地理科普⑤|触目惊心!你不知道的气候变化!

光谷实验中学地理组

<p>  地球上生命的历史,一直是生物与周遭环境互动的历史。 </p><p> ​——《寂静的春天》</p> 山火、血海、病毒 <p>  最初,没有人在意这场灾难,这不过是一场山火、一次旱灾、一个物种的灭绝、一座城市的毁灭,直到这场灾难,和每一个人息息相关。</p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">难以驯服的山火</i></li></ul> <p>  从2019年9月到2020年2月,澳大利亚的山火已足足烧了五个多月。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(累计大火燃烧区域,颜色越深烧得越久,图片来源:微信公众号超级数学建模)</span></p> <p>  美国宇航局(NASA)卫星数据对澳大利亚山火进行3D“可视化”处理后,可以看见整个澳洲大陆在燃烧,如同一块被煅烧的烙铁。</p> <p>  澳洲累计共有1170万公顷的土地、超过5900栋建筑物被烧毁,至少33人遇难。更为严重的是,澳洲的自然生态遭受到毁灭性打击!经统计,有超过10亿只哺乳动物、鸟类、爬行动物死于这场大火,被看做是国宝的澳大利亚考拉目前幸存不足万只。</p> <p>  令人恐惧的还在后面,一个“死亡循环”正在形成。</p><p> 澳大利亚大火在短短几个月内释放了3.5亿吨二氧化碳,而吸收这些二氧化碳则需要一个世纪或更长时间。二氧化碳的散热功能正在使当地气温迅速升高,而高温反过来更容易引起更多的山火,危险性甚至开始蔓延至其他国家。</p><p> 澳大利亚的夏季通常炎热干燥,但气候变化带来了更长时间、更频繁的极端高温,使得气候条件恶化、植被更加干燥易燃。这个夏季澳大利亚的天气可以用高温、干燥、狂风三个词来概括,形成“引火盒”般一触即发的易燃状态。</p><p> 山火的起因有多重因素,包括森林管理不当、干旱、甚至人为纵火等,但气候变化无疑加剧了山火的严重程度。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(澳洲山火可能影响,视频来源:北京时间)</span></p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">2020年,02月,20°C</i></li></ul> <p>  从18.3°C,到20°C,再到20.75°C,短短一周,南极气温屡创新高。</p> <p>  据世界气象组织 WMO的消息,2月7日位于南极半岛的阿根廷科考站埃斯佩兰萨记录到了18.3°C 的气温,这是南极大陆目前所有气温观测记录中的最高值;而在2月9日,南极洲的西摩岛也出现了20.75℃ 的高温记录。</p><p> 来自 WMO 的预警显示,南极半岛地区是全球变暖速度最快的区域之一,在过去50年间温度上升了将近3℃!</p> <p>  2月24日,乌克兰教育和科学部在其Facebook页面上发布了一组南极地区研究基地附近的照片,照片中基地附近的冰雪像是被鲜血染红了,给人以极强的视觉冲击。</p> <p>  研究人员称其为“树莓雪”或“西瓜雪”,这是由于一种南极地区的藻类快速繁殖导致的。这种藻类通常生长在寒冷的水中,而在陆地上的冰雪中处于休眠状态。当气温升高时,“西瓜雪”中的藻类细胞会发生变化,产生大量的类胡萝卜素从而呈现出鲜红的颜色,这可以吸收热量并保护藻类免受紫外线的照射。</p><p> 短期来看,“西瓜雪”的产生对人类并无明显的影响,但从长远考虑,南极以冰川等固体形式储存着世界上70%的淡水,随着全球气温不断升高,南极地区冰盖融化,会对全球的洋流、大气循环和气候变化产生不可预知的影响。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(极地地区气候异常,视频来源:B站君行国际义工旅行)</span></p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">史前病毒复活</i></li></ul> <p>  随着全球的气温逐年升高,世界各地的冰川开始融化,而这些原本冰封着的冰川下面,很多数万年前微生物和病毒,正以更凶猛之势卷土重来。</p> <p>  2月份,俄亥俄州科学家在青藏高原西北部冰川中,发现了33种已经被冰封了15000年的史前病毒,其中28种病毒都是现代科学未知的。</p> <p>  中国科学院秦大河院士表示,相对350年之前,21世纪初的中国冰川总量减少四分之一,到2050年还要减少四分之一。沉默的“潘多拉冰魔盒”一旦开启,来自冰川中的大量古老病毒也可能严重威胁包括中国在内的各个国家,病毒一旦大规模爆发,造成的危害将难以估量。