1.史料研究与全新世气候环境

2.自然驱动力因素影响下未来若干年气候环境的演变

3.2023年处暑后还热吗

4.全球气候变暖最早是从什么时候开始的?

5.地球气温持续上升,后果是什么?如何解决?

6.全球变暖对气候的影响

7.获得天气资料的方法

8.请问 哪里可以查全国各省会城市的年平均气温,求详细说明

天气预报历史温度_历史天气温度曲线分析

在全球气候变暖的背景下,在东莞快速发展的过程中,东莞本地气候已悄然发生了变化。近五十年来的气象资料分析表明,东莞气候已呈现出气温升高、湿度降低、日照减少、能见度下降的趋势,从而导致了极端天气气候频繁发生,大暴雨、强雷暴、高温、灰霾等灾害天气多次出现,“秋老虎”和暖冬天气越来越明显。2003年的台风“杜鹃”造成我市3人死亡,30人受伤;2006年7月14~17日的持续性暴雨过程,造成了超过10亿元的经济损失。气候变化已在悄然改变东莞的自然生态系统,影响我市公共安全、人们的健康和社会经济发展,有必要对此引起高度重视,取综合措施以减缓和适应气候变化的影响。

东莞气候变化特征

随着东莞社会经济的高速发展,城市规模的迅速扩大,东莞的地表性质发生了改变,大量的水泥和柏油路面,以及各种建筑墙面等,有效地吸收了大量太阳辐射,地表含水量也随之减少。随着东莞人口、工厂、车辆的增加,各种燃料的燃烧增多,空气中的粉尘也越来越多,这对于吸收环境中热辐射的能量也非常有利。东莞市的城市热岛效应已经呈现出来,主要表现如下:

1. 平均气温升高

从历年平均气温变化曲线可以看到,在80年代以前,东莞年平均气温变化缓慢,而80年代以后气温呈现明显上升趋势,已经连续18年偏暖,特别是进入90 年代以后,气温升高更为显著。从1957年开始有历史纪录以来,年平均气温最高的20个年份之中,有19年出现在1987年以后。2002 年平均气温高达23.6℃,为历史最高记录。

2. 相对湿度降低

平均相对湿度由1959~1985年的76.5%下降到1986~2006年的73.6%,下降了2.9个百分点,下降幅度最大出现在80年代中期以后。年平均相对湿度最大值为80%,出现在1959年,最小值为71%,出现在1995年。

3. 日照时数减少

年平均日照时数由1963~1969年的2161小时减少到1985~2006年的1910小时,减少了251个小时。年日照时数最大值为2320.8小时,出现在1963年,最小值为1558.1小时,出现在19年。

4. 能见度下降

从历年平均能见度变化曲线可以看到,80年代以前能见度几乎都在18公里以上,而进入80年代以后,能见度迅速下降,2006年平均能见度下降到9.3公里,为历年最低。

气候变化对东莞的影响

1. 极端异常天气增多

在全球变暖的背景下,东莞极端异常天气增多。东莞已经连续20年出现暖冬,高温(大于35℃)天气也显著增多,“秋老虎”现象明显。强降水和强雷暴增多,造成的社会经济损失越来越大。灰霾现象日趋严重,能见度降低。

1.1 东莞连续20年出现暖冬

从历年冬季(12-2月)平均气温变化曲线可以看到,80年代中期以前,冬季气温变化平缓,80年代中期以后,冬季气温呈现明显上升的趋势,我市已经连续20年出现暖冬。

除了暖冬以外,我市高温(大于35℃)天气也显著增多。从历年高温天数的变化曲线可以看到,80年代中期以前,每年高温天数一般在10天以下,从80年代中期开始,高温天数急剧增加,一共有16个年份高温天数大于10天,都出现在1986年以后。

我市“秋老虎”现象也越来越明显。从80年代开始,历年10~11月(秋季)平均气温呈现逐年上升趋势,一共有9个年份平均气温超过23℃,都出现在1990年以后。

1.2. 强降水和强雷暴增多,造成的社会经济损失越来越大

最近几年的资料分析表明,东莞的强降水和强雷暴增多,造成的社会经济损失越来越大。2005年5月25日,莞城地区出现局部性大暴雨,03~04时一个小时的雨量达109.3毫米,刷新了东莞有气象记录以来1小时雨量的历史最高纪录,造成局部地方严重内涝;2006年7月14~17日我市出现持续性暴雨过程,石龙自动气象站录得日最大雨量达到399.6毫米,为有历史纪录以来的第二高值,这次暴雨过程造成了超过10亿元的经济损失,寒溪河内涝严重。高温天气增多,导致雷暴强度增加,强雷暴频繁发生,致使一些建筑物以及电子设备遭雷击,造成较大经济损失,每年都有人员因雷击死亡。

2006年5月21-22日我市大暴雨,寮步广场前一辆货车被淹在隧道里,仅露出车顶

1.3. 灰霾现象日趋严重

随着东莞城市规模的扩大,工业快速发展,人口和汽车增多,城市污染进一步加剧,灰霾天数也明显增多。

1957到1989年的33年里一共只出现了12天灰霾天气,而90年代灰霾天数已经达到25天,进入2003年后,灰霾天数急剧增加,2003年灰霾天数为121天,此后年灰霾天数就一直超过120天,到2006年达到最多,为192天。伴随着灰霾现象的日趋严重,我市能见度逐年下降,到2006年平均能见度只有9.3公里,为有历史以来的最低值。

2. 影响天气气候的因素更加复杂

影响天气气候的因素本身就很复杂,它是由大气圈、水圈、冰雪圈、岩石圈、生物圈这个综合系统中各种因子相互作用而造成。由于人类活动排放大量温室气体,使得影响天气气候的因素更加复杂,异常灾害天气频繁出现。以东莞近几年的天气气候为例:2004-2005年出现秋冬春的连续大旱,为近年罕见;2006年雨量达到2412.4毫米,为有历史纪录以来雨量最多的一年;2006年9月上半月我市出现四场暴雨,其中有三场大暴雨,总降雨量达到了506.6毫米,为历史同期最大值;2006年11月份雷暴日数达到4天之多,为历史同期最大值。这些小概率的预报是目前科学理论和技术的难点。

3. 气候变化对社会经济的影响

气候变化造成的影响是渐进的,但却是不可逆转的,它虽然不像一次灾害天气过程造成的危害那么直接,但它给自然生态系统和社会经济带来的却是难以承受、持久的严重影响。目前我市的气候监测系统正在建设之中,气候变化与各行业的相互影响研究还有待加强。从国内外监测数据和我们现有的资料评估分析已初步表明,气候变暖造成海平面升高、气候带北移、物种分布改变、病虫害增多、新不断产生等等,同时气候变暖也使灾害天气频繁发生,旱涝增多,冷暖加剧,天气更加恶劣,直接影响着社会公共安全、人类健康和经济发展,包括交通、环境、健康、能源、水、城市规划、保险、农业等各行业。

3.1. 对交通的影响

交通受到暴雨、雷暴、大风、灰霾、雾、高温等气象条件的影响。如暴雨使地面打滑、积水,冲跨路基,产生低能见度,容易造成交通事故。英国曾统计过,雨雪天气交通事故比晴天要多25%;在美国每年680万起交通事故中,20%发生在雨、雪或冰雪的恶劣气象条件下。夏季高温引起路面温度升高,也容易造成机动车爆胎,导致车毁人亡事故。大雾影响视程,也容易造成交通事故。以东莞为例,2006年7月14~17日我市出现持续性暴雨过程,东部快速路被淹没,导致交通中断。特别是随着我市高等级路的长度、密度和车辆增长率、数量都已跃居全省前列,交通气象安全已经成为越来越重要的工作。

3.2. 对环境健康的影响

气候变暖加剧昆虫对传染性疾病的传播,疟疾、猩红热、黄疸、脑炎等恶性传染疾病的发病率提高。最不可忽视的是,气候变化造成部分旧物种灭绝的同时,也必然产生出新的物种,物种的变化可能打破、细菌、和敏感原的现有格局,产生新的变种,带来的另一种危险是可能激活某种新。世界卫生组织一份研究报告证实,至少有30种新的传染病在过去20年里出现。在人类活动的进程中,新的在今后还将不断地被发现,对人类健康造成严重的威胁。2003年爆发的SARS就是最好的例证。

灰霾天气增多,空气中有害的颗粒物也增多,可直接或诱发呼吸道、肠胃等疾病,滋生各种、细菌。日照减少又使佝偻病增多,对人们健康造成直接影响。

3.3. 对能源水的影响

气候变暖导致高温、干旱、大风、暴雨等极端异常天气增多,社会经济发展与居民生活所需能耗进一步加大,供电、供油、供水矛盾更加突出。

近年来,随着社会经济的高速发展,东莞年用电量一直位排在广东省第一位,供电形式非常紧张。据调查,我市用电峰值一般出现在6月、7月和8月,而2月份用电量最少。我市一般6月下旬开始受副高控制,高温天气增多,用电量也逐渐增加。

气候变暖也使能源消耗进一步加大,汽车用油量增多,近年几度出现的汽车用油紧张的局面就是一个例证。

高温天气的增多,也使城市的需水量进一步加大。据统计,东莞人均水量只有322立方米,不仅低于每人1750立方米的国际用水紧张线,而且低于500立方米的严重缺水线,与广东省人均水占有量2594立方米也有很大差距。随着社会经济的高速发展、城市化进程的不断加快,东莞的供水形势依然比较严峻。

东莞空中水非常丰富,如果以年均1770毫米降水量计算,每年来自空中的水就达到近44亿立方米,相当于一个大型水库储水,如何利用一些设施引导收集处理雨水加以利用,也是一个具有生态和经济效益的举措。

3.4. 对城市规划建设的影响

在东莞建设生态绿城的过程中,城市规划与气象更是密不可分。首先是城市热岛效应导致气温升高,而水景和绿化能有效的降低温度,因此城市规划建设需充分考虑绿地面积,即城市的发展与大气环境影响的分析。其二,城市的功能区规划与环境适宜性的分析,如城市主导风是什么,有污染的产业不适宜规划在上风方;如果某地域风速较大,则有利于污染的扩散,较适宜作为产业发展带。其三,城市建设是否能适应已经产生的气候变化及带来的恶劣天气的影响,如越来越多的强降雨对城市道路和排洪系统的影响,强雷暴对电子设备、高楼建筑的影响等。

