全球变暖下的水资源危机

全球变暖下的水资源危机1.本文概述随着全球变暖现象的日益加剧，水资源危机已经成为世界各国面临的一大挑战。本文旨在深入探讨全球变暖对水资源的影响，分析其带来的直接和间接后果，并提出相应的应对策略。我们将从全球变暖的科学基础出发，探讨其对降水模式、冰川融化、海平面上升等方面的影响，进而分析这些变化如何导致水资源的分布不均、水质恶化和供应短缺等问题。在本文中，我们将重点关注全球变暖对不同地区水资源的影响差异，以及这些变化对农业、工业和生活用水的影响。同时，我们还将讨论国际社会在减缓气候变化和提高水资源管理效率方面所做的努力，包括技术创新、政策制定和国际合作等。通过这些分析，我们希望能够为政策制定者、研究人员和公众提供有价值的信息和建议，以共同应对全球变暖下的水资源危机。本文还将探讨适应性管理措施和减缓策略，以及它们在不同国家和地区的实施情况。我们将评估这些措施的有效性，并探讨如何在全球范围内推广最佳实践，以确保水资源的可持续利用和保护。通过全面而深入的分析，本文旨在为全球水资源管理提供一个多维度的视角，以期在未来的气候变化挑战中找到可行的解决方案。2.全球变暖的影响降水模式的改变：气候变暖导致全球性水循环加强，全球降水，特别是中纬度地区的降水在快速增加。这种增加并不均匀，一些地区可能会经历更频繁和强烈的暴雨洪涝，而其他地区则可能面临更严重的干旱。这种不均衡的降水分配加剧了地球水资源的地区分配不均衡。冰川融化和海平面上升：全球变暖加速了两极冰盖和冰川的融化，导致海平面上升。这不仅减少了淡水资源的供应，还可能导致海水入侵，减少滨海城市可利用的地下淡水资源。地下水资源的变化：气候变暖使蒸发量增大，这可能导致干旱半干旱地区地下水位下降，以及地下潜水矿化度的增加，使得地下水逐渐咸化，进一步减少了可利用的淡水资源。湖泊和水库的蓄水量减少：全球许多湖泊和水库的蓄水量正在显著下降，这主要是由于气候变暖引起的蒸发量增加和河流流量减少。这种蓄水量的减少已经在一些地区导致了饥荒和混乱，甚至增加了国际冲突的可能性。季风区降水变化：在中国等季风气候区，全球变暖影响了季风的强度和推进，导致降水模式的变化。例如，中国东部季风区出现了南涝北旱的现象，北方水资源短缺问题日益突出。这些变化表明，全球变暖正在对水资源的分布、供应和质量产生深远的影响，加剧了水资源危机，并对人类社会的经济、社会和生态环境产生了重大影响。3.水资源危机的表现随着全球变暖的加剧，水资源危机的表现日益明显，具体体现在以下几个方面：全球变暖导致气候模式的改变，使得极端气候事件如洪水、干旱等变得更加频繁和严重。洪水会破坏水库、河流和地下水源，导致水质恶化和水资源的大量损失。而干旱则直接影响到农业灌溉、工业用水和居民生活用水，使得水资源的供需矛盾更加尖锐。全球变暖导致极地和高山地区的冰川、冰盖加速融化。这不仅威胁到海平面上升，还影响到依赖冰川融水的地区水资源的可持续性。冰川融水在短期内可能会增加河流流量，但长期来看，随着冰川的消失，这些河流将面临干涸的风险。由于过度开采和不合理的水资源管理，许多地区的地下水位正在不断下降。这不仅影响到地下水资源的再生能力，还可能导致地面沉降等地质问题。地下水位的下降使得依赖地下水的农业灌溉、工业生产和居民生活用水面临更大的压力。气候变化加剧了水资源的污染问题。极端气候事件导致的洪水可能会将农田中的化肥、农药等污染物冲入河流和湖泊，加剧水质的恶化。同时，高温也会加速污染物的生成和累积，如蓝藻等水华现象的频繁发生。全球变暖加剧了水资源的地域分配不均问题。一些地区由于降水量的减少而面临严重的水资源短缺，而另一些地区则可能因为降水量的增加而面临洪水的威胁。人口增长和经济发展也加剧了水资源的供需矛盾，使得水资源分配问题更加复杂。全球变暖对水资源的影响是多方面的，它不仅威胁到水资源的量和质，还可能引发一系列社会经济问题。应对水资源危机，需要全球共同努力，采取综合性的措施，包括改善水资源管理、发展节水技术、减少污染排放等，以确保全球水资源的可持续利用。4.水资源危机的社会经济影响农业影响：讨论水资源短缺对农业产出的影响，包括作物减产、食品价格上涨和粮食安全问题。工业影响：分析水资源危机对工业活动的影响，如生产成本增加、工业产出下降以及对特定行业（如纺织、采矿）的打击。能源生产：探讨水资源短缺对能源生产（特别是水电）的影响，以及转向替代能源的潜在经济成本。健康和人口迁移：讨论水资源短缺对公共卫生的影响，包括饮用水安全问题和对疾病传播的影响，以及由此引发的人口迁移和社会稳定问题。经济政策和应对措施：分析政府和非政府组织为应对水资源危机所采取的经济政策和措施，评估其效果和潜在的经济影响。总结水资源危机对社会经济的影响，强调紧迫性和应对策略的重要性。5.应对策略与挑战随着全球变暖的加剧，水资源危机已成为一个日益严峻的全球性问题。面对这一挑战，国际社会必须采取一系列综合性的应对策略，以确保水资源的可持续管理和利用。加强跨国合作是解决水资源危机的关键。各国需要在共享水资源的管理和保护上达成共识，建立合作机制，共同应对气候变化带来的不确定性和风险。提高水资源利用效率是缓解水资源紧张的有效途径。通过技术创新和政策引导，推动农业、工业和生活用水的节水技术应用，减少水资源的浪费。例如，推广滴灌、喷灌等高效农业灌溉技术，以及在工业生产中采用循环水系统，都能有效降低水资源消耗。投资水资源基础设施建设也是应对水资源危机的重要措施。这包括改善供水系统，提高供水的可靠性和质量，以及建设水库、蓄水池等储水设施，以应对极端气候事件导致的水资源短缺。在实施这些策略的过程中，我们也面临着诸多挑战。资金短缺、技术难题、政策执行力度不足以及公众意识的缺乏都是需要克服的障碍。为了有效应对这些挑战，需要政府、企业、非政府组织和公众共同努力，形成合力。气候变化适应和减缓措施的结合也是解决水资源危机的关键。通过减少温室气体排放，减缓全球变暖的速度，同时加强适应性措施，提高社会对气候变化的适应能力，从而在根本上减轻水资源危机的影响。在全球变暖的大背景下，水资源危机的应对策略需要全球性的合作和创新。通过共同努力，我们有望找到可持续的解决方案，保护这一宝贵的自然资源，为未来世代留下一个更加繁荣和可持续的世界。在撰写这一段落时，我们应确保内容的准确性和深度，同时考虑到全球视角和本地实践的结合，以及科技创新与政策支持的双重作用。通过这样的分析和讨论，我们可以为读者提供一个全面而深入的理解，帮助他们认识到全球变暖下水资源危机的严重性，以及采取有效应对措施的紧迫性。6.结论全球变暖对水资源的深远影响不容忽视。文章通过详细分析，揭示了全球变暖导致的水资源危机的多个层面。气候变暖加剧了水循环的不稳定性，导致极端气候事件的频发，如洪水和干旱，这些极端事件严重威胁着水资源的可持续性。冰川融化速度的加快，虽然短期内增加了水资源量，但长期来看，这将导致重要水源的枯竭。海平面上升对沿海地区的水资源构成威胁，不仅影响饮用水供应，还可能导致盐水入侵和土壤盐碱化。解决这一危机的策略必须多管齐下。加强水资源管理和保护至关重要。这包括提高水资源利用效率，推广节水技术，以及实施水资源保护和恢复项目。应对气候变化是解决水资源危机的根本。这需要全球合作，通过减少温室气体排放和采取适应性措施来缓解全球变暖的影响。同时，增强社区的抗灾能力，特别是在最易受影响的发展中国家，也是不可或缺的。公众教育和意识提升在解决水资源危机中扮演着关键角色。通过教育和宣传，可以提高公众对水资源问题的认识，鼓励社会各界采取行动，共同应对这一挑战。全球变暖下的水资源危机是一个复杂而紧迫的问题，需要全球范围内的共同努力和智慧来解决。这个结论段落总结了文章的主要观点，并提出了应对策略，为读者提供了清晰的行动方向。参考资料：全球气候变暖是一种和自然有关的现象，是由于温室效应不断积累，导致地气系统吸收与发射的能量不平衡，能量不断在地气系统累积，从而导致温度上升，造成全球气候变暖。由于人们焚烧化石燃料，如石油，煤炭等，或砍伐森林并将其焚烧时会产生大量的二氧化碳，即温室气体，这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度透过性，而对地球发射出来的长波辐射具有高度吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，导致地球温度上升，即温室效应。