一、由震惊世界的伦敦烟雾说起

    1952年12月5日~8日，一场灾难降临了英国伦敦。地处泰晤士河河谷地带的伦敦城市上空处于高压中心，一连几日无风，风速表读数为零。大雾笼罩着伦敦城，又值城市冬季大量燃煤，排放的煤烟粉尘在无风状态下蓄积飞散，烟和湿气积聚在大气层中，致使城市上空连续四五天烟雾弥漫，能见度极低。在这种气候条件下，飞机被迫取消航班，汽车即便白天行驶也须打开车灯，行人走路都极为困难，只能沿着人行道摸索前行。

    由于大气中的污染物不断积蓄，不能扩散，许多人都感到呼吸困难，眼睛刺痛，流泪不止。伦敦医院由于呼吸道疾病患者剧增而一时爆满，伦敦城内到处都可以听到咳嗽声。仅仅4天时间，死亡人数达4000多人。就连当时举办的一场盛大的得奖牛展览中的350头牛也惨遭劫难。一头牛当场死亡，52头严重中毒，其中14头奄奄待毙。2个月后，又有8000多人陆续丧生。这就是骇人听闻的“伦敦烟雾事件”。

    为什么大气被污染会有这么可怕的后果呢？说到这儿，我们不得不了解一个重要的概念--地球的大气圈。

    在地球引力的作用下，地球的外部聚集了厚厚的一层大气，没有颜色和气味，既看不见也摸不着。它是一种混合气体，主要成分是氮和氧。氮是大气的主要成分，按其重量计算，它占到了大气的78.09%。此外，氧占20.95%，氩占0.93%，二氧化碳占0.032%，其余的是其他气体。

    大气层好比是地球的一件“外衣”，它均衡地保护着地球的“体温”，使地球的万物不致受到来自宇宙的侵害，我们人类就生活在大气层中。地球吸收了太阳光后，再将其中的一部分热量释放到空气中。这些热量又被大气层中的水蒸气和云截留住，重新返回到地球上。大气层就像罩在地球上的一个巨大篮子，使地球变得温暖、舒适。

    通过人造卫星，人们得知大气层有2000千米~3000千米厚。根据大气的温度、密度等物理性质在垂直方向上的差异，大气层可以分为五层，包括：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。

    对流层是指从地面到10千米~12千米高空的范围。这一层大气与我们人类的关系最密切，因为绝大多数水汽都集中在对流层里。因此天气的阴晴变化、风云雨雪等各种天气现象都发生在这一层。对流层的上方被称为平流层，人们乘坐的飞机就是在这里飞行的。平流层里有一种气流叫急流，大多由西往东吹，最高时速可达483千米。飞机飞行时常借助急流的推动力。从平流层顶到80千米高度的空间称为中间层，这一层空气更为稀薄，温度随高度增加布降低。再向上，从80千米~500千米是大气层当中的热层，这一层温度随高度增加而迅速增加，层内温度很高，昼夜变化很大，热层下部尚有少量的水分存在，因此偶尔会出现银白并微带青色的夜光云。热层以上的大气层称为逃逸层，这层是地球大气的最外层，这里的空气极为稀薄，其密度几乎与太空密度相同，所以常常称为“大气层”。逃逸层的温度随高度增加而略有增加。由于空气受地心引力极小，气体及微粒可以从这层飞出地球磁场进入太空。

    地球对大气层有着巨大的吸引力所以大气层才能紧紧地环绕地球。如果宇航员想要离开地球去太空探索，就必须克服地球的引力。他们只有以大于2.736万千米的时速穿越大气层才能进入到太空。同样的情况与月球做一个比较。月球上本来也有大气，但是由于它质量小，引力小，月面的重力只有地面重力的16%，月球上只要有每秒2.4千米的速度就可以逃逸到宇宙中去。因此，质量小、运动迅速快的大气没能在月球周围保存下来。