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(青藏高原病毒复活,视频来源:B站四倍观察)</span></p> 气候变化势不可挡 <p>  近年来,全球气候变暖、冰川消融、海平面上升等名词越来越多地出现在人们视野里,它们所表现的正是全球气候变化。</p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">全球变暖</i></li></ul> <p>  美国国家海洋和大气管理局(NOAA)2月13日发布报告说,2020年1月全球平均气温破纪录,成为自1880年有气象记录以来的最热1月。</p> <p>  自19世纪末以来,行星平均表面温度已升高了约1.62华氏度(0.9摄氏度)。世界气象组织(WMO)秘书长佩蒂瑞·塔拉斯表示:“鉴于温室气体水平持续上升,全球变暖仍将持续。最近十年的预报表明,未来五年全球气温可能会创下新的年度纪录。这只是时间问题。”</p> <p><span style="font-size: 15px;">(自19世纪末以来,曲折上升的全球气温,图片来自:wikipedia@NASA Goddard Institute for Space Studies)</span></p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">冰川消融</i></li></ul> <p>  冰岛失去了奥克冰川。2019年8月18日,当地人聚集在一座碎石坡上,为它举办了“葬礼”。纪念碑上,刻着一封给未来的信:这是第一条痛失冰川地位的冰川,在接下来的200年里,我们所有的冰川都将遵循同样的灭亡路径……</p> <p>  NASA在一份声明中指出,格陵兰岛和南极洲在过去30年里已有6.4万亿吨冰消逝。根据卫星观测,格陵兰岛和南极洲现在的冰川流失速度是上世纪90年代的六倍。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(秘鲁格理凯利丝冰河1978年和2016年,相比消融了1.14公里)</span></p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">海平面上升</i></li></ul> <p>  联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)2019年9月发布了一份《气候变化下的海洋与冰冻圈特别报告》,报告指出,自19世纪末以来,全球海平面已经上涨了0.2米。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(海平面上升折线图)</span></p> <p>  如果不对温室气体排放加以控制,到2100年,全球海平面将继续上涨1.1米;而即使执行了严格的温室气体排放措施,海平面的持续上涨也无法避免——2100年的海平面将上涨0.29-0.59米。如果我们继续不停地燃烧化石燃料,那么最终将融化两极以及高山的冰,致使海平面上升65.8米。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(海平面上升65.8米后的亚洲)</span></p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">极端天气</i></li></ul> <p>  2020开年以来,非洲东部遭遇25年以来规模最大的“蝗灾”,蚕食农作物,食物供应短缺。2019年的大多数时候,东非地区是极度干旱,到了年末却出现极端大雨天气,这让酷爱潮湿高温的蝗虫,得以大量繁殖。</p> <p>  《自然-气候变化》中的一篇论文指出,随着全球变暖,世界范围内的极端高温和降水事件愈加频繁,且这一趋势预计会随变暖加剧而继续。</p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">海洋酸化</i></li></ul> <p>  海洋酸化是指由于海洋吸收大气中过量二氧化碳,使海水逐渐变酸。自工业革命开始以来,海洋表层水的酸度增加了约30%。海水酸性的增加,使多种海洋生物乃至生态系统面临巨大威胁。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(红色为大气二氧化碳,深蓝色为海洋二氧化碳,青色为海水pH值,pH值越小酸性越强)</span></p> <p>  珊瑚虫通过形成碳酸钙的骨骼,聚合成多丰富的珊瑚礁,为鱼类和其他的动物提供生活的环境。而碳酸钙的溶解度随着酸性的增强会逐渐增强,海洋酸化会使珊瑚礁“缺钙”白化,甚至溶解。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(“白化”的珊瑚礁)</span></p> <p>  科学家们将自20世纪中叶以来观察到的全球变暖的趋势归因于温室效应(greenhouse effect)。