全球變暖和冰川融化是當(dāng)前備受關(guān)注的環(huán)境問(wèn)題。近年來(lái),科學(xué)家們通過(guò)數(shù)據(jù)讓我們更直觀地感受到了這一現(xiàn)象的嚴(yán)重性。據(jù)統(tǒng)計(jì),自1994年至2017年,全球共融化了28萬(wàn)億噸冰,融化產(chǎn)生的水能將中國(guó)淹沒(méi)2.9米深。這樣的數(shù)據(jù)令人驚嘆,也引發(fā)了人們對(duì)地球未來(lái)的擔(dān)憂。
然而,地球并不需要人類(lèi)保護(hù),因?yàn)樗陨斫?jīng)歷了漫長(zhǎng)的變冷和變熱過(guò)程,冷熱交替只是地球的常規(guī)操作而已。
冷熱交替
地球表面的平均氣溫理論上應(yīng)該是零下21攝氏度,但實(shí)際上卻是14攝氏度。這是因?yàn)榈厍蚓哂袦厥倚?yīng),能夠自身保溫。在地球形成初期,地球的大氣中溫室氣體量較低,溫室效應(yīng)相對(duì)較弱,按理來(lái)說(shuō),地球應(yīng)該是一個(gè)寒冷的星球。
然而,由于地球內(nèi)部熱量和海底火山活動(dòng)的增加,大量的水蒸氣、二氧化碳和其他溫室氣體被釋放到大氣中,逐漸形成了最早的溫室效應(yīng)大氣層。這些溫室氣體能夠吸收并反射地球表面向外散發(fā)的紅外輻射,從而使得部分地球表面散發(fā)的熱量無(wú)法逃逸到太空中,使地球表面溫度保持相對(duì)較高。
然而,約26億年前,藍(lán)藻釋放出氧氣,使大氣中的甲烷被氧化,溫室效應(yīng)減弱,地球進(jìn)入了持續(xù)三億年的休倫冰河期。這個(gè)時(shí)期摧毀了地球大氣中的甲烷,使得甲烷不再是大氣的最主要成分之一。地球由此陷入周期性的冷暖循環(huán)。它冷到一個(gè)極致后就會(huì)變熱,熱到一個(gè)極致后又突然變冷,它總是這么任性。在休倫冰河期后不斷冷熱交替,先后經(jīng)歷了成冰期、奧陶紀(jì)、石炭紀(jì)三個(gè)冰河期,隨后在大約250萬(wàn)年前,地球進(jìn)入了第四紀(jì)冰川時(shí)期。
第四紀(jì)冰川時(shí)期,氣候開(kāi)始變得寒冷干燥,導(dǎo)致非洲大陸上的大片森林消失,一種靈長(zhǎng)類(lèi)人猿被迫下地,它們被稱(chēng)為南方古猿。這是生物演化中的一次重要變革,為之后200多萬(wàn)年的時(shí)間里出現(xiàn)具有智慧的人類(lèi)奠定了基礎(chǔ)。
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與休倫冰河期相比,第四紀(jì)冰川的覆蓋范圍僅停留在南北極和中高緯度地區(qū),并未蔓延到中低緯度地區(qū)。1.2萬(wàn)年前,冰河時(shí)期結(jié)束,冰川融化引發(fā)了河流漲水。此時(shí)南方古猿的后代已經(jīng)進(jìn)化為智人,并且初步建立了原始社會(huì)。
在地球上的許多不同的文化和宗教中都有關(guān)于洪水的傳說(shuō),其中比較著名的有西方神話中的諾亞方舟和東方神話中的大禹治水。科學(xué)家們認(rèn)為,這些神話傳說(shuō)很可能就與冰河時(shí)期結(jié)束引發(fā)的大洪水有關(guān)。
隨著第四紀(jì)冰川的結(jié)束,地球進(jìn)入了一個(gè)新的氣候時(shí)期。許多冰河時(shí)代的物種消失,比如猛犸象、劍齒虎等,然而也正是因?yàn)榈谒募o(jì)冰川時(shí)期結(jié)束,使得人類(lèi)發(fā)展起來(lái),逐漸誕生出文明。可以說(shuō)人類(lèi)是全球變暖的受益者,但人類(lèi)不可能永遠(yuǎn)是受益者。
人類(lèi)活動(dòng)加劇全球變暖
