温室效应引起的全球变暖对生物的影响.docx
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温室效应引起的全球变暖对生物的影响
温室效应引起的全球变暖对生物的影响
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”。
形成温室效应的气体，除二氧化碳外，还有其他气体。
其中二氧化碳约占75％、氯氟代烷约占15%～20％，此外还有甲烷、一氧化氮等30多种。
温室效应就是由于大气中二氧化碳等气体含量增加，使全球气温升高的现象。
如果二氧化碳含量比现在增加一倍，全球气温将升高3℃～5℃，两极地区可能升高10℃，气候将明显变暖。
气温升高，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。
更令人担忧的是，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。
20世纪60年代末，非洲下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。
这是“温室效应”给人类带来灾害的典型事例。
因此，必须有效地控制二氧化碳含量增加，控制人口增长，科学使用燃料，加强植树造林，绿化大地，防止温室效应给全球带来的巨大灾难。
二氧化碳是影响地球能量平衡的一个重要方面。
能量主要以光的形式到达地球，其中大部分被吸收，并通过各种方式转化为热量，热量最后以红外（热）辐射形式从地球再辐射出去。
在大气层中，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。
二氧化碳对光辐射没有阻碍，但是能吸收红外线并阻挡红外线通过，就像温室的玻璃顶罩一样，能量进来容易出去难。
大气中的二氧化碳越多，对地球上热量逸散到外层空间的阻碍作用就越大，从而使地球温度升高得越快，这种现象就叫做温室效应。
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。
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。
如果海平面升高1m，直接受影响的土地约5×106km2，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5m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。
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，目前正在推进制订国际气候变化公约，减少二氧化碳的排放已经成为大势所趋。
大气是包围地球的空气层，它由氮、氧、氩等多种气体组成，当太阳透过空气时太阳辐射能受到它们不同程度的削弱，形成了目前这种平衡状态的地球气候系统，人类也已经适应了这种状态。
但随着生产的发展，工业革命的到来，人类的种种活动引起空气中某些成分的变化，打破了这种平衡的状态。
例如：
二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氟氯烃化合物、臭氧，这些气体对于来自太阳的短波辐射几乎是透明的，但对于从地面射出的长波辐射则有强烈的吸收作用，使地表辐射的热量留在了大气层内，起到类似暖房的玻璃罩或塑料大棚的作用，提高了地表的温度，通常称为“温室效应”。
这种温室效应改变了原来的生态环境。
根据科学家研究：
二氧化碳加倍以后将使全球地面平均温度增加2-3℃，极地海冰融化，全球海面大幅上升，降水过程也将增加，而且分布并不均匀，随之而来的全球生态系统也将发生巨大的改变。
另外，氟氯烃化合物如氟里昂（冰箱制冷剂）不仅具有强烈增温效应，还破坏臭氧层造成所谓臭氧空洞，臭氧是一种可以阻止太阳辐射中紫外线辐射到达地面的元素，它的减少使地面的紫外辐射量增加，人体接受过多的紫外辐射会削弱免疫力，增加传染病患者，增加皮肤癌和白内瘴疾病。
温室效应对人类的影响极大。
受到温室效应和周期性潮涨的双重影响，西太平洋岛国图瓦卢的大部分地方，即将被海水淹没，包括首都的机场及部分住宅和办公室。
由于温室效应会导致南北极冰雪融化，水平线上升，直接威胁图瓦卢，所以该国在国际环保会议上一向十分敢言。
前总理佩鲁曾声称图瓦卢是“地球暖化的第一个受害者”。
因温室效应二产生的全球变暖现象对生物的影响也越来越大，触及面越来越广，不仅对生物的栖息地带来影响，而且还会直接影响生物的种群变化，直接影响生物的物种多样性。
全球性气候变暖并不是一个新现象。
过去的200万年中，地球就经历了10个暖、冷交替的循环。
在暖期，两极的冰帽融化，海平面比现今要高，物种分布向极地延伸，并迁移到高海拔地区。
相反，在变新华通讯社过程中，冰帽扩大，海平面下降，物种向着赤道的方向和低海拔地区移动。
无疑，许多物种会在这个反复变化的过程中走向灭绝，现存物种即是这些变化过程后生存下来的产物。
物种能够适应过去的变化，但它们能否适应由于人类活动而改变的未来气候呢？
这是一个悬而未决的问题。
但可以肯定的是，由于人为因素造成的全球变暖经纬过去的自然波动要迅速得多，那么这种变化对于生物多样性的影响将是巨大的。
1.对温带生物多样性的影响