    大气层是地球的保护层，使地球避免了许多来自太空的伤害。比如，从星际高速冲向地球的陨石，因为与大气剧烈摩擦而减慢速度，摩擦产生的高热还会使绝大部分陨石在100多千米的高空化为灰尘和气体，从而使地球化险为夷。但是人类和其他生物的活动会引起大气的变化。

    目前，大气中二氧化碳的含量在增加，这主要是由于大量燃烧的煤、石油、天然气造成的。大气中二氧化碳含将使地球上的气温越来越高。譬如本文中提到的伦敦烟雾事件，酿成这次事件的主要凶手有两个，冬季取暖燃煤和工业排放的烟雾是元凶，逆温层现象是帮凶。煤炭在燃烧时，会生成水、二氧化碳、一氧化碳、二氧化硫、二氧化氮和碳氢化合物等物质，这些物质排放到大气中后，会附着在飘尘上，凝聚在雾气上，进入人的呼吸系统后会诱发支气管炎、肺炎、心脏病。当时伦敦持续几天的“逆温”现象，加上不断排放的烟雾，使伦敦上空大气中烟尘浓度比平时高10倍，二氧化硫的浓度是以往的6倍，整个伦敦城犹如一个令人窒息的毒气室一样。

    可悲的是，烟雾事件在伦敦出现并不是独此一次，相隔10年后又发生了一次类似的烟雾事件，造成1200人的非正常死亡。直到20世纪70年代后，伦敦市内改用煤气和电力，并把火电站迁出城外，使城市大气污染程度降低80%，骇人的烟雾事件才可以避免在伦敦再度发生。

    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、被喻为“空中死神”的酸雨

    在1980年，一场异常的寒流袭击了欧洲。在德国、捷克、斯洛伐克和波兰接壤处苏台德山脉的“黑三角地带”，大片早已被酸雨侵蚀得表皮剥离的枯黑林木终于没能耐受住这场寒流，像一盘骨牌般纷纷倒下，使这里成为“森林的墓地”。

    这片三角地带曾是炼钢厂、煤矿、化工厂集中的地方，由于工业废弃物和硫酸化合物的高浓度排放，这里的降水PH值的酸度高出正常的十几倍，是酸雨侵害最为严重的地方之一。由于林木遭到了毁灭性的破坏，这里没有鸟鸣，没有花香，酸雨给这片曾经每年可接待600万观光客的国立公园带来的损失无以计量。

    造成这一切的元凶就是有“空中死神”之称的酸雨。酸雨是一种特殊的降雨，之所以叫它“酸雨”，就是因为它的化学性质是酸性的。有人认为酸雨是一场无声无息的危机，而且是有史以来对人类冲击最大的环境威胁，是一个看不见的敌人。

    酸雨的全称应该叫作“酸性沉降”，是指PH值小于5.6的雨雪或其他形式的大气降水。酸性的降雨最早引起人们的注意，所以人们习惯将它们统称为酸雨。PH值是化学中用来划分物质酸碱性的一种标度，依据的是溶液中氢离子活度。通常PH值是一个介于0~14之间的数，当某溶液的PH值小于7时，溶液就呈酸性；当PH值大于7时，溶液呈碱性；当PH值等于7时，溶液呈中性。酸雨分为“湿沉降”和“干沉降”两种。前者是说所有气状污染物或是粒状污染物，随着大气降水（雨、雪、雾、雹等形式）落到地面。后者就是指在没有降水的时候，空中降下的是粉尘所带有的酸性物质。

    大气中含有大量的二氧化碳，这使得大自然中的降雨本身就呈现酸性，PH值大约为5.6。这是二氧化碳在常温情况下溶解到雨水中，并达到气液平衡的结果。但是随着人类工业和社会的发展、能源消费的增多，空气中的酸性物质越来越多。