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等，不仅危害自然生态系统的平衡，还影响人类健康甚至威胁人类的生存。另一方面，由于陆地温室气体排放造成大陆气温升高，与海洋温差变小，进而造成了空气流动减慢，雾霾无法短时间被吹散，造成很多城市雾霾天气增多，影响人类健康。汽车限行，暂停生产等措施只有短期和局部效果，并不能从根本上改变气候变暖和雾霾污染。1981~1990年全球平均气温比100年前上升了48℃。导致全球变暖的主要原因是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。这些温室气体导致全球气候变暖。在20世纪全世界平均温度约攀升6摄氏度。北半球春天冰雪解冻期比150年前提前了9天，而秋天霜冻开始时间却晚了约10天。20世纪90年代是自19世纪中期开始温度记录工作以来最温暖的十年，在记录上最热的几年依次是：1998年，2002年，2003年，2001年和1997年。2019年，全球气候系统变暖加速，物候期提前、冰川消融、海平面上升……多项历史纪录被刷新，气候极端性增强。2019年，全球平均温度较工业化前水平高出约1℃，是有完整气象观测记录以来第二暖的年份。过去五年（2015~2019年）是有完整气象观测记录以来最暖的五个年份。20世纪80年代以来，每个连续十年都比前一个十年更暖。为阻止全球变暖趋势，1992年联合国专门制订了《联合国气候变化框架公约》，该公约于同年在巴西城市里约热内卢签署生效。依据该公约，发达国家同意在2000年之前将他们释放到大气层的二氧化碳及其它“温室气体”的排放量降至1990年时的水平。这些每年二氧化碳合计排放量占到全球二氧化碳总排放量60%的国家还同意将相关技术和信息转让给发展中国家。发达国家转让给发展中国家的这些技术和信息有助于后者积极应对气候变化带来的各种挑战。目前已有197个国家正式批准了上述公约。用受限的生活方式，减少热量排放：工业服务于生活，生活用品受限，工业自然减少。减少热量排放应放在每个人的日常生活习惯上，用固定的生活方式生活习惯，制定出固定的生活用品，用固定的生活用品，限制生活用品的滥用，用有限度的使用生活用品，达到限量生产，限量加工，从而抑制工业泛滥，减少热量排放。在人类近代历史中才有一些温度记录。这些记录的来源不同，精确度和可靠性也参差不齐。在1850年前的一两千年中，虽然曾经出现中世纪温暖时期与小冰河时期，但是大众一直相信全球温度是相对稳定的。在1860年才有类似全球温度的仪器记录，当年的记录很少考虑的城市热岛效应的影响。但是根据仪器记录，1860~1900年期间，全球陆地与海洋的平均温度上升了75℃；自1979年开始，陆地温度上升幅度约为海洋温度上升幅度的一倍（陆地温度上升了25℃，而海洋温度上升了13℃）。同年，人类开始利用卫星温度测量来量度对流层的温度，发现对流层的温度每十年上升12℃至22℃。2000年之后，多方组织对过去1000年的全球温度进行了研究，对这些研究成果进行对比和讨论后发现，自1979年开始的气候转变的过程是十分清晰。其他的研究报告显示，从20世纪初开始至今，地球表面的平均温度增加了约1f（6℃）；在过去的40年中，平均气温上升约5f（2-3℃）；在20世纪，全球变暖的程度是更超过在过去400-600年中任何一段时间.。美国国家航空航天局戈达德太空研究所的研究报告显示，自19世纪广泛地用仪器测量并记录温度开始，2005年是最温暖的年份，比1998年的温度记录还要高。世界气象组织和英国气候研究单位也有类似的估计，相反的是，他们测量显示，2005年是仅次于1998年第二温暖的年份。在2000年后，各地的高温记录经常被打破。譬如：2003年8月11日，瑞士格罗诺镇录得5℃，破139年来的记录。同年，8月10日，英国伦敦的温度达到1℃，破了1990年的记录。同期，巴黎南部晚上测得最低温度为5℃，破了1873年以来的记录。8月7日夜间，德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天，台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录，而中国浙江省更快速地屡破高温记录，67个气象站中40个都刷新记录。2004年7月，广州的罕见高温打破了53年来的记录。2005年7月，美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日，重庆最高气温高达43℃。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达8℃，破了1997年的记录。2006年11月11日是香港整个11月最热的一日，最高气温高达2℃，比1961年至1990年的平均最高温1℃还要高。据俄罗斯《独立报》2013年7月31日消息，《美国科学院院报》(PNAS)发表文章称，随着海平面上升，美国约1400个城市至2100年或将被淹没。据报道，该结论由ClimateCentral独立研究中心的本杰明·施特劳斯研究所得。他的研究报告称，至2100年，全球气候变暖会导致海平面上升127厘米，届时，美国约1400个城市将面临被淹没的威胁。在这份研究报告中，施特劳斯特别关注了美国佛罗里达州和路易斯安那州。他认为，佛罗里达州150个城市的270万人，以及路易斯安那州114个城市中的120万人都将处于极大的威胁中。面临淹没威胁的地区还有新泽西州、加利福尼亚州和北卡罗来纳州等。根据《新科学家》杂志上的研究报告，“浮质法”能够让抵达地面的阳光减少五分之一。这种方式也会降低天空的蓝度，从我们熟悉的蔚蓝色变成白色。美国加利福尼亚州卡内基科学研究所的本-克拉维茨表示，人类可以通过实施地球工程，解决面临的环境问题。这种做法也会产生副作用。他指出，喷射到空中的颗粒直径在1到9微米之一，负责将阳光反射回太空。由于太空中存在这些颗粒，天空的颜色也会从蓝色变成白色。美国科学家研究发现，古代农业活动曾使世界避免进入新冰川期。这说明，人类活动引起全球气候变暖可能持续了数千年。研究人员说，砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使大气中甲烷和CO2等温室气体含量发生了很大变化，全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授拉迪曼说：“要不是早期农业带来的温室气体，地球气温很可能还是冰川时期的气温。”拉迪曼承认，研究结果非常容易引起争议。美国国家大气研究中心17日说，科学家通过两项最新研究预测，即使全世界温室气体的排放量稳定在2000年的水平，本世纪全球变暖和海平面上升的趋势已经不可逆转。国家大气研究中心的科学家在18日出版的《科学》杂志上连续发表两篇论文，从不同角度预测了全球气候变化的趋势。他们的成果将由联合国下属的政府间气候变化专家委员会评估，收录到2007年公布的下一份全球气候变化报告中。在第一篇论文中，国家大气研究中心的魏格雷提出了一个较简单的数学模型来理解全球气候变化。他认为，由于海洋存在“热惯性”，对温室气体等外界影响的反应有所滞后，本世纪全球变暖的趋势只不过是以前排放温室气体的后果。据预测，到2400年，已存在于大气中的温室气体成分，将至少使全球平均气温升高1℃；不断新排放的温室气体，又将导致全球平均气温额外升高2至6℃。这两个因素还会分别引起海平面每世纪上升10厘米和25厘米。要遏制气候变暖的趋势，就必须将全球温室气体排放控制在极其低的水平，即使这样海平面上升的趋势恐怕也难以避免，每世纪10厘米的上升速度可能是最乐观的预测。由杰拉尔德·梅尔等人发表的第二篇论文则预测，由于“热惯性”的存在，即使本世纪中人类不向大气排放任何温室气体，到2100年全球平均气温也将至少升高5℃，海平面将上升11厘米以上，其中海平面上升的速度比科学家早先的预测值高了一倍多。梅尔对此解释说，这是因为以前的预测没有考虑到冰川融化等的影响。梅尔的研究小组用两套数学模型，借助超级计算机模拟了全球温室气体排放量分别为低、中、高时的气候和海平面变化情况。