由于气温持续升高，北温带和南温带气候区将向两极扩展。
气候的变化必然导致物种迁移。
然而依据自然扩散的速度计，许多物种似乎不能以高的迁移速度跟上现今气候的迅速变化。
以北美东部落叶阔叶林的物种迁移率来比较即可了然。
当最近的更新世的冰期过后，气温回升，树木以每世界10～40千米速度的速度迁移回北美。
而依照21世纪气温将升高1.5～4.5℃.的估计，树木将向北迁移5000～10000千米。
显然要以自然状态下数十倍的速度进行扩散是不可能的。
况且，由于人类活动造成的生境片断人只能使物种迁移率降低。
所以，许多分布局限或扩散能力差的物种在迁移过程中无疑会走向灭绝。
只有分布范围广泛，容易扩散的种类才能在新的生境中建立自己的群落。
2.对热带雨林生物多样性的影响
热带雨林具有最大的物种多样性。
虽然全球温度变化对热带的影响比对温带的影响要小得多。
但是，气候变暖将导致热带降雨量及降雨时间的变化，此外森林大火、飓风也将会变得频繁。
这些因素对物种组成、植物繁殖时间都将产生巨大影响，从而将改变热带雨林的结构组成。
3.对沿海湿地和珊瑚礁生物多样性的影响
湿地和珊瑚礁是生物多样性丰富的生态系统，然而它们也会受到气候变暖的威胁。
温度升高会使高山冰川融化和南极冰层收缩。
在未来的50～100年中，海平面将升高0.2.～0.9米，甚至更高。
海平面的升高会淹没沿海地区的湿地群落。
海平面的变化是如此之快以至于许多生物种类来不及随着海水上升迁移到适当的地域。
特别是建筑在湿地地区的居住房、道路、防洪大坝等将成为物种迁移的直接障碍。
海平面升高对珊瑚礁种类有极大危害。
因为珊瑚对海水的光照及水流组合有严格的要求。
如果海水按预算的速度升高的话，那么即使生长最快的珊瑚也不能适应这种变化。
此外海水温度升高同样会对珊瑚产生极大危害。
由此将导致大量的珊瑚沉没以致死亡。
4.对鸟类种群的影响
首先，气候变暖将直接影响种鸟种群。
鸟类学家认为由于气温升高，导致一系列恶劣气候频繁出现，将影响候鸟迁徙时间、迁徙路线、群落分布和组成。
此外，气候变化导致各种生态群落结构改变，将间接影响鸟类的种群。
产生温室效应需要的物质——温室气体对生物种群变化的影响也极大。
CO2（即二氧化碳）是重要的温室气体，同时又是植物进行光合作用的原料。
随着大气中CO2浓度升高，植物的光合作用强度将上升。
但不同植物具不同CO2饱和点。
当CO2浓度超过饱和点时，即使再增高CO2浓度，光合强度也不会再增强。
一般CO2饱和点较高的植物能够适应大气中CO2浓度的升高而快速生长，CO2饱和点低的植物则不能快速生长，甚至会发生CO2中毒现象，从而导致种群衰退。
植物种群的变化必然导致植物食性昆虫种群的变化。
而植物种群和昆虫种群中不可能预测的波动可能导致许多稀有物种的灭绝。
温室效应可使史前致命病毒威胁人类：
美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。
纽约锡拉丘兹大学的科学家在最新一期《科学家杂志》中指出，早前他们发现一种植物病毒TOMV，由于该病毒在大气中广泛扩散，推断在北极冰层也有其踪迹。
于是研究员从格陵兰抽取4块年龄由500至14万年的冰块，结果在冰层中发现TOMV病毒。
研究员指该病毒表层被坚固的蛋白质包围，因此可在逆境生存。
这项新发现令研究员相信，一系列的流行性感冒、小儿麻痹症和天花等疫症病毒可能藏在冰块深处，目前人类对这些原始病毒没有抵抗能力，当全球气温上升令冰层溶化时，这些埋藏在冰层千年或更长的病毒便可能会复活，形成疫症。
科学家表示，虽然他们不知道这些病毒的生存希望，或者其再次适应地面环境的机会，但肯定不能抹煞病毒卷土重来的可能性。
温室效应对人类的危害越来越大，对人类的负面影响越来越明显。
虽然迄今为止，我们无法提出有效的消除温室气体的对策，但是退而求其次，至少应该想尽办法努力抑制温室气体的排放量的增长，不可听天由命任凭发展。
首先，暂订2050年作为目标。
如果按照目前这种情势发展下去，综合各种温室效应气体的影响，预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。
一旦气温发生如此大幅提升，地球的气候将会引起重大变化。
因此为今之计，莫过于竭尽所能采取对策，尽量抑制上升的趋势。
目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁，而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。
可惜仔细检视各种方案之后，迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。
因此，吾人遂有必要寻求一切可能性，全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。
一、全面禁用氟氯碳化物
实际上全球正在朝此方向推动努力，是以此案最具实现可能性。
倘若此案能够实现，对于2050年为止的地球温暖化，根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。
二、保护森林的对策方案
今日以热带雨林为生的全球森林，正在遭到人为持续不断的急剧破坏。
