有5亿人得疟疾,其中200多万人死亡。
但是,温室效应也并非全是坏事。因为最寒冷的高纬度地区增温最大,因而农业区将向极地大幅度推进。CO2增加也有利于植物光合作用而直接提高有机物产量。还有论文指出,在我国和世界历史时期中温暖期多是降水较多、干旱区退缩的繁荣时期,等等。
当然,在大气温室效应这个问题上,也有不同意见。例如,过去有些科学家认为目前数值模式还不成熟,计算结果过于夸大;百年升高03℃-06℃属于正常气候变化,不能证明是大气温室效应所造成,等等。当然这是少数人的意见。
尽管如此,但对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加,以及温室气体增加会造成全球变暖的原理,都是没有争论的事实。我们如果等到问题发展到了人类可以明显感知的水平,这时候往往已经难以逆转,那么就为时已晚。因此现在就必须引起高度重视,以便采取对策,保护好人类赖以生存的大气环境。
对策
虽然迄今为止,我们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长,不可听天由命任凭发展。
首先,暂订2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去,综合各种温室效应气体的影响,预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升,地球的气候将会引起重大变化。
因此为今之计,莫过于竭尽所能采取对策,尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁,而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。
可惜仔细检视各种方案之后,迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此,吾人遂有必要寻求一切可能性,全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。
一、全面禁用氟氯碳化物
实际上全球正在朝此方向推动努力,是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现,对于2050年为止的地球温暖化,根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。
二、保护森林的对策方案
今日以热带雨林为生的全球森林,正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳,根据估计每年约在1~2gt碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划,到了2050年,可能会使整个生物圈每年吸收相当于07gt碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。
三、汽车使用燃料状况的改善
日本汽车在此方面已获技术提升,大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地,或许是因油藏丰富,对于省油设计方面,至今未见有何明显改善迹象,仍旧维持过度耗油的状况。因此,该地区生产的汽车在改善燃油设计方面,具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减,估计到了2050年,可使温室效应降低5%左右。
四、改善其他各种场合的能源使用效率
是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地,这对2050年为止的地球温暖化,预计可以达到8%左右的抑制效果。
五、对石化燃料的生产与消费,依比例课税
如此一来,或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕,避免作出无谓的浪费。而其税金收入,则可用于森林保护和替代能源的开发方面。
任何化石燃料一经燃烧,就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量,煤碳必须排放相当于0098公克碳量的二氧化碳;这在石油则为0085公克;若是换成天然瓦斯只需排放0056公克即可。
因此,有人提案依照天然瓦斯、石油、煤碳的顺序予以加重课税。譬如生产方面,要对二氧化碳排放量较高的煤碳,以能量换算,每十亿焦耳课税05美元,而对天然瓦斯则只课税023美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。至于消费方面的情形亦复加此,其课税比例在煤碳订为23%,在天然瓦斯订为13%。
当然,现今阶段只不过是有这么一个构想而已。但若果真付诸实行,可望对于2050年为止的地球温暖化,提供大约五%的抑制效果。
