一、如果地球变得更“温暖”一些

    当我写下这个题目的时候，突然想起了一首老师教我们唱的歌——《种太阳》：

    我有一个美丽的愿望。

    长大以后能播种太阳。

    播种一个就够了，

    会结出许多的许多的太阳。

    一个送给、送给南极。

    一个送给、送给北冰洋；

    一个挂在、挂在冬天，

    一个挂在晚上，挂在晚上。

    啦啦啦，种太阳，

    啦啦啦，种太阳，

    啦啦啦啦啦啦啦啦——

    种太阳。

    到那个时候世界每个角落，

    都会变得都会变得温暖又明亮！

    你也许很熟悉这首歌曲吧？在动听的歌声中，我们充满了骄傲的理想。可是真的给南极、给北极一个太阳，让冬天更加温暖起来，会是一件很美丽的事情吗？

    科学家们可不这么认为！

    如果给南极一个太阳，会怎么样呢？

    南极是一个冰的世界，很冷很冷（所以我们才想到要送一个太阳给南极啊），大家都称南极为“冰雪世界”、“冰雪女王的国土”、“冰的王国”、“冰川巨人的聚集地”、“世界最大冰库”、“白色的沙漠”等等。

    那么南极到底有多少冰呢？南极洲的总面积约为1405万平方公里约98%的地区几乎全被冰层覆盖，只有2%的地方没有冰雪。冰盖的面积达13S027平方公里，比整个欧洲面积还大。大陆冰的平均厚度有1720米，最厚处达4800米。整个南极大陆，冰体的总冰量有2400万立方公里，如果把大西洋的水全都倒掉，南极的冰也能再次把它装满。

    所以，如果我们给南极一个太阳，结果是南极的冰块全部融化，世界洋面将要升高60米。你可以想象一下，海平面上涨60米的可怕后果，上涨的海水将淹没多少陆地呀！到那个时候，全世界大多数平原，以及全部的海港码头，都将沉于海底，12亿至30亿人的生存地将被海水淹没！那将多么可怕！

    也许到那时，你就会说，还是让南极冷一些吧，让那些冰好好儿地在南极待着吧。

    那让冬天暖和一点儿又怎么样呢？

    气象科学家说了，如果冬天气温偏高，细菌和病毒会感到很舒服，它们会加快繁殖，对我们的威胁就大了。而且暖冬会使空气干燥。导致人们咽喉疼痛、口干舌燥、皮肤瘙瘁等，会降低呼吸系统的防疫功能，这样我们就会更容易得病。

    冬天暖和一些，更高兴的还有害虫，较高的气温，使虫卵能够更容易越冬生存，并在春天大量繁殖，从而造成大面积虫灾；在暖冬过后的春天，3月末至4月初时，正是农作物出苗期、小麦拔节孕稳期和果树花期，暖冬使农作物旺长，生长发育提前，抗寒能力降低，一旦出现“倒春寒”现象，将会产生很大危害，严重的还，会影响全年的农业收成，造成粮食大幅度减产。

    看来冬天暖和一点儿也不是什么好事。

    当然。我们不能去“播种太阳”啦，如果你还有这种理想，只能说明你的理想“太崇高”啦，“崇高”得人们都不认同。

    虽然我们现在放弃了“种太阳”的理想。但我们却真的遇到了南极的冰在融化，冬天越来越温暖所带来的问题。因为近一个多世纪以来，我们居住的地球的平均气温一直在升高，虽然升高的进程看起来是那么缓慢，一点点的，如蜗牛爬升，但它所带来的危险也跟随着一步步逼近。许多危险我们已经感受到了。

    科学家马克·林纳斯为我们描述了“当地球变得越来越温暖”带来的可怕的景象：

    ——如果气温上升1℃，带来的后果还有好有坏。

    好消息是地球上最热最干燥的撒哈拉大沙漠可能会变得湿润起来，重现6000年前岩画中大象、水牛和野羊在肥美的草原上巡游的美丽景象。

    坏消息是美国的“大粮仓”内布拉斯加州，现在肥美的草原将变回6000多年前寸草不生的大漠；有很多漂亮的冰雪景色我们再也看不到，11000年来乞力马扎罗山一直戴着的雪白冰帽将不复存在，使得整个非洲大陆成了真正的无冰世界，欧洲阿尔卑斯山的冰雪将全部融化；最坏的消息是美丽的热带珊瑚会死去，“尼莫”小丑鱼们快乐的海底家园变成死寂的世界……

    ——如果气温上升2℃，可怕的危险会来到我们的身边。

    夏天会无比的可怕，会有很多人会因为受不了这种酷热而死去；靠近北极的格陵兰岛的冰盖将彻底融化，从而使得全球海洋的水平面上升7米，许多海洋中的小岛被淹没，海滨城市被水灾袭击；全球的山脉都会受影响。大山脉上的冰架全部消失，河流失去了水源而干涸；热带地区的食物将会大受影响。三分之一的动植物种群因为天气的变化而灭绝。

    ——如果气温上升3℃，也许这是我们所能承受的极限。

    气温上升3℃的灾难核心将是南美洲的亚马孙热带雨林。由于气温的上升，今天仍占地100万平方公里的热带雨林将频频遭遇火灾。根据计算机模拟结果，干旱将使得亚马孙热带南林无力防火，一个小小的雷击都有可能引发热带雨林大火，最终烧毁整个热带雨林。一旦树林消失了，亚马孙林地上取而代之的将是荒漠。

    气温上升3℃将使得南部非洲和美国西部开始出现更大面积的沙漠，使得成百上千万原来从事农牧业的人们被逼背井离乡。

    在南亚次大陆，由于印度河水位开始下降，印度与巴基斯坦因为抢水而会爆发冲突乃至战争。在欧洲大陆和英国，夏季干旱高温与冬天极冷相伴而来，一些低海拔的沿岸地区被海水淹没。