中国科学家的最新研究表明，地球表面植被覆盖不断减少与全球气候变暖两者有着必然的内在联系，首先对这个更为科学的数学模型作一简单介绍。英国物理学家焦耳做了大量的实验于1840年最先精确地确定电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比.跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。焦耳定律可以用公式Q=I^2Rt表示光照射到某些物质上，引起物质的电性质发生变化，也就是光能量转换成电能。这类光致电变的现象被人们统称为光电效应（Photoelectriceffect）。光电效应分为光电子发射、光电导效应和光生伏特效应。前一种现象发生在物体表面，又称外光电效应。后两种现象发生在物体内部，称为内光电效应。赫兹于1887年发现光电效应，爱因斯坦第一个成功的解释了光电效应。其实就是力、热、光、电四大力学，近代物理等一些理论，还要知道高等数学、地质构造板块运动等方面的一些知识。地球在围绕太阳公转地同时进行自转，黄赤夹角是23度26分，在太阳辐射的照射下，由于光电效应，地表物体的电子被不断电离，形成的负离子随着热空气上升，使得地表带上正电荷，带电量与太阳辐射强度以及时间成线性关系，也就是说，太阳在不断为地表充正电荷，负电荷则上升至高空，整个地表与大气层构成一个超级巨大电容器。由于海水是良导体，相比之下，大陆板块是不良导体，因此电荷在海平面能够迅速流动，而在大陆上则流动相对缓慢一些，由于尖端效应，电荷将向地球表面海拔较高的地区不断聚集，海平面总的电流效应为零，电流效应将主要体现在大陆板块之中。这样就可根据地球板块分布、地表详细地形地貌、地球自转情况以及太阳辐射角度等基本参数建立一个地球的电流及电荷模型，可计算出分布情况，理论上能够得出与实际非常吻合的结果，视参数选择的精确度以及计算机的数据处理能力。当地球一侧面对太阳时，根据此理论模型，若外界太阳辐射全部屏蔽，则地球表面的电荷运动趋势是不断向尖端地带运动，产生电流场1，称之为磁场1（这个电流场与地表大陆分布情况以及大陆海拔情况有关，且电流各向同性，所以其总体效应为零，但可在局部地区对地磁场的分布造成影响）；与此同时地表在不断地放电，因此在太阳辐射存在的情况下，地球正对太阳一面的电荷分布（主要分布在大陆上）是东面电荷最多，西面电荷最少（由于地球自西向东自转），因此在面对太阳一侧形成了自东向西的电流，称之为电流分布2，这个电流产生一个磁场，称之为磁场2，且可知面对太阳一侧，磁场较强，背对太阳一侧磁场发散；此外地表尖端地带聚集的正电荷随着地球自转所产生的磁场大小可称为磁场3；而地表上空的负电荷也在随着地球自转产生电流场4，对应一个磁场，可称为磁场4，由于正负电荷总量相等，因此磁场3和磁场4总体效应为零。磁场2是地磁场的主要来源，具体数据则需要根据太阳辐射情况、大陆板块分布情况等详细数据建立模型计算。可将地球视为一个超级电容器，在太阳为这个超级电容器以1800A持续充电的同时，也在进行着1800A的放电（见费曼物理学讲义闪电平均电流1800A，可推知充电电流是1800A），这个放电，就是闪电，所以，地球上当今20世纪闪电的平均电流就是1800A，闪电的电流则是自地表向高空，自下而上。闪电需要将空气击穿，因此多发生在空气湿度较大的地带，如阴雨大风天气、以及较高海拔火山口地带等。地球的表面电场强度自下而上超过100V/m（见费曼物理学讲义），电场分布应该是，地表直到电离层，可以推算出地球这个超级电容器蕴藏着很大的能量。既然电荷量很大，为什么我们没有感觉？因为我们所处的位置，在同一电位上，而干燥的空气又是极佳的绝缘体，所以没有什么感觉。由以上几点可知，地球大电容是一个平衡系统。长期以来，地球上生态环境，植被覆盖情况是相对稳定的，地表的含水量相对稳定，地表的电导率相对稳定。按照此理论，当地表植被减少时，地表的电导率下降，即表现为电阻加大，也就是说，地球电容器的内阻增大，而充电功率即太阳辐射情况相对较稳定，根据焦耳定律，这在一定程度上使得地表的发热量增大，一定程度上促进了全球变暖。如方圆上千公里植被大量消失或者干旱，造成地表大片地区成为绝缘体，使得无法按照原来的电流场进行流动而大量电荷聚集在地表。由于电荷之间的库仑力，直观上表现为土地表面形成裂口，宏观上则表现为所在大陆板块的张力，能量形式则是弹性势能。干旱的时间越长，则能量聚集量越大。当潮湿的空气运动到这一地区时，由于雨水的湿润，大地又重新成为较好的导体，地表积聚的大量电荷迅速向尖端地带运动，于是倾盆大雨，伴随着大量的闪电，能量迅速释放，造成大陆板块的异常运动。这种能量释放对于地球来说微不足道，但是对于人类来说则破坏力巨大。可以由这个模型得知，地表植被不断减少是全球气候异常的主要推动力之一，在地表温度缓慢上升的同时，各类异常天气现象也日益频繁发生，其中有着复杂的相互作用，需要更多更详尽的数据，如大气、洋流、地质等多方面，这个模型可以作为地球物理学的基本模型。具体问题具体分析，还可以推广至其他天体、星系。化石能源的大量使用，一方面是造成温室气体的排放，另外一方面则是大量酸雨使得植被减少，双重作用使气候异常加剧。讲气候变化，海平面上升是很吸引眼球的新闻。其实大海并不是一个平面，海洋不同地方的海平面高度并不都是相同的，不同的大洋之间的海洋高度能相差不少。人类关心的，观测到的，实际上是沿岸的海平面。影响沿岸海平面变化的因素非常多，比如潮汐、天气，比如气候变化，还有陆地本身的上升、下降等等，当然不同的因素有不同的时间尺度。人类对沿岸海平面变化的观测很早，当然早期资料的代表性普遍不足。地中海的资料比较好一些，观测到从公元1世纪到1900年的漫长时间里面，地中海的海平面变化幅度没有超过正负25厘米，或者说基本上是稳定的；这期间地中海的海平面升降的变化速率，基本上都在每年0到2毫米之间。进入近代以后，19世纪后半期，世界各大洋面都有了观潮仪，这样就有了对所有大洋洋面高度的监测数据。这些历史数据里面能发现明显的海平面加速上升的趋势，但是数据还不足以作定量分析。全面系统的观潮仪的数据记录是从1961年开始的，观察到1961年到2003年间，全球海平面上升的平均速度是每年8+-5毫米，这期间海平面并不是一个单纯的升高，而是有的年头升高，有的年头降低。更加全面的海平面数据是从1993年卫星进行测量开始的，理论上卫星观测可以得到最直接的海平面观测数据。卫星观测到1993年到2003年间，全球海平面上升速度是每年1+-7毫米，速度明显比此前加快。但是这个加快仅仅是短期变化，还是有长期趋势，还不好下结论。从观潮仪的记录来看，1993年到2003年的海平面上升速度在1950年代以后就曾经发生过，并不具有唯一性。和很多气候问题一样，尽管全球海平面呈现了整体的升高趋势，但是各个大洋的海平面变化各有不同。观察到从1992年以来，最大的海平面上升发生在太平洋西部和印度洋东部，整个大西洋的海平面除了北大西洋部分地区外基本上在上升，但是在太平洋东部部分地区和印度洋西部，海平面实际上在下降。有兴趣的可以关注一下几个嚷嚷得很厉害的小岛国的位置，看看对他们来讲，问题究竟是不是真的存在，是不是真得很迫切。不同的岛国，情况还是很不同的。人口的剧增是导致全球变暖的主要因素之一。同时，这也严重地威胁着自然生态环境间的平衡。这样多的人口，每年仅自身排放的二氧化碳量就将是一惊人的数字，其结果就将直接导致大气中二氧化碳的含量不断地增加，这样形成的二氧化碳温室效应将直接影响着地球表面气候变化。环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题，同时也是导致全球变暖的主要因素之一。21世纪，关于全球气候变化的研究已经明确指出了自上个世纪末起地球表面的温度就已经开始上升。海平面的变化是呈不断地上升趋势，根据有关专家的预测到下个世纪中叶，海平面可能升高50cm。如不采取及对措施，将直接导致淡水资源的破坏和污染等不良后果。陆地活动场所产生的大量有毒性化学废料和固体废物等不断地排入海洋；发生在海水中的重大泄（漏）油事件等以及由人类活动而引发的沿海地区生态环境的破坏等都是导致海水生态环境遭破坏的主要因素。造成土壤侵蚀和沙漠化的主要原因是不适当的农业生产。众所周知，良好的植被能防止水土流失。