六、鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源
因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯,此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大,顶多只有一%的程度左右。
七、汽机车的排气限制
由于汽机车的排气中,含有大量的氮氧化物与一氧化碳,因此希望减少其排放量。这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的,但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。预计将对2050年为止的温暖化,分担2%左右的抑制效果。
八、鼓励使用太阳能
譬如推动所谓“阳光计划”之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少,因此对于降低温室效应具备直接效果。不过,就算积极推动此项方案,对于2050年为止的温暖化,只具四%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。
九、开发替代能源
利用生物能源(Biomass Energy)作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料,藉以取代石油等既有的高污染性能源。
燃烧生物能源也会产生二氧化碳,这点固然是和化石燃料相同,不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料,故可成为重覆循环的再生能源,达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。
此外也有可能是自然规律 应为古代 恐龙时期地球比现在还热
物联网工程专业课程有物联网概论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络、现代通信网。
物联网工程专业主要学什么
信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术。物联网概论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等。
物联网工程专业就业方向物联网工程专业的毕业生主要就业于与物联网相关的企业、行业,从事物联网的通信架构、网络协议和标准、无线传感器、信息安全等方面的设计、开发、管理与维护工作,也可在高等院校或科研机构从事科研、教学等工作。
物联网工程所学内容包括:信息与通信工程、电子科学技术、计算机科学与技术、物联网概论、电路分析基础、信号与系统、模拟电子技术、数字电路与逻辑设计、微机原理与接口技术、工程电磁场、通信原理、计算机网络、现代通信网、传感器原理、嵌入式系统设计、无线通信原理、无线传感器网络、近距无线传输技术、二维条码技术、数据采集与处理、物联网安全技术、物联网组网技术等。物联网工程是继计算机、互联网和移动通信之后的又一次信息产业的革命性发展,目前被正式列为国家重点发展的战略性新兴产业之一。互联网是一个时代,物联网,也是一个时代。物联网技术是当今电子、通信、计算机、IT行业技术的大融合。物联网工程所学内容包括:信息与通信工程、电子科学与技术、计算机科学与技术等等。
物联网工程专业就业方向:
物联网工程专业毕业生能在政府管理部门、科学研究机构、设计院、咨询公司、建筑工程公司、物业及能源管理、建筑节能设备及产品制造生产企业等单位从事建筑节能的研究、设计、
施工、运行、监测与管理工作。
培养要求:
本专业学生要具有较好的数学和物理基础,掌握物联网的相关理论和应用设计方法,具有较强的计算机技术和电子信息技术的能力,掌握文献检索、资料查询的基本方法,能顺利地阅读本专业的外文资料,具有听、说、读、写的能力。
知识技能:
掌握和计算机科学与技术相关的基本理论知识、掌握物联网工程的分析和设计的基本方法、了解文献检索、资料查询的基本方法,具有一定的科学研究和实际工作能力。全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总得看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了048℃ 。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料(如煤、石油等),排放出大量的CO2等多种温室气体。由于这些温室气体对来自太阳辐射的短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的温室效应",导致全球气候变暖。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。