</p> <p>  温室效应,又称“花房效应”,是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气吸收,这样就使地表与低层大气温度增高,因其作用类似于栽培农作物的温室,故名温室效应。</p> <p>  正因为温室效应,才使地球表面平均气温维持在15℃,我们所熟知的月球,由于没有大气层,白天在阳光垂直照射的地方温度可达127℃,而夜晚温度却能降到零下183℃。</p> <p>  地球为什么变暖了?</p><p> 温室气体的增加,加强了温室效应,地球获得的热量大于辐射出去的热量,温度自然就升高了。</p> <p><span style="font-size: 15px;">(温室效应,视频来源:B站-LEARNING-)</span></p> 地球不愿流浪 <p>  全球气候变化带来的影响,远不止全球变暖、冰川消融、海平面上升、极端天气增加和珊瑚白化……</p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">农业威胁</i></li></ul> <p>  全球变暖使中、低纬度地区地表的蒸发加大,地下水位下降,旱情趋于加重,导致粮食产量下降。</p> <p>  海平面上升会使海水向内陆倒灌,导致盐土地向内陆扩展,使农作物生长地区的盐渍化和沼泽化更加严重,靠近沿海地区的种植面积减少,粮食产量下降。</p> <p>  全球变暖升高的温度,不仅仅影响了植物本身,同时也影响了农作物害虫,部分害虫因为温度升高,繁殖和发育速度提高,存活周期延长,而已势必会加重农作物的虫害。</p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">物种威胁</i></li></ul> <p>  近年来,南极洲阿德利企鹅的数量锐减了一半,很多人都知道这与海冰融化导致企鹅冬季栖息地减少有关。然而,《美国国家科学院院刊》上的报告指出,企鹅真正面临的问题,是南极磷虾数量的急剧减少。</p> <p>  全球气温的不断上升,南极海域的浮游生物大量死亡,以浮游生物为食的磷虾也大量锐减,密度急剧减少。</p> <p>  2019年2月18日,澳大利亚官方正式把啮齿类动物珊瑚裸尾鼠,从濒临灭绝的物种名录转移到“灭绝”类别。它是全球第一个由于气候变暖而灭绝的物种。珊瑚裸尾鼠生活在大堡礁附近海拔不到3米的Bramble Cay岛上,随着海平面上升,近年来海水泛滥,珊瑚裸尾鼠失去了栖息的家园。</p> <p>  2017年美国商业新闻网站Business Insider发布了一篇名为《巧克力将在40年内消失》的文章,解释由于气温变暖和更为干燥的气候,可可植物预计将在2050年消失。虽然后来加州大学伯克利分校的研究员出来辟谣:“可可树并没有濒临灭绝”,但也提到:“气候变化确实会威胁到可可树。”</p> <p>  同样受影响的还有咖啡,到本世纪末,如果气候变化导致的温度上升得不到任何应对措施,将会导致埃塞俄比亚39%-59%的产区不再适合种植咖啡作物,而埃塞俄比亚是非洲最大的咖啡豆出口国。</p> <ul><li style="text-align: center;"><i style="font-size: 20px;">水资源威胁</i></li></ul> <p>  3月23日,世界气候日,今年的主题是“气候与水”,在气候变化的阴霾下,水资源危机形势日益凸显。</p> <p>  随着人口和发展规模的扩增,自20世纪80年代开始,全球用水需求以1%的年增率迅猛增长。根据联合国教科文组织世界水评估计划预测数据,2050年全球用水需求量将比现下高出20%-30%。</p><p> 如今,全球已有25%人口的基本生产生活用水保障受到威胁,到2025年,这一数字预计将上升到60%。</p> <p>  在气候变化影响下,中高纬度地区和热带地区一般呈现出降水增加的趋势,而副热带地区一般呈现出降水量下降的趋势,这样就出现了干的地方越干、湿的地方越湿的局面。</p> <p>  “绿水青山就是金山银山,生态环境没有替代品。”我们应像保护眼睛一样保护生态环境,让世间万物可以在骄阳下焕发出勃勃生机。</p><p> 从环境保护法确立到停止进口洋垃圾再到推行垃圾分类,我国为保护环境做出了巨大努力。</p><p> 从光盘行动到拒绝使用一次性餐具再到绿色出行,我们每个人也都在为保护环境做力所能及的小事。</p><p> 我们生活的这个星球,正因我们的每一个行动而在悄悄改变。</p> <p>  环球同此凉热,在灾害面前,没有一个国家能幸免。天公若是真发怒,我们是否做好了承受的准备?</p><p style="text-align: center;">守护地球</p><p style="text-align: center;">我们责无旁贷!</p>