雖然地球變暖是自然趨勢(shì),但是人類(lèi)也在其中發(fā)揮了作用。
人類(lèi)為全球變暖加了一把火,就好比地球在文火慢燉,但是人類(lèi)嫌它燉得太慢了,于是加了一把火,直接把文火變成了猛火。本來(lái)要燒幾千年甚至幾萬(wàn)年的,被人類(lèi)縮短為幾百年。短短23年的時(shí)間,燒化了28萬(wàn)億噸冰川。
自工業(yè)化時(shí)代以來(lái),人類(lèi)活動(dòng)對(duì)地球氣候和環(huán)境的影響越來(lái)越明顯。人們大量使用化石燃料,產(chǎn)生了大量的溫室氣體,如二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等,這些氣體在大氣中形成了溫室效應(yīng)。溫室效應(yīng)會(huì)導(dǎo)致地球表面溫度升高,引發(fā)一系列的氣候變化。
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現(xiàn)代科學(xué)研究表明,人類(lèi)活動(dòng)中排放出的二氧化碳是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一。據(jù)統(tǒng)計(jì),自1850年以來(lái),全球二氧化碳濃度已經(jīng)從280ppm上升至現(xiàn)在的415ppm,這是80萬(wàn)年來(lái)未曾有過(guò)的高濃度水平。二氧化碳濃度的增加,加劇了溫室效應(yīng)的發(fā)生,導(dǎo)致全球溫度不斷升高。
除了二氧化碳,甲烷也是一種常見(jiàn)的溫室氣體。甲烷通常由人類(lèi)活動(dòng)中的農(nóng)業(yè)、畜牧業(yè)和廢棄物處理產(chǎn)生。研究表明,全球甲烷濃度正在不斷上升,根據(jù)國(guó)際氣候科學(xué)組織(IPCC)的報(bào)告,自19世紀(jì)末以來(lái),全球甲烷濃度已經(jīng)增加了約150%。具體來(lái)說(shuō),從1750年到2011年,全球甲烷濃度從715 ppb(10億分之715)上升到1803 ppb。尤其是1980年代以來(lái),從1983年到2020年,全球平均甲烷濃度增加了約30%。這一增長(zhǎng)趨勢(shì)在高緯度地區(qū)尤為明顯。
除此之外,人類(lèi)活動(dòng)中的森林砍伐、土地利用變化等也對(duì)全球氣候和環(huán)境產(chǎn)生了影響。森林是地球上最重要的吸收和儲(chǔ)存二氧化碳的生態(tài)系統(tǒng)之一,但是人類(lèi)的砍伐活動(dòng)導(dǎo)致了森林面積的減少,從而減緩了吸收二氧化碳的速度。此外,人類(lèi)對(duì)土地的利用變化也會(huì)導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加劇:農(nóng)作物的生長(zhǎng)需要氮肥,而氮肥在土壤中分解時(shí)會(huì)產(chǎn)生氧化亞氮,這是一種強(qiáng)烈的溫室氣體。此外,土壤中的微生物也會(huì)通過(guò)分解有機(jī)物質(zhì)產(chǎn)生甲烷等溫室氣體。因此,在不合理的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中,如過(guò)度施肥、過(guò)度灌溉、過(guò)度耕作等,會(huì)導(dǎo)致土壤中的氮和碳循環(huán)異常,從而使得甲烷和氧化亞氮的排放量增加,加劇了溫室效應(yīng)的發(fā)生。
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至少還要熱9000年?