全球气候变暖的主要原因:大气层遭到破坏,严重的污染以及温室效应全球变暖可能造成的影响全球变暖将给地球和人类带来复杂的潜在的影响,既有正面的,也有负面的。例如随着温度的升高,副极地地区也许将更适合人类居住;在适当的条件下,较高的二氧化碳浓度能够促进光合作用,从而使植物具有更高的固碳速率,导致 植物生长的增加,即二氧化碳的增产效应,这是全球变暖的正面影响。但是与正面影响相比,全球变暖对人类活动的负面影响将更为巨大和深远。今年8月份CCTV报道,由于气候变暖的影响,珠穆朗玛峰的顶峰下降了13米。
祁连山冰川缩减危及河西走廊:近年来,祁连山冰川融化比上个世纪70年代减少了大约10亿立方米,冰川局部地区的雪线正以年均2-26米的速度上升。专家分析,冰川退缩,雪线上升除自然气候因素外,另一个主要原因是人口膨胀,超载超牧,过度开垦,乱砍滥伐,滥采地下水有关。《中国环境报》2004-9-16
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。海平面上升的直接影响有以下几个方面:
(1) 低地被淹:
英国加高堤坝应对气候变暖全球变暖使海平面升高,暴风雨频率增加,这使英国人不得政治面目 加高防洪堤坝。据英国官方近日公布的统计数据,在过去的20年中,由于泰晤士河的水位随全球变暖而升高,当地政府机构不得不先后88次加高防洪堤坝,以保障伦敦人的生命财产安全。,据悉,人们现在平均每年4次加高其堤坝。据估计,在2030年以前,其加高堤坝的频率会达到每年30次。钟和 中国环境报2004-10-19
(2) 海岸被冲蚀
(3) 地表水和地下水盐分增加,影响城市供水。
(4)地下水位升高。
(5) 旅游业受到危害(海平面上升50米,大连、秦皇岛、青岛、北海、三亚滨海旅游区向后31-366料,沙滩损失24%,北戴河沙滩损失60%。2002年中国国土资源公报报道,沿海旅游业已成为第一大产业,其产值为2503亿元,占海洋产业总产值的346%。
(6) 影响沿海和岛国居民的生活(占世界1/3的人口),使之受到威胁。如果极地冰冠融化,经济发达、人口稠密的沿海地区会被海水吞没,马尔代夫、塞舌尔等低洼岛国将从地面上消失,上海、威尼斯、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市以及孟加拉、荷兰、埃及等国也将难逃厄运。
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。
4、对人类健康的影响
人类健康取决于良好的生态环境,全球变暖将成为下个世纪人类健康的一个 主要因素。极端高温将成为下世纪人类健康困扰变得更加频繁、更加普遍,主要 体现为发病率和死亡率增加,尤其是疟疾、淋巴腺丝虫病、血吸虫病、钩虫病、 霍乱、脑膜炎、黑热病、登革热等传染病将危及热带地区和国家,某些目前主要发生在热带地区的疾病可能随着气候变暖向中纬度地区传播。如今越来越多的环境问题出现,也影起了越来越多人的关注,温室效应是很早就提出的了,可能人们现在更多的去关注新出现的环境问题,对温室效应的关心也不多了,我们必须面对的是温室效应依然存在,依然严重,我们应该更深刻的认识到它的形成原因与危害,这样可以促使人类采取一系列的措施去减小温室效应以及它带来的危害,更好的保护我们的环境,保护我们赖以生存的地球,为我们的子孙一片干净的土地。
首先,我们知道二氧化碳可以防止地表热量辐射到太空中,具有调节地球气温的功能。如果没有二氧化碳,地球的年平均气温会比目前降低20 ℃。但二氧化碳也是形成温室效应的主要原因1988年7月4日,美国的一家很有影响的杂志《幸福》发表了一篇引起世界瞩目的文章,作者认为,21世纪将出现非常恶劣的气候,气温上升比任何一次都更高更快,全球气候将出现混乱反常,世界经济将受到重大影响。 出现上述情况的主要原因正是燃烧煤、石油、汽油等化石燃料,燃烧产生的二氧化碳在大气层中迅速积聚,比二氧化碳少得多但是同样有害的氯氟化碳等气体也迅速增多。在地球的大气层中,这些气体起着温室玻璃那样的作用,让阳光射入而又把热量留聚下来。它们吸收而不是反射能生热的红外线辐射,从而使地球气温持续上升。特别是近几十年来,由于人口急剧增加,工业迅猛发展,呼吸产生的二氧化碳及煤炭、石油、天然气燃烧产生的二氧化碳,远远超过了过去的水平,根据统计和测算,全球由于燃烧排入大气中的碳已连续6年缓慢增加,1994年达到5925亿吨。。而另一方面,由于对森林乱砍乱伐,大量农田建成城市和工厂,破坏了植被,减少了将二氧化碳转化为有机物的条件。使大气中增加的碳也在11-36亿吨之间。再加上地表水域逐渐缩小,降水量大大降低,减少了吸收溶解二氧化碳的条件,破坏了二氧化碳生成与转化的动态平衡,就使大气中的二氧化碳含量逐年增加。自18世纪中叶以来,二氧化碳的水以及其它温室气体已经达到过去16万年中前所未有的浓度。 空气中二氧化碳含量的增长,就使地球气温发生了改变。这就是温室效应。(当然,形成温室效应的气体,除二氧化碳外,还有其他气体。其中二氧化碳约占75%、氯氟代烷约占15%~20%,此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。)
