气候变化(气候平均状态随时间的变化)

气候变化是指气候平均状态随时间的变化,即气候平均状态和离差(距平)两者中的一个或两个一起出现了统计意义上的显著变化。离差值越大,表明气候变化的幅度越大,气候状态越不稳定。气候变化不但包括平均值的变化,也包括变率的变化。

气候变化(气候平均状态随时间的变化)

定义

“气候”,是指一个地区在一段较长时期里的平均气象状况及变化特征。气候变化是指长时期内气候状态的变化。通常用不同时期的温度和降水等气候要素的统计量的差异来反映。变化的时间长度从最长的几十亿年至最短的年际变化。

简单来说,“气候”可以解作“平均的天气”。根据世界气象组织(WMO)的定义,用作气候统计的参考年期为不少于30年。而“气候变化”的定义则不是全球统一的。根据政府间气候变化专门委员会(IPCC),气候变化是指气候随时间的任何变化,无论其原因是自然变率,还是人类活动的结果。这有别于联合国气候变化框架公约(UNFCCC)中的用法。在公约中,气候变化是指直接或间接归因于改变全球大气成分的人类活动,所引起的气候变化,这种变化是叠加在同期观测到的气候自然变率之上的。

气候变化(Climatechange)是指气候平均状态统计学意义上的巨大改变或者持续较长一段时间(典型的为30年或更长)的气候变动。气候变化不但包括平均值的变化,也包括变率的变化。气候变化一词在政府间气候变化专门委员会(IPCC)的使用中,是指气候随时间的任何变化,无论其原因是自然变率,还是人类活动的结果。这有别于《联合国气候变化框架公约》中的用法。在公约中,气候变化是指“经过相当一段时间的观察,在自然气候变化之外由人类活动直接或间接地改变全球大气组成所导致的气候改变。”

主要表现

《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)第一款中,UNFCCC将因人类活动而改变大气组成的“气候变化”与归因于自然原因的“气候变率”区分开来。气候变化(climatechange)主要表现为三方面:全球气候变暖(GlobalWarming)、酸雨(AcidDeposition)、臭氧层破坏(OzonDepletion),其中全球气候变暖是人类目前最迫切的问题,关乎到人类的未来!

影响

全球变暖导致喜马拉雅冰川消融

喜马拉雅山冰川正在因全球变暖而急剧“消瘦”。2007年4月,绿色和平考察队在喜马拉雅山拍摄了冰川消融的严峻状况,情况十分危急。冰川是地球上最大的淡水水库。资料表明,全球冰川正在因全球变暖而以有记录以来的最大速度在世界越来越多的地区融化着,到20世纪90年代,全球冰川更呈现出加速融化的趋势,冰川融化和退缩的速度不断加快,意味着数以百万的人口将面临着洪水、干旱以及饮用水减少的威胁。

被称为“亚洲水塔”的青藏高原冰川是中国乃至亚洲许多主要大江大河的源头,数亿人的用水问题也与之息息相关。而人类大量燃烧化石燃料导致的全球变暖,使冰川加速退缩。喜马拉雅冰川的消融比世界任何地区都快,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)近期发布的报告指出,根据全球变暖的趋势,不到30年,80%面积的喜马拉雅冰川将消融殆尽。这对于中国本来就日益严峻的水资源短缺问题,无疑是雪上加霜。

极端气候

暴雪、暴雨、洪水、干旱、冰雹、雷电、台风……极端气候在近几年异常频繁地光顾地球,这些都与全球气候变化大背景有关。2007年发布的政府间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告表明,“自20世纪70年代以来,干旱的发生范围更广、持续时间更长、程度更严重,特别是热带、亚热带地区。”“过去50年里,极端高温、低温发生了大范围的变化。昼夜低温、霜冻变得不如以前频繁,而昼夜高温、热浪则愈加常见。”极端天气气候事件发生的频率和强度都有所增强,给人民生命财产安全带来极大的危害。

半个世纪以来,中国长江中下游等南方地区的暴雨明显变多了,而在北方省份,旱灾发生的范围不断扩大。罕见而强烈的旱灾侵袭许多南方省份,桑美、圣帕等台风频频重创东南沿海省份,警钟不断敲响。中国每年因气象灾害造成的农作物受灾面积达5000万公顷,因灾害损失的粮食有4300万吨,每年受重大气象灾害影响的人口达4亿人次,造成经济损失平均达2000多亿元人民币。