但到当前2014年，人类活动由于为获取木材而过度砍伐森林、开垦土地用于农业生产以及过度放牧等原因，仍在对植被进行着严重的破坏。土地沙化，7万吨土壤被侵蚀。土壤侵蚀使土壤肥力和保水性下降，从而降低土壤的生物生产力及其保持生产力的能力；并可能造成大范围洪涝灾害和沙尘暴，给社会造成重大经济损失，并恶化生态环境。在世界范围内，由于受自然或人为的因素而造成森林面积正在大幅度地锐减。酸雨给生态环境所带来的影响已越来越受到全世界的关注。酸雨能毁坏森林，酸化湖泊，危及生物等。20世纪，世界上酸雨多集中在欧洲和北美洲，多数酸雨发生在发达国家，一些发展中国家，酸雨也在迅速发生、发展。地球上的生物是人类的一项宝贵资源，而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。据全球环境监测系统水质监测项目表明，全球大约有10%的监测河水受到污染，本世纪以来，人类的用水量正在急剧地增加，同时水污染规模也正在不断地扩大，这就形成了新鲜淡水的供与需的一对矛盾。由此可见，水污染的处理将是非常地迫切和重要。不断增长的有毒化学品不仅对人类的生存构成严重的威胁，而且对地球表面的生态环境也将带来危害。地球周期性公转轨迹由椭圆形变为圆形轨迹，距离太阳更近。根据某科学家的研究地球的温度曾经出现过高温和低温的交替，是有一定的规律性的。20-21世纪中全球平均气温经历了：冷→暖→冷→暖四次波动，总的来看气温为上升趋势。进入八十年代后，全球气温明显上升。21世纪北极平均气温上升了6℃以上。全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大"玻璃温室"，使地表始终维持着一定的温度，产生了适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中，大气既能让太阳辐射透过而达到地面，又能阻止地面辐射的散失，我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。造成温室效应的气体称为"温室气体"，它们对太阳短波辐射可见光（8~6nm，波长较短）具有高度的穿透性，而对地球反射出来的长波辐射（如红外线）具有高度的吸收性。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等，其中与百姓关系最密切的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖，与此同时，大气中的温室气体的含量也在急剧增加。许多科学家都认为，温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。人类燃烧煤、油、天然气和树木，产生大量二氧化碳和甲烷进入大气层后使地球升温，使碳循环失衡，改变了地球生物圈的能量转换形式。自工业革命以来，大气中二氧化碳含量增加了25%，远超过科学家可能勘测出来的过去16万年的全部历史纪录，而且尚无减缓的迹象。大气中二氧化碳排放量增加是造成地球气候变暖的根源。国际能源机构的调查结果表明，美国、中国、俄罗斯和日本的二氧化碳排放量几乎占全球总量的一半。调查表明，美国二氧化碳排放量居世界首位，年人均二氧化碳排放量约20吨，排放的二氧化碳占全球总量的7%。中国年人均二氧化碳排放量约为73吨，约占全球总量的9%。2023年6月，50位顶尖科学家在最新一期《地球系统科学数据》杂志上刊发论文称，过去10年，全球温室气体排放量创下“历史新高”，每年排放的二氧化碳高达540亿吨，导致全球以前所未有的速度变暖。全球气候变暖使大陆地区，尤其是中高纬度地区降水增加，非洲等一些地区降水减少。有些地区极端天气气候事件（厄尔尼诺、干旱、洪涝、雷暴、冰雹、风暴、高温天气和沙尘暴等）出现的频率与强度增加。自20年代以来，人们对从巴塔哥尼亚到瑞士的阿尔卑斯山地区的冰川因为“温室”气体的排放和普遍认为的温室效应而融化的情况进行了观察。在南亚地区，问题并不是冰川是否在融化，而是融化的速度有多快？虽然全球变暖的许多不良影响可能要到21世纪末才会变得非常严重，但是尼泊尔、印度、巴基斯坦、中国和不丹等地的冰川融水可能很快就会给人们造成麻烦。国际冰雪委员会（ICSI）的一份研究报告指出：“喜玛拉雅地区冰川后退的速度比世界其它任何都要快。如果目前的融化速度继续下去，这些冰川在2035年之前消失的可能性非常之大”。国际冰雪委员会负责人塞义德·哈斯内恩说：“即使冰川融水在60至100年的时间里干涸，这一生态灾难的影响范围之广也将是令人震惊的。”位于恒河流域的喜玛拉雅山东部地区冰川融化的情况最为严重，那些分布在“世界屋脊”上的从不丹到克什米尔地区的冰川退缩的速度最快。以长达3英里的巴尔纳克冰川为例，这座冰川是4000万——5000万年前印度次大陆与亚洲大陆发生碰撞而形成的许多冰川之一，自1990年以来，它已经后退了半英里。在经过了1997年严寒的亚北极区冬季之后，科学家们曾经预计这条冰川会有所扩展，但是它在1998年夏天反而进一步后退了。全球气候变暖导致海平面上升，降水重新分布，改变了当前的世界气候格局；全球气候变暖影响和破坏了生物链、食物链，带来更为严重的自然恶果。例如，有一种候鸟，每年从澳大利亚飞到中国东北过夏天，但由于全球气候变暖使中国东北气温升高，夏天延长，这种鸟离开东北的时间相应变迟，再次回到东北的时间也相应延后。结果导致这种候鸟所吃的一种害虫泛滥成灾，毁坏了大片森林。有关环境的极端事件增加，比如干旱、洪水等。限制二氧化碳的排放量就等于是限制了对能源的消耗，必将对世界各国产生制约性的影响。应在发展中国家“减排”，还是在发达国家“减排”成为各国讨论的焦点问题。发展中国家的温室气体排放量不断增加，2013年后的“减排”问题必然会集中在发展中国家。有关阻止全球气候变暖的科学问题必然引发“南北关系”问题，从而使气候问题成为一个国际性政治问题。随着全球气温的上升，海洋中蒸发的水蒸气量大幅度提高，加剧了变暖现象。而海洋总体热容量的减小又可抑制全球气候变暖。由于海洋向大气层中释放了过量的二氧化碳，因而真正的罪魁祸首是海洋中的浮游生物群落。全球气候变暖对农作物生长的影响有利有弊。其一，全球气温变化直接影响全球的水循环，使某些地区出现旱灾或洪灾，导致农作物减产，且温度过高也不利于种子生长。其二，降水量增加尤其在干旱地区会积极促进农作物生长。全球气候变暖伴随的二氧化碳含量升高也会促进农作物的光合作用，从而提高产量。其三，温度的增加有利于高纬地区喜湿热的农作物提高产量。由于全球变暖导致南极的两大冰架先后坍塌，一个面积达1万平方公里的海床显露出来，在此考察的来自14个国家的科学家因此得以发现很多未知的新物种，看看这些奇怪生物的图片，感受大自然的神奇。例如，类似章鱼、珊瑚和小虾的生物。研究者们把南极海床区域的生物共分类1000个物种。研究者认为全球持续升温导致南极冰架崩解，从而影响了海洋生物的生活环境。全球科学考察队在经历10周的南极探索期间，利用遥控的工作车对海床的生物首次作了较全面的观测。而在冰架崩解之前，科学家唯一的观测途径则是通过在冰层内钻孔。数千年来，南极威德尔海10000平方千米的海床被100米厚的LarsenA冰架和LarsenB冰架覆盖着。而最近几年里，这些冰架开始崩解，因此原来这块世界最原始生态海域出现了许多新的物种。这次科考活动主要目的之一是为了勘查南极本土的生命形式，以及研究由于冰架崩解后产生的新生物类型。科学家JulianGutt称，在本次发现中有95%的生物是南极本土的，另外5%的生物是在冰架崩解后新生的。哈佛大学新病和复发病研究所的保罗．受泼斯坦注意到，植物也随雪线而移动，全世界山峰上的植物都在上移。随着山峦顶峰的变暖，海拔较高处的环境也越来越有利于蚊子和它们所携带的疟原虫子这样的微生物生存。西尼罗病毒、疟疾、黄热病等热带传染病自1987年以来在美国的佛罗里达、密西西比、德克萨斯、亚利桑那、加利福尼亚和科罗拉多等地相继爆发，一再证实了专家们关于气候变暖，一些热带疾病将向较冷的地区传播的科学推断。科学家发现，若全球气温持续上升，北极冰山融化将释放大量被捕获、截留在冰和冷水中的有毒化学物质。研究者警告这些聚集在极地的大量的毒物是未知的，它们的释放将严重危及海洋生物和人类生存环境。这些将渗出的化学物质包括杀虫剂DDT、氯丹等。