了解了温室效应形成的原因,很多都在于人类自己的破坏,由于经济发展,大量的工厂建筑纷纷建立,随之也带来了大量污染气体向大气排放的后果,生产对木材的需要造成了森林的大面积减少······文明进步的同时,温室效应也在加剧······
下面我们再来讨论一下温室效应的危害。
温室效应具有影响范围广,制约因素复杂,后果严重等显著的特点,全球气候变化是温室效应直接造成的后果。因此,温室效应是人类面临的重大环境问题,已引起各国政府及科学家的高度重视,成为科学家和环境工作者关注、研究的焦点。温室效应对生态环境的影响主要有以下几个方面
一、海平面的影响
全球变暖对海洋有以下两个影响,从而导致海平面上升。
(1) 全球变暖将造成海洋混合层水温上升,升温造成的热膨胀能显著地造成海平面的上升;
(2) 气温和海水温度的上升将造成极地冰冠的大量溶化,溶化的冰冠进入海洋,促成海平面上升。如果将来气温大幅度上升,对极地将产生巨大的影响,那时极地冰川和冰冠将大量溶化,其对海平面上升的贡献将远远超过混合层热膨胀的贡献。在下个世纪,全球海平面上升的平均速度约为每10年6㎝,预计到2030年,海平面将上升20㎝,到下个世纪末海平面将上升65㎝,海平面的这一变化将会给沿海地区带来如下的影响和灾难:
⑴淹没沿海陆地,造成土地资源浪费,特别是沿海城市与耕地资源。
⑵淡水资源及储备减少
⑶海洋生物生活环境遭到改变,大量死亡或被迫迁徙,给渔业带来一定损害。
⑷海滩和海岸将遭受侵蚀;
⑸地下水位升高,导致土壤盐渍化;
⑹海水倒灌与洪水加剧;
⑺损坏港口设备和海岸建筑物,影响航运;
⑻沿海水产养殖业将受到影响;
⑼破坏供排水系统;
⑽造成温度带改变,热寒带扩大,温带缩小,给农业造成损害
二、对农业的影响
最明显的影响表现在农业方面。随着二氧化碳浓度的增加,植物的气孔(气体和水蒸气通过的细孔)只要张开得小一点即可收入同样数量的二氧化碳,这样,植物由于蒸发所损失的水份就减少了,结果是植物会长得更大。农作物生长较快,就可能较快地把土壤中的养分吸光,农家就不得不购买更多的化肥。粮食的质量可能随着二氧化碳的提高而下降,因为叶子的含碳量可能增加,含氮量可能减少。在温室效应中,害虫和病害较易蔓延,但是,温室效应可以引发一系列环境和气候问题,如害虫繁殖、干旱加剧等,它们可以从根本上恶化农作物的生长环境,从而构成严重的危害,这对农业是相当不利的。由于温度升高,害虫发育的起始时间有可能提前,一年中害虫的繁殖代数也因此而增加,在新的适宜环境条件下,某些害虫的虫口将呈指数式增长,造成农田多次受害的概率增大。另一方面,冬季变暖,病虫更易越冬,虫源和病源增大。更为严重的是多种主要作物的迁飞型害虫比今天分布更广、危害更大,粘虫越季繁殖面积大幅度扩大,由于南北温差减小,粘虫、稻飞虱等迁飞性害虫春季向北迁入始盛期将提前,而秋季向南回迁期推迟,使危害的时间延长。另外,迁飞性害虫春秋往返迁飞的路径也将影响,使其集中危害的分布区发生相应的变化。气候变暖会改变作物病原体的地理分布,病虫害的流行蔓延。杂草的超常生长,意味着不得不施用大量的农药和除草剂,这将加剧环境的污染。这就需要更多的农药治理。农药业意味着我们环境的污染会给严重。
温室效应对植物的影响主要表现在两个方面:co2含量增多对植物光合作用的影响;气候变暖给植物带来的影响。co2是植物进行光合作用的基本原料,当co2含量增多,可在一定程度上提高植物的生产能力;由于气温上升,一些原本寒冷的地区也将变得适合农作物生长,扩大了植物生长区域,这是有利的一面。
三、对林业和牧业的影响
全球变暖对林业和牧业的影响是多方面的。二氧化碳浓度增加,促使自然植被的光合作用增强,加上温度升高,生长期延长,所以草木的产量将会提高;由于气温上升,使植被带北移,即冷型温带森林或温带草原将代替目前的北方森林,而亚热带森林将由热带森林所代替;随着气温和降水的变化,林木和牧草的品种将有可能发生变化,特别是牧草,如果一种劣质草类更能适应变化了的环境,迅速生长并占领草原,将有可能使草原的生产率大大下降;气温升高,如果降水没有相应的增加,则空气湿度有可能下降,这样就增大了火灾发生的可能性;同时,暖冬可以减少害虫的越冬死亡率,从而加重虫害的威胁。
四、对人体健康的影响
(1)全球变暖直接导致部分地区夏天出现超高温,因为心脏病及引发的各种呼吸系统疾病,每年都会夺去很多人的生命,其中又以新生儿和老人的危险性最大。
(2)全球变暖导致臭氧浓度增加,低空中的臭氧是非常危险的污染物,会破坏肺部组织,引发哮喘或其他肺病。