    其中60%~65%都为硫酸。硫酸主要是因为燃烧矿物燃料释放的二氧化硫，人类工业中的发电厂、钢铁厂、冶炼厂等，是二氧化硫最大的排放源。此外还有人们日常使用的小煤炉。据统计，现在每年全世界人为释放的二氧化硫约有1.6亿吨。其次是硝酸，约占30%，这是氮氧化物和水作用的结果。氮氧化物气体主要是在高温燃烧的情况下产生的，像汽车发动机燃烧室中，以及矿物燃料在高温燃烧时都会放出氮氧化物。氯化氢紧随其后，占到了约3%。氯化氢会生成盐酸，它的来源除了使用氯化氢的工厂以外，焚烧垃圾（塑料制品中有大量的氯）和矿物燃料燃烧时都会释放这种气体。

    总的来说，酸雨的发生和浓度与大气污染程度成正比。工业生产会排放出很多废气，这些废气中就含有大量的酸性物质，像二氧化硫、氮氧化物等，都是造成酸雨发生的罪魁祸首。煤炭等石化燃料燃烧时，排放的二氧化硫（SO2）和氮氧化物（NOχ）等污染物与大气中的水蒸气结合，生成硫酸和硝酸。当这些污染物随着降水落下时，就会形成低PH酸雨、酸雪。

    大自然本身具有一定的自我清洁能力。一定量的污染，大自然可以通过自身的系统消化掉。就好比吃饭一样，饭量再大也还是有个限度的。污染量太大，大自然就承受不起了。雨水酸化，给人类的生活环境带来了很大的危害。

    首先，对人类来说，二氧化硫和二氧化氮的射出物会导致哮喘、干咳等呼吸道疾病，还会刺激人的眼睛。

    其次，酸雨还会腐蚀各种建筑物，使钢铁锈蚀，使水泥或大理石溶解。它的酸性粒子沉积在建筑物或雕像上，会对它们的表面造成腐蚀，使各种历史遗迹受到不可弥补的损坏。据调查，雅典著名的重要文物巴合农神庙也受到了酸雨的损害。中国四川峨眉山的林木有80%也遭到了酸雨的损害，著名的四川乐山大佛也因酸雨而“遍体鳞伤”。

    再次，酸雨会严重地破坏生态环境，使土壤酸化，农作物减产，林木枯死；使湖泊河流的水质酸化，水中的水生物死亡。酸雨会影响植物的生长，会导致其生长缓慢，甚至死亡。土壤中的金属元素也会被酸雨溶解，造成矿物质大量流失。高山区由于经常有云雾缭绕，因此酸雨区高山上森林受害最重，经常出现成片死亡的情况。

    目前，全世界有三大酸雨区：北美地区、欧洲地区、中国南方地区。中国大量使用煤炭燃料，南方使用的煤炭燃料又多为高硫煤，致使酸雨区的降水酸度仍在升高，面积仍在扩大，并有“北上东移”的倾向。中国每年由于酸雨造成200万平方千米农田受害，经济损失达200亿元人民币左右。

    虽然，目前还不能有效地控制酸雨的发生，但世界各国都在积极地进行着建立酸雨监测系统的工作。一些国家为拯救被酸化了的湖泊和河流，每年要花费几千万美元向水域里投放石灰。1979年，为减少二氧化硫的排放量，由联合国欧洲经济委员会发起，在日内瓦签署了长距离跨边界大气污染条约。中国从20世纪70年代开始对酸雨进行监测，并控制燃煤，改燃煤为天然气，减烧高硫煤使用等方面采取了行动，目前已经取得了显著的效果。

    四、厄尔尼诺与拉尼娜

    对墨西哥来说，1995年是一个多灾多难的年头，从年初至5月几乎滴雨未下，出现了近百年来最严重的旱情。全国有近2.6万平方千米的耕地未能按时播种，家畜大量死亡，森林火灾频频发生，烧毁森林13.2万平方千米。专家们分析，这次灾害的发生主要应归结于“厄尔尼诺”现象。