所有这些都是持续性的有机污染物，或会导致癌症和先天缺陷，此前被北极的冰层和冻水捕获。但挪威和加拿大的科学家在监测1993年和2009年空气中有机污染物的测量结果时发现，全球变暖正在使这些污染物重获“新生”。研究组成员海利·洪表示：“下一步要查明在北极有多少污染物且以怎样的速度在泄漏。”关于全球变暖的另一项研究结果更令人吃惊，由北极冰原融化，降雨量增加，以及风的类型的不断改变，大量淡水正汇入北大西洋，对墨西哥湾暖流造成破坏，从而切断北大西洋暖流。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧洲西北部，并使欧洲形成温暖的气候。而北大西洋暖流一旦因全球变暖被切断后，欧洲西北部温度可能会下降5~8℃之多，欧洲可能面临一次新的冰河时代！这项研究是位于阿伯丁的苏格兰海洋实验所分析了设在兰群岛海域到法罗群岛海域之间自1893年以来的7万多次海水盐度测量结果得出的。在2007年以前的每20年中，流向南部的深层海水盐度变得越来越小，浓度越来越低，这表明有更多的淡水从大西洋北部汇入了该地区。这些新数据第一次充分证明了德国科学家在大约1993年前设计的计算机模型。大气中二氧化碳含量急剧升高，而世界人口将在2050年之前达到100亿。“我们的世界正在朝着由人造设施来代替现有免费自然资源的方向发展”，明尼苏达大学的戴维·蒂尔曼说。我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在45亿年前二叠纪大灭绝中，96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种出现，地球上终于恢复了丰富的种群，但是这个过程足足经历了一亿年。威尔逊说：“一些人认为，自然界会复兴人类所毁灭的一切”。谚语云：“只要有足够的时间，万物皆可应运而生。”或许自然界真的能够恢复一切，但这个漫长的过程对于现代人类无论如何是没有意义的。冰雪消融，在不少人心目中可能是一个春天即将来临的好迹象，但关注气候变化问题的科学家们不无忧虑地指出，全球变暖以及由此带来的冰雪加速消融，正在对全人类以及其他物种的生存构成严重威胁。2001—2020年，全球变暖导致南极冰盖、格陵兰冰盖和青藏高原冰川物质损失总量76840亿吨，对全球海平面上升的总体贡献量约21毫米，约占同期全球海平面上升总量的三分之一。最新研究表明，每年有超过500万人的死亡可归因于异常的高温和低温。这一结果以山东大学教授赵琦为第一作者，2021年7月8日发表于《柳叶刀》子刊《柳叶刀·星球健康》（TheLancetPlanetaryHealth）杂志上。通讯作者为澳大利亚莫纳什大学公共卫生与预防医学学院教授郭玉明。据悉，这也是全球目前最大规模的气候相关死亡率研究。结果显示，2000-2019年，不适宜的室外气温与每年超过500万例超额死亡相关，即每10万居民中有74例气温相关死亡，占全球总死因的43%，大多数死亡是由寒冷暴露造成的，占52%，高温所致超额死亡占91%。郭玉明认为，43%这一数据足以说明，气温和吸烟、高血压、空气污染等因素一样，是人类健康的一大威胁。从时间角度来看，从2000年到2019年，与寒冷有关的死亡人数减少了51%，而与高温有关的死亡人数增加了21%，导致因冷热温度所致的净死亡率下降。但郭玉明提醒道，由于气候变化的不可避免性，从长期来看，与全球变暖有关的死亡率将继续增加。2021年8月9日消息，联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）发布的报告指出，由于全球变暖，以前每50年才发生一次的极端热浪现在预计每10年发生一次，而倾盆大雨和干旱也变得更加频繁。科学家们提出了一个想法，要围绕地球建立一个由小微粒或太空飞船组成的人工太空环，遮蔽热带阳光，调节地球温度。一些反对者认为，这种想法肯定会有一些副作用，一个能够对太阳光进行有效散射的粒子带将会使我们的每个夜空都变成和满月时一样明亮；而且预算将高得惊人，可能达到6万亿到200万亿美元，就连全球资金最为充足的科研机构美国航空航天局也无法承担，如果把散射粒子改为太空飞船的话，预算额可能会少一些，估计能降到5000亿美元左右。地球诞生以来，大气温度曾经几度升降，太阳辐射、云层遮蔽和温室气体等各种因素都曾经或正在影响着我们的气候。如果给地球围上一个粒子或飞船组成的“腰带”的话，赤道上空就会出现一个阴影，要部署这些粒子，就必须使用一些专门的控制飞船，像牧羊犬一样照看粒子群。过去的一个世纪，地球温度明显上升，未来一百年间这一趋势还会继续下去，很多研究都证实地球气温将在未来几个世纪里提高1~20华氏度，海平面明显上升，一些海滨城市将不复存在。有科学家指出，减少太阳光照射，地球温度就会降低，而一些地面或太空系统完全可以实现这一目的。有科学家指出，人们还无法计算出地球到底能吸收多少阳光，又有多少阳光被反射回太空，而这正是实施上述计划的关键一步。美国研究显示，古代农民活动曾使世界避免进入新冰川期。结果说明，人类活动引起的全球气候变暖不是新现象，它可能持续了数千年。英国《观察家报》援引研究人员的话说，砍倒大树并开垦第一片田地的史前农民使地球大气中甲烷和二氧化碳等温室气体含量发生了很大变化，全球气温因此逐渐回升。美国弗吉尼亚大学教授威谦·拉迪曼说：“要不是早期农业活动带来的温室气体，目前地球气温很可能还是冰川时期的气温。”研究表明，如果没有人类干预，地球会比20世纪低2℃，蔓延的冰盖和冰川会影响世界大部分地区。世界上的森林主要分为寒带（北方）森林、温带森林和热带森林三类。据介绍，今天的森林生态系统，是大自然经过8000年的进化才逐渐形成的。今天，所有的原始森林都沦为伐木业大规模开采利用的目标。在热带地区，许多21世纪已荡然无存的森林就是在过去的50年被砍伐一空的。仅1960年至1990年，就有超过5亿公顷的热带森林被吞噬，占世界热带森林总面积的20%；还有数百万公顷的热带森林在砍伐、农田开垦和矿产开采中退化。而且，全球的非法砍伐和非法木材产品交易还在继续加剧，尤其是在拥有热带森林的发展中国家和政府执法不力的俄罗斯等国。而国际市场对廉价木产品的需求，又进一步恶化了这一状况。到2100年为止，全球气温估计将上升大约4~8℃（5~4华氏度）。二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。CO2分子有16个价电子，基态为线性分子，属D∞h点群。CO2分子中碳氧键键长为116pm，介于碳氧双键（乙醛中C=O键长为124pm）和碳氧三键（CO分子中C≡O键长为8pm）之间，说明它已具有一定程度的叁键特性。有人认为在CO2分子中可能存在着离域的大π键，即碳原子除了与氧原子形成两个键外，还形成两个三中心四电子的大π键。氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶，氟利昂是本世纪20年代合成的，其化学性质稳定，不具有可燃性和毒性，被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂，广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期，氟利昂的生产达到了高峰，产量达到了17万吨。在对氟利昂实行控制之前，全世界向大气中排放的氟利昂已达到了269万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年，所以排放的大部分仍留在大气层中，其中大部分仍然停留在对流层，一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂，在上升进入平流层后，在一定的气象条件下，会在强烈紫外线的作用下被分解，分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应，不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。元素名来源于希腊文，原意是“硝石”。1772年由瑞典药剂师舍勒和英国化学家卢瑟福同时发现，后由法国科学家拉瓦锡确定是一种元素。