有效的因应对策，便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏，另一方面实施大规模的造林工作，努力促进森林再生。
目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳，根据估计每年约在1～2gt.碳量左右。
倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划，到了2050年，可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。
具结果得以降低7%左右的温室效应。
三、控制二氧化碳向大气的排放量
减缓全球气候变暖的根本对策是全球参与控制CO2向大气的排放量。
为此，在国际上达成共识，即从政治上和技术上控制CO2的排放量。
首先采取法律手段，制定各种旨在限制CO2排放的各种政府和国际的规定，签订各种国际公约。
如1992年在巴西召开的联合国发展和环境大会的“气候公约”，要求占全球CO2排放总量80%的发达国家到2000年将其CO2排放量降至1990年的水平。
其次采用经济手段，提高易排放CO2能源价格和对超标排放课税等。
四、汽车使用燃料状况的改善
日本汽车在此方面已获技术提升，大幅改善昔日那种耗油状况。
但在美国等地，或许是因油藏丰富，对于省油设计方面，至今未见有何明显改善迹象，仍旧维持过度耗油的状况。
因此，该地区生产的汽车在改善燃油设计方面，具有充分发挥的余地。
由于此项努力所导致的化石燃料消费削减，估计到了2050年，可使温室效应降低5%左右。
五、改善其他各种场合的能源使用效率
是要改善其他各种场合的能源使用效率。
今日人类生活，到处都在大量使用能源，其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。
因此，对于提升能源使用效率方面，仍然具有大幅改善余地，这对2050年为止的地球温暖化，预计可以达到8%左右的抑制效果。
六、对石化燃料的生产与消费，依比例课税
如此一来，或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕，避免作出无谓的浪费。
而其税金收入，则可用于森林保护和替代能源的开发方面。
任何化石燃料一经燃烧，就会排放出二氧化碳来。
惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。
由于天然瓦斯的主要成分为甲烷，故其二氧化碳排放量要比煤炭、石油为低。
同样是要产生一千卡的热量，煤炭必须排放相当于0.098公克碳量的二氧化碳；这在石油则为0.085公克；若是换成天然瓦斯只需排放0.056公克即可。
因此，有人提案依照天然瓦斯、石油、煤炭的顺序予以加重课税。
譬如生产方面，要对二氧化碳排放量较高的煤炭，以能量换算，每十亿焦耳课税0.5美元，而对天然瓦斯则只课税0.23美元。
亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。
至于消费方面的情形亦复加此，其课税比例在煤炭订为23%，在天然瓦斯订为13%。
当然，现今阶段只不过是有这么一个构想而已。
但若果真付诸实行，可望对于2050年为止的地球温暖化，提供大约5%的抑制效果。
七、鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源
因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。
最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯，此案则是希望更进一步推广这种运动。
惟其抑制温暖化的效果并不太大，顶多只有1%的程度左右。
八、汽机车的排气限制
由于汽机车的排气中，含有大量的氮氧化物与一氧化碳，因此希望减少其排放量。
这种作法虽然无法达到直接削减二氧化碳的目的，但却能够产生抑制臭氧和甲烷等其他温室效应气体的效果。
预计将对2050年为止的温暖化，分担2%左右的抑制效果。
九、鼓励使用太阳能
譬如推动所谓“阳光计划”之类。
这方面的努力能使化石燃料用量相对减少，因此对于降低温室效应具备直接效果。
不过，就算积极推动此项方案，对于2050年为止的温暖化，只具4%左右的抑制效果。
其效果似乎未如人们的期待。
十、开发替代能源
利用生物能源（BiomassEnergy）作为新的干净能源。
亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等既有的高污染性能源。
燃烧生物能源也会产生二氧化碳，这点固然是和化石燃料相同，不过生物能源系从大自然中不断吸取二氧化碳作为原料，故可成为重覆循环的再生能源，达到抑制二氧化碳浓度增长的效果。
对于目前大气中CO2浓度和全球温度正迅速增加，以及温室气体增加会造成全球变暖的原理，都是没有争论的事实。
我们如果等到问题发展到了人类可以明显感知的水平，这时候往往已经难以逆转，那么就为时已晚。
因此现在就必须引起高度重视，以便采取对策，保护好人类赖以生存的大气环境。
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