由于平均气温上升,总的蒸发量和降水量也将增大。就全世界而言,高纬地区可能受益大些,中纬地区可能受害大些,低纬地区可能受影响较小。
我们再来看看两极。大家知道,地球上的冰大约有95%在南极,冰层最厚可达3公里,这些冰如全部融化,可以使全世界的海面上升64米。如果南极地区温度上升6℃,当然不可能使这里的冰全部融解。科学家估计最大可能融解10%的冰雪,这就会使全世界的海平面上升6米左右。
两极冰雪的融化会海平面上升,这就相当于使物质从接近地球自转轴的位置向远离自转轴的位置扩散。这种效应将引起地球的转动惯量增大,使地球的自转速度减小。详细分析表明,海平面上升6米,至少可使地球自转一周的时间减慢0.03秒。现在地球自转的减慢是每世纪使一昼夜变长0.0015秒,这主要是日月引力产生的潮汐摩擦引起的。地球自转速度快点或慢点对人类的生活以及生态系统无关紧要,值得注意的是可能会引起一系列地球动力学方面的效应,会在地壳上出现一个自西向东的惯性力,破坏各板块之间力的平衡,容易在某些地区的地壳内积累应力,加剧地震或火山振动。我国天文工作者和地震工作者早就注意到,我国华北地区的几次大地震,几乎都发生在地球自转减慢的时期。
以上的讨论大都还属于理论上的推测。由于大气中二氧化碳的增加可能引起的后果,是关系到人类人生命安全的大事,所以应当以严肃的科学态度来展开讨论,以得出一个较为正确的预见。如果确实存在着某些不利因素,就应当尽早采取相应的措施,以防患于未然。
究竟二氧化碳的增加会带来多大影响,多数人还抱着将信将疑的态度。
我们估计,这种“情况”不会持续很久,大约在本世纪末以前就可以得出结论。
“厄尔尼诺”现象
“厄尔尼诺”西班牙语意为“圣婴”,主要指太平洋的热带海洋和天气发生异常,使整个世界气候模式发生变化,造成一些地区干旱而另一些地区又降雨量过多。这种气候现象通常在圣诞节前后开始发生,往往持续好几个月甚至1年以上,影响范围极广。
对“厄尔尼诺”现象形成的原因,科学界有多种观点,比较普遍的看法是:在正常状况下,北半球吹东北信风,南半球吹东南信风。信风带动海水自东向西流动,形成赤道洋流。从赤道东太平洋流出的海水,靠下层上升涌流补充,从而使这一地区下层冷水上翻,水温低于四周,形成东西部海温差。
但是,一旦太平洋地区的冷水上翻减少或停止,海水温度就升高,形成大范围的海水温度异常减弱,甚至变为西风时,赤道东太平洋地区的冷水上翻减少停止,海水温度就升高,形成大范围的海水温度异常增暖。而突然增强的这股暖流沿着厄瓜多尔海岸南侵,使海水温度剧升,冷水鱼群因而大量死亡,海鸟因找不到食物而纷纷离去,渔场顿时失去生机,使沿岸国家遭到巨大损失。
1982年4月—1983年7月的“厄尔尼诺”现象,是几个世纪来最严重的一次,造成全世界1300—1500人丧生,经济损失近百亿美元。1986—1987年的“厄尔尼诺”现象,使赤道中、东太平洋海水表面水温比常年平均温度偏高2℃左右;同时,热带地区的大气环流也相应地出现异常,热带及其他地区的天气出现异常变化;南美洲的秘鲁北部、中部地区暴雨成灾;哥伦比亚境内的亚马逊河河水猛涨,造成河堤多次决口;巴西东北部少雨干旱,西部地区炎热;澳大利亚东部及沿海地区雨水明显减少;我国华南地区、南亚至非洲北部大范围地区均少雨干旱。1987年初,这次“厄尔尼诺”现象进入盛期。