氮在地壳中的含量为0046%，自然界绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中，氮气占空气体积的78%。氮的最重要的矿物是硝酸盐。氮有两种天然同位素：氮14和氮15，其中氮14的丰度为625%。氧气通常条件下是呈无色、无臭和无味的气体。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体OH2O和OH2O2，后者较不稳定。氧气是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有946%体积的氧；水有81%重量的氧组成。除了O16外，还有O17和O18同位素。南太平洋上的美丽岛国图瓦卢很可能成为首个“沉没”的国家。该国气象局推算，50年之后，海平面将上升6厘米，这意味着图瓦卢至少将有60%的国土彻底沉入海中。这对图瓦卢意味着灭亡，因为涨潮时图瓦卢将不会有任何一块土地能露在海面上。由于气温的上升，坐落于印度洋上的“世外桃源”马尔代夫消亡时间屈指可数。2009年10月17日，马尔代夫内阁召开世界首次“水下内阁会议”，凸显全球变暖对这个国家的威胁。基里巴斯是地球上最早迎接日出的地方，也是世界上唯一一个横跨南北两半球和东西两半球的国家。随着全球气候变暖和海平面上升，那里也难逃消失的厄运。2010年4月30日，基里巴斯已有两座岛屿被海水吞噬，最高的地方仅高出海平面6英尺。坦桑尼亚位于非洲大陆的东部、东临印度洋，那里的人民也将成为地球村里最早一批承受气候变暖恶果的“村民”。该国环境部长称：“气候变化所带来的影响越来越明显，乞力马扎罗山80%的冰川在过去的50年内消失掉了。”拉丁美洲国家巴巴多斯位于东加勒比海。强飓风、珊瑚白化、岸滩侵蚀、水资源紧张……温度上升给这个岛国带来了太多的困扰。尼泊尔政府内阁09年在珠穆朗玛峰半山腰——海拔5000多米处——召开会议，以引起世界对其问题的关注。全球变暖对位于三角洲地区地势较低的孟加拉国造成了严重负面影响，从而使该国成为世界上最严重的受害者之一。孟加拉外长说：“据估计，到2050年，将会有2000万孟加拉人迫于气候变化的影响选择背井离乡。”越南自然资源和环境副部长谈到他的国家时说：“洪水、台风、干旱等灾害越来越频发，越来越严重。从这个角度来看，气候变化也影响到了越南。”肯尼亚负责水力和灌溉的部长说：“由于长期的干旱，我们的国家遭受到严重的水资源短缺，在首都内罗毕要施行水配给制。作为连锁反应，水力发电也受到影响（肯尼亚70%电力来自于水力发电），在全国不得不实施供电配给。”不丹也面临着类似的威胁。其环境委员会主席说：“特别是对于像不丹这样的山地国家来说，河湖决堤很可能随时引起洪水暴发。”卢旺达环境部长表示：“作为易受气候变化影响的国家，我们需要对气候变化有充分的了解，对其负面影响有充分认识。”2012年，16位科学家共同发表文章对二氧化碳导致全球变暖一说提出质疑。2011年9月份，诺贝尔奖得主、物理学家伊瓦尔·贾埃弗发表了一封公开信，宣布退出美国物理学会，贾埃弗在上次大选中是奥巴马总统的支持者。信的开头这样写道：“我没有延续（我的会员资格），因为（美国物理学会政策）声明中的一些说法我不敢苟同。美国物理学会称：‘无可辩驳的证据表明，全球变暖正在发生。如果不采取行动缓和这一趋势，地球的物理和生态系统、社会体系、安全和人类健康可能会严重受损。我们必须从现在开始减少温室气体排放。’美国物理学会可以讨论质子的质量是否会逐渐变化，也可以讨论多重宇宙如何运行，但全球变暖的证据果真是无可辩驳的吗？”尽管有越来越多的科学家公开质疑气候变暖说，但许多年轻科学家私下里表示，尽管他们对全球变暖说深表怀疑，却不敢说出来，因为担心这会使他们升迁受阻，甚至发生更糟糕的事情。他们的担忧不无道理。2003年，学术期刊《气候研究》(ClimateResearch)的编辑克里斯·德弗赖塔斯博士大胆刊登了一篇不符合政治导向（但符合事实）的同行评审文章，文章结论是，如果以过去一千年的气候变化为背景，那么近期气候变暖并非异常现象。国际上的全球变暖论者很快针对德弗赖塔斯博士发起蓄意攻击，要求撤销他的编辑职位和大学教职。所幸德弗赖塔斯博士保住了他的大学教职。MIT工学院地球大气科学专家RichardLindzen对此观点持怀疑态度。早在1991年，Lindzen就曾和美国前副总统、诺贝尔和平奖获得者戈尔在美国国宝质询会上爆发过一次激烈争论。戈尔列席了国会关于气候环境问题听证会，Lindzen则是接受听证的学术专家。会上，Lindzen猛烈批评戈尔关于全球环境问题认识过于片面且缺乏某些必要研究常识。他认为地球气候长久以来一直处于不断变化过程中，期间存在各种复杂原因，而不是如“全球变暖”支持者所说的仅仅是由于二氧化碳排放。他曾在2007年NewsWeek杂志撰文指出20世纪全球温度上升最快阶段是1910~1940年，此后则迎来长达30年的全球降温阶段，直到1978年全球温度重新开始上升。如果工业二氧化碳排放是导致全球暖化的主要原因，那么如何解释1940~1978年间的降温阶段。众所周知，这三十年是全球绝大部分地区开始大规模工业化大跃进的时代即所谓战后景气时代。加拿大首位气候学博士蒂莫西写成《全球暖化：有硬数据支持吗》一文，他说：“有人提到地球平均气温上升会‘超出地球恒温的安全警戒线’，有地球恒温这样的东西吗？难道他没有听说过冰期吗？在20世纪70年代，热门话题是全球冷化，在21世纪是全球暖化，低几度和高几度都会有灾难，难道地球的温度就是最理想的？“2007年3月8日英国广播公司播出了纪录片《全球暖化大骗局》，以全然迥异于当前主流观点的态度，讨论全球暖化的议题。这部影片不断鼓吹“暖化现象并非人类活动所致“的说法，并访问多名气候学家，最后结论认为太阳活动才可能是暖化的主因。《全球变暖--毫无来由的恐慌》作者（美）S.弗雷德·辛格/丹尼斯·T.艾沃利在书中同样选择了这一立场，最后以“《京都议定书》将以失败告终”结尾。然而此书并非权威著作，甚至使用了违背既成事实的例证，例如声称图瓦卢没有下沉。央广网北京11月5日消息据中国之声《全球华语广播网》报道，昨天，气候变化《巴黎协定》正式生效，为2020年后全球气候治理迈出历史性的一步。联合国秘书长潘基文在纽约联合国总部表示：人类在应对气候变化方面创造了历史。潘基文说：“今天我们创造了人类和气候变化做斗争的历史，具有里程碑意义的《巴黎协定》正式生效，所有成员国都热烈欢迎这一时刻的到来，对所有人来说就是值得铭记的日子。”2016年4月22号，《巴黎协定》由175个国家正式签署。据巴黎气候大会主席国法国提供的数据，到11月1号，共有92个缔约方批准了《巴黎协定》，其温室气体排放占全球总量的82%，跨过了协定生效所需的两个门槛。梳理一下《巴黎协定》就会发现，以下几个数字和目标最为关键：2摄氏度——《巴黎协定》确定的一个大的目标，那就是将全球平均升温控制在工业革命前的2摄氏度以内，争取控制在5摄氏度。净零排放——《巴黎协定》提到了要尽快实现全球温室气体排放达到峰值，最重要就是要到本世纪下半年，让全球来实现温室气体净零排放。400亿吨——《巴黎协定》提到，2030年全球温室气体排放要降到400亿吨，这跟2010年全球温室气体500亿吨的量相比要下降100亿吨，要知道这可是个不小的挑战。每五年盘点——2023年起，每五年对全球行动总体进行一次盘点，来激励各国加强各自行动，加强国际合作，实现全球应对气候变化的长期目标。同时《巴黎协定》也坚持了共同但有区别的责任，那就是发达国家应该承担更多责任来帮助发展中国家减缓和适应气候变化。11月4号，国家主席习近平致信联合国秘书长潘基文，对气候变化《巴黎协定》正式生效表示祝贺。习近平指出，在各方共同努力下，《巴黎协定》于11月4日正式生效，成为历史上批约生效最快的国际条约之一。中方对此表示衷心的祝贺。习近平强调，自2015年12月《巴黎协定》达成以来，国际社会致力于推动协定尽快生效。中国于今年4月22日《巴黎协定》开放签署首日签署协定，并于9月3日批准协定。作为主席国，中国推动二十国集团首次发表关于气候变化问题的主席声明，为推动签署《巴黎协定》提供了政治支持。习近平强调，《巴黎协定》开启了全球合作应对气候变化新阶段。中国坚持创新、协调、绿色、开放、共享的发展理念，将大力推进绿色低碳循环发展，采取有力行动应对气候变化。