粮食减产

全球变暖造成粮食减产,因为全球变暖带来干旱、缺水、海平面上升、洪水泛滥、热浪及气温剧变,这些都会使世界各地的粮食生产受到破坏。亚洲大部份地区及美国的谷物带地区,将会变得干旱。在一些干旱农业地区,如非洲撒哈拉沙漠地区,只要全球变暖带来轻微的气温上升,粮食生产量都将会大大减少。

全球变暖的细微改变,对粮食生产就会造成意想不到的后果。稻米对温度剧变的敏感性就是其中的一个例子。国际稻米研究所的研究显示,若晚间最低气温上升每摄示1摄氏度(华氏1.8度),稻米收成便会减少10%。值得警惕的是,稻米是全球过半人口的主要粮食,所以全球变暖的轻微的变化可带来深远的影响。

对于中国来说,全球变暖可能导致农业生产的不稳定性增加,高温、干旱、虫害等因素都可能造成粮食减产。如果不采取措施,预计到2030年,中国种植业生产能力在总体上可能会下降5%至10%;小麦、水稻、玉米三大农业作物均以下降为主,到21世纪后半期,产量最多可下降37%。同时全球变暖会对农作物品质产生影响,如大豆、冬小麦和玉米等。

全球变暖,气温升高还会导致农业病、虫、草害的发生区域扩大,危害时间延长,作物受害程度加重,从而增加农业和除草剂的施用量。此外,全球变暖会加剧农业水资源的不稳定性与供需矛盾。总之,全球变暖将严重影响中国长期的粮食安全。

海平面上升

“马尔代夫只是其中一个小国。我们没有能力改变世事。但在这里作的决定,将会对我的人民有莫大影响,更会改变世界历史。”H.E.MaumoonAbdulGayoom(马尔代夫)于日本京都气候变化框架公约第3次缔约国会议上所作的声明。

并不是只有岛国才需要担心海平面上升的问题。全球有超过70%口人生活于沿岸平原;全球前15大城市中,有11个是沿海或位于河口。据政府间气候变化专门委员会的《排放情景特别报告》(SRES)估计,从1990年到21世纪80年代,全球海平面将平均上升22到34厘米。

近30年来,中国沿海海平面总体上升了90毫米,比全球平均速度更快。

值得留意的是,海平面不是全球一致地变更。不同的地区的海平面,会因海水环流或风压而有所不同。所以评估海平面上升的影响时,亦需要留意暴风浪以及大潮所带来的影响。

就算是轻微的海平面上升,也会带来严重破坏。例如沿海地区洪水泛滥及严重破坏、侵蚀海岸线、海水污染淡水、沿海湿地及岛屿洪水泛滥、河口盐度上升,一些低洼沿海城市及村落均会受影响。一些对岛屿以及沿海地区人口尤其重要的资源,如沙滩、淡水、渔业、珊瑚礁、环礁、野生生物栖息地均会受到威胁。面临洪灾、海水入侵、土地侵蚀流失、强热带风暴的威胁,人口密集、经济发达的长三角、珠三角、黄河三角洲的城市群是最脆弱的地区。

物种灭绝

“地球上大部分的濒临絶种生物,大约25%的哺乳类动物以及12%的雀鸟,有可能于几十年内绝种。这是由于气候变化,影响到它们所栖息的树林、湿地及牧场,而人类发展亦阻碍了它们移居到其它地方。”

──联合国气候变化框架公约

每个物种皆有其独特的生态位置,而进化可让它们在这独特的位置生存——生活于其特殊的“居所”及特定的生活环境(包括温度、其它动植物)。有些生物会有较强的适应力,或者说“能屈能伸”。例如老鼠和狗能在很艰难的环境生存,但考拉却只能在有桉树的地方生活。人类活动导致气候变化,气温、降雨量及海平面上升,摧毁了一些生物的栖息地,而破坏的速度比生物移居的速度还要快。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2007年发布的第四次评估报告指出,未来6、70年内,气候变化会导致大量的物种灭绝。现在已经可以确信气候与一些蛙类的灭绝有关,而这仅仅是冰山一角。气候变化导致的物种灭绝风险将会比地球历史上5次严重的物种灭绝还要大规模。而唯一的预防方法,便是于未来几十年内迅速减少排放量。拯救生物的时间所剩不多。