    近年来，“厄尔尼诺”成为各类媒体越来越关注的一个气候学名词。众多气候现象与灾难都被归结到厄尔尼诺的肆虐上，例如印尼的森林大火、巴西的暴雨、北美的洪水及暴雪、非洲的干旱等等，它几乎成了灾难的代名词。可是厄尔尼诺究竟是什么呢？

    简单地讲，厄尔尼诺是热带大气和海洋相互作用的产物，它原是指赤道海面的一种异常增温，现在其定义为在全球范围内，海气相互作用下造成的气候异常现象。由于这种现象经常发生在年末圣诞节前后，所以当地人称为“圣婴”。厄尔尼诺发生时，由于水温高、浮游生物减少，鱼儿得不到食物而大量死亡，所以以鱼儿为食的海鸟也将死亡或迁徙。

    “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。它的基本特征是太平洋沿岸的海面水温异常升高，海水水位上涨，并形成一股暖流向南流动。它使原属冷水域的太平洋东部水域变成暖水域，结果引起海啸和暴风骤雨，造成一些地区干旱，另一些地区又有降雨过多的异常气候现象。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。但这种模式每过几年便会被打乱一次，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。

    在20世纪60年代，很多科学家都认为“厄尔尼诺”是区域性问题，它主要影响太平洋东部的南美沿海地区和太平洋中部的澳大利亚沿海地区。然而，20世纪80年代以后，通过气象卫星的观测发现，“厄尔尼诺”在世界很多地方都出现。由于海水表面温度平均每升高1℃，就会使海水上空的大气温度升高6℃，造成大气环流异常，严重地影响世界各地的气候。所以，每当厄尔尼诺现象发生时，世界上很多地方都会发生诸如冷夏、暖冬、干旱、暴雨等异常气候。

    厄尔尼诺现象总是呈周期性出现的，每隔2年~7年出现一次。自1997年的20年来，厄尔尼诺现象分别在1976-1977年、1982-1983年、1986-1987年、1991-1993年和1994-1995年出现过5次。

    其中，1982-1983年间出现的厄尔尼诺现象是20世纪以来最严重的一次。东太平洋赤道海域的海表面温度持续高于正常温度，引起了全球气候异常。全球一部分地区发生了几十年甚至几百年不遇的严重旱灾，另一部分地区却遭受了多年未遇的暴雨和洪水。台风、冰雹、雪灾、冻害、龙卷风等灾害也在全球各地频频发生，在全世界造成了大约1500人死亡和80亿美元的财产损失。进入20世纪90年代以后，随着全球变暖，厄尔尼诺现象出现得也越来越频繁。

    与“厄尔尼诺”现象相反，“拉尼娜”现象也是赤道附近东太平洋水温反常变化的一种现象。“拉尼娜”的字面意思是“圣女”，它也被称为“反厄尔尼诺”现象。其特征恰好与“厄尔尼诺”相反，指的是洋流水温反常下降。它的发生是由于信风持续加强，吹走了赤道东太平洋表面的暖水，导致深层的冷水上翻作为补充，于是表面海水的温度就降低，引发拉尼娜现象。

    拉尼娜与厄尔尼诺现象都已成为预报全球气候异常的最强信号。两者通常是交替着出现，不过相对而言，拉尼娜发生的次数相对较少。从20世纪初到1992年期间，拉尼娜现象共发生了19次，每3年~5年发生一次，但也有时间间隔达10年以上的。拉尼娜多数是跟在厄尔尼诺之后出现的，前述19次拉尼娜现象，有12次发生在厄尔尼诺发生的次年。

    由于厄尔尼诺和拉尼娜现象给全球带来巨大的灾害，这种现象已成为当今气象和海洋界研究的重要课题。

    五、“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硎究，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。

