气候指的是_气候是指几个月或更长时间
1.春夏秋冬是哪几个月?
2.全球变暖导致极端气象频发,全球变暖有怎样的负面影响?
3.气候变暖
4.地球的资料
李白在《黄鹤楼送孟浩然之广陵》的诗中写到:故人西辞黄鹤楼,烟花三月下扬州。我们不免会有个疑问:为什么孟浩然要在三月去扬州呢?“扬州”不仅是东南都会,自古繁华,更重要的是“三月”的扬州正是春光明媚,百花争艳的季节。诗人用“烟花”修饰“三月”,正传神地写出了烟雾迷蒙、繁花似锦的阳春特色。孟浩然要去的地方真是好地方,最重要的时间也选择得恰当。没错,三月的扬州气候宜人,百花争艳,美不胜收。
谁都不会忘记前不久在北京隆重举行的反法西斯胜利70周年庆典,那神气威武而又整齐的队伍,先进的武器装备无不令国人振奋,更让人难以忘怀的便是那几天来唯一温暖舒适,晴空万里的好天气,很多人感慨:老天爷都在跟着我们一起高兴呢。
无论是三月的扬州,还是难忘的9.3庆典,天公作美给了人们更多的好心情。但这两种
“天”说的是一回事吗?其实不然,三月的扬州展示了扬州春季的气候特点,而9月3日的好天气则是当天的大气状况。那么天气和气候到底有什么区别呢?
首先,天气和气候的时间尺度是不一样的,天气一般说的是短时间的大气综合状况,如一天或几天;而气候则指的是较长一段时间的大气综合状况,如一个季节,一年等等。其次,天气是多变的,就像小孩子的脸,一会晴,一会可能就风雨交加了;气候则是比较稳定的,如某地不同年份在同一季节表现出的气候特征是非常相似的,例如,你能说出北京的夏季气候有什么特点吗?没错,北京的夏季几乎都是炎热多雨的。那么天气和气候又有什么相同点呢?无论天气还是气候都是大气的阴、晴、冷、暖、风、雨等综合状态。
一个温暖舒适的季节或者一个天清气爽日子都会给我们生活带来好心情。因此,很多文人雅士都会将自己的心情和情感寄托于天气或气候中抒发出来。你能判断下面两段诗,哪段说的是天气,哪段说的是气候吗?
1.
忽如一夜春风来,千树万树梨花开;
2.
枯藤老树昏鸦,小桥流水人家,古道西风瘦马
你还知道哪些诗句与天气或气候相关吗?
烟花三月的扬州是不是也打动了你呢?那就让我们有机会好好去欣赏欣赏吧!
本作品为“科普中国-科学原理一点通”原创
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春夏秋冬是哪几个月?
如果冬天不见了,你会思念它么?
不过,别急,冬天还在。只是,冬天的时间越来越短了。
根据近日中国科学家的一项研究显示,从1952年到2011年这60年里,北半球中纬度地区的夏天的时长明显增加,而春、秋、冬季都在减少,而背后的原因,正是全球变暖这一推手。
这项研究由中国科学院南海海洋研究所热带海洋环境国家重点实验室研究员、中国科学院大学地球与行星科学学院/海洋学院管玉平教授联合有关专家开展。
研究人员利用1952年至2011年观测的逐日气象数据,计算了北半球中纬度地区四季长度和开始时间的变化。将夏天的开始时间定义为气温达到最热的25%时,而冬天的开始时间是在气温达到最冷的25%时,然后用现在世界公认的可以再现或接近 历史 数据的气候模式的模拟数据来预测未来季节的变化。
研究发现,1952年至2011年间,夏季的平均天数从78天增加到95天,而冬季则从76天减少到73天。春季和秋季也分别从124天减少到115天和从87天减少到82天。
也就是说,春天和夏天开始得更早,秋天和冬天开始得更晚了。这种季节变化在地中海地区和青藏高原尤为显著。
换言之,气候变暖正在改变着一年四个季节的长度和开始日期,夏季变得越来越长、越来越热,而冬季则变得越来越短、越来越暖。在未来气候情景下,这种变化会变得更加剧烈。
“按照最贴近 历史 观测的模式结果预测,如果不取任何措施减缓气候变暖,这种变化趋势将会持续发展;到2100年,夏季将接近半年,冬天将是一个多月,春秋季过渡季节也将相应缩短。”管玉平强调,任何科学研究的结论都是有前提的,这一研究的范围是北半球的中纬度区域,不包括高纬度地区,请勿扩大解读。
大量研究已经表明,季节的变化会导致严重的环境和 健康 风险。
例如,鸟类正在改变它们的迁徙模式,植物的生长和开花时间也在变化。物候变化会导致动物与其食物来源的不匹配,破坏生态群落。
季节变化也会对农业造成严重破坏,特别是当倒春寒或迟来的暴风雪损害正在发芽的植物时。此外,随着生长季节的延长,人类会吸入更多导致过敏的花粉,携带疾病的蚊子会向北扩大其活动范围。
中国气象科学研究院气候系统研究所、灾害天气国家重点实验室季风研究专家祝从文研究员表示,这种季节变化可能会导致更多恶劣天气的发生。
祝从文说:“更热、更长的夏天将会遭受更频繁、更剧烈的高温,比如热浪和野火。而更短、更暖的冬季可能导致天气更加不稳定,带来寒潮和冬季风暴,就像最近德克萨斯州和以色列的暴风雪一样。”
据悉,相关论文近日在线发表于《Geophysical Research Letters》(《地球物理研究快报》)。 (更多新闻资讯,请关注羊城派 pai.ycwb)
来源 | 羊城晚报?羊城派
题图 | 视觉中国
责编 | 郭思琦
实习生 | 欧恩彤
全球变暖导致极端气象频发,全球变暖有怎样的负面影响?