空气污染

燃煤电厂和交通系统造成空气污染,节约能源,尽量使用公共交通出行,可以减轻空气污染。

空气污染物有二氧化硫(SO2)、氮氧化物(NOx)、一氧化碳(CO)、臭氧及光化学氧化剂、可吸入悬浮粒子等。

原因

对气候变化影响的因素来自多方面,包括太阳辐射、地球运行轨道变化、造山运动、温室气体排放等。由于地表许多间接影响气候的因素反应较慢,如海洋温度变化,冰山融化等,所以气候变迁相对直接影响气候的因素变化来说,可能要等几个世纪,甚至更长的时间才能显现出来。

大陆漂移

经过几百万年,地球大陆板块漂移,造成陆地和海洋位置和面积的变化,会影响全球大气环流,从而产生全球或区域性的气候变化。

海洋的位置对全球的热量和湿度的转移有极其重要的作用,因此也对全球气候起着决定性的作用。例如五百万年前,巴拿马地峡形成,截断了太平洋和大西洋之间的联系,因此造成了墨西哥湾暖流,导致北半球产生冰盖。更早的石炭纪时期,大陆漂移造成大规模的碳被贮存起来,也因此引发的冰河时期的到来。在超大陆盘古大陆时期,海陆状态曾经造成“超级季风”产生。

地貌状态也能影响气候变化,造山运动形成了山脉,山的存在会造成地形降水,由于随着地势增高,气温下降,水蒸汽凝结,这种降水是高山冰川形成的主要原因,也使山区形成在不同高度有不同的动物植物群落,形成高山生态系统。

大陆的面积也对气候有重要作用,因为海洋热容量大,可以稳定温度变化,沿海的年气温变化要比内陆小,所以面积大的大陆季节性温度变化要比面积小的陆地或岛屿大。

太阳辐射

太阳是地球最主要的外来能源,太阳活动不论长期或短期的变化,都能影响地球的气候。

在地球古代时期,太阳辐射只相当现在的70%,当时理论上地球不可能有液态水存在,但考古证明确相反,在冥古宙和太古宙时期,是太阳年轻时期,这种现象可能是因为当时地球的大气组成存在大量的温室气体,经过40亿年后,太阳辐射增强,地球的大气组成也变化了,主要是氧的成分迅速增加,不过如果太阳依照恒星的成长规律继续变化,辐射还会逐渐增加,还会对地球气候产生影响,太阳最终会形成红巨星,然后成为白矮星死亡,当太阳变成红巨星时,可能地球已经会被太阳吞噬而消亡。

但太阳短期的辐射变化,如11年一个周期的黑子活动变化,和更长一些的20多年辐射变化周期,也对地球气候有影响,11年的周期变化会对平流层的气温产生约1.5°C的影响,使高纬度更冷,低纬度更热。

可能是由于赤道附近辐射增强,造成将平流层热风向对流层驱逐,根据从1900年到1950年气温变化的观察,也许这种变化是引发小冰河时期出现的原因。太阳辐射的变化,人类尚没有完全研究明白,这种变化是随着太阳的年龄也在变化,有的研究认为全球变暖和太阳的辐射变化也有关。

地球轨道变化

地球的轨道只要有轻微的变化,就会影响到太阳辐射在地球表面上的分布,虽然对地球的年平均接受辐射量影响不大,但对地区性和季节性的辐射量可能有很大影响,地球的轨道有三种变化:运行轨道的椭圆度、地轴倾角和地轴的进动。三种变化结合形成米兰科维奇循环,是地球产生冰河时期和间冰时期的主要原因,也是造成撒哈拉沙漠变迁,和地层变迁的主要原因。

火山活动

火山活动是由于地球的地壳和地幔之间新陈代谢运动造成的,火山喷发会向大气喷出气体和火山尘,也会形成温泉。火山在历史上每个世纪平均都会发生几次喷发,都会影响几年的气候变化,火山尘会阻断太阳辐射,造成气温下降,1991年的皮纳图博火山喷发使得全球气温下降了大约0.5°C,1815年的坦博拉火山火山喷发,造成无夏之年。但相当大规模的火山喷发,每隔亿年只出现几次,但可能造成全球变暖和大规模的物种灭绝。