    ——如果气温上升4℃。对于地球的大部分地区来说都是灾难。

    这意味着数十亿吨被冰封在南北两极和西伯利亚的二氧化碳气体将释放出来，进入臭氧层，从而成为全球变暖的加速器——加快变暖的速度。

    那时，北冰洋所有的冰盖将全部消失，北极成了一片浩瀚的海洋，这将是地球300万年来首度发生的现象，北极熊和其他需要依赖冰为生的动物将彻底灭绝。南极的冰盖也将受到很大的影响，南极洲西部地区的冰盖将与大陆脱离，最终海平面上升，使得全球的沿海地区再度被海水吞没。

    在欧洲，新的沙漠开始形成，并且向意大利、西班牙、希腊和土耳其扩展。在如今温度宜人的瑞士，那时夏季的气温将高达48℃，比巴格达还热。阿尔卑斯山最高峰将彻底没有冰雪，裸露出巨大的岩石。由于气温持续保持在45℃，欧洲人将被迫大量向北迁居。

    ——如果气温上升5~6℃，地球将面临着彻底的灾难。

    科学家们在加拿大北极圈内曾发现鳄鱼和乌龟的化石。这说明5500万年前，这些动物曾经在加拿大北极圈内生活过。因此，一旦全球气温上升5~6℃时，绿色阔叶林将重现加拿大北极圈，而南极的腹地也会有类似的情景。然而，由于陆地大部分被淹没，动植物无法适应新的环境而将有95%的种类灭绝，因此地球面临着一个与史前大灭绝一样的大劫难。

    这些可怕的灾难会来临吗？

    令人担心的真实情况是：地球的气温正在不断上升，我们的冬天不再是冬天，各种可怕的灾难正在向我们走来！

    二、地球的保护伞——臭氧层

    太阳是一个巨大的热体，表面温度高达6000℃，是地球取之不尽的能量来源。我们都知道，人类肉眼可以看到的“赤橙黄绿青蓝紫”的七彩光是可见光范围的太阳辐射，实际上到达地面的太阳光还有红外线和紫外线等。太阳辐射的紫外光中有一部分能量极高，如果到达地球表面，就可能破坏生物分子的蛋白质和基因物质，即我们所熟知的DNA，造成细胞破坏和死亡。然而，自然的力量改变了这一过程，地球的大气层就像一个过滤器、一把保护伞，将太阳辐射中的有害部分阻挡在大气层之外，使地球成为人类可爱的家园，而完成这一工作的就是今天已经妇孺皆知的“臭氧层”。

    臭氧与我们熟知的氧气是“亲兄弟”，只是臭氧由三个氧原子构成，而氧气由两个氧原子构成。它的形成是太阳的紫外线辐射的作用，低空的来自雷电作用，松林树脂化也能形成微量的臭氧。由于臭氧和氧气之间的平衡，大气中形成了一个较为稳定的臭氧层，这个臭氧层的高度在距离地面表面15千米~25千米处。生成的臭氧对太阳的紫外辐射有很强的吸收作用，有效地阻挡了对地表生物有伤害的紫外线。因此，实际上可以说，臭氧层形成之后才有了生命在地球上的生存、延续和发展，臭氧层是地表生物系统的“保护伞”。

    臭氧本身就好像和它的名字一样，具有一种特殊的气味。德国化学家先贝因博士，在150多年前提出水电解及火花放电中产生的臭味，同在自然界闪电后产生的气味相同。于是，他就给这种物质起名为臭氧，取意于希腊文的OZEIN，是“难闻”的意思。

    臭氧和人们通常意义上所说的氧气有所不同。臭氧分子（O3）比氧气分子（O2）多一个氧原子（O）。氧分子在分解为氧原子后，再与另外的氧分子结合，最终形成臭氧分子。自然界中的臭氧主要是紫外线制造出来的。它们存在于距地面20千米~50千米的高空，在那里形成了一个圈层，把地球包围起来。太阳光中的紫外线分为长波和短波，大气中的氧气分子（O2）受到短波紫外线的照射，就会分解成原子状态。氧原子（O）是一种极其不稳定的粒子，很容易与其他物质发生反应。如果这时候遇见氢（H2），它们就会反应生成水（H2O）；如果遇上碳（C），它们就会发生反应生成二氧化碳（CO2）。同样的道理，当氧原子（O）遇见氧分子（O2），就会形成臭氧（O3）。因为臭氧的比重比氧气大，所以在形成后就会慢慢向臭氧层的底层降落。在降落过程中，随着温度逐渐上升，臭氧分子也表现出了它的不稳定性，在长波紫外线的照射下，它会再次还原为氧（O2）。臭氧层就是这样动态地保持着氧气与臭氧之间相互转换的平衡。

    雨后的森林，空气会显得格外新鲜，这就是空气中臭氧增多的缘故。少量的臭氧有杀菌、消毒、净化空气的作用，对人体也有好处。但是，过多的臭氧则会对人体造成危害，不过臭氧层在远离地表的高空中，不会对人和生物造成危害。相反，它会对地球起到一个极好的保护作用。它帮助地球隔离了90%以上的紫外线，使地球上的生物免受强烈紫外线的照射。此外，它可以把吸收的紫外线转化成热能，使大气升温。大气层在距地面15千米~50千米的时候有一个升温层，就是缘自臭氧层对大气的加热作用。最后，在对流层上部和平流层底部，这里的气体温度很低。如果要是不存在臭氧层，这一高度的气体就会导致地面温度下降。所以说，臭氧的高度分布及变化是极其重要的。

    但是现在，人类的活动已经开始对臭氧层造成破坏了。臭氧层问题是美国化学家罗兰和穆连于1974年首先提出来的。他们认为，在对流层中极稳定的化学物质氯氟烃（CFC）被输送到平流层后，在那里分解产生的原子氯（Cl）就将有可能破坏臭氧层。20世纪70年代末开始，科学家们开始每年春天在南极考察臭氧层。