中方对下阶段全球气候治理进程充满信心，愿同各方加强沟通合作，为构建合作共赢、公正合理的全球气候治理机制作出贡献。目前，《巴黎协定》已经正式生效，但仍有部分国家尚未完成国内批准协定的程序。国家气候变化战略研究与国际合作中心副主任邹骥指出，协定核心内容的效果，将从2020年后才开始逐步显现。《巴黎协定》的生效一个最直接的影响就是给政策制定者、相关利益争端者特别是一些投资者一个稳定的预期，到2020年之后，政策的走向、目标都应该确定下来了，这样一些中长期的投资者就可以去按照政策预期，安排自己的投资方向、投资领域和投资热点。也对其他的一些尚未批准《巴黎协定》的国家有促进作用。11月7号到18号，《联合国气候变化框架公约》第22次缔约方大会将在马拉喀什举行，同时还将举行《京都议定书》第12次缔约方大会和《巴黎协定》第一次缔约方大会。邹骥表示，在会议过程中，预计将会有更多国家陆续批准《巴黎协定》。而本次会议的一个主要目标，就是落实发达国家此前在2010年作出的承诺：要求到2020年的时候发达国家为发展中国家，筹集1000亿美元。《坎昆协议》于2010年签署，到现在已经有6年多的时间，进展并不如人意，这次大会落实这件事情也是预料之中。9月初，在杭州举行“二十国集团领导人峰会”期间，中国率先向联合国秘书长潘基文交存了《巴黎协定》批准文书。在《巴黎协定》的框架下，中国也设定了四大减排目标：第一，到2030年，中国单位GDP的二氧化碳排放要比2005年下降60%—65%；第二，到2030年，非化石能源在总的能源当中的比例要提升到20%左右；第三，到2030年左右，中国的二氧化碳排放要达到峰值，并且争取尽早的达到峰值；第四，增加森林蓄积量和增加碳汇，到2030年中国森林蓄积量要比2005年增加45亿立方米。北京时间2021年10月5日下午5点50分许，瑞典皇家科学院决定将2021年诺贝尔物理学奖颁发给“对我们理解复杂物理系统的开创性贡献”。美国普林斯顿大学的SyukuroManabe（真锅淑郎）和德国马克斯·普朗克气象研究所的KlausHasselmann（克劳斯·哈塞尔曼）因“物理模拟地球气候，量化变化和可靠地预测全球变暖”而共同分享一半奖金。另一半奖金由意大利罗马大学GiorgioParisi（乔治·帕里西）获得，理由是“发现从原子到行星尺度的物理系统的无序和波动的相互作用”。2021年10月31日，正在罗马举行的二十国集团领导人第十六次峰会就致力于将全球平均气温上升幅度控制在5摄氏度以内达成一致。2023年1月12日，《大气科学进展》期刊日前发布研究结果称，2022年，全球海洋温度创下1958年有记录以来的最高纪录，自1990年以来全球海洋温度一直呈加速上升趋势。人们预测中的全球变暖的效应对环境以及人类的生活影响深远。它首要表现为全球平均气温的升高，并且引发一系列次级效果，例如海平面上升、农业分布的改变、恶劣气候的增加以及热带疾病疫情的扩大。这种效应已经能够在某些例子中观察到，虽然还很难将这些特定的现象归因于全球变暖。这些影响的程度及其可能性已经成为一个全球性的政治议题，并且在细节上仍然是不确定的科学问题。对于可能的效应以及认知水平的汇总可以参见政府间气候变化专门委员会（IPCC）第二工作小组的报告，对于气候变化的预测可以参见第一工作小组。全球变暖的效应极有可能是因为所有人类活动有意或无意的破坏了原本正常的地球环境，且尚未停止对地球环境有害的各式行为，及综合各项原因导致出现这样的情况。气温上升可能会导致降水的增加不过对于暴风雨的影响就不这么显然。热带风暴的形成部分取决于温度“梯度”，而后者可能由于北半球极地的升温幅度高于其他部分而被减弱。崔（Choi）和费什尔（Fisher）在《气候变化（ClimateChange）》第58卷（2003）149页中预测到，每增加1%的年降雨量就会使灾害性风暴造成的损失扩大8%。政府间气候变化专门委员会（IntergovernmentalPanelonClimateChange,IPCC）的第三份年度评估报告《2001气候变化》指出“缺乏有力的证据以显示热带和温带风暴的特征有所改变。”不过最近有一些有限的证据显示风暴的强度正在加大，比如伊曼努尔（Emanuel2005）衡量飓风密度的“能量消耗指数”。在世界范围内，达到四级或五级的飓风——表示风速大于每秒56米——的比例从1970年代的20%上升到1990年代的35%。而由飓风带到美国的降水在二十世纪中增加了七个百分点。持续不断恶劣天气的高风险并不意味着恶劣天气比正常天气日要多得多的，相反，有证据表明恶劣天气和适度的降水日都增加了。斯蒂芬·姆瓦基夫旺姆巴（StephenMwakifwamba）作为国家能源、环境和技术中心的协调人撰写了坦桑尼亚政府递交给联合国的气候变化报告。他说在坦桑尼亚气候变化正在发生中，“过去，我们每十年才会发生一次干旱，我们根本不知道它什么时候发生，他们发生的太频繁了，而且紧跟着就是洪水。气候越来越难以预测，我们也许在五月就会发生洪水或者三年就来一次干旱。以前丘陵高地是没有蚊子的，后来也有了。地下水位每天都在降，对农民来说降雨来的总是不是时候，这也引起了很多其他问题”。当气候变得更温暖，蒸发量将会增加。这可能导致更多的降水以及侵蚀，并且在更为脆弱的热带地区，特别是非洲，可能会加剧去森林化所导致的沙漠化。许多科学家认为全球变暖的发展可能导致了更多的极端气象的产生。IPCC的第三份年报中称：“……21世纪，全球平均水蒸气浓度以及降水量预期将会增加。至21世纪下半叶，北半球的中高纬度以及南极洲的冬季降水量很可能会增加。在低纬度会出现降水量地区性的增加，而在陆地区域上则将减少。在大多数地区，降水量年与年之间的变动很可能将会拉大，同时平均降水量增加。”极端气象造成的损失正在快速地增长。英国保险业者协会（AssociationofBritishInsurers,ABI）称限制碳的排放将有助在2080年以前将预计的热带气旋增加所带来的年度损失减少80%。这种损失还可能因为在灾害高发地区如海岸和冲积平原上进行建筑而进一步升高。ABI还宣称对于不可避免的气候变化所造成的影响，如果能够采取必要的措施加强薄弱环节，如建造更结实耐用的建筑以及改进抗洪设施将能在长期有效地节约开支。世界冰川面积从十九世纪以来已经减少了50%。在安第斯山、阿尔卑斯山、喜马拉雅山和落基山的冰川的消失速度还在迅速提高。冰川的损失不仅直接造成了山体滑坡、山洪暴发以及冰川湖的外溢，同时也增加了河流年度内流量的起伏变化。冰川日益融化使得夏季冰川变小，这种现象在许多地区都能被观察到。在高降水的年份冰川可以留住这些水，因为降雪覆盖在冰川上可以保护冰不会融化为水；而在温暖或干燥的年份，冰川则会融化释放出多余的水来弥补降水的不足，因此冰川是江河水量的调节者。在北半球，北冰洋的南部地区（大约400万人居住于此）在过去的50年间温度已经上升了1至3摄氏度。加拿大、阿拉斯加和俄罗斯的一些永久冻土带已经开始融化，这有可能破坏该地区的生态系统，土壤中的细菌活性提高将导致该地区由碳元素的存储地（carbonsink）变为碳元素的释放源。一项对于东西伯利亚的研究（发表在《科学》上）表明，它的南部正在逐渐消融，导致1971年来接近11000个，即11%的湖泊的消亡。同时，西西伯利亚正在处于它永久冻土层的初阶段融解，这个过程正在创造新的湖泊，同时可能有大量的甲烷——一种额外的温室气体——被释放入大气。飓风曾被认为是一种纯粹的北大西洋现象，在2004年4月，第一次有飓风在南半球的大西洋形成，并以144公里/小时的风速袭击了巴西；监控范围因此可能需要向南拓展1600公里。海洋是气候系统中重要的一个组成部分，由于海洋的体积巨大，比热也很大，它对于环境变化的反应较迟缓，但同时也更为深远。随着全球温度的升高，海洋水的体积将会膨胀。同时，陆地上冰川以及极地的冰盖融化也将注入大量的液态水。如果气温增加5~5°C，海平面将上升15至95厘米（IPCC2001）。自从18000年前上一个冰期高峰以来，海平面已经上升了120多米。6000年前已经达到海水的容量，而自3000年前至19世纪初，海平面基本维持恒定，每年上升约1至2毫米；而自从1900年，这一速度上升到1–2毫米/年；TOPE/Poseidon的卫星高程表显示了自1992年每年3毫米的上升速度。