火山喷发还影响到碳循环,将地壳和地幔中的碳以二氧化碳的形式释放到大气中,然后又沉积到地层中,根据美国地质调查发现,人类活动造成二氧化碳的释放,相当火山活动的130倍。

洋流变化

海洋是气候系统的基础组成部分,短期几年或几十年内的涨落变化,如厄尔尼诺现象、太平洋、北大西洋、北冰洋的温度涨落,比大气温度更能代表气候变迁情况;从长期来说,海洋中的温盐环流是海洋深层的缓慢水流,对海洋中热量的重新分布起到了决定性的作用。

人为因素

人类活动会影响环境,有时人类活动对气候有着直接和不容质疑的影响,例如:灌溉就会改变当地的湿度,有时的影响则不那麽明显。现代科学研究倾向于认为在最近几十年内,人类的活动致使全球气温迅速上升。因此人类应该尽量减少对气候影响的活动并设法消除已经造成的恶果。

其中人类对气候影响最大的因素,是因为燃烧化石燃料,制造水泥,排放了大量的CO2和飘尘,此外还有土地利用、臭氧层破坏、畜牧业和农业活动、森林砍伐等,都会对气候有不同范围的影响,并成为气候变迁的因素。

国际应对

达成共识

尽管还存在一点不确定因素,但大多数科学家仍认为及时采取预防措施是必需的。全球气候变化问题引起了国际社会的普遍关注。针对气候变化的国际响应是随着联合国气候变化框架条约的发展而逐渐成型的。1979年第一次世界气候大会呼吁保护气候;1992年通过的《联合国气候变化框架公约》(UNFCCC)确立了发达国家与发展中国家"共同但有区别的责任"原则。阐明了其行动框架,力求把温室气体的大气浓度稳定在某一水平,从而防止人类活动对气候系统产生“负面影响”;1997年通过的《京都议定书》(以下简称《议定书》)确定了发达国家2008年~2012年的量化减排指标;2007年12月达成的巴厘路线图,确定就加强UNFCCC和《议定书》的实施分头展开谈判,并将于2009年12月在哥本哈根举行缔约方会议。

到目前为止,UNFCCC已经收到来自185个国家的批准、接受、支持或添改文件,并成功地举行了6次有各缔约国参加的缔约方大会。尽管目前各缔约方还没有就气候变化问题综合治理所采取的措施达成共识,但全球气候变化会给人带来难以估量的损失,气候变化会使人类付出巨额代价的观念已为世界所广泛接受,并成为广泛关注和研究的全球性环境问题。

基本定义

气候变化是指气候平均值和离差值两者中的一个或两者同时随时间出现了统计意义上的显著变化。

平均值的升降,表明气候平均状态的变化;离差值增大,表明气候状态不稳定性增加,气候异常愈明显。

影响巨大

气候变化的影响是多尺度、全方位、多层次的,正面和负面影响并存,但它的负面影响更受关注。全球气候变暖对全球许多地区的自然生态系统已经产生了影响,如海平面升高、冰川退缩、湖泊水位下降、湖泊面积萎缩、冻土融化、河(湖)冰迟冻于早融、中高纬生长季节延长、动植物分布范围向极区和高海拔区延伸、某些动植物数量减少、一些植物开花期提前等等。自然生态系统由于适应能力有限,容易受到严重的、甚至不可恢复的破坏。正面临这种危险的系统包括:冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带雨林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等。随着气候变化频率和幅度的增加,遭受破坏的自然生态系统在数目上会有所增加,其地理范围也将增加。

气候变化对国民经济的影响可能以负面为主。农业可能是对气候变化反应最为敏感的部门之一。气候变化将使中国未来农业生产的不稳定性增加,产量波动大;农业生产部门布局和结构将出现变动;农业生产条件改变,农业成本和投资大幅度增加。气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化,特别是水资源供需矛盾将更为突出。对气候变化敏感的传染性疾病(如疟疾和登革热)的传播范围可能增加;与高温热浪天气有关的疾病和死亡率增加。气候变化将影响人类居住环境,尤其是江河流域和海岸带低地地区以及迅速发展的城镇,最直接的威胁是洪涝和山体滑坡。人类目前所面临的水和能源短缺、垃圾处理和交通等环境问题,也可能因高温多雨加剧。