    1994年，人们在南极首次观察到了至今为止最大的臭氧空洞，它的面积相当于一个欧洲。南极是一个非常寒冷的地区，终年被冰雪覆盖，四周环绕着海洋。在过去10年~15年间，每到春天南极上空平流层的臭氧都会发生急剧的大规模耗损。极地上空臭氧层的中心地带，近95%的臭氧被破坏。从地面向上观测，高空的臭氧层已极其稀薄，与周围相比像是形成了一个“洞”，直径上千米，“臭氧洞”就是因此而得名的。让我们难过的是：南极上空的臭氧层是在20亿年的漫长岁月中形成的，可是仅在一个世纪里就被破坏了60%，这一切不得不让我们人类痛心和反思。

    臭氧洞一经发现，立即引起科学界及整个国际社会的震动。那么，到底是什么原因破坏了我们地球的保护伞呢？

    经过科学家们的反复研究和探索，谜底最终被揭开：元凶就是我们现在所熟知的氯氟烃（它是冰箱冷冻机的理想制冷剂）和含溴卤化烷烃（哈龙）等气体，它们会造成臭氧减少。

    氟利昂作为氯氟烃物质中的一类，是一种化学性质非常稳定，且极难被分解、不可燃、无毒的物质，被广泛应用于现代生活的各个领域。清洁溶剂、制冷剂、保温材料、喷雾剂、发泡剂等中都使用了氟利昂。氟利昂在使用中被排放到大气后，其稳定性决定它将长时间滞留于此达数十年至百年。由于氟利昂不能在对流层中自然消除，只能缓慢地从对流层流向平流层，在那里被强烈的紫外线照射后分解，分解后产生的原子氯将会破坏臭氧层。

    研究表明，臭氧层被破坏后，紫外线会通过大气层长驱直人。强烈的紫外线照射会抑制人的免疫力，会使白内障和皮肤癌患者增加。如果臭氧层的总量减少1%的话，uv—B就将增加2%，其结果是使皮肤癌发病率提高2%~4%。此外，紫外线的增强还会影响农作物的生长，并通过对海洋中的藻类产生的影响破坏整个水生生态系统。据统计，目前全世界氟利昂的年使用量超过100万吨，迄今为止向大气中排放的氟利昂总量达2000万吨，大部分仍停留在对流层中，只有10%左右到达了平流层。严重的后果是：这些进入大气层中的2000万吨以上的氯氟烃，只有一部分参与臭氧层的破坏作用，大部分还在大气中游荡。因而，虽然现在很多地方已停止生产和使用氯氟烃，但是臭氧层仍然会继续遭到破坏。何况，除了氯氟烃外，工业废气、汽车和飞机的尾气、核爆炸产物、氨肥的分解物，其中可能含有氮氧化物、一氧化碳、甲烷等几十种化学物质，都是破坏臭氧层的因素。

    臭氧层耗损对人类健康及其生存环境都有着巨大的危害，臭氧层破坏已经成为当前全球面临的环境问题之一。这一严峻的形势迫使全球的国家和人们对臭氧层保护的立场达到前所未有的统一。很快，就在南极臭氧洞被发现的当年，由联合国环境署发起并通过了保护臭氧层的“维也纳公约”，首次在全球建立了共同控制臭氧层破坏的一系列原则方针。随后，各种各样轰轰烈烈的“补天”行动开开始了……

    我们期待着那个原本美好无瑕的天空能够重新回来。

    三、热浪在全球翻滚——温室效应

    如果有一天我们的地球家园不像现在的样子而是热浪连连，气候异常，冬不冬，夏不夏；快让人窒息的空气中再也寻不到往昔的丝丝凉意；发着“高烧”的地球融化了南北极的皑皑白雪，世界知名的大城市纽约，上海等淹没在一片汪洋之中，无助的人们拼命地寻找着能够生存的最后一方土地……

    这一切不是可怕的危言耸听，也许有一天它们会变成现实，如果我们还这样无所畏惧地继续破坏我们赖以生存的环境，那么温室效应就会将这些噩梦般的预言一一应验。

    首先，我们需要明白什么是温室效应。

    温室效应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人地面，而地面增暖后放出的长短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。在我们的生活中，也有许多利用温室效应的例子。譬如做一间用玻璃盖成的小屋，用来种植花草。太阳照射玻璃时，会使室内温度升高，屋顶及墙壁又能保温，使得花草在冬天或夜晚不会被冻伤。这种利用温室来达到保温的效果，就叫作“温室效应”。

    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”。

    其实，空气中含有的二氧化碳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0.03%（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。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。

    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1.5℃~4.5℃，而两极地区的气温升幅要比平均值高3倍左右，气候将明显变暖。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。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。如果海平面升高1米，直接受影响的土地约5106平方千米，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米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。

    气温升高，还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。20世纪60年代末，非洲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。

    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，目前正在推进制定国际气候变化公约，减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。

    四、“圣婴”——厄尔尼诺现象

    “厄尔尼诺”一词，来源于西班牙语，原意为“圣婴”。19世纪初，在南美洲的厄瓜多尔、秘鲁等西班牙语系的国家，渔民们发现，每隔几年，从10月至第二年的3月，便会出现一股沿海岸南移的暖流，使表层海水温度明显升高。南美洲的太平洋东岸，本来盛行的是秘鲁寒流，随着寒流移动的鱼群，使秘鲁渔场成为世界三大渔场之一，但这股暖流一出现，性喜冷水的鱼类就会大量死亡，使渔民们遭受灭顶之灾。由于这种现象最严重的时期，往往在圣诞节前后，于是遭受天灾而又无可奈何的渔民，将其称为上帝之子——圣婴。后来，在科学上，此词语用于表示，在秘鲁和厄瓜多尔附近几千千米的东太平洋海面温度的异常增暖现象。当这种现象发生时，大范围的海水温度，可比常年高出3C~6C。太平洋广大水域的水温升高，改变了传统的赤道洋流和东南信风，导致全球性的气候反常。