一年四季在北半球,春季为3、4、5月份,夏季为6、7、8月份,秋季为9、10、11月份,冬季为12、1、2月份。这是按照气温划分的。
按照月份来划分,春季为1、2、3月份,夏季为4、5、6月份,秋季为7、8、9月份,冬季为10、11、12月份。
扩展资料:
在气候上,四个季节是以温度来区分的。在北半球,一般来说每年的3~5月为春季,6~8月为夏季,9~11月为秋季,12~2月为冬季。在南半球,各个季节的时间刚好与北半球相反。南半球是夏季时,北半球正是冬季;南半球是冬季时,北半球是夏季。在各个季节之间并没有明显的界限,季节的转换是逐渐的。
变化规律
从春分经夏至到秋分,北半球处于夏半年,南半球处于冬半年。在此期间,北半球昼长夜短,南半球昼短夜长;北极处于极昼,南极处于极夜;北回归线以北的太阳高度始终大于平均值,南回归线以南则小于平均值。北回归线以北太阳升起于东北方的地平圈上,降落于西北方的地平圈上。二分日全球各地太阳均升起于正东方,降落于正西方。
从秋分经冬至到春分,北半球处于冬半年,南半球处于夏半年。在此期间,南北半球的昼夜长短、极昼极夜和太阳高度,都同上述情况相反。北回归线以北太阳升起于东南方的地平圈上,降落于西南方的地平圈上。
从夏至经秋分到冬至,北半球由夏半年变为冬半年,南半球由冬半年变为夏半年。在此期间,北半球昼渐短,夜渐长,极昼带逐渐缩小;南半球昼渐长,夜渐短,极夜带逐渐缩小。北回归线以北太阳高度一直在减小,南回归线以南则在增大。北回归线以北太阳出升方向由东北变为东南,降落方向由西北变为西南。秋分日由正东升起,正西降落。
参考资料:百度百科-四季
气候变暖
全球气候变化已经对环境产生了明显的影响。冰川缩小了,河流和湖泊上的冰正在早碎裂,动植物范围发生了变化,树木开花得更快。
科学家过去预测的全球气候变化将产生的影响现在正在发生:海冰流失、海平面上升加速以及更长、更强烈的热浪。科学家高度相信,全球气温在未来几十年将继续上升,这主要归功于人类活动产生的温室气体。间气候变化专门委员会(IPCC)包括来自美国和其他国家的 1300 多名科学家,预计下个世纪气温将上升 2.5 至 10 华氏度。
据IPCC称,气候变化对各个地区的影响程度将随着时间的推移而变化,并且具有不同社会和环境系统缓解或适应变化的能力。 IPCC 预计,全球平均温度比 1990 年水平高出 1.8 至 5.4 华氏度(1 至 3 摄氏度)的上升将对一些地区产生有益影响,而在另一些地区产生有害影响。随着全球气温的升高,净年度成本将随着时间的推移而增加。总的来说,IPCC 指出,公布的证据范围表明,气候变化的净损害成本可能很大,并随着时间的推移而增加。 根据第三次和第四次国家气候评估报告,全球气候变化在美国的一些长期影响如下:变革将持续到本世纪及以后,预计全球气候在本世纪及以后将继续变化。预计全球气候在本世纪及以后将继续变化。未来几十年后的气候变化规模主要取决于全球排放的吸热气体数量,以及地球气候对这些排放的敏感性。由于人类引起的变暖叠加在自然变化的气候上,温度上升过去和将来都不会在全国或一段时间内均匀或平稳。自 20 世纪 80 年代以来,全国无霜季节(以及相应的生长季节)的长度一直在增加,增幅最大的是美国西部,影响了生态系统和农业。在整个美国,预计生长季节将继续延长。
未来,在热浸式气体排放继续增加的情况下,到本世纪末,美国大部分地区的无霜和生长季节长度预计将增加一个月或更长时间,北部大平原的增幅略小。预计美国西部无霜季节(超过 8 周)增幅最大,特别是在高海拔和沿海地区。如果减少吸热气体排放,增幅会小得多。地球的资料
温室气体
大气中由自然或人为产生的能够吸收和释放地球表面、大气和云所放射的热红外辐射的气体成分,是导致温室效应的主要原因。地球大气中主要的温室气体是水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮 气候系统是由五个主要部分组成的高度复杂的系统:大气、水圈、冰雪圈、地表和生物圈,以及它们之间的相互作用。气候系统随时间演变的过程受到自身内部的动力学影响,以及受到外部强迫的影响,如:火山爆发、太阳活动变化,还受到人为强迫的影响,如:不断变化的大气成分和土地利用变化。
气候系统是由五个主要部分组成的高度复杂的系统:大气、水圈、冰雪圈、地表和生物圈,以及它们之间的相互作用。气候系统随时间演变的过程受到自身内部的动力学影响,以及受到外部强迫的影响,如:火山爆发、太阳活动变化,还受到人为强迫的影响,如:不断变化的大气成分和土地利用变化。
气候变暖指的是在一段时间中,地球的大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。原因很可能是由于温室气体排放过多造成。 气候变暖
