全球變暖和冰川融化是當(dāng)前備受關(guān)注的環(huán)境問題。近年來,科學(xué)家們通過數(shù)據(jù)讓我們更直觀地感受到了這一現(xiàn)象的嚴重性。據(jù)統(tǒng)計,自1994年至2017年,全球共融化了28萬億噸冰,融化產(chǎn)生的水能將中國淹沒2.9米深。這樣的數(shù)據(jù)令人驚嘆,也引發(fā)了人們對地球未來的擔(dān)憂。
然而,地球并不需要人類保護,因為它自身經(jīng)歷了漫長的變冷和變熱過程,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,但實際上卻是14攝氏度。這是因為地球具有溫室效應(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)相對較弱,按理來說,地球應(yīng)該是一個寒冷的星球。
然而,由于地球內(nèi)部熱量和海底火山活動的增加,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)的熱量無法逃逸到太空中,使地球表面溫度保持相對較高。
然而,約26億年前,藍藻釋放出氧氣,使大氣中的甲烷被氧化,溫室效應(yīng)減弱,地球進入了持續(xù)三億年的休倫冰河期。這個時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)。它冷到一個極致后就會變熱,熱到一個極致后又突然變冷,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、石炭紀三個冰河期,隨后在大約250萬年前,地球進入了第四紀冰川時期。
第四紀冰川時期,氣候開始變得寒冷干燥,導(dǎo)致非洲大陸上的大片森林消失,一種靈長類人猿被迫下地,它們被稱為南方古猿。這是生物演化中的一次重要變革,為之后200多萬年的時間里出現(xiàn)具有智慧的人類奠定了基礎(chǔ)。
與休倫冰河期相比,第四紀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)。1.2萬年前,冰河時期結(jié)束,冰川融化引發(fā)了河流漲水。此時南方古猿的后代已經(jīng)進化為智人,并且初步建立了原始社會。
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,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)家們認為,這些神話傳說很可能就與冰河時期結(jié)束引發(fā)的大洪水有關(guān)。
隨著第四紀冰川的結(jié)束,地球進入了一個新的氣候時期。許多冰河時代的物種消失,比如猛犸象、劍齒虎等,然而也正是因為第四紀冰川時期結(jié)束,使得人類發(fā)展起來,逐漸誕生出文明。可以說人類是全球變暖的受益者,但人類不可能永遠是受益者。
人類活動加劇全球變暖
雖然地球變暖是自然趨勢,但是人類也在其中發(fā)揮了作用。
人類為全球變暖加了一把火,就好比地球在文火慢燉,但是人類嫌它燉得太慢了,于是加了一把火,直接把文火變成了猛火。本來要燒幾千年甚至幾萬年的,被人類縮短為幾百年。短短23年的時間,燒化了28萬億噸冰川。
自工業(yè)化時代以來,人類活動對地球氣候和環(huán)境的影響越來越明顯。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)會導(dǎo)致地球表面溫度升高,引發(fā)一系列的氣候變化。
現(xiàn)代科學(xué)研究表明,人類活動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,自1850年以來,全球二氧化碳濃度已經(jīng)從280ppm上升至現(xiàn)在的415ppm,這是80萬年來未曾有過的高濃度水平。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,甲烷也是一種常見的溫室氣體。甲烷通常由人類活動中的農(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)國際氣候科學(xué)組織(IPCC)的報告,自19世紀末以來,全球甲烷濃度已經(jīng)增加了約150%。具體來說,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,從1983年到2020年,全球平均甲烷濃度增加了約30%。這一增長趨勢在高緯度地區(qū)尤為明顯。
除此之外,人類活動中的森林砍伐、土地利用變化等也對全球氣候和環(huán)境產(chǎn)生了影響。森林是地球上最重要的吸收和儲存二氧化碳的生態(tài)系統(tǒng)之一,但是人類的砍伐活動導(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,人類對土地的利用變化也會導(dǎo)致溫室效應(yīng)的加。恨r(nóng)作物的生長需要氮肥,而氮肥在土壤中分解時會產(chǎn)生氧化亞氮,這是一種強烈的溫室氣體。此外,土壤中的微生物也會通過分解有機物質(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,如過度施肥、過度灌溉、過度耕作等,會導(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。
至少還要熱9000年?
根據(jù)歷史上發(fā)生過的冷熱交替規(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、傾角和進動)的周期性變化有關(guān)。
柯維奇循環(huán)的周期包括40萬年、10萬年和2.1萬年,這些周期與地球軌道參數(shù)的周期變化相對應(yīng)。這些周期性變化可以影響地球接收太陽輻射的量和分布,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,地球距離太陽的距離變小,接收的太陽輻射增多,地球氣溫升高;而當(dāng)離心率增大時,地球距離太陽的距離變遠,接收的太陽輻射減少,地球氣溫降低。
我們就算最樂觀取2.1萬年時間,第四紀大冰期結(jié)束于1.2萬年前,那么也就是說至少在未來9000年內(nèi),地球都會是逐漸變暖的趨勢。這對人類來說是一段漫長的時間:人類有文字記錄的歷史不過5000年左右,9000年幾乎是它的兩倍。
全球在行動
全球變暖是地球的趨勢,我們無法扭轉(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。太陽能、風(fēng)能、水能等可再生能源具有無污染、再生性強等優(yōu)勢,在全球范圍內(nèi)得到了廣泛的關(guān)注和應(yīng)用。據(jù)國際能源署(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%,其中太陽能、風(fēng)能、水能等新能源占比超過80%。
采取節(jié)能減排措施則是另一個重要途徑。推廣高效節(jié)能的建筑設(shè)計和制造技術(shù),使用高效節(jié)能的電器設(shè)備和機械設(shè)備,都可以減少能源消耗和溫室氣體排放。
我國就是一個具有代表性的例子。中國采取了一系列措施,如加強能源管理,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。這些措施的實施已經(jīng)取得了顯著的成效,此外,我國正在積極推進新能源汽車的發(fā)展。根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會的統(tǒng)計數(shù)據(jù),2019年中國新能源汽車的銷售量達到了140萬輛,占全球新能源汽車銷售量的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》就是一個重要的國際合作成果,協(xié)定旨在限制全球氣溫上升到工業(yè)化前水平以上2℃以內(nèi),并努力將其限制在1.5℃以內(nèi)。該協(xié)定已經(jīng)得到了196個國家的簽署和批準,為了減少溫室效應(yīng),全球都在行動。
結(jié)語
人類活動對全球氣候和環(huán)境的影響越來越明顯,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,推進清潔能源發(fā)展,加強環(huán)保和氣候變化方面的科學(xué)研究,以保護地球環(huán)境和人類未來。因為不是地球離不開人類,而是人類離不開地球。
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