    厄尔尼诺现象，又称厄尔尼诺海流，是太平洋赤道带大范围内，海洋和大气相互作用后，失去平衡而产生的一种气候现象，是沃克环流圈东移造成的。正常情况下，热带太平洋区域的季风洋流是从美洲走向亚洲，使太平洋表面保持温暖，给印尼周围带来热带降雨。但这种模式每2~7年被打乱一次，使风向和洋流发生逆转，太平洋表层的热流，就转而向东走向美洲，随之便带走了热带降雨，出现所谓的“厄尔尼诺现象”。

    太平洋的中央部分，是北半球夏季气候变化的主要动力源。通常情况下，太平洋沿南美大陆西侧，有一股北上的秘鲁寒流，其中一部分变成赤道海流，向西移动。此时，沿赤道附近海域向西吹的季风使暖流向太平洋西侧积聚，而下层冷海水则在东侧涌升，使得太平洋西段菲律宾以南、新几内亚以北的海水温度升高，这一段海域被称为“赤道暖池”，同纬度东段海温则相对较低。对应这两个海域上空的大气也存在温差，东边的温度低、气压高，冷空气下沉后向西流动；西边的温度高、气压低，热空气上升后，转向东流。这样，在太平洋中部，就形成了一个海平面冷空气向西流，高空热空气向东流的大气环流（沃克环流），这个环流在海平面附近，就形成了东南信风。但有些时候，这个气压差会低于多年平均值，有时又会增大，这种大气变动现象被称为“南方涛动”。

    当厄尔尼诺发生时，热带中、东太平洋海温迅速升高，主要降水区由印度尼西亚地区，东移至日界线附近，直接导致该海域和南美太平洋沿岸哥伦比亚、厄瓜多尔和秘鲁等地异常多雨。厄尔尼诺还会抑制西太平洋和北大西洋热带风暴生成，使得东北太平洋飓风增多。

    另一方面，厄尔尼诺事件，又使热带西太平洋降雨减少，造成南亚、印度尼西亚、马来西亚、东南亚和澳大利亚等地大范围的严重干旱。厄尔尼诺，还会导致加拿大西部、美国北部出现暖冬，使美国南部，冬季潮湿多雨。

    厄尔尼诺现象对我国的影响，首先，是台风减少。厄尔尼诺现象发生后，西北太平洋热带风暴（台风）的产生个数，及在我国沿海登陆个数，均较正常年份少；其次，是我国北方夏季易发生高温、干旱。通常在厄尔尼诺现象发生的当年，我国的夏季风较弱，季风雨带偏南，位于我国中部或长江以南地区，我国北方地区的夏季，往往容易出现干旱、高温。1997年，强厄尔尼诺发生后，我国北方的干旱和高温十分明显；第三，是我国南方易发生低温、洪涝。在厄尔尼诺现象发生后的次年，在我国南方，包括长江流域和江南地区，容易出现洪涝，近百年来发生在我国的严重洪水，如1931年、1954年和1998年，都发生在厄尔尼诺年的次年。我国在1998年遭遇的特大洪水，厄尔尼诺便是最重要的影响因素之一；最后，在厄尔尼诺现象发生后的冬季，我国北方地区容易出现暖冬。根据近50年的气象资料，厄尔尼诺发生后，我国当年冬季温度偏高的几率较大，第二年我国南部地区，夏季降水容易偏多，而北方地区，往往出现大范围干旱。1997至1998年间发生的厄尔尼诺现象，在全球造成严重灾害。当时，墨西哥部分地区，因干旱时间过长，地里甚至会喷发出火焰和烟雾。

    厄尔尼诺的形成原因，则是当代科学之谜。大多科学家认为，不外乎两大方面：一是自然因素，赤道信风，地球自转、地热运动等都可能与其有关；也是赤道暖事件剧增的可能原因之一。一般认为，厄尔尼诺现象，是太平洋赤道带大范围内，海洋与大气相互作用失去平衡，而产生的一种气候现象。在东南信风的作用下，南半球太平洋大范围内，海水被风吹起，向西北方向流动，致使澳大利亚附近洋面，比南美洲西部洋面水位，高出大约50厘米。当这种作用达到一定程度后，海水就会向相反方向流动，即由西北向东南方向流动。反方向流动的这一洋流，是一股暖流，即厄尔尼诺暖流，其尽头为南美西海岸。受其影响，南美西海岸的冷水区，变成了暖水区，该区域降水量也大大增加。厄尔尼诺现象的基本特征是：赤道太平洋中、东部海域大范围内，海水温度异常升高，海水水位上涨。

    五、“圣女”——拉尼娜现象是怎么回事？

    拉尼娜，是指赤道太平洋东部和中部海面温度，持续异常偏冷的现象，是气象和海洋界使用的一个新名词。拉尼娜是，西班牙语——“小女孩，圣女”的意思，是厄尔尼诺现象的反相，表现为东太平洋明显变冷，同时也伴随着全球性气候混乱，它总是出现在厄尔尼诺现象之后。一般情况下，拉尼娜现象会随着厄尔尼诺现象而来。在出现厄尔尼诺现象的第二年，都会出现拉尼娜现象，有时拉尼娜现象会持续两三年。

