可燃冰是可再生能源还是不可再生的?
可燃冰储量很多,但是是不可再生资源,看了下面这篇文章,你会了解它的形成过程,也就知道它为什么是不可再生资源了
可燃冰:未来能源
最近,新华社播发了一条消息,报导了在我国南海发现了新型能源——“可燃冰”,从而使人们对“可燃冰”产生了极大的兴趣。
另类天然气
可燃冰顾名思义点火能燃烧,是一种非常规能源。它是天然气分手(除氢、氦和氖外)充填在水的晶体笼架中形成的冰状固体物,又叫(天然)气水合物或固体气。由于可燃冰中以甲烷(大于90%)为主,故也称甲烷水合物。充填甲烷的可燃冰1立方米可产出气164立方米和水0.8立方米,其能量密度是煤和黑色页岩的10倍左右,故是一种能量密度高的能源。
要形成可燃冰,必须同时具备三个条件:一是低温(0~1 0℃)、二是高压 (>1OMPa或水深300m及更深)、三是充足的气源。由于形成条件的制约,可燃冰通常仅分布在海洋大陆架外的陆坡、深海和深湖以及永久冰土带。大约27%的陆地(极地冰川冰土带和冰雪高山冻结岩)和90%的大洋水域是可燃冰的潜在区,其中大洋水域的30%可能是其气藏的发育区。
目前陆地上发现的可燃冰气藏与常规气藏赋存形式相同,都在成岩的层状地层中,因此开发上和常规气层开发基本相同。
陆上可燃冰气藏与海洋可燃冰气藏相比,气层厚度相对较大,并且均发现在含油气盆地中,气藏是下生上储型,气源是来自下伏地层中的常规气藏的热解气,因为甲烷的碳同位素组成通常为-41%。至-49%。
目前海洋中发现的可燃冰数量与规模比陆地上大,主要分布在东、西太平洋边缘、西大西洋边缘,此外,东大西洋边缘和印度洋有小量发现。中、北美洲沿岸发现最多。目前海洋中发现可燃冰多寡可能与研究调查程度详疏有关。随着研究和调查探查的增加,世界海洋中发现的可燃冰逐渐增加,1993年海底发现57处, 2001年增加到88处。海洋中每处可燃冰范围往往很大,美国东南海岸外的布莱克海岭可燃冰面积就有约26000平方千米。海洋可燃冰往往赋存于新生代成岩欠佳或未成岩沉积物中,在砂岩和粉砂岩中以细粒浸染状分布于孔隙中或以网脉状充填裂隙中,若在未成岩沉积物中通常呈团块状,絮云状、薄层状和透镜状,故含气整体性较差,但在砂岩储集层中含气整体性较好,海洋可燃冰在上新世地层中发现多。海洋可燃冰充填的天然气,大多数来自下伏同体系沉积层 (物)和同层沉积物形成的生物气为主,由甲烷碳同位素组成,通常为-57‰至-96‰。
由来已久
可燃冰(气水合物)的研究可追溯到200多年前。18— 19世纪是在实验室内的小规模的研究。1778年和1811年分别实验成功二氧化硫水合物和氯气水合物,此后至20世纪30年代前,实验获得了甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷,氮、二氧化碳、硫化氢、氩、氪和氙各自的水合物。30年代初苏联学者在西伯利亚输气管道中首次发现了自然形成的可燃冰,1946年苏联学者最先提出在永久冻土带有可燃冰的假想。 60年代开始,苏联、美国、德国、荷兰相继开展水合物的结构和热动力学研究。 1960年在西伯利亚发现了第一个可燃冰气藏--麦素雅哈气田,并于1969年投入开发,采气14年,总采气50.17 × 108m3(约为该气田总产气量的36%)。1972年美国学者和苏联学者分别在阿拉斯加北极斜坡第三系中和黑海海底沉积物中取得可燃冰天然样品。
世界第一个可燃冰气藏的发现和开发,以及在地层中可燃冰自然样品的获得,对20世纪后叶可燃冰的综合研究和勘探、评价及研究领域迅速扩大,研究国家不断扩大,起了重大推动作用。美国、日本、印度、俄罗斯、德国、美国、加拿大、挪威和巴基斯坦、荷兰在寻找海洋可燃冰上有较大的投入,并取得显著的进展。迄今,世界上至少有30多个国家和地区进行可燃冰的研究与调查勘探。
可燃冰勘探取得重大进展是依靠地震 BSR(似海底反射层)。BSR是海底地震反射剖面中一种地震反射层,位于海底下几百米沉积中且与海底地形近于平行。BSR为海底沉积物中可燃冰稳定带基底,其上是可燃冰或气藏赋存处。目前,世界海上可燃冰发现及范围圈定主要有赖于BSR。