2006年他在他的气候变化经济学报告上说,未来50年间全球气温平均上升2到3摄氏度,全球人均消费就将减少高达20%。现在全球气温已经比工业化以前升高大约0.8摄氏度。2010年有近200个国家达成共识,致力把全球平均气温上升幅度控制在2摄氏度以下,以免气候变化带来危险影响。

由于全球增暖将导致地球气候系统的深刻变化,使人类与生态环境系统之间业已建立起来的相互适应关系受到显著影响和扰动,因此全球变化特别是气候变化问题得到各国政府与公众的极大关注。

解决方案

要避免气候变化带来最严重影响,有两种切实可行的解决方案:利用可再生能源和提高能源使用效率。

能源效益

能源效益是一个非常广义的名词,包含了所有消耗较少能量得出同样功效(例如:光、热和动能)的方法。节能汽车、省电照明、改良的工业程序、建筑的隔热设备和其它相关的技术。节能与省钱常常同出一辙,所以提高能益往往可以提高利润。

能源效益往往有多重效果。例如,一台节能洗衣机或洗碗碟机可用较少的水量。节能也可提供较多舒适。例如,一座隔热性能较佳的房屋可在冬季感受和暖,而在夏季感到清凉,有益人体健康。一台节能冰箱可制造较少噪音,不会结霜,外壳也不会凝固,也可维持较长时间。节电照明可提供较亮的光度。所以概括而言,节能就是:“用少一些,得出更好效果”。

能源效益拥有巨大的潜能。节能的方法很简单,包括在你的屋顶安装隔热板,采用超绝缘的玻璃窗,或购买高能效的洗衣机取代已损坏的。所有这些例子既可省钱也可节能。但最大的节能不是来自琐碎的步骤,真正的得益来自整个概念的重新思考,例如“整个房子”“整台汽车”或甚至“整个运输系统”。只要你今天开始节能,你便发现真正的能源需求只是你以往所消耗的百分之10-25。

拿房子来做例子。只要适当地把整个外壳(从屋檐到地库)绝缘,屋子对暖气的需要便会减少,而你只需要较小与较便宜的暖气系统。你只要付出少量隔热装置成本,便可省回三分之一的能源。进一步进行隔热和装置高效益通风系统,更可节省九成的暖气。

另一个例子是,在夏季常用的空调。也许可以改善空调系统本身的效益,但更可以从整个系统出发,先增加楼宇的散热效能,然后购置高效能的电脑、复印机、照明和通风系统,使人们晚间便不用开空调。当然,如果楼宇是建在通风良好的地区,人们甚至不用空调呢!

为什么不是人人都愿意进行节能呢?在美国,根据美国能源效益经济协会的统计,在2000年平均每人的能源消耗量已回到1973年水平,而在这27年间,美国每人的经济生产(GDP)上升了百分之74。所以,很多人已经尝到了节能的好处。

但这只是一个开始。要真正开发节能的庞大潜力,必须得到政府的配合。为达到目标,最重要的办法是制定房屋、办公室、汽车和电器等等的最低能效标准,反映最低的生命周期成本。消费者有权知道他们购买的产品是否达到最低标准。不过,政府往往忽视了能源效益标准的重要性,或者标准本身欠缺了约束力。政府应该把握机会,推动能源效益技术的革新和改善。

可再生能源

相比传统的肮脏的化石能源,可再生能源有着许多显而易见的好处:不用担心燃料枯竭的问题,发电过程中不产生温室气体和其它污染物,更有利于实现分布式的供电。各种研究也证明,中国有发展可再生能源的巨大潜力。

风能

风能是世界发展最快的能源,也是相对简单的技术能源。在一道高耸的巨塔和转动的扇叶背后,藏着轻量物料、空气动力和电脑操控系统之间的一套复杂相互作用。电力从旋转轮,通过变速齿轮箱,然后送到发电机,虽然有些涡轮机不用齿轮箱也可直接推。