    最近一次拉尼娜现象，出现在1998年，持续到2000年春季趋于结束。厄尔尼诺与拉尼娜现象，通常交替出现，对气候的影响大致相反，通过海洋与大气之间的能量交换，改变大气环流而影响气候的变化。从近50年的监测资料看，厄尔尼诺出现频率，多于拉尼娜，强度也大于拉尼娜。拉尼娜常发生于厄尔尼诺之后，但也不是每次都这样。厄尔尼诺与拉尼娜相互转变，需要大约四年的时间。我国海洋学家认为，我国在1998年遭受的特大洪涝灾害，是由“厄尔尼诺一拉尼娜现象”和长江流域生态恶化共同引起的。

    那么，拉尼娜究竟是怎样形成的？厄尔尼诺与赤道中、东太平洋海温的增暖、信风的减弱相联系，而拉尼娜却与赤道中、东太平洋海温度变冷和信风的增强相关联。因此，实际上拉尼娜是热带海洋和大气共同作用的产物。海洋表层的运动，主要受海表面风的牵制。信风的存在使得大量暖水被吹送到赤道西太平洋地区，在赤道东太平洋地区，暖水被刮走，主要靠海面以下的冷水进行补充，赤道东太平洋海温，比西太平洋明显偏低。当信风加强时，赤道东太平洋深层海水上翻现象，更加剧烈，导致海表温度异常偏低，使得气流在赤道太平洋东部下沉，而气流在西部的上升运动，更为加剧，有利于信风加强。这进一步加剧赤道东太平洋冷水发展，引发所谓的拉尼娜现象。

    历史上出现过的拉尼娜年份有：1954年至1955年，1956年至1957年，1963年至1964年。1968年至1969年的冬季，我国也出现了很严重的低温雨雪异常天气。国家气候中心综合分析了这些年份的气候变化后认为，这个调皮的“小女孩”将对今年春、夏气候产生以下几个方面的影响：春季北方沙尘暴日数，明显增多；全国出现干旱的范围较大，森林火险等级较高；南方发生洪涝灾害的可能性大。

    1998年5月厄尔尼诺现象才告结束，全球气候尚未恢复正常，拉尼娜现象，又出来为患，令不少地方分别出现严寒、暖冬、风雪、干旱和暴雨等灾害。从世界范围来看，拉尼娜现象在南部非洲引起暴风雨和洪灾，在肯尼亚和坦桑尼亚引起干旱，在菲律宾和印度尼西亚酿成洪灾，在南美洲的南部地区，则是异常的潮湿天气，与厄尔尼诺引起的现象正好相反。

    2008年，我国再次受到拉尼娜的影响，南方出现了四次历史罕见的大范围低温雨雪冰冻天气过程。对南方早稻播种的影响有：华南地区（两广及福建大部）在2月中旬至3月份的早稻播种期天气，华南南部，较常年同期偏差；华南北部，较常年同期偏好，仅在3月中旬前期有2~4天的低温阴雨天气，对早稻播种影响不大，江南地区春播气候条件偏差。台风活动的影响：拉尼娜年，由于热带太平洋海温西暖东冷的结构，使西太平洋暖流区对流活跃，容易造成夏季台风活动偏多，初夏生成台风和汛期，影响我国的台风较为活跃，并有利于北上台风的活动。

    六、人类活动对自然环境的影响

    人类活动对自然资源的破坏

    环境污染加剧

    全球每年排放进入大气层的气体，CO2为57亿吨，cH4约2亿吨。排放有害金属铝200万吨，砷7：8万吨，汞1.1万吨、镉5500吨，超出自然背景值的20~300倍。SO2的排放，诱发的酸雨的频度在增加，面积在扩大；空气质量严重下降，全球有8亿人生活在空气污染的城市中；江河湖海的污染日趋严重，淡水匮乏使12亿人口生活在缺水城市，14亿人口在没有废水处理设施下生活；水质污染引发的疾病死亡率已成为人体健康最主要的危害；城市垃圾、污水、船舶废物、石油和工业污染、放射性废物等大量涌入海洋，每年有200亿吨污染物从河流进入海洋，约500万吨垃圾被抛进海洋，在人海口处数万平方千米的臭氧层正在扩大。

    森林锐减和物种灭绝

    生物多样性的世界正发生着严重的危机。研究表明，在人类活动干扰以前，全世界约有森林和林地60亿公顷。到1954年世界森林和林地面积减少到40亿公顷，其中温带森林减少了32%~33%，热带森林减少了15%~20%。近30年来，世界森林，特别是热带森林的减少速度明显加快，平均每年减少800万公顷。中美洲由1950年的1.15亿公顷减到1983年中0.71亿公顷。非洲森林减少更快，从1950年的9.01亿公顷减至1983年的6.9亿公顷。世界森林的不断减少直接导致生物品种多样化的消失和物种灭绝。据估计，地球上曾经有5亿个物种，目前尚有500万~1000万个物种，其中占压倒多数的是无脊椎动物和植物。一些专家推测，当前每年消失的物种已达数千种之多。森林锐减和生物物种的大量减少对人类社会和经济发展将产生巨大影响。特别是森林植被的大量减少，大大改变了碳、氮等微量元素的源、汇分布，使得微量元素在地球系统中的循环遭到破坏，并迫使其从原有的平衡态向新的平衡态过渡，从而给人类社会和自然生态系统带来巨大影响。

    淡水资源短缺

    据IIED提供的资料，1987年，全球约140亿立方米的水量中，大约有4.2亿立方米淡水，约占全球水量的3%，其中约77.2%被冷储在冰盖和冰川中，22.4%是地下水和土壤水，约0.4%为湖泊、沼泽和河水。由于水循环的结果，全球水量分布极不均匀。从作物需水量的角度出发，非洲中东和中亚大部分地区，美国西部，墨西哥西北部，智利和阿根廷的部分地区以及澳大利亚全部都是贫水区，其年蒸发量超过年降雨量。另一方面，20世纪以来，世界用水量大幅度增加，年用水量从1990年的约4000亿立方米增加到1995年的3万亿立方米，增长了6.5倍。到2000年，全球淡水用量已达6万亿立方米。目前，世界上已有43个国家和地区缺水，占全球陆地面积的60%，约20亿人用水紧张，10亿人得不到良好的饮用水。

