全球气候变化与极端天气

4%的死亡原因属于“非适宜”的温度,也就是说每年有超过500万人的死亡与气候变化导致的寒冷或炎热有关,世界气象组织侦测数据显示,地球有记录以来最热的20年中有19年都发生在21世纪。这便导致不少地方出现极端天气,而研究表明天气极端化与气候变

干旱、洪水与海洋酸化至工业革命以来越发严重,很多科学家都认为这是人类向大气中不断排放二氧化碳等温室气体造成的,也就是气候环境问题。《柳叶刀》的一项研究指出全球9.4%的死亡原因属于“非适宜”的温度,也就是说每年有超过500万人的死亡与气候变化导致的寒冷或炎热有关,世界气象组织侦测数据显示地球上最低温度,地球有记录以来最热的20年中有19年都发生在21世纪。

气候问题放眼历史对人类的文明、生产乃至历史走向都有举足轻重的影响,下面让我们简要分析下气候与人类历史发展的关联。

气候与人类历史

远古:

在远古时代大冰期导致动物与人类可供狩猎、种植与采集的食物大大减少,爆炸的人口增长模式被抑制。穷则思变的人类祖先于是开创了农业革命,告别了狩猎、采集为主的散居模式开始大规模聚集生活,形成村庄、城市甚至国家,并逐步向现代文明过度。

近代:

4200年前北半球出现的约100年的寒冷干旱气候,在西亚、北非地区尤为严重,当然给农业生产造成了毁灭性打击,导致苏美尔早王朝(古苏美尔时期)与古埃及王朝步入衰败进而灭亡。

公元前2世纪,北半球温暖湿润,古罗马在地中海沿岸逐渐兴起,同时中国也处于大一统的秦汉时期。

公元前2世纪后,气候再次趋向严寒干旱,人们食不果腹,社会动乱,中国正在经历三国、两晋、南北朝等一连串混乱的年代。

一直持续到公元9至13世纪,全球再次回到一相对温暖湿润的时期(中世纪温暖期)。欧洲农业迅速发展、人口暴涨,巴黎圣母院、大教堂等等精美的哥特式建筑拔地而起,人们有了更高的追求。这时中国也进入了繁盛的唐宋朝代。

总结起来寒冷干旱时期,人类为了生存往往伴随着大迁徙,进而带来战争,例如中国的北方游牧民族南下与中原王朝发生战争。

气候变化的影响

但到了现代人类拥有了改变环境的能力又是另外一番光景了,近年来,极端气候越发频繁,具有范围更广、短时事件集中、更加强烈、持续时间变长等特点。具体来说体现在以下几方面。

一、中日韩普降暴雨(山洪不断)

今年七月我国北方普降暴雨,要知道以前都是南方普遍降雨,近年尤其是近年尤为反常,单说此次河南郑州的大暴雨甚至局部地区的特大暴雨,三天降雨量便达到其一年降水量(据说千年一遇),同时也是郑州记录以来的最强降雨。

二、破坏性飓风(非洲与南亚)

全球普降飓风,尤其是非洲与南亚地区。尼加拉瓜、古巴哈瓦那、洪都拉斯圣彼得苏拉、菲律宾卡加延省土格加劳、马尼拉等地均受到严重灾害。

飓风带来的灾害不仅体现在吹毁房屋建筑上,尤其是一些沿海城市,随着逐年海平面的升高(尤其是赤道地区),飓风带来的海啸可能淹没更多人类居住地,相应的灾害也会更大,甚至几十年后不少陆地板块都将直接沉入海底。

三、异常高温(北美、澳洲)

今年进入夏季,北半球不少地方都出现了强烈的炎热天气,例如今年7月初笼罩美国、加拿大的热穹顶现象。带来千年一遇的破纪录热浪,同样遭遇热浪侵袭的还有中东地区与我国的四川盆地(多地出现超过40℃以上的高温),就连日本北海道附近也遭遇热浪袭击。

而在美国西北部与加拿大气候一直比较凉爽,因此很少有人安装空调,此次连续大范围突然连续的极端高温让人猝不及防短短几周已有上千人被热死(尤其老人、婴幼儿、慢性疾病患者),据不完全统计截止7月中旬美国与加拿大因高温死亡人数已破千。