气候变暖是由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐并将其焚烧时产生的等多种,由于这些气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。 气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体,由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的 气候变暖
长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。近100多年来,全球平均气温经历了冷→暖→冷→暖两次波动,总的看为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。全球变暖的后果,会使全球降水量重新分配,冰川和冻土消融,海平面上升等,既危害自然生态系统的平衡,更威胁人类的食物供应和居住环境。
编辑本段背景
影响地球表面气温变化的因子很多,但一般认为主要有自然因子和人类活动两大类。就自然因子而言,太阳活动、火山活动及气候系统内部的低频振动都可能影响全球或区域气温变化。由于太阳辐射和火山活动历史序列资料的不确定性,以及人们对气候系统如何响应太阳输出辐射变化的认识还很初步,严格地说目 气候变暖
前还无法准确评价其对全球和中国气温变化的影响程度。海洋-大气系统年代以上尺度的低频振动,如北大西洋涛动(NAO)、北极涛动(AO)、太平洋年代涛动(PDO)或ENSO的多年代振动,对全球和区域气温可能也具有重要影响。人类活动主要通过土地利用变化以及温室气体和气溶胶排放对地面气温变化产生影响。城市化及城市热岛效应也可以看作为土地利用变化的一种局地表现形式。 最近的IPCC报告指出,过去100年特别是过去50年的全球气候变暖很可能主要是由大气中CO2等温室气体浓度增加引起的。这一结论主要基于大量的观测事实和气候模式模拟分析。模拟研究一般用全球大气-海洋环流耦合模式,考虑自然强迫因子如太阳活动和火山活动,以及人类排放的温室气体和硫化物气溶胶,模拟20世纪全球年平均气温的变化。这些研究表明,当只考虑自然强迫时,模拟不出来20世纪的全球变暖;当只考虑人类活动影响时,可以基本上模拟出20世纪全球变暖的趋势来;而当输入所有的强迫时,模拟与观测的气温变化过程吻合得最好。IPCC报告认为,影响20世纪气候变化的主要因子是太阳活动、火山活动和人类活动,而人类活动排放的温室气体在近50多年的全球变暖中起到主导作用。 北极因气候变暖首次变成孤岛
多数科学家还相信,人类活动不仅引起全球平均地表气温的明显增暖,也是造成暖夜、暖日和热浪增多以及冷夜、冷日和寒潮减少的主要原因。人为引起的全球变暖还造成山地冰川消融、全球海平面上升、全球水循环过程加强。 但是,许多科学家也认识到,引起气候变化的因子是非常复杂的,今后还需要做进一步的研究。限于气候观测资料本身的缺陷、气候模式的不完善性以及影响气候变化因子和机理的复杂性,到目前为止,在气候变化成因方面所获得的结论仍然存在着不确定性。 全球变暖是指全球气温升高。近100多年来,全球平均气温经历了冷-暖-冷-暖两次波动,总的看为上温室气体排放导致全球气候变暖升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。 1981~1990年全球平均气温比100年前上升了0.48℃。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。由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。 气候变暖-----人口剧增因素
出现全球变暖趋势的具体原因是,人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳进入了地球的大气层。间气候变化问题小组根据气候模型预测,到2100年为止,全球气温估计将上升大约1.4-5.8摄氏度(2.5-10.4华氏度)。根据这一预测,全球气温将出现过去10,000年中从未有过的巨大变化,从而给全球环境带来潜在的重大影响。 为了阻止全球变暖趋势,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。 另外,这些每年的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。截止2004年5月,已有189个国家正式批准了上述公约。
编辑本段导致原因
1、人口剧增因素 近年来人口的剧增是导致气候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就将是一惊人的数字,其结果就将直接导制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。 [1] 气候变暖----大气环境污染因素