    人类向自然无休止索取的恶果

    地球气候变化

    过去的世纪里，全球表面平均温度上升了0.3℃~0.6℃，海平面上升了10厘米~25厘米。目前地球大气中的二氧化碳浓度已由工业革命（1750年）之前的280ppm增加到了近360ppm。1996年政府间气候变化小组发表的评估报告表明：如果世界能源消费的格局不发生根本性变化，到21世纪中叶，大气中的二氧化碳浓度将达到560ppm，全球平均温度可能上升1.5℃~4℃。

    臭氧层破坏和损耗

    自1985年南极上空出现臭氧层空洞以来，地球上空臭氧层被损耗的现象一直有增无减。到1994年，南极上空的臭氧层破坏面积已达2400万平方千米。现在在美国、加拿大、西欧、俄罗斯、中国、13本等国的上空，臭氧层都开始变薄。在对消耗臭氧层物质（ODS）实行控制之前（1996年以前），全世界向大气排放的ODS已达到了2000万吨。由于ODS相当稳定，可以存在50~100年，所以被排放的大部分ODS目前仍留在大气层中。在它们陆续升向平流层时，就会与那里的臭氧层发生反应，分解臭氧分子。因此，即使全世界完全停止排放ODS，也要再过20年，人类才能看到臭氧层恢复的迹象。

    土地荒漠化

    荒漠化是当今世界最严重的环境与社会经济问题。1991年联合国环境规划署对全球荒漠化状况的评估是：全球荒漠化面积已近36亿公顷，约占全球陆地面积的1/4，已影响到全世界1/6的人口（约9亿人），100多个国家和地区。而且，荒漠化扩展的速度是，全球每年有600万公顷的土地变为荒漠，其中320万公顷是牧场，250万公顷是旱地，12.5万公顷是水浇地，另外还有2100万公顷土地因退化而不能生长谷物。亚洲是世界上受荒漠化影响的人口分布最集中的地区，遭受荒漠化影响最严重的国家依次是中国、阿富汗、蒙古、巴基斯坦和印度。

    水资源危机

    世界上许多地区面临着严重的水资源危机。根据国际经验，每人每年1000立方米可重复使用的淡水资源是一个基本指标，低于这个指标的国家可能会遭受阻碍发展和损害健康的长期性水荒。然而，目前世界上约有20个国家已低于这一指标，主要位于西亚和非洲，总人口数已过亿。另一方面，由生活废水、工业废水、农业污水、固体废物渗漏、大气污染物等引起的水体污染，使全球可供淡水的资源量大大减少了。世界银行的报告估计，由于水污染和缺少供水设施，全世界有10亿多人口无法得到安全的饮用水。

    森林植被破坏

    由于推测的难度，全世界的森林面积尚无准确数值。但据推算，地球上的森林面积约为30亿~60亿公顷，约占陆地面积的20%~40%，其中约一半是热带林（包括热带雨林和热带季雨林），另一半以亚寒带针叶林为主。从森林植物的干重测定值来：看，热带林是亚寒带针叶林的2倍，所以，热带林占陆地总生物量的很大部分。但在工业化过程中，欧洲、北美等地的温带森林有1/3被砍伐掉了，所以近40年来，发达国家对全球的热带林进行了大规模地开发。欧洲国家进入非洲，美国进入中南美洲，日本进入东南亚，大量砍伐热带林，他们进口的热带木材增长了十几倍。森林大面积被毁引起了多种环境后果，主要有：降雨分布变化，二氧化碳排放量增加，气候异常，水土流失，洪涝频发，生物多样性减少等。

    生物多样性锐减

    科学家估计地球上约有1400万种物种，但当前地球上的生物多样性损失的速度比历史上任何时候都快，比如鸟类和哺乳动物现在的灭绝速度可能是它们在未受干扰的自然界中的100~1000倍。主要原因是7种人类活动造成的：1.大面积对森林、草地、湿地等生境的破坏；2.过度捕猎和利用野生物种资源；3.城市地域和工.业区的大量发展；4.外来物种的引人或侵入毁掉了原有的生态系统；5.无控制旅游；6.土壤、水和大气受到污染；7.全球气候变化。这些活动在累加的情况下，会对生物物种的灭绝产生成倍加快的作用。20世纪90年代初，联合国环境规划署首次评估生物多样性的结论是：在可以预见的未来，5%~20%的动植物种群可能受到灭绝的威胁。

    人类应该树立的正确发展观

    人类本来就是自然的一个组成部分，但是近几百年来人类社会非理性超速发展，已经使人类活动成了影响地球上各圈层自然环境稳定的主导负面因子。森林和草原植被的退化或消亡、生物多样性的减退、水土流失及污染的加剧、大气的温室效应突显及臭氧层的破坏，这一切无不给人类敲响了警钟。人类必须善待自然，对自己的发展和活动有所控制，人和自然的和谐发展就当然地成为科学发展观的重要内容之一。

    要做到人和自然的和谐发展很不容易。因为一方面必须了解和掌握自然规律，了解和掌握各种人类活动与自然环境之间的错综复杂的相互关系，这本身是一项艰巨的、需要长时间进行探索的重大科学问题；而另一方面，人类社会发展的势头，包括人口的增长、社会的变动、活动的范围、消费的方式都是难以控制的。即使为了在一定水平上维持现有人口的生存，也还需要消耗相当数量的自然资源，对自然环境产生不小的影响，这些问题在现有的科技和经济发展水平下还很难躲开。因此在协调人和自然的关系时，人们往往处于两难的境地。要贯彻人和自然和谐发展的原则，首先当然要了解自然，尊重自然规律，再不要以牺牲自然环境为代价来搞发展。这就要适度限制发展的行为，选好发展的领域，改变发展的方式，充实发展的科技含量，以最少的资源消耗和环境影响来取得最大的效益。