20世纪末和21世纪初是利用BSR大力勘探海上可燃冰时期。除麦索雅哈气田可燃冰开发外,可燃冰均未开发。有的放矢的可燃冰钻探在能源匮乏的日本走在前面,在该国南海海槽已钻7口探井,还与加拿大合作在加拿大马更歇三角洲冰土带进行可燃冰钻探。
蕴藏丰富
可燃冰是潜力极巨大的超级潜在能源,在整体上和区域上其资源量是惊人的,但各家估测值不一(280×1012m3—5600000×1012m3)。目前对可燃冰中甲烷总量较为一致的估计是2.0×1016m3或2.1×1016m3,相当于当前已探明化石燃料(煤、石油和天然气)总含碳量的两倍,所以西方学者称其为是“21世纪能源”或“未来能源”。一些研究和勘探较深入地区发现可燃冰资源量是巨大的。据日本地质调查的估计,日本海及其周围可燃冰资源6×1012m3,按1995年日本耗气量计算可供100年使用。
我国可燃冰研究开始较晚。1990年中国科学院兰州冰川研究所冻土工程国家重点试验室与莫斯科大学冻土专业学者合作开展室内可燃冰合成试验;20世纪90年代中期石油大学郭天民等在实验室合成了可燃冰;90年代末和21世纪初西安交通大学刘芙蓉等从事可燃冰实验室研究并合成了可燃冰。1992年史斗等出版了“国外天然气水合物研究进展”(兰州大学出版社);1998年《天然气地球科学》出版了“天然气水合物专辑”(3—4期);2001年《天然气地球科学》(1—2期)为香山科学会议第160次即“天然气水合物研究现状及我国的对策”学术讨论出了专刊。90年代后期以来国家自然科学基金委员会还批准一些可燃冰基金项目。1996年末开展了“西太平洋水合物找矿前景与方法调研”、1998年完成了“中国海域气体水合物勘探研究调研”。1998—1999年863项目开展了“海底气体水合物资源探查的关键技术”研究,1999年广州海洋地质调查局在南海西沙海槽区至少在130千米地震剖面上发现了BSR;2000年广州海洋地质调查局在西沙海槽继续进行以可燃冰为目标的地震测量。经过两年多工作已大致圈出8000平方千米BSR可燃冰范围。此外,在台湾省东南和西南海底也发现了可燃冰。由于我国可燃冰研究只有十余年,因此关于我国可燃冰资源量总估价还为时过早,在去年2月底香山会议上姚伯初估计南海可燃冰资源量为(60—70)×1012m3;方银霞估计东海的资源量为24×1012m3;作者估计全国可燃冰总资源量不少于100×1012m3。从上可知,我国目前可燃冰只在实验室的、调研的、地震勘探(BSR)的初期研究和勘探阶段,未涉及钻探、开发勘探和研究。
尽管全世界可燃冰资源量准确数据有待进一步研究确定,但其量巨大不可置疑。由于可燃冰赋存形状复杂,故在开发上难度大,如开采后如何不漏失比CO2,大20倍温室效应的甲烷;对未成岩矿藏开采后如何防止水下电缆、工程受滑动影响破坏;把开采成本降到商业价位等问题,导致目前尚未进行商业开发。然而随着科学技术的进步,可燃冰作为新一代能源必将得到大量利用,弥补常规能源的不足。日本力争 2010年商业性开发可燃冰;美国企图在 2015年从海域或永久冻土带中进行可燃冰商业生产。
国外可燃冰研究和勘探都得到石油集团或公司的支持,我国三大石油公司在这方面显得十分逊色。为开发我国可燃冰,三大石油公司应支持我国可燃冰的研究和开发。
中国举办冬奥会的目的是推动冰雪运动在中国的发展,因为冰雪运动在中国并不是很普及,了解的人也很少。其次,本届北京冬奥会人气很高。基本上北京冬奥会期间,每一个热搜都是北京冬奥会,对于我们老百姓来说,冬奥会也是一个热门节目。中国大多数人第一次知道冰雪运动,甚至是从冬奥会的直播中。所以中国冰雪运动的参赛人数突飞猛进,绝对关系到冬奥会的成功举办。
因为冰雪运动对地理位置和家庭经济能力要求很高。首先,南方人是不可能参加冰雪运动的,因为南方冬天不会下雪,即使下雪也达不到冰雪运动场地的要求。北方人可以,但不是每个北方人都可以,因为冰雪运动成本很高。就拿单板滑雪来说,买一套冰雪运动的成套设备都要几千块钱,更何况运动场馆还要按时收费。目前,来自世界各地的运动员正在北京冬奥会上进行精彩的比赛。奥运之外,中国大众冰雪运动蓬勃发展。