2、大气环境污染因素 目前,环境污染的日趋严重已构成一全球性重大问题,同时也是导致气候变暖的主要因素之一。现在,关于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。 3、海洋生态环境恶化因素 目前,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。如不取及对措施,将直接导致淡水的破坏和污染等不良后果。另外,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。 4、土地遭侵蚀、沙化等破坏因素 5、森林锐减因素 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。 6、酸雨危害因素 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。目前,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。 气候变暖-----水污染因素
7、物种加速绝灭因素 地球上的生物是人类的一项宝贵,而生物的多样性是人类赖以生存和发展的基础。但是目前地球上的生物物种正在以前所未有的速度消失。 8、水污染因素 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。 9、有毒废料污染因素 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。 10、地球周期性公转轨迹的变动 气候变暖
地球周期性公转轨迹由椭圆行变为圆形轨迹,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。
编辑本段条件
气候变暖和人类大量排放温室气体导致温室效应有关。但日本和丹麦科研人员近日指出,温室气体增加并非导致气候变暖的惟一原因,太阳活动变化在其中也起到了推动作用。 [2] 气候变暖
据《日本经济新闻》报道,日本横滨国立大学环境信息研究院的伊藤公纪教授制作了一张图表。从图上看,过去200年间地球平均气温和太阳磁场强度的变化曲线基本吻合。伊藤公纪由此推断,太阳活动对气候变暖也有影响,仅用温室气体增加解释气候变暖可能不够全面。 太阳活动对地球气温的影响已被专家们关注了很长时间。一般来说,太阳黑子多的时候,太阳活动剧烈。 比如史料曾记载,公元17世纪时太阳黑子很少出现,当时的地球气候也相对寒冷。但地面获得的探测信息也显示,太阳活动强弱变化引起的太阳辐射能量变化幅度仅为0.1%,如此微小的变化似乎不足以对气候造成太大影响。 然而,最近国际空间科学界出现了一种说,认为太阳活动的变化会改变地球上空的云量,“放大”太阳对地球的影响,从而左右气候变化。提出这种说的丹麦科学家推测,射向地球的宇宙射线可较稳定地使部分大气离子化,使云容易生成,从而吸收太阳的大量辐射,降低地球温度。 但是,太阳活动高峰时释放出的高速带电粒子流,能干扰宇宙射线射向地球,使云不易形成,进而导致地球温度升高。目前,丹麦科研人员正在研究与云形成有关的各种因素,以论证上述说。 气候变暖、极端天气频发
也有日本专家提出,虽然太阳辐射能量的变化幅度只有0.1%,但他们发现这种能量变化能使地球大气对于太阳紫外线的吸收量变化幅度达到百分之几,这种吸收量的增加会使大气臭氧层温度升高。日本气象研究所第二研究部负责人小寺邦彦表示,臭氧层温度的变化会波及对流层,从而对寒流和季风造成影响,但目前尚不清楚上述机制能对地球气候变暖产生多大影响。为了继续研究这个课题,小寺邦彦等人组成的国际研究小组已于去年开始工作。
编辑本段历史与预测
间气候变化专门委员会(IPCC)第四次评估报告表明,全球平均表面温度在1906~2005年期间明显增加,线性增加幅度趋势为0.74℃,考虑到资料的误差,增温幅度范围介于0.56℃到0.92℃之间。其中20世纪10年代到40年代和70年代到21世纪初是两个明显的增温阶段,最近30年的增温趋势尤其强烈。 在过去的100年,中国大陆地区的平均温度也已明显升高,年平均气温增加约0.8℃,其中冬季增暖最明显,夏季变化很小。中国1951~2004年期间年平均地表气温变暖幅度约为1.3℃,比全球同期平均增温幅度高得多,也比近100年来的平均增温趋势强得多,其中东北、华北和西北以及青藏高原北部等地区变暖更为明显。 气候变暖------冰川消融