(3)全球变暖造成某些传染性疾病的传播。当蚊子叮咬一个带有传染病毒的人时,这种病毒就会跟随血液进入蚊子体内开始繁殖,并通过下一次叮咬进入某个健康人体内完成病毒的传播。在一定温度范围内随着温度的升高,蚊子的繁殖速率和叮咬速率都大大提高,其体内病毒的繁殖和成熟速率也将随之提高。夜晚和冬季温度上升,大大延长扩展了蚊子的生活期和地域,使得靠它传播的疟疾、猩红热、黄疸、脑炎等恶性传染疾病的发病率提高。
(4)全球变暖会在不同地区造成不同的自然灾害,直接导致粮食减产,也使当地居民遭受饥饿和营养不良的威胁,同时会加速某些靠水传播的病毒的扩散速率,如脑炎、痢疾、高烧等。
五、对气候的影响
由于温室气体(二氧化碳,甲烷,水蒸气等)增强大气逆辐射,全球气温会普遍上升,使得热带几乎无法让人居住;强对流天气加重。飓风、龙卷风、冰雹、雷雨大风等强对流天气频繁;南北极的融化影响洋流,使得海水温度发生改变,从而让大陆气候变得异常;总的来说,气候方面的异常可导致包括旱灾、水灾、雷电、飓风、风暴潮、沙尘暴、霜冻、暴风雪等一系列灾害性天气。进而导致泥石流、地面沉降等地质灾害。
六、冰川融化
1998年是美国东部历史上有记录以来最温暖的年份,这一年南极2850平方千米的冰盖从威尔金斯和拉尔森冰架上分裂出去。南极巨大冰盖的其他部分也在全线后撤之中。
印度尼西亚的卡斯坦兹山是热亚洲唯一山顶常年积雪的山峰。但在最近几个世纪以来,卡斯坦兹山的冰川已明显地缩小,结果使雪线上升了大约100米。
除两极地区的冰冠以外,喜玛拉雅冰川是世界冰体最大的组成部分,共约有15万条冰川。这些冰川的融水是世界上最古老的河流——印度河与恒河的水源。如果这两条大河的水源枯竭或者逐渐减少为涓涓细流,农业社会的基本组成元素就会遭到彻底的破坏。
近年来,人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区,问题并不是冰川是否在融化,而是融化的速度有多快?虽然全球变暖的许多不良影响可能要到21世纪末才会变得非常严重,但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。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城市:纽约,上海,东京和悉尼。
国际冰雪委员会(ICSI)的一份研究报告指出:“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去,这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说:“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸,这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”
七、全球气候变暖对生物多样性的影响
全球性气候变暖并不是一个新现象。过去的200万年中,地球就经历了10个暖、冷交替的循环。在暖期,两极的冰帽融化,海平面比现今要高,物种分布向极地延伸,并迁移到高海拔地区。相反,在变新华通讯社过程中,冰帽扩大,海平面下降,物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。无疑,许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝,现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。物种能够适应过去的变化,但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢?这是一个悬而未决的问题。但可以肯定的是,由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多,那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。
(1)对温带生物多样性的影响由于气温持续升高,北温带和南温带气候区将向两极扩展。气候的变化必然导致物种迁移。然而依据自然扩散的速度计,许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。当最近的更新世的冰期过后,气温回升,树木以每世界10~40千米速度的速度迁移回北美。而依照21世纪气温将升高15~45℃的估计,树木将向北迁移5000~10000千米。显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。况且,由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。所以,许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。只有分布范围广泛,容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。