    六、何日风沙不再来

    1934年5月12日，一场巨大的风暴席卷了美国东部与加拿大西部的辽阔土地。风暴从美国西部土地破坏最严重的干旱地区刮起，狂风卷着黄色的尘土，遮天蔽日，向东部横扫过去，形成一个东西长2400千米，南北宽1500千米，高3.2千米的巨大的移动尘土带，当时空气中含沙量达40吨/立方千米。风暴持续了3天，掠过了美国2/3的大地，3亿多吨土壤被刮走，风过之处，水井、溪流干涸，牛羊死亡，人们背井离乡，一片凄凉。这就是震惊世界的“黑风暴”事件。

    “黑风暴”也称沙尘暴或沙暴。在美国发生过若干起，主要是由于美国拓荒时期开垦土地造成植被破坏引起的。可悲的是人类的拓荒并没有因为沙尘暴的发生而偃旗息鼓，沙尘暴也没有因此而销声匿迹。在世界上的许多国家都因毁林垦荒、植被破坏而屡次受到过风蚀的侵袭。

    那么，沙尘暴到底是怎样形成的呢？

    沙尘暴是沙暴和尘暴二者的总称，是指强风把地面大量沙尘卷入空中，使空气特别浑浊，水平能见度低于1千米的天气现象。其中沙暴系指大风把大量沙粒吹入近地层所形成的夹沙风暴；尘暴则是大风把大量尘埃及其他细粒物质卷入高空所形成的风暴。

    有关研究指出，沙尘暴的形成必须具备四个条件：一是地面上的沙尘物质，它是形成沙尘暴的物质基础；二是大风，这是沙尘暴形成的动力基础，也是沙尘暴能够长距离输送的动力保证；三是不稳定的空气状态，这是重要的局地热力条件，沙尘暴多发生于午后傍晚说明了局地热力条件的重要性；四是干旱的气候环境。沙尘暴多发生于北方的春季，而且降雨后一段时间内不会发生沙尘暴是很好的证据。

    春季沙漠的边缘地区，由于长期干旱，而且地表少有植被覆盖，当有大风来临的时候地表的沙尘很容易被吹起且被输移，但由于沙子粒径较大，不易形成悬移，因此不能长距离输移，这也是距沙尘较远的地区只有降尘而少见扬沙的主要原因。如果风持续的时间很长，形成悬移的浮尘就能够被输送到很远的地方，所经过的地区就会出现沙尘暴。当风速减弱到一定程度后，浮尘就会降落，该地就会出现降尘天气。如果此时降水，就会形成所谓的“泥雨”。

    沙尘暴一般发生于春夏交接之际，其形成与大气环流、地貌形态和气候因素有关，更与人为的生态环境破坏密不可分，它是沙漠化加剧的象征。人口的快速增长带来不合理的农垦、过度放牧、过度采樵、单一耕种，这些现象必然导致植被和地表结构的破坏，使草原萎缩、土地沙化、生态系统失衡。由于这种造沙的速度远快于人们治沙的速度，无疑为沙尘暴形成提供了条件。

    沙尘暴出现时会给农林业、畜牧业、电力、通信、交通和人民生命财产等造成严重危害。沙尘暴经常造成四种危害。一是大风摧毁建筑物和公路桥梁、树木和房屋，诱发火灾，引起人畜伤亡，沙尘暴还能造成各种交通事故和飞机停飞、火车停运；二是风沙掩埋农田、灌渠、村舍、铁路、草场等；三是严重污染环境。沙尘暴所经过的城市空气质量会恶化2倍~5倍，瞬间可达到数十倍，浑浊的空气对人体健康构成严重威胁，诱发过敏性疾病、流行病及传染病；四是风蚀危害。它刮走农田表层沃土和农作物，加剧土壤风蚀和沙漠化进程，覆盖在植物叶面上厚厚的沙尘还影响植物正常的光合作用，造成作物减产。