根據(jù)歷史上發(fā)生過(guò)的冷熱交替規(guī)律,塞爾維亞地質(zhì)學(xué)家和天文學(xué)家米蘭·柯維奇提出了一種與地球軌道參數(shù)有關(guān)的理論。他認(rèn)為地球的氣候變化與地球的軌道參數(shù)(即地球公轉(zhuǎn)軌道的離心率、傾角和進(jìn)動(dòng))的周期性變化有關(guān)。
柯維奇循環(huán)的周期包括40萬(wàn)年、10萬(wàn)年和2.1萬(wàn)年,這些周期與地球軌道參數(shù)的周期變化相對(duì)應(yīng)。這些周期性變化可以影響地球接收太陽(yáng)輻射的量和分布,從而影響地球的氣候變化。例如,當(dāng)?shù)厍蜍壍离x心率減小時(shí),地球距離太陽(yáng)的距離變小,接收的太陽(yáng)輻射增多,地球氣溫升高;而當(dāng)離心率增大時(shí),地球距離太陽(yáng)的距離變遠(yuǎn),接收的太陽(yáng)輻射減少,地球氣溫降低。
我們就算最樂(lè)觀取2.1萬(wàn)年時(shí)間,第四紀(jì)大冰期結(jié)束于1.2萬(wàn)年前,那么也就是說(shuō)至少在未來(lái)9000年內(nèi),地球都會(huì)是逐漸變暖的趨勢(shì)。這對(duì)人類(lèi)來(lái)說(shuō)是一段漫長(zhǎng)的時(shí)間:人類(lèi)有文字記錄的歷史不過(guò)5000年左右,9000年幾乎是它的兩倍。
全球在行動(dòng)
全球變暖是地球的趨勢(shì),我們無(wú)法扭轉(zhuǎn),只能盡力去減少推波助瀾,不要加劇溫室效應(yīng)。這就需要我們減少二氧化碳等溫室氣體的排放。
發(fā)展可再生能源是減少溫室氣體排放的重要途徑之一。太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等可再生能源具有無(wú)污染、再生性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì),在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。據(jù)國(guó)際能源署(IEA)的數(shù)據(jù),2019年可再生能源占全球電力供應(yīng)的比例為27%,其中太陽(yáng)能、風(fēng)能、水能等新能源占比超過(guò)80%。
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采取節(jié)能減排措施則是另一個(gè)重要途徑。推廣高效節(jié)能的建筑設(shè)計(jì)和制造技術(shù),使用高效節(jié)能的電器設(shè)備和機(jī)械設(shè)備,都可以減少能源消耗和溫室氣體排放。
我國(guó)就是一個(gè)具有代表性的例子。中國(guó)采取了一系列措施,如加強(qiáng)能源管理,推廣能效技術(shù)和設(shè)備,發(fā)展低碳交通等,以減少溫室氣體的排放。這些措施的實(shí)施已經(jīng)取得了顯著的成效,此外,我國(guó)正在積極推進(jìn)新能源汽車(chē)的發(fā)展。根據(jù)中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2019年中國(guó)新能源汽車(chē)的銷(xiāo)售量達(dá)到了140萬(wàn)輛,占全球新能源汽車(chē)銷(xiāo)售量的50%以上。
減少溫室氣體排放也需要全球合作。2015年簽署的《巴黎協(xié)定》就是一個(gè)重要的國(guó)際合作成果,協(xié)定旨在限制全球氣溫上升到工業(yè)化前水平以上2℃以?xún)?nèi),并努力將其限制在1.5℃以?xún)?nèi)。該協(xié)定已經(jīng)得到了196個(gè)國(guó)家的簽署和批準(zhǔn),為了減少溫室效應(yīng),全球都在行動(dòng)。
結(jié)語(yǔ)
人類(lèi)活動(dòng)對(duì)全球氣候和環(huán)境的影響越來(lái)越明顯,而溫室效應(yīng)是導(dǎo)致全球變暖的主要原因之一。地球是我們的唯一家園,我們需要采取積極的措施,減少溫室氣體的排放,推進(jìn)清潔能源發(fā)展,加強(qiáng)環(huán)保和氣候變化方面的科學(xué)研究,以保護(hù)地球環(huán)境和人類(lèi)未來(lái)。因?yàn)椴皇堑厍螂x不開(kāi)人類(lèi),而是人類(lèi)離不開(kāi)地球。
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