值得说明的是,快速的城市化及其增强的城市热岛效应对中国多数地面台站记录的气候变暖具有明显的影响。在增温明显的华北地区,国家级台站附近1961~2000年间城市化引起的年平均气温增加值占全部增温的39%以上。中国其他地区的增温趋势中也或多或少保留着城市热岛效应加强因素的影响。20世纪60年代初以来中国对流层中下层温度变化趋势不很明显,仅为每10年0.05℃,比国家级地面站观测的气温变化小一个量级。对流层上层和平流层底层年平均温度则呈明显下降趋势。这也从另一个角度说明,中国地面台站记录的增温在一定程度上反映了城市发展和城市热岛效应加强因素的影响。 当然,即使消除了城市化的影响,中国最近半个世纪地面气温仍呈较明显的增暖趋势,这和迄今报道的全球气候变化是一致的。但是,考虑城市化影响以后,不论中国还是全球陆地平均的地面增温速率,可能都要比目前报道的数值来得弱些。这一判断对于气候变化研究来说是非常重要的。 目前人们关心的气候变化问题是一个年代到世纪尺度的地球大气变暖现象。要了解气候变化的背景和原因,需要有覆盖全球的足够长的观测资料序列。但是,全球陆地上的气象站多数只有不到100年的记录,难以满足科学研究的需求。在这种情况下,气候学家用代用资料恢复过去更长时期的地面气候要素演化过程。常用的温度代用资料包括树轮宽度和密度、历史文献记录、冰芯氧同位素、珊瑚和石笋化学成分等。 气候变暖
中国科学家研究表明,在青藏高原北部,近100年的增暖可能是过去1000年里前所未有的。但对于我国东部冬季平均气温和全国年平均气温的重建则表明,20世纪中国气候的变暖还没有明显超出“中世纪暖期”的温暖程度。中国在公元1000~1310年间表现出了与北半球“中世纪暖期”相对应的温暖阶段,在中国东部尤其明显。从14世纪到19世纪的“小冰期”在全国平均的温度序列中也有清楚反映。19世纪中期至20世纪80年代,中国地面气温上升显著,但截止到80年代的近现代增温并未超过“中世纪暖期”水平。 因此,当前具备的长时间古气候序列还没有表明北半球陆地以及中国现代的增暖是十分异常的。一些科学家认为,太阳活动、火山活动以及气候系统内部的低频振动对过去1000年或更长时期的气候变化可能具有重要影响。显然,从古气候学角度看,现在还不能非常确信地认为,20世纪的气候变化主要是由人类活动影响造成的。
编辑本段后果
1、气候变得更暖和,冰川消融,海平面将升高,引起海岸滩涂湿地、红树林和珊瑚礁等生态群丧失,海岸侵蚀全球变暖的可怕后果,海水入侵沿海地下淡水层,沿海土地盐渍化等,从而造成海岸、河口、海湾自然生态环境失衡,给海岸带生态环境系统带来灾难。 2、水域面积增大。水分蒸发也更多了,雨季延长,水灾正变得越来越频繁。遭受洪水泛滥的机会增大、遭受风暴影响的程度和严重性加大,水库大坝寿命缩短。 3、水温升高可能会给南极半岛和北冰洋的冰雪融化。北极熊和海象将灭绝。 4、许多小岛将无影无踪;将感染疟疾等传染病…… 5、因为还有热力惯性的作用,现有的温室气体还将继续影响我们的生活。 6、温度升高,会影响人的生育,精子的活性随温度升高而降低。
编辑本段如何应对
气候变暖问题,不仅是科学问题、环境问题,而且是能源问题、经济问题和政治问题。2001年到2005年的气候变化及一些气候灾害,迫使人类更广更深地关注气候变暖及其负面影响,更加认识到人类应共同行动,认真应对全球变暖的迫切性。 自从19年召开第一次世界气候大会呼吁保护气候以来,世界各国日益高度重视全球变暖及其影响的问题。气候变化已经成为全球环境与发展问题的重点、国际政治活动的热点和国际减灾应急管理的焦点。随着联合国大会1988年通过保护气候决议,《联合国气候变化框架公约》在1994年生效,19年出台的关于削减温室气体排放的《京都议定书》于2005年2月16日开始生效,国际社会逐步开展保护地球气候的实际行动。 另外,还专门成立了间气候变化专门委员会,它是由世界气象组织和联合国环境署于1988年共同组建的,其主要职责是从科学、影响和经济学的角度评估目前所了解的气候变化情况,以及评估气候变化的各项方案,并根据要求向《联合国气候变化框架公约》缔约方大会提供咨询。 20世纪以来的气候变暖是不争的事实,但目前关于气候变化的原因分析和未来趋势预测还有很多不确定性,例如:关于气候系统的五大圈——大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈和生物圈相互作用的观测和机理研究非常不足,我们还远远没有弄清楚。 地球是人类惟一的共同家园,气候变化及其影响不分国界。充分关注气候变化、全面观测气候变化、科学认识气候变化、积极适应气候变化、共同减缓气候变化,是整个人类的义务和责任。取的具体措施如下: 一是节能和提高能效,开发清洁能源,植树造林,合理使用土地(如退耕还林还草)等;二是改良作物品种,培育和选用抗逆品种,调整粮食产业结构和布局,发展节水农业等;三是加强水管理和调蓄,节约用水,开发空中水,海水淡化等;四是改进公共卫生基础设施,建立气候变化诱发疾病预警系统等;五是加强对海平面上升的监测,修建防护坝堤等。
是.