随着冬奥会的如火如荼地举行,谷爱玲、苏等年轻运动员以出色的表现展现了冰雪运动的魅力,冰雪运动将在中国乃至世界范围内迎来新的发展高潮。首先,中国举办冬奥会的目的是推动冰雪运动在中国的发展,因为冰雪运动在中国并不是很普及,了解的人也很少。其次,本届北京冬奥会人气很高。基本上北京冬奥会期间,每一个热搜都是北京冬奥会,对于我们老百姓来说,冬奥会也是一个热门节目。
中国大多数人第一次知道冰雪运动,甚至是从冬奥会的直播中。所以中国冰雪运动的参赛人数突飞猛进,绝对关系到冬奥会的成功举办。在山东青岛西海岸新区,26所学校开设了冰雪运动课程,6所学校成立了冰雪运动队,队员热情高涨。在安徽、四川等地,冰球等运动已经被列入学校特色课程,很多孩子也开始了自己的“冷冻”。教育、体育等部门联合推进的“冰雪运动进校园”活动,让冰雪运动走进了数百个城市、数千所学校、数百万青少年。“学校成立了滑雪队,我带的学生都是南方孩子。第一次下雪的时候,他看着四周都是雪,眼睛闪闪发光。平时训练特别辛苦。”陕西师范大学体育学院教师余友凯说。
冬奥会环保理念是绿色环保。
为了实现碳中和,北京冬奥组委采取了多项措施,例如对场馆进行改造、利用节能交通工具以及使用绿色能源。
除了利用可再生能源提供电力外,冬奥会场馆还将遵守中国有关绿色建筑或冰雪运动场馆的新标准。
报道称,根据组织者在冬奥会开幕前发表的一项可持续发展报告,“清洁能源”和节能车辆将占到本届冬奥会全部车辆的八成以上。
北京冬奥会将主要利用北京和张家口的大型造林项目抵消碳排放,同时也利用赞助商捐赠的碳排放权额度。
就在中国希望本届冬奥会能够利用其“绿色”措施铺就一条前进道路的同时,可持续发展已经日益成为奥运会的组成部分。
意义
对于中国而言,环保政策是一项国策。中国在2018年通过的宪法修正案中首次写入了“生态文明”内容,这意味对环保的重视。2020年中国宣布努力争取2060年前实现碳中和。
本届冬奥会一共利用了6个北京2008年奥运会竞赛和非竞赛场馆。开幕式上出现的小小火炬直接成为“冬奥圣火”的一幕,也体现了环保的理念。
在堪称国家秀场的冬奥会上,把环保作为优先考虑,其原因可能有两点。
一是向国际社会展现“负责任大国”的立场。二是在国内增强环保意识。
研究所首席科学家沙林吉说:「这些冰河是否会因未来气候继续暖化而完全消失仍不得而知,不过由於目前的气候暖化,它们必将进一步缩减。已经很清楚的是,除非气候特别冷,否则它们绝不会回到原来的长度,因为大湖泊现在已阻挡了去路。」
新西兰最大的塔斯曼冰河目前约只有23公里,过去30年其山脚下已形成5公里长的湖泊。1880年代时,这条冰河有28公里长。此外,最著名的法兰约瑟冰河也比1900年时短,尽管过去2年已有所增长,不过自2000年以来,冰河仍缩短约230公尺。
国际水力与大气研究所同时指出,南岛阿尔卑斯山西麓的雨量增加,对冰河产生的影响不一。1980~1990年代雨量增加后,积雪量也增加。
另据国际行动援助、基督教援助、地球之友、绿色和平、乐施会和世界自然基金会等35个环保及人道救援团体公布的研究报告〈亚太地区是否会毁於一旦〉警告,越来越多研究显示,亚洲的温度将在本世纪内持续上升,负面后果包括降雨及季风将更难以预测、严重影响农作物收成,而台风及热带风暴的威力将更强大,海平面上升也将使太平洋岛国面临亡国威胁。
全球4亿小型农场有87%在亚洲,研究发现这些小型农场受气候变化影响最深。如果产季夜间温度上升摄氏1度,将使亚洲稻米减产10%,而小麦产量将在2050年前减少32%。另外,生质能源作物的热潮将加速森林砍伐,导致全球暖化加剧。
以国别区分,万那杜、吉里巴斯、吐瓦鲁等岛国已受到海平面上升的威胁,而亚洲沿海地区的40亿人口也可能受到影响;七成人口务农的孟加拉则受到温度及降雨型态转变的冲击,农作物产量已受到影响;印度既面临暴雨成灾,部份地区又面临旱灾威胁,若坐视不管「将失去三成粮食产出」;中国受到旱灾及其它因素威胁,在本世纪结束前主要作物将可能减产37%。