    沙尘暴，尤其是特强沙尘暴是一种危害极大的灾害性天气。当其形成之后，会以排山倒海之势滚滚向前移动，携带沙砾的强劲气流所经之处，通过沙埋、狂风袭击、降温霜冻和污染大气等方式，使大片农田受到沙埋或被刮走活沃土，或者农作物受霜冻之害，致使有的农作物绝收，有的大幅度减产。它能加剧土地沙漠化，对大气环境造成严重污染，对生态环境造成巨大破坏，对交通和供电线路等基础设施产生重要影响，给人民生命财产造成严重损失。

    近年来，沙尘暴又在中国肆行无忌。1993年5月，一场罕见的沙尘暴袭击了中国新疆、甘肃、宁夏和内蒙古部分地区，沙尘暴经过时最高风速为34米/秒，最大风力达12级，能见度最低时为零。这场风暴造成85人死亡，31人失踪，264人受伤；12万头牲畜死亡、丢失，73万头牲畜受伤；37万公顷农作物受灾；4330间房屋倒塌，直接经济损失达7.25亿人民币。此后几年，沙尘暴不断地骚扰中国西北部和内蒙一带。1994年4月，河西走廊上空发生强沙尘暴；1995年3月甘肃敦煌市出现沙尘暴；1995年5月16日，沙尘暴袭击了银川市；1995年5月30日，沙尘暴又一次袭击了敦煌、金昌等10多个县市；1998年4月，沙尘暴席卷了新疆阿尔泰、塔城、昌吉、吐鲁番、哈密等地，农作物损失惨重。此外，仅2000年春，北京遭遇沙尘暴袭击达12次。

    面对这一残酷的现实，我们人类应该深切反省和尽快找到解决治理的途径。沙尘暴的肆虐在向人类挑战，也在向人类报警。如果人类不能控制发展；如果人类的无边欲望和地球的有限资源互为抵牾；如果人类不能与大自然相濡以沫的话，最终要败在大自然手下。

    现在，让我们共同携手为抵制沙尘暴而做准备，从生活中的一点一滴做起，多植树造林，拒绝使用一次性筷子……希望在不久的明天，我们还会有一个蓝天、碧水、青草的美好世界，而那时我们才可以坚决对沙尘暴说不！

    七、中国及世界100年可怕天气排行榜

    中国100年可怕天气排行榜

    天气或气候对地球的生物造成的灾害自古就有，可以说在我们人类出现之前就有。6500万年前，地球上的主宰者恐龙突然灭绝就是地球的气温猝降引起的。地球的气温一下子降得很低，引起恐龙的食物源大量减少，从而导致恐龙大量死亡，最终恐龙灭绝。我国唐朝、明朝的灭亡，据专家分析在很大程度上也与气候灾难有关。那就是当时都发生了全国范围的干旱灾难，干旱造成大量的饥荒，民以食为天，人民吃不饱当然要造反，唐朝和明朝的灭亡就成为不可避免的了。当然，一个王朝的覆灭有许多因素，不仅仅是天气气候灾难。

    太遥远的历史我们就不细究了，我们来回顾一下过去一个世纪在我国发生的十大灾害性天气事件：

    一、1922年8月2日至3日早晨，强台风正面登陆汕头。登陆时最大风力12级以上，有数百个乡村被夷为平地。仅仅在汕头就死亡6万余人。

    二、1928至1929年黄河中上游、长江中下游、淮河中上游等地发生大面积干旱。其中甘肃受灾40多个县，全省灾民450万人，饿死者140多万人，死于疫病者达40万人。

    三、1931年夏季，我国大部分地区出现长时间阴雨天气，造成南起粤北，北至关外的大范围洪涝灾害，包括16个省市672个县。其中江淮流域灾民达5127万人，死亡约40万人，湖北首府--有“九省通衢”之称的武汉市被淹长达3个月，南北交通线严重受阻。

    四、1935年夏季，长江、黄河流域暴雨成灾，荆江大堤溃决，黄河决口6处。灾情遍及8省200多县市，灾民2440万人，淹死近20万人.1000万人无家可归。

    五、1941至1942年全国性大旱。重旱区主要在华北、华东和西北等地。其中河南1942年春夏秋连续大旱，农作物几乎绝收，饿死300万人，流亡外地300余万人，1500万人濒于死亡边缘。