3.5. 对保险业的影响

气候对保险的影响主要集中在4月到9月汛期期间,一般是由雷击、大风、台风、暴雨以及因暴雨引起的突然性塌方造成。随着大暴雨、强雷暴、灰霾等灾害性天气的越来越频繁,特别是对天气敏感的一些产业,保险业的风险也有所增加。据平安保险公司和人保财险公司统计:2006年财产损失赔偿主要因暴雨引起,尤其是7.16大暴雨,仅此一场暴雨平安保险就支付了一千多万元。2006年因需保险理赔到气象局开气象证明210人次。

3.6. 对农业和林业的影响

气候变暖也会对东莞的种植业、水产养殖业等带来直接或间接的影响。例如:日照减少,可以减缓农作物的生长;暴雨引发洪涝,使农作物受灾严重,鱼塘淹没;气温偏高,使花期提前,农业病虫害增多。以东莞拳头产品荔枝和香蕉为例,长时间的低温、高温、阴雨、大雾以及酸雨对其生长非常不利。

史料研究与全新世气候环境

竺可桢(1890—14年)

我国卓越的科学家和教育家,当代著名的地理学家和气象学家,中国近代地理学的奠基人。建国前他先后执教于武昌高等师范学校、东南大学和中央大学,1928年任中央研究院气象研究所所长,1936年出任浙江大学校长直至1949年奉命北上筹建中国科学院。中华人民共和国诞生后,他担任中国科学院第一任副院长,同时担任中国科学技术协会副,中国气象学会理事长、名誉理事长,中国地理学会理事长等职。他还当选为历届全国人民代表大会常务委员会委员,并于1962年光荣地参加了中国***。他为发展我国科学和教育事业,奋斗了半个多世纪,真正做到了鞠躬尽,呕心呖血,他不愧是我国近代科学家、教育家的一面旗帜,气象学界、地理学界的一代宗师。

竺可桢字藕舫,浙江省绍兴市人。于1890年出生在东关镇一个普通家庭里。他的大哥是一位从事语文教学的秀才。在家庭的影响下,他从小就在私塾里读书,学习十分勤苦。中学阶段,读书于上海澄衷学堂和复旦公学,因嫌复旦学风太差退学,后到唐山路矿学堂读书。由于他学习努力,成绩卓著,五次考试都名列全班第一。1910年他以优异的成绩考取了公费留学生,赴美国伊利诺斯大学学习农学。后又转入哈佛大学地学系专攻气象。哈佛大学求实崇新、自由探讨的学风,给他深刻影响。1918年他以台风研究的优秀论文获得了博士学位,时年28岁。他怀着“科学救国”的理想,回到了祖国,先后执教于武昌高等师范学校和南京高等师范学校。1920年他受聘担任南京高师地学教授,次年,学校改称东南大学,在竺可桢主持下,建立了地学系,下设地理、气象、地质、矿物四个专业,并新任系主任。这是我国高校建立地学系之始。1927年学校又改名中央大学。在此期间,他一面担任地理系主任,主持日常行政工作;一面教授地学通论。气候学,气象学等课程,培养了我国第一批气象学和地理学研究及教育人才。张宝堃、吕炯、黄厦千、沈孝凰、胡焕庸等,都是这个时期培养出来的优秀学者。他还积极参加中国科学社,做了大量宣传工作。

在东南大学任教期间,他积极筹建校南农场气象测候所。1922年他主持购买了各种仪器设备,定期观测温度、湿度、气压、雨量、日照等项目。逐月发行南京气候报告。这是我国自建和创办气象事业的起点和标志。

1927年北代胜利,筹建中央研究院,下设观象台筹备委员会,分设天文、气象两研究所,担任中国气象学会副会长的竺可桢,又被任命为气象研究所所长。这时的气象研究所,既是全国的气象学术研究单位,又是领导全国气象事业建设的国家机构。竺可桢白手起家,克服了重重困难,努力发展我国气象事业,他首先领导了中国气象台站网的建设,提出了《全国设立气象测候所书》在十年的时间内,全国建立气台10处,测候处150处,雨量测候所1000处。在气象所成立的当年,就首先建成了南京北极阁气象台,这是我国近代气象科学事业的发祥地,也是当时中国气象科学研究中心和业务指导中心。在此期间,还开展了天气预报业务,拟订了《气象观测实施规程》,统一了观测时制、电码型式、风力等级标准、天气现象的编码等,开展了气象资料整编的出版业务。先后出版了《中国之雨量》、《中国之温度》、《中国气候资料》以及《气象月报》、《气象季刊》、《气象年报》等。1934年他发起成立中国地理学会。

1936年4月,他担任浙江大学校长,历时13年。他以“求是”为校训,明确提出中国的大学,必须培养“合乎今日的需要”的“有用的专门人才”的进步主张,抗日战争爆发后,他团结全校师生,携带图书仪器,先后经浙江建德,江西吉安、泰和,广西宜山等地,于1939年底迁至贵州省遵义和湄潭。在极端艰苦的条件下,他一面组织师生上课,一面以实际行动支援抗战,并为当地群众服务。在民主爱国的中,他始终站在进步学生一面,保护浙大师生的爱国正义行动。办学中,他十分重视学生的入学教育和毕业教育,注意培养学生坚实的基础理论和广博的知识,注重学生的实践训和智能培养,注重师资队伍的建设。

1949年4月杭州解放前夕,竺可桢领导浙大师生,积极准备迎接解放。同时电告国民党,坚决拒绝迁往台湾。他一个人隐居上海,闭户谢客,迎接解放。解放后,他高兴地出席了全国人民政治协商会议,积极投身新中国的建设。新中国成立后,竺可桢被任命为中国科学院副院长,同时兼任中国科学院生物学地学部主任、综合考察委员会主任、中国地理学会理事长、中国气象学会名誉理事长、全国科学技术协会副等职务。还被选为历届人民代表大会代表、人大常委会委员。

作为新中国地学界的组织者和教育家,他倡导建立了许多新的研究机构,并培养了大批地学骨干力量。强调地理学一定要摆脱单纯描述,用最新的科学成果和仪器设备,进行定位观测,建立实验室,用现代化的工作方法,综合运用生物、物理、化学、数学等基础科学方面最新的理论来进行研究论证。

竺可桢于1956年领导创建了中国科学院综合考察委员会,并一直兼任主任职务。他多次指出:要合理开发自然,发展国民经济,必须进行大规模的综合考察工作。综合考察应为国家和地方编制国民经济提供科学依据。其任务首先是调查自然条件和自然的基本特征与数量、质量,并在此基础上提出自然开发利用与治理保护的科学方案。早在解放初期,他就急国家之所急,积极投身于海南岛、雷州半岛和广西南部以发展橡胶为目的的地理调查研究工作。1951年又组织筹建了西藏工作队。为治理黄河,他主持组织了黄河中游水土保持综合考察队。此后,中科院专门成立了综合考察委员会,组织开展了四项重大考察任务。其一是西藏高原和康滇横断山区研究;其二是新疆、青海、甘肃、内蒙古地区的考察研究;其三是热带地区特种生物的研究;其四是主要河流水利的考察研究。在他的支持下。仅 1956—1957年两年间,就先后建立了6个综合考察队。它们是:黑龙江综合考察队,新疆综合考察队,华南与云南热带生物综合考察队。长江、黄河流域土壤调查队,柴达木盐湖科学考察队等。此外,还组织了治沙考察队,南水北调考察队等。到他去世时为止,在他领导下,中科院先后组织了25年规模不同的综合考察队,参加工作的达100多个单位,1万多人次。积累了大批珍贵资料,取得了丰硕科研成果。

作为卓越地理学家和地理教育家的竺可桢,不仅创建了我国最早的地理系,培养了一大批地理科学专门人才,而且在许多地理学重大领域和重大问题上,提出了创造性意见。他认为:地理学是经济建设事业中的基础科学,是研究现代地面环境的科学。因而应着重研究现代地表面的岩石圈、水圈、气圈与人类的相互作用,研究地球外壳结构及其组成部分的发生、发展、分布和各组成部分之间相互制约、相互转换的科学。我国的地理学,正是沿着这一方向健康发展的,在地理学研究方法方面,他十分重视地域分异规律的研究,早在1929年他就发表了《中国气候区域论》,开创了这方面研的先例。1958年他发表了《中国亚热带》一文,指出:不应将热带北界移至南岭,也不应将华北各地、东北南部和新疆南部都划归亚热带。他说:亚热带的气候可以这样规定:即冬日微寒,足使喜热的热带作物不能良好生长。每年冬季,虽有冰雪,但无霜期在八个月以上。作物一年可以有两造收获。他不仅提出了划分的标准,同时明确指出了亚热带的北界和南界。他的见解,得到学术界的公认。

竺可桢在气象气候学研究中的成就,引起了国内外学术界的高度重视。他早年就从事台风和东亚季风的研究,在气候变迁领域的研究中,更有着卓越的贡献。他持之以恒,锲而不舍,数十年如一日,研究了大量经、史、子、集,及中外文献,研究中国和世界历史时期的气候变迁。1961年他撰写了《历史时代世界气候的波动》,12年他又发表了《中国近五千年来气候变迁初步研究》等学术论文。前者依据北冰洋海冰衰减、苏联冻土带南界北移、世界高山冰川后退、海面上升等有关文献资料记述的地理现象,证明了二十世纪气候逐步转暖,并由此追溯了历史时期和第四纪世界气候、各国水旱寒暖转变波动的历程,发现十七世纪后半期长江下游的寒冷时期与西欧的“小冰期”相一致。最后指出:太阳辐射强度的变化,可能是引起气候波动的一个重要原因。从而为历史气候的研究提供了新的论据。后一篇论文,可说是他数十年深入研究历史气候的心血的结晶,是一项震动国内外的重大学术成就,他充分利用了我国古代典籍与方志的记载,以及考古的成果、物候观测和仪器记录资料,进行去粗取精、去伪存真的研究,得出了令人信服的结论。文章指出:从仰韶文化到安阳殷墟的二千年间,黄河流域的年平均温度大致比现在高2℃,一月温度约3—5℃;此后的一系列冷暖变动,幅度大致在1—2℃,每次波的周期,历时约400年至800年;历史上的几次低温出现于公元前 1000年、公元400年、1200年和1700年;在每一400年至800年的周期中,又有周期为50—100年的小循不,温度变动的幅度0.5— 1℃;气候的历史波动是世界性的,但每一最冷时期,似乎都是先从东亚太平洋沿岸出现,而后波及欧洲与非洲的大西洋沿岸。大变动的原因主要受太阳辐射的控制,小变动的原则与大气环流活动有关。这项研究,博大精深,严谨缜密,为学术界树立了光辉的榜样,受到国内外学者的高度赞扬。我国历史地理学家谭其骧: “每读一遍使我觉得此文功夫之深,分量之重,为多年所少见的作品,理应侧身于世界名著之林。”日本气候学家吉野正敏说:“在气候学的历史中,竺可桢起了巨大的作用。……经过半个世纪到今天,他所发表的论文,仍然走在学术界的前面。”