地球的基本资料
在太阳系九大行星之一,按离太阳由近及远的次序为第三颗。它有一个天然卫星——月球。地球大约有46亿年的历史。不管是地球的整体,还是它的大气、海洋、地壳或内部,从形成以来就始终处于不断变化和运动之中。
地球自转一圈约为23时56分4秒,在地球赤道上的自转线速度为每秒465米。地球绕太阳公转的轨道是椭圆的,与太阳的平均距离为 1亿4千9百57万3000公里,转一周需365.25天,公转平均速度为每秒29.79公里。黄道与赤道交角为23度27分,因为有这个角度,自转和公转运动的结合产生了地球上的昼夜交替且长短不均、四季变化和五带(热带、南北温带和南北寒带)的区分。地球自转的速度是不均匀的,有长期变化、季节性变化和不规则变化。同时,由于日、月、行星的引力作用以及大气、海洋和地球内部物质的各种作用,使地球自转轴在空间和地球本体内的方向都要产生一些变化。
地球赤道半径为6,378,140米,极半径6357公里,赤道周长为40076公里。地球不是正球体,而是扁球体,或者说,更象个梨状的旋转体。人造地球卫星的观测结果表明,地球的赤道也是个椭圆,地球自转产生的惯性离心力使得球形的地球由两极向赤道逐渐膨胀,成为目前的略扁的旋转椭球体形状,极半径比赤道半径约短21公里。地球内部物质分布的不均匀性,进一步造成地球表面形状的不规则性。日、月对地球的引力作用使地球上的海洋、大气产生潮汐现象。
地球的质量为5.6×1027克(或约6×1021吨),平均密度为每立方厘米5.52克。地球上任何质点都受到地球引力和惯性离心力的作用,二者的合力就是重力。重力随高度递增而减小,也随纬度而变化。有些地方还会出现重力异常现象,这反映出地球内部物质分布的不均匀性。地球因受到日、月引潮力的作用,它的重力加速度也有微小的周期变化。
地球可以看作由一系列的同心层组成。地球内部,有核、幔、壳结构。地球外部,有水圈、大气圈,还有磁层,形成了围绕固态地球的外套。磁层和大气圈阻挡着来自空间的紫外线、 X射线、高能粒子和众多的流星对地面的直接轰击。
地球表面积约5亿零960万平方公里,其中十分之七以上为蓝色的海洋所覆盖,湖泊、江河只占地球表面水域很少的部分。地球表面的液态水层,叫做水圈,从形成至今至少已有30亿年。地球的表层由各种岩石和土壤组成,地面崎岖不平,低洼部分被水淹没成为海洋、湖泊;高出水面的陆地则有平原、高山。地球固体表面总垂直起伏约为20公里,它是珠穆朗玛峰顶和马里亚纳海沟之间的高差,它超过大陆地壳平均厚度的一半。洋底像陆地一样不平坦,也不平静。洋底岩石年龄要比陆地年轻得多。陆地上大多数岩石的年龄小于二十几亿年。陆地上到处可以找到沉积岩,说明在远古时期这些地方可能是海洋。地表虽有少量的环形山,但难以找到类似月球、火星和水星那样多的环形山,这是因为地球表面受到外力(水和大气)和内力(地震和火山)的作用,不断风化、侵蚀和瓦解的结果。
地球上部不仅有垂直运动,而且还有更大的水平运动,海洋和大陆的相对位置在地质时期也是变化着的。有科学家认为,地球早先存在两块古大陆——南半球的冈瓦纳古陆和北半球的劳亚古陆。后来由板块运动的巨大力量把原先的大陆块撕开,使各碎块分别逐渐漂移到今天的位置。科学家进而认为全球大地构造是洋底不断扩张的直接结果。
地球最上层约几十公里厚的一圈是强度很大的岩石圈,其下几百公里厚的一层是软流层,强度较小,在长期的应力作用下这一层的物质具有可塑性。岩石圈漂浮在软流圈上。在地球内部能量(原始热量和发射性热)释放时,地内温度和密度的不均匀分布,引起地幔物质的对流运动。地幔对流物质沿着洋底的洋中脊的裂隙向两侧方向运动,不断形成新的洋底。此外,老的洋底不断向外扩张,当它们接近大陆边缘时,在地幔对流向下拖曳力的作用下,插入大陆地壳下面,致使岩石圈发生一系列的构造运动。这种对流作用可使整个洋底在三亿年左右更新一次。岩石圈被一些活动构造带所割裂,分成几个不连续的单元,称为大陆板块。如欧亚板块、美洲板块、非洲板块、太平洋板块、澳洲板块和南极板块。海底的扩张导致大陆板块发生运动。板块的相互挤压造成了巨大的山系,自阿尔卑斯山经过土耳其和高加索,最后到喜马拉雅山的山系正是属于这种情况;也有的地方,两个板块的岩石同时下沉,造成洋底的深渊;此外,板块的运动还造成了火山和地震。
对地球起源和演化问题进行系统的科学研究始于十八世纪中叶,至今已经提出多种学说。现在流行的看法是:地球作为一个行星,远在46亿年以前起源于原始太阳星云。它同其他行星一样,经历了吸积、碰撞这样一些共同的物理演化过程。地球胎形成伊始,温度较低,并无分层结构,只有由于陨石物质的轰击、放射性衰变致热和原始地球的重力收缩,才使地球温度逐渐增加。随着温度的升高,地球内部物质也就具有越来越大的可塑性,且有局部熔融现象。这时,在重力作用下物质分异开始,靠近表面的较重物质逐渐下沉,地球内部较轻的物质逐渐上升,一些重的元素(如液态的铁)沉到地球中心,形成一个密度较大的地核(地震波的观测表明,地球外核是液态的)。物质的对流伴随着大规模的化学分离,最后地球就逐渐形成现今的地壳、地幔和地核等层次。