甚至一向凉爽宜居的温哥华温度都达到49.6摄氏度,贝类等海鲜直接被烤熟在沙滩上。高温引发的野火已经摧毁其西部小镇莱顿的大部分地区。该镇90%村庄被烧毁,1000多人被迫撤离,486人死亡,有组织对比历史气候数据显示北美此次的极端天气乃千年一遇。

高温同样侵袭了澳大利亚州,大家肯定还记得去年9月份澳大利亚那一场足足持续了5个月,过火面积达一千万公顷(5个北京),死亡动物超10亿的森林大火。不仅造成严重的经济损失更排放出大量温室气体,保守估计此次澳洲火灾所释放出的二氧化碳足有四亿吨,相当于一百多个国家年排放二氧化碳的总和,碳排放全球变暖问题雪上加霜。

甚至炎热天气不仅局限于中低纬度,北极圈附近的格陵兰岛附近温度都达到20℃,这比往年夏天平均气温整整高出10℃(达倒23.4℃)。

北美此次极端高温是由于热盖现象造成的,滞留这片地区上空的阻塞高气压导致大量热空气生成,热空气出不去又被高气压向下压缩后变得更热。

四、干旱与蝗虫:

紧接高温而来的还有恐怖的干旱,美国加州51个县已有41个进入了干旱紧急状态,以往只会发生在非洲、中东地区的蝗虫也进入俄勒冈、蒙大拿洲等地疯狂侵袭农作物,不完全统计全美已有17个洲遭遇蝗灾(87亿美元农作物遭严重威胁)。

温暖的海水更为飓风提供了充足的动力燃料,甚至延长了季节,例如袭击也门的印度洋旋风带来了大量的蝗虫。由于前面提到的海洋温度升高甚至能影响到云南的降水地球上最低温度,降水少了风弱了云南就变得越发干旱,于是飓风带来的蝗虫(尤其是缅甸的草地贪夜蛾)也就在云南安家了,蝗虫所到之处对农作物造成极大破坏。

动物们:

为了生存熊、眼镜蛇与各类猛禽也进入人类栖息地寻找水源,这些动物不仅本身极具攻击性,其身上还携带各种危险的病毒。

而我们都知道很多危险的病毒正是因为生态平衡的破坏,野生动物与牲畜或人之间更加紧密接触造成的种间变异传播,无论是1921年的西班牙大流感(其实是美国病毒),还是如今的新冠造成的危害都是极大的。

此外干旱导致水位降低,如果同时水位偏高时便会产生一种叫土臭素的天然化合物,无法通过水处理系统过滤掉,该气味十分恶心。

五、北极圈异常高温

在今年初夏时分,北极圈一小镇已测出48℃的地表高温,是的没看错是北极圈,就单从人类的角度看,例如生活在西伯利亚的人民,冻土层的消失将使得其祖先建立起来的村庄小镇房屋的地基融化不复存在,人们流离失所,背井离乡,经济损失巨大。

我们都知道北极圈的冰盖很重要的一大功能便是反射阳光,使热量不被吸收至地表中从而保持寒冷天气。如若高温融化冰盖露出容易吸热的黑土,那么千万年来形成的北极自然规律将被完全改变。此外永久冻土层融化不仅会释放大量水使海平面升高,还会释放大量的二氧化碳与甲烷气体,地球升温的速度将大大加快。

此外冰面的显著减少吸收大量热量会使其成为极地热力场中的异常热源,该热源会显著干扰极地地区大气环流乃至全球大气环流(西风带与北极旋涡),在异常热源的干扰下天气预报将越来越不可测(现有计算机已经不能满足计算要求),而的确我们最近也感到天气预报越发朝令夕改,由原来的确定降雨变为现在的降雨可能性百分比。极地冷空气的大幅度南扩后,北美、欧洲、加拿大、俄罗斯乃至我国北方将会面临越来越多的极端天气(河南郑州)。