在气象科学研究中,竺可桢一向十分重视气象气候与生产及人类生活的联系。早在1922年,他就发表过《气象学与农业之关系》的学术论文。1964年他又发表了《中国气候特点及其粮食作物生产的关系》,他运用植物学的原理,以太阳辐射总量、温度、雨量三个气候要素为依据,分析了我国气候的特点,气候与农作物生产的关系,论述了我国粮食作物在各地区发展的潜力及限度,为改革栽培制度提出了方向性的意见。这篇论文,受到学术界的高度重视,竺可桢也因之受到的接见。

竺可桢又是我国物候学研究的创始者。他从1921年起就观察记录物候。1963年和宛敏渭合著《物候学》出版。内容丰富,文字通俗,,普及了物候学知识,提倡因地制宜,利用物候规律安排农事活动。此书一出就迅速销售一空。

竺可桢热爱中国***,热爱社会主义事业,1962年6月他以七十二岁高龄,光荣地参加了中国***,实现了他多年的夙愿。他品德高尚,大公无私,严以律己,宽以待人;他治学严谨,精益求精,持之以恒,实事求是;他关心青年,奖掖后进,待人诚恳,平易近人;他工作深入,认真细致,鞠躬尽瘁,艰苦奋斗;他坚持原则,追求真理,不畏强御,刚直不阿;他勤奋好学,联系实际,锲尔不舍,始终如一。他不仅在创建近代地理学和气象气候学方面做出了卓越贡献,他追求真理、公而忘私的精神,他的治学态度和工作态度,也为青年一代树立了光辉的榜样。

竺可桢也是我国现代物候学发展的推动者,物候学是他呕心沥血做出了重要贡献的领域之一。我国现代物候学的每一成就都是和他的工作分不开的。

他是我国现代物候观测网的倡导者和组织者。组织起统一的、严格的物候观测网,是现代物候学发展的重要标志。早在1931年的《论新月令》一文里,竺可桢在总结了我国古代物候方面的成就后,就倡议应用新方法开展物候观测。在他的推动下,从1934 年起,前中央研究院气象研究所便选定了21种植物、9种动物、几种水文气象现象和差不多全部农作物,委托各地的农事试验场进行观测,这是我国最早的有组织的物候观测。现在保留有1934—1940年的7年记录,由于抗战期间不少地方停测,其中仅有1934—1936年的记录比较完整。比较正规和连续的观测是从解放后开始的。1953年开始冬小麦的物候观测工作,继而又进行了棉花、水稻的物候观测。1957年起把农作物物候的观测工作推向了全国。1961 年,在竺可桢的指导下,由中国科学院地理研究所主持建立了全国物候观测网,制定了物候观测方法(草案),确定国内共同物候观测种类:木本植物33种、草本植物2种、动物11种。可惜1966—11年中,多数单位中断了观测,直至12年才得以恢复。近年,国家气象局所属的各农业气象试验站也开始了物候观测。观测资料已陆续出版,第一期年报的命名和内容,都是竺可桢亲自审定过的。

他还带头撰写物候专著,普及物候知识。1963年出版、13年增订重印的《物候学》一书,是竺可桢多年研究物候的结晶。他结合我国的实际,系统地介绍了物候学的基本原理,我国古代的物候知识,世界各国物候学的发展,物候学的基本定律,利用物候预告农时的方法等。13年重印本中增加的“一年中生物物候推移的原动力”一章中他应用唯物辩证法,阐释了物候变化的内外因素及其联系;由于物候变化原因的复杂性,他提出应从生理学、遗传学等方面探索其奥秘。他还认为,物候工作是群众性的工作,希望能在农村广泛开展起来。全书深入浅出,通俗易懂,具有较高的科学性、知识性。他的《中国五千年来气候变迁的初步研究》一文,大量引用了古物候资料和用了物候学分析方法。日本气候学家吉野正敏评介该文时,说:“在气候学的历史中,竺可桢起了巨大的作用……经过半个世纪到今天,他所发表的论文,仍然走在学术界的前面。

自然驱动力因素影响下未来若干年气候环境的演变

7.8.4.1 重大历史与全新世气候环境

刘东生、丁梦麟等依据史书记载“阪泉之战”、“涿鹿之战”、“禹伐三苗”等资料,对全新世气候的变化进行了研究。

(1)“阪泉之战”、“涿鹿之战”与全新世气候环境的变化

上述全新世中期的暖期气候环境,尤其是期间鼎盛的大暖期气候环境,大气降水量增加、冰川大幅消融、海平面上升。据N.Morner(16)研究结果,全新世中期其鼎盛时期,全球海平面比现在高出约2m,中国东部滨海平原普遍遭受海侵,称之为黄骅海侵。天津、黄骅、利津等均被淹没,渤海湾一带海侵达天津以西乃至白洋淀西一带,东部平原成为一片泽国。

这时期生活在东部平原的黄帝、蚩尤帝等各部落,正面临着洪水的劫难,生存环境变得严重恶化,迫使他们的族民须向西方的黄土高原迁徙,或是就地向山林、高地转移才能安然生存。

古史传说的“阪泉之战”与“涿鹿之战”史书多有记载,史学界也比较认定,“阪泉之战”在前,“涿鹿之战”在后,这是五帝之始一系列征战中的两次最为著名的战役,位于河北西北部的涿鹿、怀来一带。

“阪泉之战”,系黄帝与炎帝一战,黄帝由东部平原即一级阶梯向西迁徙,进入黄土高原即二级阶梯,与生活在那里的炎帝部落进行的一次大规模的战争,并形成了黄土高原各部落联盟的雏形。

在北方,原本生活在滨海地带的东夷族,由其首领蚩尤率领族民也由一级阶梯向二级阶梯的黄土高原开始大规模的迁徙,与炎、黄二帝在河北涿鹿一带展开了殊死的“涿鹿之战”,以蚩尤被擒杀,而被融合。

苗族亦以蚩尤为始祖,古歌中记述,从前的“五支奶”、六支祖都“居住在东方,挨近在海边,天水相连接”。后来“经历万般苦,迁徙到西方”。

东夷族、苗族长期定居生活在东方,即东部平原一级阶梯,原本生产力水平胜过黄土高原华夏氏族一筹,向西进入黄土高原,从一级阶梯向二级阶梯——黄土高原的迁徙,付出如此惨重的代价,一定有着关乎族民生存的根本性原因。从第四纪气候环境的波动变化研究的结果来看,刘东生、丁梦麟等认为,这个根本性的原因很有可能就是全新世中期的暖期气候环境,尤其是鼎盛的大暖期气候环境使得气温升高、降雨增加、冰川消融、海平面上升造成大范围灾难性水害所致。

安芷生等(1990)在《最近2万年来中国古环境变迁的基本特征》一文中也提出全新世距今9~5ka为温暖多雨期。施雅风等(1992)在《中国全新世大暖期气候与环境的基本特征》一文中,也指出中国全新世距今8.5~3ka为大暖期气候,其中距今7.2~6ka为稳定的暖湿鼎盛期阶段。

近年来,在湖南澧县彭头山和河南平原西部舞阳发现的距今9~8ka的稻作遗存都突然中断消失,直到距今5~4ka才又重新再现,不失为佐证。

(2)“禹伐三苗”与全新世气候环境的变化

当全新世晚期,距今约4ka前后寒冷气候开始来临,海平面逐渐后退,这可由后退过程中有4次停顿遗留下4道贝壳堤得到佐证。这时候上述情况发生截然相反的变化,中国古文明则由二级阶梯——黄土高原,转回向一级阶梯的东部平原区迅猛扩展,导致“禹伐三苗”战争的爆发(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

三苗族的原住地,一般根据史载“昔者三苗之居,左彭蠡之波,右有洞庭之水,文山在其南,而衡山在其北”,解释为在长江中游江汉平原一带,是以衡山认作南岳衡山(今湖南衡山县北),这可以说是狭义的三苗族所在地(谭其骧,1998)。

广义的三苗族居地,是以衡山但不是指南岳衡山,而是指古有衡山之称的河南平原地区的西部伏牛山、外方山。即三苗族的活动范围,由江汉平原向西北伸延至河南南部及西部的南阳盆地和嵩山地区,并进入秦岭东南丹水-汉江流域,使原本仰韶文化吸收了长江中游屈家岭文化,这方面得到了考古学文化的证实(李学勤,王宇信,等,19;李学勤,江林昌,2001)。

这就表明狭义的三苗居地——江汉平原地带,是其祖居地;广义的三苗活动范围,则向西北方延伸达到黄土高原东南部,应该是在仰韶文化晚期受全新世大暖期洪水灾害时向西北方、向黄土高原二级阶梯迁徙留居的地区。

“禹伐三苗”就是由黄土高原南下直插三苗的心脏——江汉平原,灭三苗国,并进而巡狩长江下游直至会稽的一场长时期大规模的战争。

尧舜禹时期都有伐三苗的战争,其三苗族的活动区在黄土高原的东南边缘,即河南嵩山周边地带,与鲧禹的封地嵩山之北伊洛河一带相交接,并始终未能融合。在帝尧时曾有丹水之战,并追击迫使其一支向西一直逃亡到敦煌一带,史称“窜(迁)三苗于三危”,“黑水之北,有人有翼,名曰苗民”(刘东生,丁梦麟,2004)。