(2)对热带雨林生物多样性的影响热带雨林具有最大的物种多样性。虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。但是,气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化,此外森林大火、飓风也将会变得频繁。这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响,从而将改变热带雨林的结构组成。
(3)对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统,然而它们也会受到气候变暖的威胁。温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。在未来的50~100年中,海平面将升高02~09米,甚至更高。海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。
海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。如果海水按预算的速度升高的话,那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。
总的来说,大气中温室气体的来源分为两个:自然和人类活动。各种温室气体在大气中的浓度增加,导致温室效应加强,其中二氧化碳是造成温室效应最重要的气体。温室效应增加,导致全球气候变暖,会使水资源、农牧业、森林业等受到影响;海平面上升会淹没许多沿海城市和低地;会使有些地区变得干燥,沙漠化加剧;生物多样性减少。总之,全球生态系统的变化最终将影响人类的健康和生存
······
从这些我们将看到温室效应将给我们带来怎样的危害,你害怕了吗?担心吗?人类还能存活下去吗?我们必须采取该有的行动了,来减小温室效应带来的危害。
由于温室效应主要是由于现代化工业社会过多燃烧煤炭、石油和天然气,这些燃料燃烧后放出大量的二氧化碳气体进入大气造成的。所以减少二氧化碳的排放时当务之急,为减少大气中过多的二氧化碳,一方面需要人们尽量节约用电(因为发电烧煤〕,少开汽车。另一方面保护好森林和海洋,比如不乱砍滥伐森林,不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林,减少使用一次性方便木筷,节约纸张(造纸用木材〕,不践踏草坪等等行动来保护绿色植物,使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。
虽然迄今为止,我们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长,不可听天由命任凭发展。
首先,暂订2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去,综合各种温室效应气体的影响,预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升,地球的气候将会引起重大变化。
所以现在,人类要竭尽所能采取对策,尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁,而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。
可惜仔细检视各种方案之后,迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此,我们有必要寻求一切可能性,全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。
一、全面禁用氟氯碳化物
氟氯碳化物是Chloro-Fluoro-Carbon 的缩写,是各种含氟含氯等非燃性有机溶剂的总称,为电子产品焊接组装后的优良清洁剂。但因无法接受生物分解,且比重甚轻,逐渐上升累积后会破坏地球外围的臭氧保护层,使地球生态环境遭受宇宙线的攻击而产生极大的危机。
二、保护森林的对策方案
今日以热带雨林为生的全球森林,正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。目前由於森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳,根据估计每年约在1~2gt碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划,到了2050年,可能会使整个生物圈每年吸收相当於07gt碳量的二氧化碳。
三、汽车使用燃料状况的改善