太阳能

太阳能在全球很多角落都被使用,而且只要适当开发,具备潜力提供现在世界能源消耗量几倍的能源。太阳能可以直接产生电力,或用于加热与冷却。利用太阳能量的方法有很多。太阳能的供应源源不断,生产过程不会产生环境污染,又不会消耗其他地球资源或导致地球温室效应。太阳能设施可采取立体式设施,如同风能设施,可保护许多陆地和生态。

地热供暖

地热供暖,即通常我们所说的地面、地板辐射供暖或地热辐射供暖。传统的采暖方式以散热片为主。使用散热片热量集中在上面,用户有头晕而脚凉的感觉,使用不舒适,目前地板辐射采暖比较符合“舒适家居”的理念。

冰岛87%的家庭使用地热供暖。

国家立法

确保环境保护有法可依。植树造林,恢复植被,恢复环境,加强环境自净。

国际合作

建立全球性环境保护体系,发达国家应更多履行减排义务,积极帮助发展中国家。企业和个人应强化责任意识,自觉履行义务。减少全球气候变化对人类的影响。

专家提案

人造火山

一个潜在的方案被称为“人造火山”,即将硫微粒喷射到高层大气。如图所示,硫颗粒就像一面巨大的遮阳伞,阻滞阳光和热量,将其反射回太空。火山灰中就含有硫。本周,艾西洛玛国际气候干预技术大会将在美国加利福尼亚州的帕西菲克格罗夫市召开,与会代表将详细讨论“人造火山”及其它应对全球气候变化的紧急方案。此次会议将尝试起草世界上第一个地球工程学研究道德行为规范。

美国企业研究所地球工程学计划主任塞缪尔-瑟斯特罗姆(SamuelThernstrom)指出,这并不代表这些应急方案会在不久的将来投入使用。美国企业研究所是一家总部设在华盛顿的政策研究机构。不过,专家应该认真考虑这些方案,包括人为改变气候。瑟斯特罗姆说:“我们应该加深对地球工程学的了解。气候变化不是一个能在短期内得到解决的问题,至少我们在有生之年是解决不了了。但是,我们可以对气候变化加以控制。”

沙漠造林

专家称,沙漠造林或许能够吸收大气中更多的温室气体,比如二氧化碳,这一地球工程学创意已经扎根于非洲。例如,非洲13个国家正在建立“绿色长城”,希望让树林在阻止撒哈拉沙漠扩张的同时,吸收更多的二氧化碳。“撒哈拉森林计划”的组织者计划在可再生能源设施沿线植树造林,这些设施专门为世界各地的沙漠地区所设计。

美国气候研究所(ClimateInstitute)气候项目首席科学家迈克尔-麦克拉肯(MichaelMacCracken)表示,如果温室气体排放量继续飙升,“绿色沙漠”可能没有足够多的吸碳能力以降低大气中的二氧化碳含量。气候研究所是一个总部设在美国华盛顿的非营利机构。不过,麦克拉肯同时指出,在一个低碳世界中,沙漠造林可能不失为一个减少二氧化碳排放的良策。

生物炭

“生物炭”或许与土壤一样年代古老,但专家表示,亚马逊流域印第安人制作“生物炭”的做法可能是抗击全球气候变化的好办法。据国际生物炭倡导组织介绍,生物炭数量丰富,渗透性强,可以通过加热农业废料制造,一旦重返土壤,它们可以在接下来的数百甚至数千年里在土壤中吸收碳。相比之下,森林的吸碳能力有限,因为如果树木被砍伐或死去,温室气体即会溜掉。瑟斯特罗姆将生物炭归于他“值得探索”的类别,麦克拉肯同样持这种观点,他认为,除了吸收二氧化碳,生物炭还有改善土质的好处。

海藻农场

海藻可能是绿藻类层(pondscum)的“近亲”,但在推动种植海藻以降低二氧化碳排放的科学家眼中,它们显然具有更为“高尚”的地位。在这张照片中,印度尼西亚巴厘岛

的妇女正在收获海藻。据韩国釜山国立大学“海藻清洁发展机制项目”介绍,地球上一半的光合作用发生在海洋,而在海洋中,光合作用主要发生于一种称为浮游植物的微小海洋植物身上。