气候变化和发展工作小组2004年曾发表报告警告,温室效应威胁到国际扶贫努力。最新的报告则指现在的情况比当时更严峻。报告呼吁发达国家履行本世纪中叶前降低温室气体排放80%的承诺,并放宽对再生能源科技的管制,让发展中国家同享再生能源的利益。以印度为例,「如果积极开发,也许在2050年前就能有六成的电力来自再生能源」。◇
首都水源涵养功能区和生态环境支撑区,简称首都"两区"。
所谓首都水源涵养功能区,就是张家口要恢复与保护森林、草原、湿地等自然生态系统,以永定河、潮白河等流域为重点,改善水文条件、调节径流、净化水质,提升水源涵养功能.
所谓首都生态环境支撑区,就是张家口要提高森林、草原、湿地等生态用地比例,加强水体、大气、土壤等污染治理,提升水土保持、防风固沙、生物多样性和固碳释氧等生态服务功能。
《规划》就张家口建成首都"两区",提出了具体目标和时间表:
到 2022 年,首都"两区"建设取得重要进展。地表径流量与出境入京水量减少的态势得到基本控制,水源涵养功能逐渐提升,生态环境质量较大改善。白河出境断面水质、永定河出境断面水质平均保持在Ⅲ类;森林面积达到2760万亩,森林覆盖率达到50%左右;草原面积达到1695万亩,草原综合植被盖度达到72%; 湿地面积达到346万亩,湿地率达到6.2%;冬奥赛区PM2.5年均浓度稳定达到25 微克/立方米。生态保护机制进一步健全,高质量绿色发展体系基本形成,居民生活水平明显提高。
到 2035 年,全面建成首都水源涵养功能区和生态环境支撑区。主要河流生态径流得到恢复,地下水位实现稳定回升,水源涵养功能持续提升,生态环境质量得到根本改善。白河出境断面水质稳定在Ⅲ类,力争达到II类,永定河出境断面水质稳定达到Ⅲ类以上,森林面积达到 3035万亩,森林覆盖率达到55%左右;草原面积达到1775 万亩,草原综合植被盖度达到80%;湿地面积达到351万亩,湿地率达到6.4%;张家口全市PM2.5年均浓度力争降至25微克/立方米。生态保护机制更加完善,全面建成京津冀绿色发展示范区、国际冰雪运动与休闲旅游胜地,居民生活水平全面提高,基本实现社会主义现代化。
展望本世纪中叶,水源涵养和生态环境支撑功能全面巩固提升,节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式以及生态保护机制全面形成。
根据规划,张家口将构建以绿色发展主轴为柄、两山(脉)两水(系)为骨、山体森林和草原湿地为屏的首都"伞"型生态环境支撑格局。
"伞骨"由"山骨"和"水骨"组成,依托大海陀、小五台山国家级自然保护区所在山系,构建"伞"型格局的两条"山骨";依托桑干河和白河-妫水河-密云水库-潮白河水系,构建首都生态保护格局的两条"水骨"。二者共同提升水源涵养和生态环境支撑能力。
未来张开"伞屏",张家口将为北京形成两道生态屏障。
第一道生态屏障,由海拔1800米左右的蔚县山脉-赤城县南山体构成,涉及蔚县、怀来、涿鹿和赤城四县,通过实施封山育林增加生物多样性,提升首都"两区"的生态保障能力。
第二道生态屏障,由海拔1500米左右的坝上草原和坝上高原湿地等构成,涉及康保、张北、尚义、沽源等四县,通过调整农业种植结构,恢复和保护湖泊湿地资源,形成沿边沿坝防风固沙生态屏障。
据介绍,《规划》突出了四个亮点:
一是围绕打造什么样的首都"两区",提出努力建设首都水源涵养功能区、首都生态环境支撑区、京津冀绿色发展示范区、国际冰雪运动与休闲旅游胜地等四个定位。
二是以2022年、2035年为时间节点,明确了首都"两区"建设的建设目标。
三是突出空间布局,创新性提出构建首都"伞"型生态环境支撑格局。
四是聚焦怎么建设首都"两区",提出重点做好"关停、搬迁、严控、引水、退耕、治煤、造林、保护、发展"等九件大事,推进节约资源和保护环境的空间格局、产业结构、生产方式、生活方式以及生态保护机制全面形成。