日本汽车在此方面已获技术提升,大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地,或许是因油藏丰富,对於省油设计方面,至今未见有何明显改善迹象,仍旧维持过度耗油的状况。因此,该地区生产的汽车在改善燃油设计方面,具有充分发挥的余地。四、改善其他各种场合的能源使用效率
是要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地。
五、对石化燃料的生产与消费,依比例课税
如此一来,或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕,避免作出无谓的浪费。而其税金收入,则可用於森林保护和替代能源的开发方面。
任何化石燃料一经燃烧,就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由於天然瓦斯的主要成分为甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤碳、石油为低。同样是要产生一千卡的热量,煤碳必须排放相当於0098公克碳量的二氧化碳;这在石油则为0085公克;若是换成天然瓦斯只需排放0056公克即可。
决定做这个课题的时候,我们小组的组员就首先查资料,了解了温室效应的原因,危害以及相应的对策,从不同的方面了解这个课题,同时我们也收获了很多,不仅了解认识了许多原来不懂得知识,还懂得了环境对我们人类对地球的重要,从今以后,我们都会注意自己的行为,争取从小事,点点滴滴做起,保护环境,爱护地球。近几十年来,由于人类活动而释放的二氧化碳、甲烷、氟氯化碳、一氧化二氮、臭氧等温室气体不断增加,导致大气层的构成发生了尺人的变化。许多科学家断言,如果这种情况继续下去温室气体的积累很可能引发全球气候的变暖。实际上,由于人为的影响,局部区域的变暖已经出现。
根据统计和测算,全球由于燃烧排入大气中的碳已连续6年缓慢增加,1994年达到5925亿吨。同时,由于砍伐森林使大气中增加的碳也在11-36亿吨之间。众长时间尽度看,全球温度与大气中二氧化碳的量有着密切而明显的相关性。尽管没有证据表明二氧化碳水平变化直接引起温度的变化,但自18世纪中叶以来,二氧化碳的水以及其它温室气体已经达到过去16万年中前所未有的浓度。
尽管氟氯化碳、甲烷和氮氧化物等在大气中也有积累。但是二氧化碳对全球温度的影响,比这些气体加起来的总和,至少高出60%。二氧化碳浓度的升高是造成地球温室效应的一个主要原因。
全球碳排放量随着经济的增长而不断变化。1860年全球丈夫驻为093亿吨,1900年急剧上升到525亿吨,1950年达到162亿吨。但是,仍然不及瑞在排放量的1/3。从70年代起,排放量增长的速度开始变慢,1950-1973年平均增长46%,而1973-1988年间平均增长仅为16%。近年来碳排放量经较平稳,究其原因,一是西方工业化国家的经济衰退,二是前苏联集团经济的萎缩。但是,在今后一个时期仍保持稳定增长。
虽然近年来碳排放量的增长主要发生在工业化过程中的亚洲和拉丁美洲国家。但是,按人均排放量计算,发展中国家仅为05吨,百工业化国家排放量达至3吨以上。按总量计,发展中国家仅占全球总量的1/3,而发达国家则占据2/3以上。令人关注的是发展中国家碳排放量的贡献率正在增长,大鸡每14年翻一番。
在2000年前,全球碳排放量预计将以每年1%-2%的速度增长。然而,即使碳排放量维持现在平稳的水平,也仍然超过全球海洋和森林能够吸收的能力,导致滞留在大气中的二氧化碳量的不断增加。1994年末,大气中的碳超过40亿吨,二氧化碳浓度从上一年度末的357/0ppm上升到3589ppm,是6年中增长速度最快的年头。1980年以来,大气中增加了3500亿吨碳,其中约有1500亿吨仍然滞留在大气中
科学家们估算,要想稳定大气中碳的总量,全球碳排放量至少应降低60%。1992年全球首脑会议签署的气候变化框架公约,要求工业化国家制定与今后10年削沽排放目标相应的政策,并采取实际步骤。
根据测定和估算,1994年低层大气平均温度为1532 ℃,是1991年菲律宾皮拉图波火山爆发以来最热的一年,根据记载,也是1987年以来连续5个最热的年份。像任何一个地方每日温度变化一样,大气低层每年平均温度也是变化不定和难以解释的。在上个世纪,温度升高的趋势已很明显。现在,全球气温比1880年高出03-06℃。从1980年以来,已经出现了10个最热的年头。
皮拉图波火山爆发是本世纪内最大的火山爆发,它把数百万吨的尘埃排入到高层大气中,并扩散到全球。这些尘埃阻挡阳光照射,足以使低层大气温度降低半个摄氏度。可是这些尘埃颗粒物在随后的两年中以很慢的速度沉降到地球表面。至1994年初,皮拉图皮火山的影响已经结束,因而全球温度又开始回到皮拉图波火山爆发前的高温水平。
现在,气象学家已经从全球各地的温度监测站监测到了一系列数据,绝大多数气象学家相信,随着大气中温室气体,特别是二氧化碳的连续积累,全球变暖的趋势最终将会恢复。现在不甚清楚的只是变暖的趋势何时恢复?有多大幅度?