北美洲冰雪快速消融会聚集成为一个巨大的冰壶,随着冰壶水位不断上涨最终会冲破堤岸一路向东倾泻入大西洋,大量冰水会阻断大西洋暖流。北大西洋暖流主要功能是是向北半球温带地区输送热量与水汽。会导致北半球变冷变干。所以与我们普通人理解不同,温室效应从长期来看会提前加速气候大冰期的到来。

六、其它

海洋酸化

不限于以上几类影响,全球变暖还会造成全球海洋表层温度升高,含氧量降低,海水吸收更多二氧化碳导致海洋酸化,破坏整个海洋生态圈。

海洋生物例如珊瑚将会大量灭亡(珊瑚养活着四分之一以上的海洋物种以及10亿人口),海洋生物是大气硫元素最大的自然来源,而硫元素能增强大气对太阳辐射的反射率,从而降低地球吸收到的热量。

所以海洋酸化会使地球生态(浮游植物、软体动物、鱼类)、气候甚至人类生计(全球有起码5亿多人依靠捕鱼与水产养殖作为生计)造成严重影响。

甚至动物都会变蠢更容易被捕食

冰川溶解

例如亚洲喜马拉雅山脉,也就是我们的青藏高原地区是世界上除南北极外最大的永久冰库。其冰雪的融化常年供养着印度河流域的主要河流、长江、湄公河等地,用于人们饮用、灌溉农作物以及发电等。自然会造成河流域相关地区水资源的短缺,同时加速融化的冰川也能导致猛烈的洪水。

气候异常现象的原因

以上我们分别说到暴雨、飓风、高温干旱、冰川融化等几种气候异常现象,都与全球变暖有极大关系。

①暴雨

高中地理有说过陆地所降雨都是从海里来的,由冷空气与热空气的对流产生。全球气候变暖明显加剧了气候系统的不稳定,大气在饱和前可容纳更多的水汽,是造成极端天气增强与频发的根本原因。有研究表明气温每升高1℃,大气可携带水分会增加7%。

气候变暖同样影响了季风系统,出现高速气流(一种环绕地球流动的持续气流 ),该气流会直接导致本应快速通过的强风暴移动变慢,最终导致持续的降水倾泻在同一个地方,也就是如今天我们看到的河南郑州的持续强降雨。

以前都是南方大雨,全球变暖后海温升高、青藏高原积雪偏少,都能导致西北太平洋副热带高压偏北,而冷空气也在更加偏向北方位置,进而造成北方多雨。具体来说便是东亚大气环流异常协同作用造成此次极端强降水。

②频发的飓风

简单来说,飓风的能量来自热量,地球变暖使更多能量和湿度进入大气层。湿度的增加可以通过强降雨来释放,比如今年在南亚造成严重洪水的雨季。而飓风的能量则来自水体表面,温暖的海水更为飓风提供了充足的动力燃料,当大气变暖,海洋变暖,飓风就从中获得毁灭性的力量,甚至延长了季节。

③异常高温

高温简单理解就是地球接收了太阳的能量,然而甲烷、二氧化碳等人类工业化带来的温室气体充盈大气层使得吸收的能量不能释放到宇宙中,变成了烤箱,然而烤箱加热会融化地球两极反射热量的冰层、可燃冰与海底沉积的大量含碳微元素,释放出其中的甲烷与二氧化碳更加促进全球变暖。

这便导致不少地方出现极端天气,而研究表明天气极端化与气候变化间的关系并非线性变化,而是指数级的。大量温室气体注入大气后气候平均值哪怕是微量的升高都会对极端天气的概率产生很大的影响,变得更加频繁。

④干旱、森林大火与蝗灾

连续高温无雨带来的自然便是干旱,直接来说便是受全球变暖影响,赤道受太阳直射海水升温,洋流变热,这样海洋与陆地温差就会变小,进而降雨变少。同时空气从土壤与植被中吸取更多的水分变得干燥,这样亚马逊森林、巴西、澳大利亚等地便会遭受超长的干热,去年巴西境内森林着火点达7万多处。这也是我们熟知的厄尔尼诺现象。