《规划》要求,加强生态空间管控。坚持生态优先、绿色发展,科学划定生态、农业和城镇空间,统筹山水林田湖草治理与修复,逐步构建首都"伞"型生态环境支撑格局。
提升水源涵养功能。统筹水的资源功能、环境功能、生态功能,大力推进涵水蓄水、集约用水、多源增水,有序实施流域综合治理、地表蓄水、高效节水、再生水利用等系列水源涵养工程,持续提升水源涵养功能,进一步提高向首都输水能力。
增强林草湿地系统功能。大力加强森林、草原、湿地等生态系统保护与建设,实施造林育林护林和森林质量精准提升、退耕还林还草还湿、坝上高原湿地保护恢复等工程,推进草原公园、示范牧场、湿地公园建设,水土保持、防风固沙、固碳释氧和气候调节等生态服务功能持续提升。
实施矿山综合整治。严格控制矿产资源开发,实行矿山有序退出,全面开展露天矿山污染深度整治,促进矿产资源开发利用与矿山地质环境保护协调发展,积极引导矿山企业绿色转型,到2020年底实现原有矿山80%左右有序退出,50%左右大中型矿山达到绿色矿山标准,其余达不到绿色矿山标准的一律关停。
强化环境支撑。深入实施"蓝天、碧水、净土"三大工程,全面加强大气、水、土壤环境的整治和管控,到2022年冬奥赛区PM2.5年均浓度稳定达到25微克/立方米,白河和永定河出境断面水质平均保持在Ⅲ类,土壤环境质量得到改善,为交好冬奥会筹办和本地发展两份优异答卷提供良好的环境支撑。
优化发展绿色产业。围绕生态兴市、生态强市目标,建立产业准入负面清单,重点发展可再生能源、冰雪运动、大数据、文化旅游康养、生态农业等产业,全面提高经济发展质量和效益,为建成京津冀绿色发展示范区和国际冰雪运动与休闲旅游胜地打下坚实基础。
推进城乡融合绿色发展。坚持城乡统筹,优化城乡格局,构建绿色城镇体系,全面实施乡村振兴战略,到2022 年常住人口城镇化率达到60%以上,全市新建大型公共建筑全面执行二星级及以上绿色建筑标准。
优化城镇发展布局。根据区域生态环境容量和资源承载力,构建"一主三副多点" 绿色城镇体系,处理好与延庆、昌平等接壤地区的分工协作关系。
推进绿色城镇建设。构建布局科学、功能良好的城镇生态系统和城镇绿色环境,凸显"河为脉、山为骨、绿为体、文为魂"的绿色生态特色,推动形成城镇绿色发展方式和生活方式,为人民群众创造良好生产生活环境。
构建绿色发展基础支撑。构建综合立体交通体系、绿色能源输送网络,强化通信基础设施保障能力,提高公共服务水平,畅通与京津冀区域多元化协作渠道,引入京津优质教育医疗、信息科技、文化体育资源,有效支撑冬奥会举办,实现绿色发展成果惠及民生
(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。
(2)大气环境污染因素:目前,环境污染的日趋严重已构成一个全球性重大问题,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。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。
(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)森林资源锐减因素: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资源,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。
二、全球变暖的危害