1950年代至1980年代间，环南极的南大洋水温升高了17°C，速度几乎是全世界海洋平均值的两倍。水温的升高影响了生态系统（如，海冰的融化影响了在其底部生长的海藻），同时降低了海洋吸收二氧化碳的能力。地球上的海洋吸收了许多生命活动所释放的二氧化碳，这一过程以气体溶解的方式进行，或者以海洋微生物的骨骼的形式沉入海底成为白垩或石灰石。海洋的吸收量约为每人每年一吨的CO2，据估计自1800年以来海洋已经吸收了几乎一半的人类活动所释放的CO2（即一千二百亿吨的碳）。但是在水中，二氧化碳会变成碳酸，一种弱酸。工业革命以来温室气体的排放已经使海水的平均pH值下降了1，达到了2。据预测，进一步的排放可于2100年前将其再下降5，这是数百万年来从未达到的数值。有人已经观察到海水酸化可能对珊瑚（1998年以来，世界上已有16%的造礁珊瑚因为白化现象而死亡）以及带有碳酸钙贝壳的海生生物造成的致命影响。酸度的增加也能够直接影响到鱼类的生长与繁殖，以及它们赖以生存的浮游生物。有一种学说认为全球变暖可能通过关闭或者减缓大洋的热盐循环从而导致北大西洋局部的降温，使得当地平均气温下降，或升温较少。它影响的范围包括斯堪的纳维亚以及英国，因为它们都受北大西洋暖流的加温。这一变化的可能性仍不确定，有一些证据表明墨西哥湾流以及北大西洋暖流有减弱的迹象。仍无迹象表明欧洲北部或附近的海域有降温的趋势，而现实情况恰恰相反。热带的热量大部分是经由大气向两极传递的，但它也可以通过洋流来输运，热的水流靠近表面而冷水流位于深层。这一循环的典型例子是墨西哥湾流，一个风驱的环流圈，将热水从加勒比海带向北方。湾流的一个向北的分支，北大西洋暖流是热盐循环的一个环节，将热量进一步朝北带往北大西洋，在那里加热了整个西北欧。北大西洋海水的蒸发以及水温下降同时导致了盐分的增加（相对盐度），从而使表面的水密度增大。同时，海冰的形成也进一步浓缩了海水中的盐分。因此较重的表面海水向下沉降，而同时向南方潜行。全球变暖可能造成如格陵兰冰盖的融化、降水量增加、特别是西伯利亚河流的增强，从而使得注入北方海洋的淡水量增加。然而尚不清楚增加的淡水量是否足够切断热盐循环——环境模型给出了否定的结论，不过研究还在继续。有些人甚至担心全球变暖会重现上一个冰期中发生的一种温度大幅度突变的现象：一系列的丹斯果-奥什格尔事件（Dansgaard-Oeschgerevents）。这是一种气候的快速起伏，可能源于高纬度淡水流量增加而导致的热盐交换的停止。新仙女木事件（YoungerDryas）可能也是这类情况。据信这些事件是由劳伦太德冰盖（Laurentide）融出的大量淡水而导致，而非全球变暖所引致极地融化的海冰或是降水量变化所产生的淡水。在大气海洋循环耦合模型中，热盐交换趋向于减弱而非中断，并且即使在欧洲的小范围内，变暖的趋势也要强于降温的势头：因而IPCC第三份年报指出“即使在热盐交换减弱的模型中，欧洲仍然呈升温的趋势”。2004年4月，对于美国卫星数据的回顾分析似乎显示出湾流的北方回旋，北大西洋环流的减弱，因而关于湾流将被截断的假说受到了有力的支持。2005年5月，彼得·瓦德汉姆（PeterWadham）向《时代》周刊报道了一项在北冰洋冰层下进行的深海探测的结果，这次探测旨在测量致密的冷水所形成的巨型水柱，它们由温暖的表面水取代而沉向水底，构成了北大西洋暖流的动力之一。他和他的队伍发现这些水柱几乎已经消失。正常情况下应该存在七至十二条巨大的水柱，而他只发现了两条，并且都极为微弱。新科学家（NewScientist）新闻机构于2005年11月30日报道说英国国家海洋学中心发现从墨西哥湾流所北行的温暖海流比1992年的上次测量数据要减少了30%。作者称所观察到的变化“令人别扭地接近”测量的不确定范围。北大西洋却比上次测量更热。这表明要么循环并没有减弱，要么它没有理论预期中降温的效果，或者存在别的更有压倒性的因素使得降温无法实现。“新科学家”的文章基于哈里·布莱顿（HarryL.Bryden）等人于2005年12月1日发表在《自然》(438,655-657)的一篇文章。在同一期的《新闻与视点》专栏中，德特列夫·夸德拉塞尔（DetlefQuadrasel）重申了布莱顿等人的结果不确定性很高，但他还称，有其它因素和观察确实支持了他们的结果。夸德拉塞尔接着指出可能的后果的严重性，他援引古气候学记录，显示了海洋循环当达到某个阈值而转变的事件曾经在十数年间将气温降低了多达10°C。他总结道，更深入的观察和模型十分关键，这样可以对循环可能的灾难性的终止提供早期预警。2005年12月6日，伊利诺伊大学香槟分校大气科学教授麦克·施莱辛格带领的研究小组称“热盐循环的停止曾经被认为是高危低概率的事件。我们的分析，虽然还有不确定的成分，显示出它是高危高概率的事件。”这仍是一个基于未发表的研究的少数人的观点。2006年1月19日，一则冠名“气候变化：源于海洋的变化”，由奎林·希尔迈尔（QuirinSchiermeier）撰写的新闻出现在《自然》杂志(439,256-260)上，详细叙述了对布莱顿结果的回应，包括以下几点：上升的气温已经开始影响生态系统。欧洲和北美的蝴蝶已经将它们的活动范围向北移动了200公里，植物跟随其后，而大型动物的迁移受到城市和公路的阻碍，没有这么迅速。在英国，春季蝴蝶比二十年前要提前平均6天出现。在北极，哈德逊湾的结冰期比三十年前要缩短了三个星期，这干扰了北极熊的生存，因为它们无法在陆地上捕食。两份2002年发表于《自然》(vol421)的研究调查了科学界关于最近动植物区域或季节习性的改变的研究。对于最近出现变化的物种而言，有五分之四将其活动区域向两极或高纬度迁移，出现了“难民物种”。青蛙的产卵、花的开放以及鸟的迁移平均每十年提前3天。一项2005年的研究结论称人类活动使温度上升及所导致的物种习性改变的原因，将这些后果和气候模型的预测相比较的结果支持了这些论断。甚至青草第一次出现在南极大陆上。森林面临潜在增加的火灾的威胁。北美的被烧毁的北部森林的10年平均值，在数十年内一直稳定在一万平方公里左右，而自从1970年以来逐渐升高到每年超过二万八千平方公里。平均气温以及二氧化碳的增加可能在某时刻起具有促进生态系统生产力的效果。在大气中，二氧化碳比起氧气来说相当稀少（03%对比21%），这种二氧化碳的稀缺在光呼吸过程中十分明显，因为二氧化碳非常缺乏，氧气得以进入植物的叶绿体中，占据卡尔文循环中二氧化碳本来应该占有的位置。这使得形成中的糖类被破坏，阻碍了生长。卫星数据显示北半球的生产率自从1982年来已经有了增长（然而很难将这种增长归因于某个特殊因素）。IPCC的模型预期CO2的高浓度只能在一定程度上推动植物群落的生长，因为在许多地区水或营养是限制性的因素，而非CO2或是温度；在那之后，温室效应及升温将会继续，但不会再有生长上的反馈。瑞士树盖高程观测项目进行的一项研究表明，在高CO2浓度下，缓慢生长的树种只能在短期内得到生长的推动，而长期的获益者是藤类等快速生长的植物。一般而言，特别是在雨林中，这意味着藤类将成为占优势的物种；而由于生长周期很短，它们所积聚的碳很快就会因为腐枝的分解而重新回到大气中。相反的，缓慢生长的树木可以将空气中的二氧化碳固化数十年。在历史上，冰川在1550年至1850年小冰期间有所增长；随后直到1940年代，随着气候的回暖，全球的冰川开始回退。然而在1950年到1980年间世界范围内发生了轻微的全球降温，在许多地方冰川后退的趋势有所减缓或是被逆转。自从1980年来，冰川的后退开始变得越来越快，并且越来越普遍，其程度甚至已经对许多冰川的存在造成了威胁。这个过程自1995年来变得如此显著，以至于出现用塑料覆盖奥地利阿尔卑斯冰川以减缓融化的异事。山地冰川的后退，特别是在西北美、法兰士约瑟夫地群岛、亚洲、阿尔卑斯、印度尼西亚、非洲以及南美洲的热带和亚热带地区从19世纪末起已经提供了对全球温度升高的持续的数值记录。许多冰川的消融引起了人们对当地未来水资源问题的重视。北瀑刘易斯冰川（LewisGlacier,NorthCascades）在1990年融化殆尽后所摄，它是47条北瀑冰川之一，其余所有都在消退中。虽然接近人类社会并且对后者有重要的影响，中低纬度的山地冰川只占全球冰储量的很小一部分。大约99%的冰都位于极地和亚极地的南极和格陵兰冰盖中。这些连续的、大陆尺度的