在地球演化早期,原始大气逃逸殆尽。伴随着物质的重新组合和分化,原先在地球内部的各种气体上升到地表成为第二代大气;后来,因绿色植物的光合作用,进一步发展成为现代大气。另一方面,地球内部温度升高,使内部结晶水汽化。随着地表温度逐渐下降,气态水经过凝结、降雨落到地面形成水圈。约在三、四十亿年前,地球上开始出现单细胞生命,然后逐步进化为各种各样的生物,直到人类这样的高级生物,构成了一个生物圈。
在地球引力作用下,大量气体聚集在地球周围所形成的包层叫大气层。大气随着地球运动;日、月的引力也对它起着潮汐作用。大气层对地面的物理状况和生态环境有决定性的影响。地球大气的质量约占地球总质量的百万分之一。大气密度随高度的增加而下降,大气总质量的90%集中在离地表15公里高度以内, 99.9%在50公里高度以内。在2,000公里高度以上,大气极其稀薄,逐渐向行星际空间过渡,而无明显的上界。
地球大气的密度、 温度、 压力、化学组成等都随高度变化。可以按照大气的温度分布、组成状况、电离程度这些不同参数,对地球大气进行分层。
按大气温度随高度的分布可以分为:
对流层:靠地表的底层大气,对流运动显著。其厚度因纬度、季节以及其他条件而异,在赤道区约16~18公里,中纬度区约10~12公里,两极区约7~8公里。一般来说,夏季厚而冬季薄。对流层与地表联系最密切,受地表状况影响最大,大气中的水汽大部集中于此层,形成云和降水等现象。对流层的上部称为“对流层顶”,厚约几百米到1~2公里。对流层的温度几乎随高度直线下降,到对流层顶时约为零下50摄氏度。
平流层:(又称同温层)由对流层顶到离地表50公里高度的一层,大气主要是平流运动。层内温度随高度增加而略微上升,到约50公里高度处,达到极大值(约零下10~零上20摄氏度)。
中间层:(又称散逸层) 高度在离地表50~85公里的一层,温度随高度增加而下降,到离地表高度85公里的中间层顶,温度接近最小值,约为零下摄氏度。
热层:中间层以上的一层,温度随高度增加而上升,在离地表500公里处,即热层顶,达到1100摄氏度左右。这一层的温度因为大气大量吸收太阳紫外辐射而升高。热层顶以上为外大气层。这里的大气已极稀薄。
按大气的组成状况可以分为两层:离地表约100公里以下是均质层(大气由各种气体混合组成);以上是非均质层。在均质层中离地表10~50公里处,太阳紫外辐射的光化作用产生臭氧,形成臭氧层,这一层的高度大抵与上述平流层相当。在离地表20~30公里处,臭氧浓度最大,不过这部分大气中的臭氧含量仍然不到这一层大气的十万分之一,各种气体依然视为均匀混合的。臭氧层吸收掉危害生命的太阳紫外辐射,使之不能到达地表。
按大气的电离程度可以分为两层:从地表到离地表80公里这一层,大气中的分子和原子都处于中性状态,称为中性层。离地表80~1000公里这一层,大气中的原子在太阳辐射(主要是紫外辐射)作用下电离,成为大量正离子和电子,构成电离层。电离分为4层,这些层的高度和电离情况都随一天中的不同时刻、一年中的不同季节和太阳活动程度而发生变化。许多有趣的天文现象,如极光、流星等都发生在电离层中。电离层还能反射无线电短波,从而使地面上可以实现短波无线电通讯。
近地表大气中78%为氮,21%为氧,其他还有二氧化碳、氩等多种气体成分以及水汽。水汽是大气中最不稳定的组成部分。在夏季湿热处,水汽在大气中的含量可以达到4%;而在冬季干寒处,它的含量可下降到0.01%。除水汽外,离地表 3公里内还有尘埃、花粉、火山灰及流星尘等微粒。地球形成初期的原始大气已不存在,它已全部或大部散逸到空间。后来,由于放射性元素的衰变和所谓“引力致热”,地球处于一种熔化阶段,从而加速了气体从地球内部逸出的过程。地球的引力使这些逸出的大气渐渐积蓄在地球的周围。这种第二代地球大气缺少氧,主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨组成,称为还原大气。后来,主要是绿色植物的光合作用,其次是来自太阳的辐射使水分解为游离氧,从而使还原大气变为以氮和氧为主的氧化大气。有的科学家通过分析赤铁矿中的沉积物,推断出氧存在的时间至少在25亿年以上。从那时起,大气中便含有丰富的游离氧了。