全球有40个左右小岛屿发展中国家和领土。它们面临着许多不利处境,包括资源种类缺少、经济上被孤立、土地和海洋环境退化以及因气候变化而可能引起的海平面升高的问题。应地球问题首脑会议的要求,联合国于1994年在巴巴多斯召开了“小岛屿发展中国家可持续发展全球会议”。会议强调了小岛屿发展中国家面临的经济和生态脆弱性问题,并通过了一个议程(即《关于小岛屿发展中国家可持续发展的巴巴多斯议程》)。该议程阐明了各国政府及国际社会需要采取的各种政策、行动和措施,以支持这些小岛屿发展中国家的可持续发展。 生态:中国科学院地理科学与资源研究所研究员张丕远:“全球变暖”已经引起了整个生态环境的变化。 首先,“全球变暖”导致海平面上升,降雨重新分布,改变了当前的世界气候格局; 其次,“全球变暖”破坏和影响了生物链、食品链,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。由于全球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晚,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,有关环境的极端事件增加,比如干旱、洪水等等。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”,还是应在发达国家“减排”成为讨论的焦点问题。发展中国家如同一个正在长身体的儿童,需要通过消耗能量来促生长,发展中国家的温室气体排放量不断增加,2013年后的“减排”问题必然会集中再发展中国家。有关阻止全球变暖的科学问题必然引发“南北关系”问题,气候问题其实已经成为一个国际政治问题。气候:降水分布也发生了变化。大陆地区尤其是中高纬地区降水增加,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)的出现频率与强度增加。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变暖。另外,由于海洋向大气层中释放了过量的CO2,因而真正的罪魁祸首是海洋中的浮游生物群落。一般来说温度上升必将会加速冰雪的融化,增加海水对太阳能的吸收,加剧全球变暖,但同时海冰的消融又会加强海-空之间的热流,降低气温。过去的百年海平面上升了14.4cm,我国上升了11.5cm。海平面升高的原因,主要是海水热膨胀,当海洋变暖时,海平面则升高。全球升温会引起地球南北两极的冰山融化,这也是造成海平面上升的主要原因之一。
全球气候变暖的应对措施:
(1)禁用氟氯碳化物:实际上全球正在朝此方向推动努力,是以此案最具有实现的可能性。 (2)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。
(3)汽车使用燃料状况的改善, 减少化石燃料的消耗。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。
(4)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
(5)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,避免做出无谓的浪费。
(6)鼓励使用天然瓦斯作为当前的主要能源
(7)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。
(8)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。
(9)开发替代能源:利用生物能源作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料,借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。
在古书《列子·天瑞》里有一则杞人忧天的故事。传说杞国有一个人,整天忧心忡忡。他担心天要崩塌下来,自己将无处藏身,因此愁得不想睡觉也不想吃饭。后来,人们就用杞人忧天比喻不必要的或无根据的忧虑。
可是,从本世纪70年代开始,科学家们对地球今后的温度变化进行了激烈的争论,双方的观点截然相反,但这并非是杞人在忧天,而是向全球宣告:人类将面临气候异常的威胁!
地球未来的气候如何?是变暖还是变冷?科学家们的忧虑有没有根据呢?