尧舜时,三苗族开始受到来自黄土高原华夏族的追击,渐渐南迁,到禹伐三苗则是直逼江汉平原,被华夏族融合。

从伊洛河流域、中岳嵩山周围,南下淅川河、湍河、唐河、向河流域,由南阳盆地,逐汉水南下,直到长江之滨,散布在广阔地域上的座座废弃遗址,显示出河南龙山文化取代长江中游石家河文化的景象,犹如古道上的驿站,既标识出禹伐三苗的进军方向(李学勤,江林昌,2001),也标志着华夏族由黄土高原二级阶梯向东部平原一级阶梯战略性迁徙的胜利。以湖北天门石家河城址为代表的石家河文化,是迄今所知龙山时期规模最大的城址,面积达100多万平方米,一般认为此即三苗或三苗国之都,不仅很大的城垣内大面积建筑废弃,而且从长江中游屈家岭文化继承下来的与中原龙山文化有异的特征消失,呈现出中原龙山文化对石家河文化的取代,这一考古文化的巨变正是“禹伐三苗”历史的真实写照(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

“帝禹东巡狩,至于会稽而崩”,则是禹乘伐三苗胜利的战功,进而展开对长江下游地区东夷或九夷族的一次和平方式的大融合,标志由二级阶梯黄土高原向东部平原一级阶梯第一次大转移的开始(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

“禹伐三苗”的年代,根据新近“夏商周断代工程”的综合研究资料,夏王朝由禹启父子所建立,夏代开始年代为公元前2071年,是禹在位的20a后(禹在位共45a,即从禹在位中期算起)。则“禹伐三苗”应从公元前2071年再加上35a,当为公元前2106年(李学勤,江林昌,2001)。其时,正值距今4ka前后的一次寒冷时期。而这时期,东部平原一级阶梯相对西部黄土高原二级阶梯地区的人类生存环境要好一些。因此,爆发“禹伐三苗”的战争也就在所难免了。

第四纪气候环境演变研究表明,当全新世大暖期过后,于距今4ka前后有一次新的降温,并具有全球性特征(吴文祥等,2001;许靖华,1988)。这次降温和干旱是世界上许多地区全新世人类演化史上的重要转折点,也是导致古埃及、两河流域和印度河流域等地区世界古文明衰落的主要原因。在中国,这次降温导致中原周围地区五大新石器文化的衰落和终结,加速和促进中原地区以夏朝文明建立为标志的华夏文明的诞生(吴文祥,等,2001)。

古史传说的“大禹治水”之所以取得成功,恐与这次全球性降温和干旱有关。大禹治水是在公元前22世纪,即舜执政时,禹在“试用期”所建立的功绩。其时距全新世大暖期的大洪水相去已远,而距今4ka前后的寒冷期已近,即已进入这次全球性的降温和干旱少雨时期,因此大禹治水13年的水情,现在看来只是寻常年份的水灾,这可能就是大禹治水取得成功的重要背景条件(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

从“涿鹿之战”至“禹伐三苗”,由暖(温暖期)到冷(寒冷期),“一上”即由一级阶梯进到二级阶梯;“一下”即由二级阶梯走向一级阶梯,是全新世气候环境变化使然,是重大历史与气候环境变化的真实契合,是第四纪距今2.6Ma以来数十次气候冷(冰期)—暖(间冰期)波动变化中的一次颤动的再现(刘东生,丁梦麟,等,2004)。

全新世气候波动变化与中国重大历史的契合情况,详见表7.1。

7.8.4.2 古气候文献记录与全新世挽近时期气候的变化

竺可桢(13)从我国历史文献中大量的古气候记录着手,对全新世后半期的气候变化进行了研究。他认为过去5ka中总共有4个寒冷期与温暖期交替出现。王邨(1987)则研究了同期气候干湿变化的状况(图7.4),主要结论如下:

1)第1温暖期(公元前3000~1100年),相当于仰韶文化时代至安阳殷墟文化时代。在西安半坡仰韶文化遗址中,出土了獐和竹鼠等喜暖湿动物骨骼,这些动物目前只生活在长江流域。山东历城县两城镇龙山文化遗址曾出土炭化的竹子,表明竹类曾分布到了黄河流域(北纬35°25′)。安阳殷墟亦发现有犀牛、象、貘、水牛、四不像鹿、獐、竹鼠等亚热带动物的存在,其14C年龄为3340±155a~3200±160a。在殷墟甲骨文中还有猎获大象和犀牛的记载。这一时期相当于全新世中期暖湿时期的后段。当时气候湿润多雨,平原地区洪水泛滥,经常危及人们的生产和生活,因而产生了尧舜时期大洪水的传说。在公元前1710~1324年之间,受洪水的影响,商王朝5次迁移都城,直至到了殷墟才稳定下来。

2)第1寒冷期(公元前1100~前770年),相当于西周时代。《竹书记年》中记载,周孝王时期长江支流汉水曾经有2次结冰,分别发生在公元前903年和8年。其中还提及在结冰之后,紧接着就是大旱。《史记》中则有更多的关于干旱灾害的记载,据《国语·周语》载:“殷纣三十三年(公元前1066年)河竭而商亡,周武王十五年周大饥。”“殷帝辛五年雨土于亳。”西周后期的历、宣、幽、平王时期的150a里,干旱则更甚,关于旱灾的记载就更多了。例如“历、宣之世,天旱地拆”,等等。

3)第2温暖期(公元前770~0年),相当于东周(春秋战国)时期和秦、西汉时期。此时气候转暖,《左传》中提到,鲁国在冬天时,冰房得不到冰,在公元前698年、590年和545年尤其如此,并常提到当地有梅树、竹子等亚热带植物的生长。秦和西汉时代比较温暖,从《吕氏春秋》等书中提到的物候现象来看,当时的物候期比现在要早20d左右。《史记》中载汉武帝刘彻时(公元前140~87年)谈及多种亚热带作物如橘、桑、竹、漆,比现在的分布范围要更偏北些。但是,这个时期的降水状况波动比较频繁。

4)第2寒冷期(0~600年),相当于东汉、三国、晋和南北朝时期。从公元初的东汉时代,就有气候转冷的记载,当时的国都洛阳晚春时还降霜雪,冻死不少穷人。三国时代,曹丕于公元225年到淮河广陵(淮阴)视察10多万士兵演习,由于气候严寒,淮河结冰,演习被迫停止。这是目前所知的淮河最早一次结冰。这种寒冷气候一直持续到3世纪后期,特别是280~289年达到极点,当时每年阴历四月还降霜。南北朝时期,南朝曾在南京覆舟山建立冰房,可见当时河流曾结冰可供用。北朝著名文献《齐民要术》中记载,当时河南、山东的物候比现在要晚15~30d,足见气候之寒冷。但是这个时期的前半期比较湿润,后半期比较干旱。

5)第3温暖期(600~1000年),相当于隋、唐和五代时期。从7世纪起气候明显转暖,而且湿润多雨。据记载,650年、669年和678年的冬季,国都长安无雪无冰。唐玄宗时(712~756年),长安曾种梅花和柑橘。751年,皇宫中几株柑橘曾结果实,其味道与江南蜀道柑橘一样。武宗时(841~847年),皇宫中也有柑橘树结果的记录。农业耕作记录也表明,唐代时生长季节比现在要长些。

表7.1 中国古文明重大历史与全新世气候环境契合状况分析表

(据刘东生,丁梦麟,2004)

图7.4 中国东部5ka以来的气候波动变化图

a—气温变差(竺可桢,13);b—降水量状况(王邨,1987)

6)第3寒冷期(1000~1200年),相当于北宋和南宋时期。公元11世纪初期,华北地区已没有梅树生长了。12世纪初期中国北方气候严寒而且干旱,水草缺乏,北方游牧民族(辽、金)南下,宋朝迁都杭州。1111年太湖湖面全部结冰,冰上可行车,杭州降雪频繁,春季尚有降雪,寒冷天气使得太湖洞庭山著名的柑橘果树全部冻死。1153~1155年靠近苏州的运河冬天时常结冰,行船时必须备有铁锤以破冰开路。据研究,1110年和1178年,福州一带的荔枝树曾两度被全部冻死。但是在后期气候似乎迅速向暖湿转变。

7)第4温暖期(1200~1300年),相当于南宋后期或元代的早期。在南宋后期,杭州未出现冰雪。北京的物候期与现代相同。关中和河南一带重新种植竹子,元代初期这些地方都有官方设立的竹子管理机构——“竹监司”。可见这个时期气候又转暖了。但是在北方这一时期似乎比较干旱少雨。这个延续一百多年的暖期是全球性的,在欧美和格陵兰冰心中都有记录。在斯堪的纳维亚半岛气候相对冷湿的地区,这个时期的温暖湿润气候却带来了灾难。多雨和洪水使得许多庄园被废弃(Sandnes,11)。在泥炭沉积物剖面花粉谱上,显示挪威中部南代伦地区在1250年前后,谷物种植被完全放弃,人们离开此地,云杉林得到恢复。

8)第4寒冷期(1300~1900年)主要相当于元末和明、清时代。1329年和1353年,太湖结冰,厚达数尺,人可在冰上行走,湖周围柑橘树皆被冻死。这是历史上太湖第二和第三次结冰的记录。1351年11月山东黄河上有浮冰出现。这一时期以1650~1700年寒冷最甚,其中太湖、汉水和淮河结冰4次,洞庭湖也结冰3次,鄱阳湖亦曾结冰。江西的橘园在1654年和1676年2次被寒冻毁坏。1670年(康熙九年),我国东部沿海大雪20d不止,平地冰厚数寸,海水拥海冰到岸边,数十里积冰若堤坝。这个暑期的气候恶化也是全球性的。欧洲学者提出所谓的“小冰期(1550~1900年)处于这一时期。当时气候很不稳定,干湿波动比较频繁。

综合分析近5ka的气候变化历史,他们认为:近5ka来,我国温暖时期愈来愈短,温暖程度越来越低,而寒冷时期则愈来愈长,寒冷程度越来越严重。

我国用物候方法测得的温度曲线和格陵兰冰心的温度曲线进行比较后发现,1700a以来两者的变化趋势几乎是平行的,只是在时间上稍有差异(图7.5)。

图7.5 格陵兰近1700a温度波动变化图

A—格陵兰Crete冰心δ18O;B—冰岛气温记录;C—英格兰中部气温记录)