浮游植物是无法在地里种植的。相比之下,沿海地区可以轻易种植海藻,科学家希望将这作为增强海洋吸碳能力的潜在方案。麦克拉肯表示,除此之外,人们还可以在收获海藻以后,将其变成可再生燃料,这确实是一举两得。在光合作用中,阳光将二氧化碳转变为能量的过程。

造云船

“造云船”令人不由地想到远洋航行的“弹簧单高跷”(儿童玩具),但这种设计或许能作为地球工程学方案对抗气候变化。据科学家介绍,造云船由风能驱动,漂浮在海面上,向天空喷射雾状海盐,从而形成海洋云。这种云比正常的云密度更高、更白,所以能将更多的太阳热量反射回太空。美国企业研究所的瑟斯特罗姆表示,“造云船”的造价相对低,将约1500艘部署在海面上,或许能起到立竿见影的冷却效果。他说:“我们远不能确定这种方法是否奏效,但确实是一个值得我们认真研究的可行理论。”

白屋顶

据科学家介绍,如果将屋顶刷成白色,如照片中这些建在百慕大汉密尔顿的房屋,它们可以反射更多的阳光,这或许是解决气候变化最简单的地球工程学方案之一。美国劳伦斯-伯克利国家实验室的研究人员表示,黑屋顶的反射率约为10%至20%,相比之下,白屋顶的反射率则达到70%至80%。美国气候研究所的麦克拉肯说,此外,白屋顶还有一个好处:屋顶反光的建筑物里面不会像普通建筑物那么热,从而会降低空调的用电量。

海洋撒铁

专家介绍,向海洋中人工撒铁可以刺激称为浮游植物的微小海洋植物的生长,而这种海洋植物可以吸收二氧化碳。图中所示是南极洲附近的浮游生物。通常情况下,铁物质可由大风吹入海洋,刺激海洋生物生长。科学家在世界各地实施了大量初步的撒铁实验,获得了不同程度地成功。在其中一次实验中,生长受到铁物质刺激的植物不久即被虾类动物吃掉,令实验效果大打折扣。

麦克拉肯表示,无论人工向海洋撒铁的尝试结果如何,寻找一条适合地球工程学的抗击气候变化之法都至关重要,因为许多方案都会持续时间很长:“将一种责任强加给我们的后代。这显然是个大问题”。不过,瑟斯特罗姆和麦克拉肯均认为,地球工程学方案或许是当前唯一可行的办法。麦克拉肯说:“地球工程学很大程度上就像是化学疗法,你也不想接受这种治疗,但它的疗效确实比替代疗法强。”

相关通知

为积极应对全球气候变化,统筹开展全国适应气候变化工作,国家发展改革委、财政部、住房城乡建设部、交通运输部、水利部、农业部、林业局、气象局、海洋局联合制定了《国家适应气候变化战略》。

气候变化研究

AmericanJournalofClimateChange(AJCC)isaninternational scientific journal dedicated to the publication of high-quality research articles, short communications and review papers on all aspects of climate change and related areas. The objectives of this journal are to chronicle the important publications in the rapidly growing field of climate change and to stimulate research in the area.

美国气候变化(AJCC)是一个国际科学期刊,由美国科研出版社发行。致力于出版高质量的研究文章,即时评论文章对气候变化和相关领域的各个方面。这本杂志的目的是记载在气候变化领域快速增长的重要出版物和刺激领域的研究。

AdvancedStatisticalToolsandMethodsinClimateChange

AirPollutionandClimateChange

AtmospheriaMarineSciences

Boundary-LayerMeteorology

ClimateandEarthystemModeling

ClimateChangeEconomics

ClimateDynamics

ClimatePolicy

EarthObservationandDataAssimilation

EnvironmentalandResourceScience

GlobalChangeEcology

HurricanesandOtherExtremeEvents

HydrologyandLimnology

ImpactsofClimateChangeonthcryosphere

MeteorologyandAtmosphericPhysics

NaturalandAnthropogenicClimateForcingAttribution

NumericalMethodsinClimateResearch

PaleoclimateAnalysisandInterpretation

RemoteSensing&Geoinformatics

RenewbleEnergy

SustainableAgriculture,Forestry,andSoilScience

SustainableDevelopment

TheoreticalandAppliedClimatology

Volcanology

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