由联合国一些机构资助的政府间气候变化研究组(IPCC)指出,如果矿物燃料的使用继续长期稳定增加,那末,到2050年全球平均温度将达到16-19℃,超过以往的变暖速度而加速全球的变暖。
政府间气候变化研究组所预测的全球变暖,将会对全球产生各种不同的影响。尽管全球每个地区受其影响的程度很难预测,但是,较高的温度将引起海水平面的升高和极地冰的融化。海平面每10年将升高6厘米,并将淹没一些海岸地区。全球变暖也可能改变包括降雨、土壤温度和季节长短等气候变化,这些可能导致许多生态系统的缺损和毁坏,威胁数以千计的生物种类的安全。气候变化对人类将产生一些重大影响,它可能在数十年内改变主要的粮食生产区域。
二、臭氧层的消耗与破坏
臭氧浓度较高的大气层约在距地表10-50公里范围内,在25公里处浓度最大,形成了平均厚度为3毫米的臭氧层,它能吸收太阳紫外辐射,给地球提供了防护紫外线的屏蔽,并将能量贮存在上层大气,起了调节气候的作用。臭氧层的破坏会使过量的紫外辐射到达地面,造成健康危害;使平流层温度发生变化,导致地球气候异常,影响植物生长、生态的平衡等后果。
近半个世纪以来,工农业高速发展,人为活动产生大量氮氧化物排入大气,超音速飞机在臭氧层高度内飞行、宇航飞行器的不断发射都排出大量氮氧化物和其他气体进入臭氧层;此外,人们大量生产氯氟化碳化合物(即氟利昂),如CFCL3(氟利昂-11)、CF2CL2(氟利昂-12)、CCI2FCCIF2(氟利昂-113)、CCIF2(氟利昂-114)等,用作致冷剂、除臭剂、头发喷雾剂等,其中用量最多的是氟利昂-11和氟利昂-12。据统计,1973年全世界共生产这两种氟利昂约480万吨,绝大部分释入低层大气后,进入臭氧层中。氟利昂在对流层中很稳定,能长时间滞留在大气中不发生变化,逐渐扩散到臭氧层中,与臭氧发生化学反应,并降低臭氧层的浓度。臭氧的消除主要是由于一氧化氮、氯氟化碳经光分解产生的活性氯自由基、氯氧自由基等与臭发生反应,而使臭氧层中臭氧的浓度逐渐降低。
自从70年代末发现南极上空巨大的“臭氧洞”,臭氧耗竭问题已引起人们的极大关注。有人估计臭氧层中臭氧浓度减少1%,会使地面增加2%的紫外线辐射量,导致皮肤癌的发病率增加2%——5%(美国每年新增患者达30——40万人)。最近美国等国家已禁止使用氯氟化碳喷雾剂,并严格控制其它氯氟化碳的生产与使用。最近有人估算,如按1977年的水平继续使用氯氟化碳,则将使臭氧减少5%—9%。根据联合国环境署最新统计情况看,臭氧减少的趋势还在发展,南极上空的臭空洞仍在扩大,且在北极上空也出现了类似的臭空洞现象,只是范围小一些。
当前,全球环境领域防止臭氧层破坏的一项重要措施是努力减少消耗大气平流层臭氧的化学吕产量。根据统计和估算,1994年全球氯氟化碳产量进一步下降,连续6年保持下降的势头,总产量从1988年时的高峰下降了77%。
由于外交努力的结果,1987年签订的蒙特利尔议定书在1990年和1992年得到进一步强化,工业化国家同意到1995年12月31日停止生产氯氟化碳,已经签字的发展中国家则有10年的宽限期,到2005年停止生产。至1994年底,全球共有146个国家签署了这项议定书。
尽管发展中国家氯氟化碳产量比工业化国家低得多,然而,对这些化学品的需求量却明显增加。90年代初期,印度、中国和其他一些发展中国家氯氟化碳的使用量少于美国的一半,但是,其中一些国家氯氟化碳的消耗量却几乎以两位数的速率增长。
为了帮助发展中国家减少和消除氯氟化碳,工业化国家应建立开发替代氯氟化碳产品技术的基金。但是,基金捐助国家并没有兑现他们的承诺。在1991—1994年间,捐助国家所捐赠的金额只有他们原先承诺的393亿美元的2/3。缺少资金和技术仍然是发展中国家减少氯氟化碳所面临的主要困难。
阻碍氯氟化碳产量减少的另一个原因是日益发展起来的“国际氯氟化碳黑市”。1994年从俄罗斯和爱沙尼亚法进口到欧盟的氯氟化碳约2500吨,相当于欧盟合法进口总量的10%。而在美国,对氯氟化碳征收高额执照税,又进一步刺激了机会主义贸易者,1994年美国非法进口的氯氟化碳量估计在1万吨左右,占美国总产量的10%。
现在已经清楚,由于臭氧层破坏将使地球表面的紫外线辐射增强而增加对生物的损害。实验和流行病研究表明,紫外线—β增加可能对人体和生物产生不同的影响,包括非黑色瘤皮肤发病率增高和导致农作物减产。基础科目:大学英语、大学物理、高等数学、C语言程序与设计、线性代数、概率统计等
专业科目:物联网导论、电子电路、传感器技术概论、rfid技术概论、TCP-IP协议、
嵌入式系统、物联网软件、标准与中间件技术、M2M概论、JAVA等
这些专业科目是物联网工程的主流学科,但是不同的学校以此为基础,所修的科目可能与以上所说的有所不同。
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