1400年以来的600余年气候变化,其中前500a同小冰期,后100a中前40a同20世纪温暖期,后60a气温有所下降。总体上看,似乎是小冰期多次振荡的延续。

在近500a中,气候发生过多次振荡,张家诚研究了我国物候记录,至少有4次变冷和3次回暖,其中气候变冷的时间分别为:1470~1520年、1620~1720年(特别是1650~1700年)、1840~1890年和1945年至今,特别是1963年以后(图7.6)。

第1次冷期(1470~1520年),气候寒冷,1493年我国东部沿海出现特大暴雪和强烈寒潮,降雪达5个多月,苏北沿海结冰,1513年洞庭湖封冻。

图7.6 我国近500a温度波动变化图

(张家诚,16;W—暖期;C—冷期)

第2次冷期(1620~1720年),气候严寒,是最近600a来最寒冷时期。1653年淮河封冻,1655年北京冬季均温比现在低2℃,1670年东部沿海大雪20d,海水拥冰至岸,形成冰堤;

第3次冷期(1840~1890年),极寒冷,1845年黄河、淮河结冰,长达40余天。

第4次冷期(1945~1995年),寒冷,1969年渤海海面出现几十年罕见的封冻现象。

以上对全新世气候变化的研究,竺可桢指出从仰韶文化至殷墟时代(距今5000~3000年)为温暖期,在这之后的寒冷期出现在公元前1000年、公元前400年和1200年、1700年。

1985年,刘东生等根据全新世发育的多层黑垆土特征,提出距今8100~9900年,距今4600~7400年,距今2000~3000年和距今500~1500年为相对温暖的成土期。并根据仰韶文化新的年代数据,对竺可桢划定的仰韶文化的温暖期修改为距今约8000~5000年。

国际上,Post把全新世细分为3个阶段:第1阶段以日益温暖为特征,第2阶段气候最温暖,第3阶段气温下降;Antevs把全新世气候期称为:阶段I变暖期(anothermal)、阶段Ⅱ高温期(altithermal)、阶段Ⅲ稍变冷期(medithermal)。其温暖期的时间相当于晚北方期、大西洋期、亚北方期,北欧为距今8000~2500年。前面研究结果表明,这个气候波动规律在河南平原有着明显的反映。

综上看出,河南平原及其周边地区全新世大暖期时段应为8500~5000aB.P.时段;其鼎盛期,即大洪水时期约为距今7200~6000年时段;大约从距今4000年前后气候明显变冷。但在大的气候阶段中,也存在着一系列的由暖湿到干冷或由干冷到暖湿的气候波动的变化。

上述用不同方法、从不同角度对河南平原乃至平原周边地区更新世、特别是全新世以来的古气候古环境进行了研究。在较高分辨率层次上对挽近时期以来的古气候古环境开展了分析,这对于探讨该地区未来若干年气候、环境的演变具有十分重要的作用。

2023年处暑后还热吗

10.2.1.1 从气候环境演变的108a大周期分析来看

地球历史上发生过4次大冰期——震旦纪大冰期、奥陶纪大冰期、石炭—二叠纪大冰期和第四纪大冰期,它们之间相隔2.3×108a左右,前3次大冰期的时间尺度均在n×108a,第四纪冰期目前仅2.6×106a,因此按着自然规律,完全有理由推断包括河南平原在内的全球气候环境未来的几千万年仍将属于这次大冰期。

10.2.1.2 从气候环境演变的105a周期分析来看

105a即米兰科维奇0.10Ma冰期与间冰期地球轨道驱动周期。

第四纪冰期由4个冰期和3个间冰期组成,它们之中每一期的时间尺度均为105a左右,就是最短的末次间冰期和末次冰期也有数万年的历史,而冰后期,即现代间冰期至今仅104a。因此,也有理由认为包括河南平原在内的全球气候环境所处的现代间冰期尚未结束,冰后期仅仅是这一间冰期的一部分,它可能还要继续下去。

10.2.1.3 从气候环境演变的104a周期分析来看

104a即米兰科维奇20~40ka冰期与间冰期地球轨道驱动周期。

迄今,末次间冰期历时5×104a左右,由3个暖期组成,每个暖期历时104a左右。冰后期的时间长短与它们相似,据前面所述冰芯分析,这次间冰期的气候状况与冰后期也十分相似。因此,可以推断包括河南平原在内的北半球气候环境所处的目前的冰后期可能与末次间冰期中的一个暖期即间冰阶相当。换言之,它可能是现代间冰期中的一个间冰阶。由于这个间冰阶已历时104a左右,而且最温暖的大西洋期已经过去,则进一步可以认为这个间冰阶已近尾声,在未来的104a中,一个新的冰阶即将来临。

10.2.1.4 从气候环境演变的103a周期分析来看

冰后期已历时104a,期间气候发生过多次波动,每次的波动都在2500a左右。目前我们处于其中的亚大西洋期是一个相对凉湿的时期,这个时期已经历了近2700a,按气候变化的周期性规律,此阶段应该结束了,气候将向暖的方向发展。

10.2.1.5 从气候环境演变的102a周期分析来看

102a即太阳活动80~90a的世纪周期。

就北半球而言,全新世晚期,第1,2,3次小冰期(表8.2)历时1ka,3次小冰期活动,每次持续200a左右。而从1620年开始的小冰期,持续了200a左右后,于18世纪初基本结束了。至20世纪,一个温暖的时期已持续200a左右了,那么未来200a,气候可能向相对冷凉的方向发展。

从河南平原及其周边区域气候变化的基本规律及周期分析来看,近5ka气候变化中存在着上述102a尺度的波动:

公元前3000~前1000年(距今5000~3000a),即从仰韶文化到安阳殷墟时代,气温较高。

公元前1000~前770年,即周朝初年,江汉曾2次结冰(公元前903年和8年),而后大旱。

公元前770~前480年,春秋时期,鲁国冰房无冰,竹海繁茂,气候温暖。

公元前481~前222年,战国时代,气候更加温暖,比现在气温偏高。

公元前221至公元23年,秦汉时期,天气继续变暖。

24~289年,东汉、三国时代、温度比现在低1~2℃,以公元280~289年为最冷。

420~589年,南北朝时期,气温比现在约低2℃。

589~907年,隋唐时代,气候温暖。650年、669年、678年冬天,长安无冬雪。

907~960年,五代十国时期,物候不详。

960~1276年,宋代,气候转冷,特别是12世纪初,江浙荔枝曾2次全部冻死(1110年和1178年)。

1268~1292年,元初,气候短期变暖。

1309~1353年,太湖结冰,厚数尺。

1368~1644年,物候不详。

1470~1520年,气候寒冷,1493年我国东部沿海出现特大雪暴和强烈寒潮,降雪达5个多月,苏北沿海结冰,1513年洞庭湖封冻。

1550~1600年,气候温暖。

1620~1720年,气候严寒,特别是1650~1700年最冷,是最近600a来最寒冷时期。1653年淮河封冻,1655年北京冬季均温比现在低2℃,1670年东部沿海大雪20d,海水拥冰至岸,形成冰堤。

1720~1830年,气候温暖。

1840~1890年,气候极寒,1845年黄河、淮河结冰,长达40余日。

1890~1945年,气候温暖。

1945年至今,气候寒冷,1969年渤海海面出现几十年罕见的封冻现象。

上述气候变化和格陵兰冰心18O同位素曲线比较后发现,距今1700年以来两者的变化趋势几乎是平行的,102a时间尺度的周期性波动明显,只是在时间上稍有些差异,详见图7.4。

特别是在近600a的气候振荡中,有4次变冷和3次回暖(其中气候变冷段有1470~1520年、1620~1720年、1840~1890年和1945年至今),102a时间尺度的周期性波动更是突出,详见图7.6。同时,由图7.6也可以清晰地看出,1945年后的未来102a时间周期内气候将向相对冷凉的方向发展。

华北平原北部地区历史时期气候演化与上述全新世晚期的气候变化基本一致。张春山等(1999)综合各方面的前人资料,归纳如下(图10.4):

距今5000~3000a,气候显著转暖,北京转入大西洋型气候,属仰韶-殷墟文化时代。

距今3000~2850a,周初,寒冷时期。

距今2000~1400a,东汉、三国、六朝,寒冷时期。

距今1400~1040a,隋唐,温暖时期。

距今1040~720a,五代、北宋、南宋,寒冷时期。

距今720~700a,元初,温暖时期。

距今700年至1999年,元、明、清、民国、新中国,寒冷时期。但该期中温度仍有明显的波动,有4个暖期和4次冷期。1300~1470年、1550~1600年、1720~1830年、1900~1950年系暖期;1470~1520年、1620~1720年、1840~1890年、1950~1999年系冷期。

图10.4 5000年来区域冷暖变化周期图

(据张春山等,1999)

上述冷暖气候的变化,张春山等分析发现具有如下的周期规律:

1)暖期越来越短,气温越来越低;相反,寒冷期越来越长,寒冷程度越来越强。在冷暖交替演化序列中存在着400~800a周期,每个周期中又可进一步划分出几个50a和100a的小周期,温度波动为1~2℃。例如,距今5000~3000a间,黄河流域有大象;距今2850~2000a间,象群北界向南迁移,移至淮河以南;距今1400a至现在,只出现在长江以南地区;在距今2000~1400a的寒冷期时,淮河结冰封冻(225年),距今1000~800a间的寒冷期时,太湖出现封冻(1111年),在最后一个寒冷期的1670年,长江几乎封冻。这些都表明气候向着寒冷的方向发展。

2)上述冷暖气候波动与西欧进行对比后看出,公元前1000年至公元1300年的2300a中,可以识别的周期是350~600a。1300年至现在的700a中,比较规则地分布着100a和200a左右的两种周期,以14世纪到15世纪上半叶为200a周期,15世纪下半叶到16世纪末为100a周期,17世纪初到19世纪上半叶为200a周期,19世纪下半叶到20世纪上半叶为100a周期。按照这一规律预测下去,从20世纪下半叶开始,应进入200a周期。

张春山等依据海河流域近500a特旱、特涝年的次数,计算出每个世纪出现特旱、特涝年次数各占该世纪总次数的百分率(图10.5)。由图得出,从16世纪开始出现特旱、特涝年的百分率大小有持续2个世纪一转换的规律。也就是说,21世纪可能出现特旱年的百分率大于出现特涝年的百分率,表明气候向着干旱的方向发展。