    了解自然，尊重科学，以人为本，全面协调。经过努力，力争取得高效的可持续的发展，这是我们共同努力的方向。建立世界银行来减少贫困。至少就其中一个目标而言，我们在世界部分地方取得了重大进展——提供计划生育服务，向更小规模家庭转变，这样可以保持人口稳定。

    我们面临的挑战不仅是完成这个计划，而是要更快速地完成这个计划。世界的命运将取决于政策拐点和自然拐点之间的竞赛结果。我们关闭燃煤发电厂的速度能足够快，快到阻止格陵兰冰盖滑人大海，防止海岸线被淹没吗？我们减少碳排放的速度能足够快，快到保护亚洲山地冰川吗？在干旱季节，山地冰川融水供给了印度和中国的主要河流，支撑了数以亿计的人口生存。我们能在印度、巴基斯坦和也门等国家因作物灌溉所需的水资源短缺而毁灭之前使人口稳定在一定范围内吗？

    无论怎样估计我们面临困境的紧迫性，都不会言过其实。遗憾的是，我们并不知道在格陵兰冰盖消失之前，还能有多长时间利用煤炭发电来照亮我们的城市。自然设定了最后期限，自然是计时员；而我们却不能看见她所用的计时器。

    我们迫切需要一种新思维方式，一种全新的心态。使我们陷入困境的思维方式，不会帮助我们走出泥潭。

    七、“酷”不堪言的地球高烧

    我们所居住的这个叫做地球的星球变得愈益怪异起来。天气就是一个典型。

    例如，2003年地球再度发起了高烧，热浪席卷处于夏季的北半球：

    ——2003年，法国经历了百年以来罕见的最炎热的一个夏季，一些城市气温高达40℃以上，首都巴黎的温度出现了1873年有记录以来的最高值。法国殡仪馆称，持续半个月的高温已经导致1.36万队死亡。各地的太平间和墓地因不堪重负，政府不得不启用超市的冷藏库暂存尸体。巴黎南部朗吉斯一个占地4000平方米的冷藏库就被征用为临时太平间。

    ——西班牙许多地区超过40℃，南部城市科尔多瓦超过了45℃。一个名为“保护病人协会”的病人权益监督组织说，死于高温的已达2000人，远远超过官方公布的数字。媒体推测死亡人数将可能高达6000人。

    ——葡萄牙经历了历史上酬热持续时间最长的一个夏季，从7月底开始的高温天气持续两周，40℃以上的酷热天气持续了近10天。卫生部公布的死于高温的该国人数为1316人。

    ——德国西南地区创下40℃高温。

    ——瑞士6月份气温创250年来最高，降雨量至少百年罕见。

    ——岛国英国亦经历了1999年后的最热天气，伦敦气温达到37.2℃。官方统计的死于高温的该国人数为907人。

    ——气候相对温和的荷兰，据报告也大约有500~1000人死于酷暑。

    这里之所以首先对西部欧洲的高温灾情详加罗列，是因为在世界气候类型的分布上，西欧位于北纬40~60度之间，常年受西风带影响，风从大西洋吹拂过来，属于典型的温带海洋性气候。这种气候类型的特征是：冬不严寒，夏无酷暑，气温年较差小，降水充沛且全年分配均匀，一向被公认为是世界上最舒适、最宜人的居住环境和地区之一。然而，这些教科书式的描述，却与上面展现的情景卯榫不合。也许这样的高温气候只是偶尔的反常，但是气象学家认为这种现象今后将经常出现。

    世界气象组织在2003年7月发表了一份带有研究性和概括性的紧急报告，指出全球气候其实正在发生“极端改变”，20世纪北半球气温的升高幅度是过去1000年中最大的；1990年至2000年是最热的十年；2003年则很可能成为最炎热的年份。

    瑞士科技学院的克里斯托弗·斯加博士针对2003年欧洲发生的酷夏现象，指出：“此类事件很可能会在未来成为一种普遍现象。根据我们进行的模拟试验结果显示，欧洲未来所经历的任何一个夏天都有可能要比2003年的夏天热。”斯加与来自瑞士气象服务机构的科学家们利用了过去150年的数据对未来欧洲的气候进行了研究，其论文发表在科学杂志《自然》的电子版上。果真如此，那么教科书今后若不想误人子弟的话，就有必要着手进行修改了。

    本是气温宜人的西部欧洲都成了这个样子，那么其他地方肯定更惨。例如，美洲的墨西哥，其中部的圣路易斯波托西州和西部的格雷罗州，2003年气温分别高过48℃和46℃。亚洲的印度，到6月12日，死于酷暑的人数已超过1500人。高温使人们的生产和生活陷入瘫痪状态，街道上车辆行人稀少，很多人都泡在河流或池塘里，以躲避暑热天气。

    八、中国酷暑与“秋老虎”

    中国同样经历着夏日酷暑以及“秋老虎”的煎熬。2003年6月下旬开始，长江以南大部分地区出现了历史罕见的持续高温少雨天气，华南北部有些气象站的极端最高气温和平均气温均超过历史同期最高纪录，南方地区38℃以上的酷热天气日数为近50年来之最，并出现连续超过40℃的酷暑天气。南京素有“火炉”之称，超过35℃的天数达26天；然而上海竟达40天，比南京更为炎热，其中有两天攀升至39.6℃，成为上海此前近60年中的最高气温。

    但是，2003年并不是一段时期以来地球平均温度最高的一个年份。美国宇航局于2006年1月24日发表报告指出，2005年才是最近一个世纪来地球平均气温最热的一年。数据表明，2005年的全球平均气温约为14.6℃，比此前最炎热的1998年还要高出0.04℃，比30年前高0.6℃，比一世纪前高0.8℃。从19世纪90年代就已开始的有上百年历史的气候和天气情况的系统记录显示，近年来全球年均气温最高的年份依次为：2005年、1998年、2002年、2003年和2004年。