地球是一个非均质体,内部具有分层结构,各层物质的成分、密度、温度各不相同。人们主要通过对地震波来研究地球内部结构。地震波的传播速度与地球内部物质的密度和性质密切相关。在不同性质和状态的介质中,地震波传播速度有显著变化。依据地球内部不同部分的地震波传播速度的资料,可以分析地球内部的结构。分析表明,地球内部存在两个间断面,这两个间断面把地球内部分成三个主要的同心层:地壳、地幔和地核。
地壳又称A层,它的厚度是不均匀的,大陆地壳平均厚度约30多公里(中国青藏高原的地壳厚度可达65公里多),而海洋地壳仅5~8公里。密度为地球平均密度的1/2。大陆地壳上层的成分约在花岗闪长岩和闪长岩之间,下层岩石可能是麻粒岩和闪岩。海洋地壳是橄榄岩。据目前所知,地壳岩石的年龄绝大多数小于20多亿年。这意味着现在地球壳层的岩石不是地球的原始壳层,是以后由地球内部的物质通过火山活动与造山运动而形成的。
地幔的物质密度由近地壳处的每立方厘米3.3克增至近地核处的每立方厘米5.6克,地震波传播的速度也随之增大。地幔分为三层。B、C两层称为上地幔。再往下到2,900公里处称为D层,即下地幔。地幔物质的主要成分可能是同橄榄岩相似的超基性岩。
地核也分为三层。E层是外地核,可能是液体。 F层是外地核和内地核之间的过渡层。G层是内地核,可能是固体的。地核虽只占地球体积的16.2%,但由于它的密度相当高(地核中心物质密度达到每立方厘米13克,压力可能超过370万大气压),根据有些学者计算,它的质量超过地球总质量的31%。地核主要由铁和镍等金属物质构成。
地球内部的温度随深度而上升。根据地震波传播情况得知:地幔是固体状态的,100公里深处的温度已达1300摄氏度,300公里深处的温度是2000摄氏度。据最近估计,地核边缘的温度约4000摄氏度,地心的温度为5500~6000摄氏度。由于地球表层是热的不良导体,来自太阳的巨大热量只有极少一部分能穿透到地下极浅处。因此,地球内部的热能可能主要来源于地球本身,即产生于天然放射性元素的衰变。
地球的重力加速度也随深度而变化。一般认为,从地表到地下2900公里深处,重力大致随深度而增加,在2900公里处重力达到最高值,从这里再到地心,重力急剧减小,到地心为0。
地球不停地绕自转轴自西向东自转,各种天体东升西落的现象就是地球自转的反映。地球自转是最早用来作为计量时间的基准(见时间及其计量),这就形成了通常所用的时间单位——日。二十世纪以来,天文学的一项重要发现,是确认地球自转速度是不均匀的,从而动摇了以地球自转作为计量时间的传统观念,出现了历书时和原子时。到目前为止,人们发现地球自转速度有三种变化:长期减慢、不规则变化和周期变化。
地球自转的长期减慢,使日长在一个世纪内大约增长1~2毫秒,使以地球自转周期为基准所计量的时间,二千年来累计慢了两个多小时。地球自转的长期减慢,可以通过对月球、太阳和行星的观测资料以及古代日月食资料的分析加以确认。通过对古珊瑚化石生长线的研究,可以知道地质时期地球自转的情况。例如,人们发现在泥盆纪中期,即3亿7千万年以前,每年约有400天左右,这与天文论证的地球自转长期减慢的量级是一致的。引起地球自转的长期减慢的主要原因,可能是潮汐摩擦。潮汐摩擦引起地球自转角动量减少,同时使月球离地球越来越远,进而使月球绕地球公转的周期变长。这种潮汐摩擦作用主要发生在浅海地区。另外,地球半径的胀缩,地核增生,地核与地幔之间的耦合也可能会引起地球自转的长期变化。
地球自转速度除长期减慢外,还存在着时快时慢的不规则变化。这种不规则变化同样可以在月球、太阳和行星的观测资料以及天文测时的资料中得到证实。根据变化的情况,大致可以分为三种:几十年或更长的一段时间内的相对变化;几年到十年的时间内的相对变化;几星期到几个月的时间内的相对变化。前两种变化相对来说比较平稳,而最后一种变化是相当剧烈的。产生这些不规则变化的机制,目前尚无定论。比较平稳的变化可能是由于地幔与地核之间的角动量交换或海平面和冰川的变化引起的;而比较剧烈的变化可能是由于风的作用引起的。
地球自转速度季节性的周期变化是在二十世纪三十年代发现的。除春天变慢和秋天变快的周年变化外,还有半年周期的变化。这些变化的振幅和位相,相对来说,比较稳定。相应的物理机制也研究得比较成熟,看法比较一致。周年变化的振幅约为20~25毫秒,主要是由风的季节性变化引起的。半年变化的振幅约为 9毫秒,主要是由太阳潮汐引起的。由于天文测时精度的不断提高,在六十年代末,从观测资料中求得了地球自转速度的一些微小的短周期变化,其周期主要是一个月和半个月,振幅的量级只有1毫秒左右,这主要是由月球潮汐引起的。
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