    六、1954年江淮梅雨期比常年延长达一个多月，其雨量之多，致使长江流量之大，列建国后第一位。同时黄河、海河也有局部地区洪水，全国共有3万多人因受灾死亡。

    七、1954年12月下旬到1955年1月上旬，强寒潮连续南下，广东、广西两省最低气温降至O℃至-3℃，连海南省安定气温也降至-3℃。长江中下游越冬作物遭受冻害情况惨重。

    八、1959至1961年全国连续三年大旱，俗称“三年困难时期”。平均每年受旱面积3659万公顷，农业生产连续下降。

    九、1975年8月5日至7日，台风导致的低压使河南中部出现特大暴雨，泌阳林庄3天总雨量达1605毫米，一些大中型水库几乎同时垮坝。

    十、1997年10月26日至30日，内蒙古自治区锡林郭勒盟地区等15万平方公里土地上，4天4夜降雪30厘米至50厘米，加上11月又降的几场雪使20万牧民被困，虽经政府救援，仍有因寒冷饥饿而死亡牲畜200余万头。

    世界100年可怕天气排行榜

    看了我国过去一个世纪的十大重大气象灾难后，世界其他国家在过去100年里，又发生了哪些重大气象灾难呢？

    一、20世纪死亡人数最多的台风有两次，都发生在孟加拉国。1970年11月12日，强烈台风驱6米高海潮登陆（最大风速62米/秒），直接淹死者20万人，灾后瘟疫又死1077人。1991年4月29日，又一个强烈台风（最大风速67米/秒）造成13.8万人死亡。

    二、1987年7月，孟加拉国经历了有史以来最大的一次水灾。短短两个月间，孟加拉国64个县中有47个县受到洪水和暴雨的袭击，造成2000多人死亡，2.5万头牲畜淹死，200多万吨粮食被毁。

    三、1982年至1984年北非连续3年大旱，从西非蔓延到撒哈拉沙漠西南部的萨赫勒地区和非洲东部地区，涉及非洲24个国家和40%的人口。共有50多万人被夺去生命，600万人逃荒谋生。

    四、世界上因天气污染而死亡人数最多的一次是1952年12月5日开始的伦敦烟雾事件。持续4天的烟雾先后造成4000余人死亡，后来两个月中又有4000余人死于烟雾的后遗症。

    五、1934年5月11日凌晨，一场黑风暴从美国西部草原刮起，历经3天3夜，形成了一个东西长2400公里，南北宽1440公里，高3000余米的黑色风暴带，人们以为“世界末日”来临。1960年3月至4月间苏联也发生了两场大范围的黑风暴。

    六、1982年至1983年和1997年至1998年发生的两次厄尔尼诺现象，是20世纪中最强的，都造成了较为严重的世界性的气候异常和灾害，经济损失都在百亿美元以上。

    七、工业和汽车的发展把大量的二氧化硫和氮氧化物排入了地球大气层，使地球上出现了跨国界的酸雨灾害。酸雨毁灭森林，酸化土壤和湖泊，号称“空中死神”。20世纪后期中国已成为继西欧、北美之后的世界第三大酸雨区。

    八、1982年10月南极地区出现了臭氧含量小于200个多普森单位的臭氧洞。全球大气的臭氧层也有不同程度的减薄。这是人类制造的氯氟烃破坏臭氧分子的结果。臭氧层减薄会引起人类皮肤癌和白内障，并破坏地球生态平衡。

    九、工业革命以来，人类大量燃烧化石燃料和毁灭森林，使地球大气中二氧化碳等温室气体含量增长了25%。温室效应可引起地球升温，极地冰川融化，海平面升高，中纬度干旱化和高纬度冻土沼泽化等严重后果。