    世界上的科学家使用31个全球气候模式，预测未来100年的全球气候变化，结果显示全球平均地表温度在未来100年将上升1.4℃~5.8℃，这将出现近一万年来增温最快的现象。

    美宇航局下属的戈达德太空研究所所长、世界自然基金会气候变化项目首席科学家詹姆斯·汉森说，根据北极几个气象站的记录，过去一年中北纬75°以北的地区平均气温达到了历史高峰。这使全球平均气温超过了1998年。此外，在西伯利亚、阿拉斯加、向南美方向延伸的南极半岛等地区，变暖的趋势也很明显。汉森说，最近8年中有5年居世纪高温年排行榜最前列，这表明全球变暖的速度大大加快。科学家们对全球气温变化趋势的分析显示，1975年之前全球平均温度上升非常缓慢，而此后30年温度曲线陡然上升，全球平均气温每10年就升高0.2℃。全球变暖的速度正在显著加快。

    我国学者对全球变暖的趋势判断也多表示了赞同，认为由于二氧化碳与气溶胶的共同作用，我国未来100年的气温将继续上升，未来变暖的范围也将扩大。

    我国学者还根据自己的研究结果作出了警告：未来我国的气候变暖幅度可能超出全球平均水平，到2020年全国年平均温度将增加0.2℃~3.7℃，到2100年将增加到1.3℃~8.9℃。

    中科院院士、中国气象局局长秦大河在2007年全国“两会”期间中国政府网的专题访谈中强调说，全球变暖可以说是一个不争的事实……”2007年2月2日发布的政府间气候变化专门委员会（IPCC）第一工作组第四次评估报告，认为在90%以上的可能性近五十年全球升温主要原因是人类活动造成的到了上个世纪末，按说按照这样的周期气温应该下降，温室气体也应该下降，但是科学家发现从那以后二氧化碳浓度一直在增加，到现在仍然没有停止，与此同时，地球的温度也在增加。”

    秦大河指出，今年北京又是一个暖冬。“并不仅仅是北京，很多地方都出现了暖冬，据中央气象台进行监测的结果给了一个数据，说今年全国的冬季平均温度比多年平均高了1.9摄氏度，是我们连续20多个暖冬当中的第二个高峰。”

    九、别让地球成为第二颗金星

    在浩瀚的宇宙中，有一个普通的旋涡星系，人们把它叫作银河系。这个星系包含了大约3000亿颗恒星。恒星就是由炽热气体组成的、能自己发光的球状或类球状天体。距离地球最近的一颗恒星就是太阳了。没有它，就不会有地球上多姿多彩的生物世界。

    但在广袤的银河系中，太阳也只是一颗不起眼的恒星。地球围绕着太阳，做着不间断的运行。和地球一起，还有其他7枚行星及其卫星、小行星、彗星、流星和星际物质，它们围绕在太阳的周围，与之共同构成了太阳系。它们按照水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星的顺序排列着，地球是太阳的第三颗行星。在太阳系这个大家族中，太阳以其绝对的优势占去了99.8%的总质量。人类生活的地球在它面前只是一个“无名小卒”，在宇宙中也就只是“沧海一粟”了。

    其中，金星是距离地球最近的行星，平均距离约4150万千米。金星半径为6073千米，比地球半径仅小300千米，体积是地球的0.88倍，质量是地球的4/5，平均密度略小于地球。因此，人们常称金星是地球的姐妹行星。

    从地球上看，金星是天空中除了太阳与月亮之外最亮的天体，也是距地球最近的行星，但是金星的大气组成和地球迥然不同：金星上二氧化碳是地球上的一万倍，其中95%为二氧化碳，氧气的含量不到0.003%，足以把人闷死；金星表面大气压是地球大气压的100倍，足以把人压扁；它的表面温度高达450℃，足以把人烤成焦炭。

    此外，金星以及其上空具有强烈腐蚀作用的几十千米厚的浓硫酸雾四处弥漫，靠可见光根本无法透视，因此很难见到其真面目。20世纪60年代以后，前苏联、美国先后发射了十多枚金星探测器，人类由此获得了一些有关金星的资料。当时科学家普遍认为，金星的温室效应是由于火山喷发造成的。直至1994年，根据“麦哲伦号”的探测，人类对金星的认识才有了一些突破：大约在几十亿年前，由于金星比地球更接近太阳，温度更高，于是，海水逐渐被蒸发为水蒸气，并在大气层中被太阳加热分解，其中的氢逃逸到空间，而海洋中的二氧化碳进入大气，使大气层变厚，阻碍了地面向太空散发热量，从而引起地面气温升高，产生温室效应。

    人类之所以如此关注金星，是因为联想到自己生存的地球上愈演愈烈的温室效应。如今，地球的大气层中，二氧化碳的含量比起远古时期提高了几倍，一氧化碳、水蒸气、甲烷、氟里昂等容易产生温室效应的气体也越来越多，和金星相似的这些微量气体阻止了地球的热量散失。气象数据表明，100年来地球平均温度上升0.3℃~0.6℃。近十年来，地球温度仍然在上升。据联合国气象研究组预测：到2100年，地球温度将上升10.5℃。

    5000年来，人类砍伐了大量森林，使地球赫大面积的沙漠，导致地球气候变热。特别是近100年里，随着工业的发展，每年要烧掉几十亿吨的煤炭和石油，使地球大气中的二氧化碳增加了25%~30%。长此下去，如果不采取措施，毫无疑问地球也会成为一个“失控的温室”，最终成为金星一样的炼狱。因此，清洁空气、保护环境，不让地球步金星的后尘，已成为全人类共同的呼声。

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