图10.5 近500年各世纪特旱特涝年次数百分率分布图

(据张春山等,1999)

实线、虚线分别表示特涝、特旱年百分率

上述102a时间尺度的周期性波动规律表明,从20世纪下半叶开始的变冷及其干旱状况将持续到21世纪,包括河南平原区域气候将处于相对寒冷、干旱的阶段。

10.2.1.6 从气候环境演变的10a周期分析来看

10a周期即太阳活动11~22a的海尔周期。

从格陵兰冰心资料分析(见图7.5)来看,1900~1940年的温暖期之后,全球的气温在下降,这个结果也从冰岛和英国的气温记录中得到了证实,北半球年均气温的变化表明,从1939年以来,气温下降了大约6.6℃。这种下降的趋势目前并没有停止,未来的数十年内,包括河南平原在内的北半球气温还可能继续有所下降。

张春山等根据海河流域近500a(1470~1987年)旱涝等级史料作功率谱分析,超过95%置信限谱峰值对应的周期有2~3a,5~6a,10~11a,20~30a。这与大气环流的准2a周期,太阳黑子的11a周期及11a周期的2,3倍周期很相似。他们按照不同的周期分别预测了该地区未来气候的变化。从15个不重复的独立的外延温度序列,对未来50a各时段变冷的可能性比例及其所占百分比数进行了预测(表10.1)。由表看出,在未来50a内,该区气候变化的主导趋势是向着冷的方向发展。

表10.1 1990~2040年华北平原北部变冷可能性比例表

(据张春山等,1999)

全球气候变暖最早是从什么时候开始的?

2023年处暑后还热。

受每年的秋老虎影响,处暑过后还会再热上一段时间,处暑节气代表着暑气散去的意思,但是天气从炎热到凉爽也是需要一个过渡时间,由于受短期回热天气,也就是常说的秋老虎的影响,处暑节气后,有短期回热天气,一般在8月到9月之间,气温虽高,但是总的来说空气干燥,阳光充足。

处暑时平均气温一般较立秋降低1.5℃左右,我国大部分地区处暑的气温都在30℃左右浮动,但是在我国的东北和西藏地区,秋风肃杀,秋叶枯黄,俨然已经是秋天到来了,个别年份8月下旬华南西部可能出现连续3天以上日平均气温在23℃以下的低温,影响杂交水稻开花。

处暑的历史渊源

处暑,是一个反映气温变化的节气,处的本义是止息、停留的意思。《说文解字》曰:处,止也。处暑表示酷热难熬的天气到了尾声,暑气开始消退,三暑与三伏均代表高温酷热天气,时间轴和温度轴上的曲线表现基本一致:暑天来,伏天到;伏天消,暑将尽。

二十四节气有三暑,即小暑节气、大暑节气、处暑节气,按顺序分别为初暑、中暑、末暑,三暑中间还夹一个立秋节气,立秋之后才是处暑,酷暑时间比较长,暑热长对于农作物长势和产量有利,古人将立秋起至秋分前这时段称之为长夏。

三伏天涉及小暑、大暑、立秋、处暑四个节气,到了处暑这时三伏已过或近尾声,暑热消退是一个缓慢的过程,并不是暑气下降马上就凉爽。处暑节气虽然还是热,但气温已开始总体呈下降趋势。

地球气温持续上升,后果是什么?如何解决?

人类历史上出现暖冬,已经不止一次。根据石笋、湖泊沉积物、冰芯等自然载体的同位素变化以及历史文献记载综合推算,迄今1万年来,全球出现过两个阶段的暖冬:一是距今3500年到6000年前;二是公元10世纪到13世纪左右。6000年至3500年前的全新世大暖期,地球年均温度比现在高2~4℃左右,全球普遍温暖,欧洲大陆酷夏频频,而中国则持续暖冬。于是植物生长季延长,冰点天气缩短,落叶林向北推移。这样的气候让人类的食物更丰富,活动范围更广阔,促成中华文化的展和民族的大繁荣,黄河、长江、珠江流域的祖先们就是在此时繁衍生息。上溯到三四万年前,又是一个温暖时期,在全球范围内人类同样迎来黄金扩张期,北美、澳洲及我国青藏高原的人类都是当时迁徙过去的。

中国有史料记载的最早暖冬,是大禹治水的年代。当时的气温要比20世纪百年平均温度高2~3℃;第二个时期,专家称为“中世纪温暖期”,发生在公元900~1300年,正是我国的唐宋时朝。早在11年,我国著名科学家竺可桢先生根据我国物候记录,得到一条中国近5000年的气候波动曲线。图上,唐朝时的气温比现在高约1℃,而商朝在即将灭亡时,气温骤然降低。竺可桢先生根据历史文献记载认为,我国封建社会的黄金时期———隋唐时期,就是历史上一个气候温暖期,公元669年和678年的冬季,国都长安无冰无雪。8世纪初和9世纪的初期和中期,西安皇宫里和南郊的曲池都种有梅花,而且还种有柑桔。公元751年皇宫中柑桔结果,公元841~847年也有过结果的记录。那时农业丰收,边疆稳定,老百姓直到“安史之乱”,已经有上百年没有见到战争了。“中世纪温暖期”的年均温度比现在还要高0.5~1℃。

欧洲文献记载,14世纪中期北欧也出现了没有预想到的暖冬,葡萄、谷物收获期提前,传统的啤酒节也提前了。欧洲西部4个长达千年以上的树轮宽度序列均揭示了持续约250年的暖期,其间除了温暖的春季和干旱的夏季,阿尔卑斯山冰川也出现了后退。但气候变暖还伴随干旱,部分历史学家将丝绸之路的衰落也归咎于此,干燥的气候吞噬了这条沿着河谷水源地繁荣的通道,一些临水国家消失了。

全球变暖对气候的影响

全球变暖的后果

1.对气候的影响

随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升。

——IPCC1995年报告

如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住。

——兰姆

将更多的二氧化碳和温室气体排放到大气中所造成的危害,谁也无法确切地说明将来会有多严重?科学家正在估算气候变化所带来的危害。按目前的技术水平计算,2004年才能阐明大气中二氧化碳形成和消解的机理,这样就能发现温室效应是如何产生的。2006年才能准确的预知因地球升温而造成的海平面上升。然而真正理解这一切要到2050年。显然,科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才取防治措施,现在的观察和研究成果应该都让公众了解,才不至于使人们不得不在50年后自咽苦果。

温室效应自地球形成以来,它就一直在起作用。如果没有温室效应,地球表面就会寒冷无比,温度就会降到零下20摄氏度,海洋就会结冰,生命就不会形成。因此,我们面临的不是有没有温室效应的问题,而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层,致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。

温室效应会产生什么样的影响呢?黄荣辉院士说:“由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐,致使地球大气中的二氧化碳浓度增加,由于二氧化碳等气体的温室效应,在过去100年里,全球地面平均温度大约已升高了0.3——0.6摄氏度,到2030年估计将再升高1——3摄氏度”。

当全世界的平均温度升高1摄氏度,巨大的变化就会产生:海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重;我国华北地区从1965 年起,降水连年减少,与50年代相比,现在华北地区的降水已减少了1/3,水减少了1/2;我国每年因干旱受灾的面积约4亿亩,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,城市缺水60亿立方米。

由于气温升高,在过去100年中全球海平面每年以1——2毫米的速度在上升,预计到2050年海平面将继续上升30——50厘米,这将淹没沿海大量低洼土地;此外,由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧,造成了全世界每年约数百亿以上美元的经济损失。

因此,全球气候变化预测不仅成为国际上重要的科学研究课题,而且已成为我国在制定政策与进行经济建设决策的依据。特别是1992年6月联合国的环境与发展大会上,许多国家已签署了“气候变化框架公约”,并于1995年3月已开缔约国第一次大会,这标场着全球气候变化问题已成为我国为促进本国社会和经济持续发展所发须考虑的一个重要的科学和有关环境政策问题。

早在1987年的气候分析就说明,发生在埃塞俄比亚、苏丹和索马里等非洲国家的日益严重的饥荒和降雨模式的巨变是一致的。据4月27日法新社记者报道,位于埃塞俄比亚南部的欧加登地区是一个生活着约300万游牧民的半荒凉地区,3年来一直没有下雨,牛、羊,甚至骆驼都已渴死。年——1985年的干旱夺走近100万人的生命。现在,800万人等待着食品紧急援助。在将一个半世纪以来的气候测量资料与近几十年降水模式的巨大变动对比后,结论是,“20世纪50年代以前,降水量一直没有什么变化,到了50年代,经过相对雨水较多的一段时期之后,北非和中东降雨量极大地减少。”近40年来,干旱持续,并且出现得更加频繁,同一时期“欧洲的降水量显著增加”。这40年的气温变化趋势是造成反复、持久饥荒的因素之一。研究人员担心,这一趋势只是全球变暖的早期结果。

西班牙气象局的数据显示,2000年初是自1947年以来西班牙最干旱的冬天。大量种植区已不可能恢复在今后几个月中形势将更加恶化。水库的蓄水量仅达到50%,水消费量的80%已用于农业。事实上,目前每7名欧洲人中就有1人不能饮用自来水。联合国教科文组织说:“水的缺乏将成为今后25年的主要问题之一,因此,必须立即改变目前导致生态系统恶化的习惯。”

气候专家兰姆针对上述萨赫勒地区最近40年的气候变化趋势及随之而来的饥荒和逃亡状况说,“如果这种情况继续下去并进一步发展,有些国家的整个国土最终将变得不适于人类居住”。尽管气候学家们还是不愿意把全球变暖和这些灾难明确地联系起来,但这并不影响以下的必然结论:不管气候变化的原因是什么,在现代化的、富裕的全球文明之中,仍有一些脆弱的社会正多多少少由于气候型态的变化而承受巨大的苦难。目前,对于受难的人们,世界上其他地区除了修修补补之外,提不出真正的解决办法。而且,虽然几乎全世界的科学界都在大声疾呼,人类文明的现行模式正在使星球气候条件发生巨变,其后果很可能数倍于近10000年来人类所经历过的后果,我们对于正在形成的灾难的主要成因却仍然毫无作为。