1990年初又发生“厄尔尼诺”前兆现象。这年1月,太平洋中部海域水面温度高于往年,除赤道海域水面温度比往年高出0.5℃外,国际日期变更线以西的海域水面温度也比往年高出将近1℃;接近海面的28℃的暖水层比往年浅10米左右;南美洲太平洋沿岸水域的水位比平时上涨15—30厘米。
酸雨
由于空中二氧化碳的存在,雨水呈微酸性,其酸度的全球平均值为pH5.6,该值一般用做衡量降水是否冠以酸雨之称的标准。酸雨一词,广义地说,不但包括“酸雨”,也包括酸雾、酸雹、酸雪、酸露等。
酸雨产生的主要原因是人类不断向大气排放硫和氮的氧化物。一般说来,70%的酸雨由二氧化硫引起,而30%由氧化氮所致。煤炭和石油燃料是最重要的二氧化硫来源,天然气居第5位。氧化氮的最主要释放源是各种交运输媒介,包括汽车、飞机等等。在太阳光和其他物质的影响下,进入大气的酸雨气体二氧化硫和氧化氮,缓缓氧化,分别生成硫酸和硝酸,这两类强酸随雨、雪、雾、露降落地面,便形成酸雨。
移动的气流可将酸雨气体带到几百公里之外地区,排放后24小时,酸性烟雾随风漂移达650公里。在挪威和瑞典、80%—90%的酸雨是“进口”的,其中10%来自英国,大约每年有91500吨含硫气体。加拿大东南部酸雨的50%—70%来源于美国东北部工业区,而加拿大排放的酸性气体也不可避免地落在相邻的美国某些地区。
酸雨的危害是,湖泊酸化而引起鱼类数量骤减乃至大量死亡。在瑞典、挪威和北美地区此现象尤为显著,在挪威南部的2000个湖泊中的1/3全无鱼影;酸雨还造成森林衰减,在德国西部50%的森林受酸雨所害,走向死亡;酸雨还危及人类的健康,在酸性条件下,汞会通过食物链累积于鱼体内,进而危害人体;灰泥、石头甚至钢铁等材料都会受酸雨的腐蚀而被毁,世界各地的许多名胜古迹,正面临着在酸雨中无声无息地消失的危险。
治理酸雨包括两个方面:一是医治已酸化的环境,如瑞典、美国和德国等国已尝试用碳酸钙挽救酸雨危害的水体和森林;二是严格控制和减少酸雨气体的排放,其重要措施是安装废气净化装置和改进燃烧方式。自1982年起,挪威、芬兰、瑞典、丹麦、奥地利等国提出,到1993年本国排硫量在1980年的基础上降低30%,加拿大则提出在同期内降低50%的更高标准。
由于汽车是氧化氮的主要释放源之一,所以安装催化转化器和改进引擎有重大意义。
寒潮
寒潮是一种大规模的特殊的天气现象,对我国冬季的气候有极大的影响。我们都知道,我国是世界上同纬度地区冬季最冷的地方。为什么呢?就是因为有由北长驱南下的滚滚寒潮。
按中央气象台规定:长江中下游及其以北地区,48小时内降温10℃以上,长江中下游最低气温在4℃以下,并且陆上有5—7级大风,海上有6—7级大风为发布寒潮警报的标准。我国冬季的寒潮是很频繁的,平均大约10天左右就有一次冷空气或寒潮爆发南下。
侵袭我国的寒潮路径主要可分西路、中路和东路三条。西路寒潮由西伯利亚西部进入我国新疆,经河西走廊,跨过黄土高原进入华北平原,最后东移入海,每年入秋以后爆发的第一次比较强大的寒潮大都沿这条路径。有时寒潮再向长江以南侵袭,但势力逐渐减弱。中路寒潮发源于极地、西伯利亚一带,经蒙古侵入我国,一般经黄土高原、长江流域向东出海,但势力强大时可南下入侵两广,甚至海南岛。此路寒潮不但源地最为寒冷,距离我国路程又较短,而且经过我国大陆时为平原地带,温度低而速度快,甚为猛烈,对我国影响最大。东路寒潮由西伯利亚东北部向南伸展,经我国东北后侵入我国东南沿海地区。
需要指出的是,北方的强寒潮有时可越过秦岭入四川盆地,然后进袭云贵高原,直至影响滇南和滇西南。