温室效应
一些气象学家们预言,到下个世纪,地球上寒冷的冬季将不复存在,冰雪也将全部消融殆尽。不管是从天而降的飞雪,还是喜马拉雅山脉的冰川,还有极地覆盖的冰雪,都将一去不复返。如果有人还想举办冰上舞蹈表演的话,那就只好求助于造雪机了。
冬天消失意味着天气变暖,这个后果真令人可怕。太平洋、印度洋沿海地势较低的地区将要被海水淹没,成为一片汪洋。原先住在那里的成千上万居民,不得不迁移到别的国家。有的人曾经计算过,当冰雪全部消融后,海平面大约上升60m,这意味着凡海拔高度低于60m的地方,包括纽约曼哈顿摩天大厦第20层以下的地方,都要被海水淹没……
气候变暖,海平面上升,这是不是有人故意在危言耸听呢?不,一些科学家已找到了证据:由于海平面上升,陆地正在下沉。如上海、广州、天津等大城市与上个世纪同期相比,大约下沉了15cm左右。
气候变暖的趋势还可以从全球气温记录来证明。据英国气象部门统计,1988年是近百年来气温最高的一年。本世纪末,年平均气温升高的情况曾出现6次,且都发生在80年代。到了本世纪初的90年代初,全球年平均气温上升了0.59℃。可见地球在明显地变暖。
那么为什么地球会变暖呢?科学家认为,人类活动对气候的影响日趋严重。全世界每年要向天空排放120亿吨之多的二氧化碳。
二氧化碳有一种奇特的功效,它能大量地吸收大气层表层和下层的热量,并阻止它们散失到空中去,就像温室的玻璃一样,所以科学家用温室效应这个词说明二氧化碳的作用。大气中二氧化碳含量越高,气候变暖的趋势就会越明显。
更为严重的是,大气中某些微量气体产生的“温室效应”远比二氧化碳厉害。这些微量气体包括;有机物腐烂产生的甲烷、汽车排放的废气和土壤中氮肥释放的一氧化二氮……这些气体目前含量虽然还不多,但它吸收热量的能力却很强,能将二氧化碳的温室效应作用放大。
除此之外,还有城市越来越多的人工热的影响。随着城市建设发展规模越大,人口越来越多。使城市的温度比郊外高出0.5~1℃,这种现象有人叫作热岛效应。
以上理由似乎足以证明地球在变暖。然而正当一部分科学家争相提出控制温室效应的办法时,另一些科学家却提出了针锋相对的意见。
阳伞效应
近年来,抨击气候“变暖说”的学者接连出现。一些科学家纷纷发表研究成果,他们指出:地球正在向低温化、湿润化的方向发展。那些认为地球温暖化的观点,不过是人们对未知自然的误解。
美国的一些地质学、地理学、古生物学、考古学的专家认为,“变暖说”的观点以气象观测站的统计数据为基础,而气象观测站的数据97.5%取自城市和城市的周围,不难看出,在城市的周围才存在着人为的升温,所以变暖说缺乏有力的依据。
美国宇航局的科学家通过卫星温度测量证明,地球平均气温从1979年到1988年没有上升,甚至还在下降。在北半球,温度在10年中稍有增高,但南半球温度在降低。总的来说,地球是在变冷。
美国农业部多年来跟踪研究,发现地球是在降温。他们对1200个以上气象观测站的数据作了详尽的分析,从1920年以来,温度有所上升的只是大城市,而在城市郊区和农村,气温在下降。
我国的气象专家也认为,我国的气象资料也表明了气温呈现下降的趋势。
地球在变冷,它的理论根据是什么呢?科学家们做了种种有趣的解答。
有的说,我们的地球每隔几万年要进入“冰箱”冷藏一段时间。这在地球史上叫进入冰期。到时候全球银装素裹,连赤道也不例外。地球已经历了将近1万年的温暖期,人类似乎已听到了冰川匆匆赶来的脚步声。
有的科学家说,天气变冷与地球上的“阳伞效应”有关。什么是阳伞效应呢?这是指地球大气中烟尘引起的效应。第二次世界大战以来,火山爆发的次数已由平均每年16~18次增加到37~40次。而从1880年~1970年,北半球人为烟尘已增加了3倍,工业、汽车、炉灶等排放的烟尘在不断增加。这些悬浮在大气中的气溶胶粒子犹如地球的遮阳伞,它能反射和吸收太阳的辐射,引起地面温度下降。
气候变暖或者是变冷的预测,科学家各执己见,存在很大的分歧。一位澳大利亚沃伦昂大学的教授埃德·布列昂特说得似乎也很有道理。他说:“气候在变,但变化的原因是自然的而不是人为的。”他说气候只是变得更加多变。例如英国刚遭遇到历史上最冷的冬天。而其后是最暖的春天和秋天。它只不过是自然气候的波动。
按照他的观点,无论是温室效应还是阳伞效应,这些人为的因素虽影响着地球的气温,但终不能左右气温变化的总趋势。地球究竟是在变冷还是在变热呢?它仍然是一个有趣的谜。但在科学家们的孜孜探索下,全人类必将能经受气候变迁的考验,迎接恶劣气候的挑战。