事实上这一结果现在已经明显感觉到了,正如IPCC1995年报告中说:“随着温度的上升,预计有些地区的水灾、旱灾、火灾及热浪冲击的发生率也会上升”。

2.冰川融化

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。

——塞义德·哈斯内恩

如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。

——赛义达·乔杜里

1998年是美国东部历史上有记录以来最温暖的年份,这一年南极2850平方千米的冰盖从威尔金斯和拉尔森冰架上分裂出去。南极巨大冰盖的其他部分也在全线后撤之中。

印度尼西亚的卡斯坦兹山是热亚洲唯一山顶常年积雪的山峰。但在最近几个世纪以来,卡斯坦兹山的冰川已明显地缩小,结果使雪线上升了大约100米。

除两极地区的冰冠以外,喜玛拉雅冰川是世界冰体最大的组成部分,共约有1.5万条冰川。这些冰川的融水是世界上最古老的河流——印度河与恒河的水源。如果这两条大河的水源枯竭或者逐渐减少为涓涓细流,农业社会的基本组成元素就会遭到彻底的破坏。

近年来,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19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。

孟加拉国环境与森林部长赛义达·乔杜里指出:“如果全球变暖趋势得不到控制,孟加拉国将近20%的地区在15年内可能被水淹没。”

华盛顿州西北太平洋国家实验室的研究员、气候专家鲁比·伦发现,俄勒冈州和华盛顿州山区从11月下旬到来年3月下旬的降雪将变为降雨,从而使如今900多米的平均雪线上升到1250米。这将不仅仅使卡斯卡德山脉中部的滑雪胜地变为泥浆,重要的是将给干燥的山脉东侧的农民带来巨大的灾难,因为这些农民依靠山上春季的融冰雪水流下来灌溉他们的苹果树和小麦。

3.疾病肆虐

气候变暖,一些热带疾病将向较冷的地区传播。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。

——保罗.受泼斯坦

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。

1985年之后在卢旺达.赞比亚.埃塞俄比亚.斯威土兰和马达加斯加的高海拨地区都出现过传染性疟疾。1988年马达加斯加高地的一次爆发杀死了10万多人。国际绿色和平组织的气象影响专家欧文.杰元逊认为,升温和降雨的增加,再加上不断增加的抗药性,这几种因素的协同一致,促成了这些疾病的流行。

在疟疾、黄热病和登革热这样的疾病向上、向外的扩散中,气候是个关键的因素,因为它既影响带病昆虫的安居之地,也影响疾病的传染性本身。传播疟疾的按蚊通常在冬天需要平均温度15.5摄氏度以上才能存活,疟原虫的活跃与感染,需要17.75摄氏度,如果平均温度增加2.5至3.7517.75摄氏度,就会使登革热的传播速度加倍。同时迁移的还有携带黄热病和登革热的伊蚊,它们此前局限于赤道两侧纬度大约35度的区域,全球升温将使它的活动范围扩展到纽约、芝加哥、北京、伊斯坦布尔和马德里。

这并非耸人听闻,1999年7月,西尼罗首次登陆西半球,袭击了纽约市,令市民和医疗卫生组织大为震惊,当局动用直升机和地面人员在市内大面积喷洒杀虫剂来消灾灭病。长期跟踪研究这种疾病的流行病学家和卫生专家把这种疾病的爆发流行照咎于全球气候大规模长期变化对当地气候的影响。专家们对一个日益谈暖的地球对人类健康的影响越来越担以,并提醒人们应该人新的疾病的爆发和它因气候变化的关系中吸取教训。据2000年元月报道,一个目前在西海岸加利福尼亚州和亚利桑那州出现流感以后,包括纽约、宾夕法尼亚、新泽西、弗吉尼亚、马里兰和首都华盛顿在内的19个州都有这种疾病流和。引发上次流感的是一种称作“悉尼A型流感”的,流感导致的死亡率在美国呈上升之势,据一周内122个美国城市的数据,因患流感或肺炎而死亡的人数占死亡总数的7.8%。这不啻是2000年给全球二氧化碳排放大国的一个警告。

西尼罗、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。

4.新冰河期

现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。

——戴维·蒂尔曼

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,大量淡水正汇入北西洋,从而对墨西哥湾暖流造成破坏。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧州西北部,并使欧洲形成温暖的气候。而墨西哥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摄氏度之多,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1.7万多次海水盐度测量结果得出的。在过去的每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3年前设计的计算机模型。

对这一问题严重性的认识,用哈佛大学生物学家受德华·O·威尔逊的话来说,现在的物种灭绝率已经 “达到地质史上一次巨大灭绝性一半的水平”。

大气中的二氧化碳的含量急剧升高,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的方向发展”,明尼苏达大学的戴维·蒂尔曼说。但是,我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在2.45亿年前的二叠纪大灭绝中,96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现,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。

马克·吐温曾经说过,天气最动人的特质就在于它的变化多端。1个多世纪过去了,我们仍然在为准确预报天气情况而努力,在控制气候方面却收效甚微;然而,对环境的破坏却是史无前例的。

美国全球变化研究主任迈克尔·麦克拉说,或许有一天人类将不得不认真考虑做一种完全不同的气候实验。全球变暖是由于燃烧化学物燃料,过量排放温室气体造成的,解决此问题的方法之一就是在太空中设置巨大镜子来使阳光辐射解度发生偏转。然而,正如新泽西州拉特洛斯大学环境预测中以主任罗尼.阿维萨说,“要控制气候的想法只存在于科幻中”。在对气候的控制走出科幻前,我们必须做力所能及的事。

获得天气资料的方法

全球变暖的条件

地球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。

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。

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。

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全球变暖的原因

全球变暖的原因很多,概括以后有以下几点:

1.人口剧增因素

近年来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。

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,同时也是导致全球变暖的主要因素之一。现在,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。

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

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保持水土流失。但到目前为

止,人类活动如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。目前全世界平均每分钟有20公顷森林被破坏,10公顷土地沙化,4.7万吨土壤被侵蚀。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。

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。

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

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。

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全球持续变暖

中国气象局国家气候中心副主任罗勇表示,据世界上许多科学家预测,未来50—100年人类将完全进入一个变暖的世界。由于人类活动的影响,21世纪温室气体和硫化物气溶胶的浓度增加很快,使未来100年全球、东亚地区和我国的温度迅速上升,全球平均地表温度将上升1.4℃-5.8℃。到2050年,我国平均气温将上升2.2℃。

“入冬以来罕见大雾天气频发也是暖冬的一个征兆。”罗勇说,大雾天气系“暖冬”造成强冷空气非常弱所致。全球变暖的现实正不断地向世界各国敲响警钟,气候变暖已经严重影响到人类的生存和社会的可持续发展,它不仅是一个科学问题,而且是一个涵盖政治、经济、能源等方面的综合性问题,全球变暖的事实已经上升到国家安全的高度

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全球变暖的温度预测

德国研究人员表示,未来全球气温可能会远远高于一些科学家此前所做的预测,如果新的计算机模型关于气候变化所做的预测是正确的话。

据路透社报道,间气候变化专门委员会(IPCC,由各国气象专家组成,研究全球气候趋势)此前预测,到本世纪末,随着二氧化碳的成倍增加,全球气温将升高1.5至4.5℃。但德国美因兹马普化学研究所的迈因拉特?安德烈埃教授及其研究小组的最新测算方法却表明,全球气温上升的最高幅度可达到6℃。

安德烈埃教授表示,这种新的方法是将悬浮微粒、温室气体和生物圈效应统一在一起,改变了以往关于气候变化的预测,即使之从人们可以容忍的程度发展到更迅速变化的危险境地。

安德烈埃教授将温室气体比作是导致全球变暖的加速器,悬浮微粒的存在则可以减缓气温的上升。悬浮微粒是空气中产生于燃烧、化学制品和烟尘之中的细小微粒。随着新的空气净化调节装置的使用,悬浮微粒的数量将会减少,因而其冷却功效也就随之变小。相反,全球气温却会随之上升。

悬浮微粒只能在大气中停留一周的时间,而温室气体则能停留大约50多年的时间。也就是说,悬浮微粒的冷却作用减少得快,而温室气体减少得慢。这样,在长期的竞赛中,温室气体最终必将战胜悬浮微粒,随之而来的就是灼热的高温天气。

然而,安德烈埃教授也同时承认,这种情况具有高度的科学不确定性,气候的变化也远远超出了经验和科学理解所能达到的范畴。如果他的计算是正确的,21世纪气候的变化就会超过间气候变化专门委员会的预测。

有资料说,再过七年,全球气候将不可逆转的变暖。

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全球升温的后果

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…….

对气候的影响

将更多的二氧化碳和温室气体排放到大气中所造成的危害,谁也无法确切地说明将来会有多严重?科学家正在估算气候变化所带来的危害。按目前的技术水平计算,2004年才能阐明大气中二氧化碳形成和消解的机理,这样就能发现温室效应是如何产生的。2006年才能准确的预知因地球升温而造成的海平面上升。然而真正理解这一切要到2050年。显然,科学家和政治家都不会等到进一步的结果出来才取防治措施,现在的观察和研究成果应该都让公众了解,才不至于使人们不得不在50年后自咽苦果。

温室效应自地球形成以来,它就一直在起作用。如果没有温室效应,地球表面就会寒冷无比,温度就会降到零下20℃,海洋就会结冰,生命就不会形成。因此,我们面临的不是有没有温室效应的问题,而是人类通过燃烧化石燃料把大量温室气体排入大气层,致使温室效应与地球气候发生急剧变化的问题。

温室效应会产生什么样的影响呢?由于矿物燃料的燃烧和大量森林的砍伐,致使地球大气中的二氧化碳浓度增加,由于二氧化碳等气体的温室效应,在过去100年里,全球地面平均温度大约已升高了0.3—0.6℃,到2030年估计将再升高1—3℃。

当全世界的平均温度升高1℃,巨大的变化就会产生:海平面会上升,山区冰川会后退,积雪区会缩小。由于全球气温升高,就会导致不均衡的降水,一些地区降水增加,而另一些地区降水减少。如西非的萨赫勒地区从1965年以后干旱化严重;我国华北地区从1965 年起,降水连年减少,与50年代相比,现在华北地区的降水已减少了1/3,水减少了1/2;我国每年因干旱受灾的面积约4亿亩,正常年份全国灌区每年缺水300亿立方米,城市缺水60亿立方米。