    解释一下气象灾害这一概念：由于大气的作用对人类生命财产、国民经济建设方面所造成的损害，就叫气象灾害。

    在浏览世界气象灾难中，如果你细心，你会发现气象灾难有人为的因素，如伦敦的城市烟雾事件、酸雨、南极臭氧洞以及大气温室效应等，都是人为因素造成的。这已经透露一个危险的信号：人为因素增加了气象灾难发生的概率。

    八、“2012”的到来

    诺亚方舟拯救人类的场景又一次在电影里出现，但这一次方舟出现的时间不再是创世纪的年代，而是不久之后的2012年。越来越多的媒体也都充斥着各种各样自然灾害的报道，前方是否真的会有一场大灾难在等待我们呢？

    科学家认为，温度的升高可能会使大气发生改变，尤其是内部性质改变。开始的时候，这种改变可能是缓慢的、循序渐进的，但是发展到某一个程度就会产生不稳定。例如冰川融化到了一定程度，冰层和岩石分离，体积巨大的冰层就会立即滑下来，而在它滑下来之前的那一刻，就处于科学上常说的“阈值”。现在科学家最想知道的就是这个阈值究竟是多少。

    欧盟的科学家认为，这个值大致是2℃，也就是在现有温度上再上升2℃。不过，这样一个判断值并没有得到全球和各国区域资料充分地论证。究竟是2℃、3℃还是几摄氏度，人们还无法知道，需要进一步研究。但是根据IPCC发布的第4次评估报告，如果地球平均温度继续上升2℃，将可能会有不可逆转的严重灾难发生。

    科学家们不会像电影艺术家那样耸人听闻。他们依然认同自然发展具有其自身的规律性，世界末日并没有到来，但是我们人类需要积极去应对各种未知的变化。他们相信，气候变化带来的一些灾难性后果，虽然不会完全像好莱坞电影里表现得那样恐怖，但也是相当惊人的。海平面上升所造成的大片土地淹没就足以让人胆战心惊。中国沿海的低海拔地区带往往也是人口密集、经济发达的地区。比如上海的平均海拔只有3米多，不用想像也知道，如果海平面上升，这座城市会是一种怎样的情景。就像电影《2012》里展现的，全球气候变化所带来的海平面上升等问题是全世界要共同面对的，而绝对不仅仅是那些不幸的岛国要担忧的事情。中国、印度、日本、韩国以及美国的东海岸、西海岸等都面临同样的危险。

    电影中那样可怕的情景究竟在多长时间里才会发生，人们现在并不知道。其实，很多时候人类今天的行为，其影响是在100年以后才发生的，就如同西方国家100年前工业化时排放的废气导致了现在的全球变暖和臭氧层空洞一样。如果人类不对自己的行为做出反思和调整，灾难也许就不会太远了。

    尽管如此，科学家们并不赞同电影用夸张的手段把人们引向恐慌。全球变暖会造成大气环境和海洋温度的变化，对天气系统以及天气系统下所形成的具体天气事件，比如台风、暴雨、龙卷风、雷暴等，所产生的影响究竟是“飞流直下三千尺”一般轰轰烈烈，还是“随风潜入夜，润物细无声”一般不知不觉，目前的研究还不足以给出一个简单明了的结论。严谨的科学家称，这个影响存在相当的不确定性。

    没有人知道眼前这一刻天空中的那朵云彩明天会走到山那边还是海这边。当艺术家们用他们无比高超的科技手段和超乎寻常的想像力来呈现出一幅幅灾难降临的画卷时，也许很多人只是一笑而过。可是，也有很多在当年看来不可思议的幻想后来竟一次次变为现实。谁又能知道《后天》和《2012》这样的异想天开会不会在未来的未来变为可怕的现实呢？

    不少研究认为只有在平均气温升高5℃或6℃的时候地球才会发生生态危机，目前的观测是全球平均温度只上升了不到1.8℃，还有比较大的可上升空间。然而，也许2℃可能就是我们最后的机会。

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