由于气温升高,在过去100年中全球海平面每年以1——2毫米的速度在上升,预计到2050年海平面将继续上升30—50厘米,这将淹没沿海大量低洼土地;此外,由于气候变化导致旱涝、低温等气候灾害加剧,造成了全世界每年约数百亿以上美元的经济损失。

冰川融化

近年来,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

南极冰川融化速度加快

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19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。

疾病肆虐

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、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。

新冰河期

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,大量淡水正汇入北西洋,从而对墨西哥湾暖流造成破坏。正是这些暖流把温暖的表层水从加勒比海带到欧州西北部,并使欧洲形成温暖的气候。而墨西哥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1.7万多次海水盐度测量结果得出的。在过去的每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3年前设计的计算机模型。

大气中的二氧化碳的含量急剧升高,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的方向发展”,明尼苏达大学的戴维?蒂尔曼说。但是,我们还没有掌握自然生态系统的有关知识。在2.45亿年前的二叠纪大灭绝中,96%的物种灭亡了。后来随着许多新物种的出现,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。

马克?吐温曾经说过,天气最动人的特质就在于它的变化多端。1个多世纪过去了,我们仍然在为准确预报天气情况而努力,在控制气候方面却收效甚微;然而,对环境的破坏却是史无前例的。

1. 生态

首先,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;其次,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我国东北过夏天,但由于全球气候变暖使我国东北气温升高,夏天延长,这种鸟离开东北的时间相应变暖,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。另外,有关环境的极端增加,比如干旱、洪水等。

2. 政治

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。

3. 气候

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(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。

4. 海洋

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。另外,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。

5. 农作物

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。

6. 人体健康

(1)全球气候变暖直接导致部分地区夏天出现超高温,心脏病及引发的各种呼吸系统疾病,每年都会夺去很多人的生命,其中又以新生儿和老人的危险性最大。(2)全球气候变暖导致臭氧浓度增加,低空中的臭氧是非常危险的污染物,会破坏人的肺部组织,引发哮喘或其他肺病。(3)全球气候变暖还会造成某些传染性疾病传播。

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如何减缓全球变暖

地球升温使地球在多个方面发生了变化,其中的一些变化本身也会抑制地球升温的趋势。

其一,地球升温使地球上的部分冰雪消融,全球液态水总量增加。而液态

巨型空中森林

水的比热高于冰雪,因温室效应而增加的热量因为地球上液态水总量增加而未使水的温度显著上升,因温室效应而增加的热量虽然使地球上的岩石、土地等温度显著上升,但由于其与地球上的液态水发生热交换,使整个地球不再显著升温,一定程度上抵消了温室效应,延缓了地球上冰雪的融化。

其二,地球升温使地球上的绿色植物生长旺盛,其光合作用比地球升温前吸收了更多的二氧化碳(温室气体的主要部分),固定了一部分温室气体,使这部分温室气体不再阻止地球上的热量向外辐射,也在一定程度上抵消了温室效应。

地球升温使地球上液态水总量增加,绿色植物吸收更多温室气体,反过来延缓了地球升温的趋势,有利于达到均衡。当然,随着地球升温趋势的缓解,地球上液态水增量和被吸收的主要温室气体增量越来越小,如果不减少二氧化碳等温室气体的排放量,地球又会升温,在地球上引起新一轮的液态水总量增加和绿色植物生长峰值,再次延缓地球升温的趋势。所以,在不减少二氧化碳等温室气体排放量的情况下,上述均衡会交替地形成和打破,如此循环使地球气温较之以前发生更大的波动,而不是单调递增;而如果减少二氧化碳等温室气体的排放或将排放的温室气体固定,可平复地球气温的波动。

科学家们提出了一个大胆的想法,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。

不过,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;而且这一的预算将高得惊人,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到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。不过,有科学家指出,人们目前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,而这正是实施上述的关键一步。

美国科学家的研究显示,古代农民的活动曾使世界避免进入新冰川期。这一结果说明,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》最近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,地球会比现在低2℃,蔓延的冰盖和冰川会影响世界很多地区。人类排放的一些气体如二氧化碳、甲烷、氯氟烃等具有吸收红外线辐射的功能,这些气体被称为“温室气体”。它们在大气中大量存在,如同一个罩子,把地面上散发的热量阻挡。就像“暖房”一样,造成地表温度的上升。科学家把这种现象称为“温室效应”。有一种说法:认为温室效应是造成全球气候变暖的主要原因。这是科学家考察了近一百年来二氧化碳排放量的增加与气温上升相关性而提出的。认为控制温室气体的排放,可能会控制全球气候变暖,防止生态平衡破坏,农业变异,冰川融化等灾害发生。当然,根据现代环境科学研究,对温室效应和全球候气变暖的相关程度,还在进一步探索。但人们确实已经感受到全球气候变暖和异常,在这方面,科学家提出控制温室气体排放量也许是防患于未然吧。

全球气候变暖的原因有两方面:大量燃烧煤炭、天然气等产生大量温室气体;肆意砍伐原始森林,使得吸收二氧化碳的能力下降。大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“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,同时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”,它们可以让太阳短波辐射自由通过,同时又能吸收地表发出的长波辐射。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,其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖,与之同时,大气中的温室气体的含量也在急剧地增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成温室效应的加剧可能是全球变暖的基本原因。

排放温室气体的人类活动包括:所有的化石能源燃烧活动排放二氧化碳。在化石能源中,煤含碳量最高,石油次之,天然气较低;化石能源开过程中的煤炭瓦斯、天然气泄漏排放二氧化碳和甲烷;水泥、石灰、化工等工业生产过程排放二氧化碳;水稻田、牛羊等反刍动物消化过程排放甲烷;土地利用变化减少对二氧化碳的吸收;废弃物排放甲烷和氧化亚氮。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,而且目前尚无减缓的迹象。

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短波具有高度的透过性,而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性,,还包括看不见摸不着的电磁污染,也就是常说的“温室效应”,导致全球气候变暖。

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。据专家介绍,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利用的目标。在热带地区,许多现在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4.5亿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、农田开垦和矿产开中退化。

冰川是在第四纪冰川时形成的,因为气候极具严寒,被封冻在冰川里。现在应该还有部分在尚未融化的南北极冰川中,至于这些冰川到底有多大的力量还是个未知数。

1:南极洲:冰架正以前所未有的速度消融。

2:乞力马扎罗山:“雪帽”将在15年内被摘掉。

3:北极冰盖:北极冰山和冰盖正在消融。

4:马尔代夫群岛:由于海平面上升,将在100年内变得无法居住。

5::海水回灌现象威胁着它的存在,据预测,将在本世纪中叶被海水完全淹没。

6:阿拉斯加:冰河萎缩,永冻土解冻。

7:大堡礁:到2050年,95%的活珊瑚礁将被杀死。

8:奥地利基茨比厄尔。

9:厄瓜多尔加拉帕戈斯群岛:两种珊瑚虫被列入“极危”类。

10:巴塔哥尼亚地区:冰河近年不断出现大面积崩塌的现象。

并且,地球气候已经进入最近1000年来最为温暖的时期.

水稻生长季节气温异常上升将使收成减少。另外,全球许多地区出现地下水水位下降、水井枯竭问题,也将对粮食产量构成影响。

冰川是在第四纪冰川时形成的,因为气候极具严寒,被封冻在冰川里。现在应该还有部分在尚未融化的南北极冰川中,至于这些冰川到底有多大的力量还是个未知数。

影响城市供水,供水不足。

马尔代夫、塞舌尔等低洼岛国将从地面上消失,上海、、香港、里约热内卢、东京、曼谷、纽约等海滨大城市以及孟加拉、荷兰、埃及等国也将难逃厄运。

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获得天气资料的方法:气象局、天气预报APP、智能音箱、社交媒体等。

1、气象局

许多国家和地区的气象局都会在其官方网站上提供天气预报和实时天气信息。通过访问,我们可以获取到当地的天气预报、气温湿度、降水量、风向风速等详细数据。不同国家和地区的气象局可能会有不同的网址,可以通过搜索引擎来查找。

2、天气预报APP

随着智能手机的普及,许多人习惯使用天气预报APP来获取天气信息。这些 APP 通常会提供实时天气数据、未来几天的天气预报、气温曲线图、紫外线指数、空气质量指数等。目前市面上有许多知名的天气预报APP,如AccuWeather、Weather Underground、小冰天气等。

3、智能音箱

智能音箱也可以帮助我们查询天气情况。只需通过语音指令,比如“今天天气怎么样”、明天会下雨吗”等,智能音箱就会通过互联网连接到天气数据源,为我们提供最新的天气预报信息。目前市面上有许多智能音箱品牌,如Amazon Echo Google Home、小爱同学等。

4、社交媒体

许多气象机构和气象爱好者会将天气信息发布到社交媒体上,比如微博、微信公众号、Twitter 等。关注这些账号,我们可以通过他们发布的天气资料来获取最新的天气情况。此外,还有一些专门的天气预报账号,比如微博上的“微天气”、“中国天气网”等。

天气预报的内容

天气预报的主要内容是一个地区或城市未来一段时期内的阴晴雨雪、最高最低气温、风向和风力及特殊的灾害性天气。就中国而言,气象台准确预报寒潮、台风、暴雨等自然灾害出现的位置和强度,就可以直接为工农业生产和群众生活服务。

天气预报是根据气象观测资料,应用天气学、动力气象学、统计学的原理和方法,对某区域或某地点未来一定时段的天气状况作出定性或定量的预测。它是大气科学研究的一个重要目标。对人们生活有重要意义。

想要查询以前的天气,可以在很多个气象数据网站中获取

1、://ncc.cma.gov.cn/cn/?国家气候中心

2、://.xihe-energy?羲和能源大数据平台

3、://.cdc.noaa.gov/public.data?中国气象局

4、://.edu.cn?中国教育科研计算机网

5、://weather.cn/?中国天气网

步骤一:地理位置选择。既可以选择单点数据也可以选择区域平均数据

步骤二:确认数据源。历史数据可选择羲和数源、欧洲中期天气中心、美国国家航空航天局;预测数据可选择德国气象局

步骤三:输入想查询下载的起止时间,可选历史40年和未来7日

步骤四:选择所需要的气象数据下载,导出小时级数据

步骤五:如需要查询更多数据,可在“更多属性”中进行“检索属性”