而所谓的干材遇烈火,我们便不难理解在干燥炎热的环境中由于一些偶然的外部因素造成大火的几率是多么高了,尤为典型的便是去年持续5个月的澳洲大火。

身处赤道附近的海洋国家澳大利亚西侧受印度洋偶极子、东侧受南方涛动的影响其年平均气温不可避免的越来越高。尤其是去年偶极子影响强烈导致澳大利亚直接不降雨。

干旱高温加上澳大利亚占比70%的桉树(自身分泌大量易燃油性物质)作为燃料于是发生了去年那场持续了5个月,过火面积达一千万公顷(5个北京)的大火。最后终于还是降雨扑灭了大火可惜是暴雨与洪水。频繁的大火带来了更多的温室气体排放与污染。

澳洲大火排放的烟尘与温室气体影响整个地球

大火过后没有了植被的土地是肯定留不住水分的,加上降水的减少变得越发干旱不可避免。该环境对于蝗虫来说再好不过,乘着越发频发与更大规模的飓风越过喜马拉雅山脉,进入我国变得越来越干旱的云南(厄尔尼诺现象导致降水减少),草地贪夜蛾在此定居了,如若不采取措施当地水稻、小麦、玉米、棉花等农作物将会受到严重侵害。

⑤南北极冰山融化

随着全球变暖,南北极的风将温暖的海水输送至南极与北极圈,暖水被困至冰下从海底开始融化南北极的冰山以及封冻的冰面,带来的后果上文有提到,极其严重。

此外冰雪尤其是冰川融化与北极圈动物活动导致各类营养物质聚集使红藻菌野蛮扩张。而红藻菌正是加速冰川融化的罪魁祸首(当然这与全球变暖相互作用),这些藻类会制造生物性防晒分子来避免阳光照射,这会使得冰层表面颜色变得更深降低阳光反射率,冰川会吸收更多热量加速融化一项近期研究发现,藻华能让一季内的融冰量增加高达13%的幅度。

不限于以上类型,气候变化带来的影响是全方位系统化的,带来的后果会形成恶性循环加剧气候的变化。这是全人类共同的危机,需要全人类共同解决。按理说是全球各国最没有分歧的合作领域,不合作人类也应对不了此次危机。而要应对危机让我们先弄清影响气候有哪些因素。

影响气候的因素

①太阳活动:

太阳活动呈现周期性变化,众所周知宇宙射线能促进大气层中云的形成,但吹出的太阳风会减弱射向地球的宇宙射线。进而太阳风减弱地球上云量便会增加平均气温降低,太阳风增强云量减少地球温度升高。

②小行星撞击

就目前来说还不存在大型小行星撞击地球,否则不仅人类,所有生物都面临灭亡。危机不仅体现在撞击威力上,其撞击飞溅起的尘土笼罩整个大气层,阳光无法照射地面,全球气候迅速变冷,大多数生物将不能生存。

③大气成分改变

18世纪工业革命以来,人类大量使用化石燃料,大气中的温室气体快速积累,近几十年来全球变暖感受尤为明显,臭氧空洞,冰川融化。

第一、第二条属于地球生态圈以外的因素,我们暂时无法控制。但造成如今全球变暖的罪魁祸首还是人类排放的温室气体。

如何解决气候问题

面对6500万年都未曾发生的严重高温、干旱、洪水、海洋酸化、极端气候等迫在眉睫的问题,现代科学基本一致认为是气候问题造成的,而这不是某一个或几个国家能解决的问题。我们不禁想既然是全球问题,那么是否全世界会联合起来围绕在类似联合国机构周围共同解决,联合起来打破左右派观点,跳出政治法案博弈,走向联合国共同行动。然而答案也许没那么简单,甚至略微悲观。

1、科学与政治很难分开(参考小生以前写过的氢能源汽车)。

2、环境问题气候变暖真正存在,但人类却不知如何改变。

3、气候影响因素众多,测量总会出现误差导致预测不准确。

我们真的团结起来了么?

让我们看看联合国的千禧目标,2000年9月联合国首脑会议上由189个国家签署的旨在将全球贫困水平在2015年之前降低一半,该项目共有约200个愿景目标组成,我们都知道要实现一个计划总要给目标排定计划,也就是优先级,但这些目标没有优先级因为每个目标都有对应的选民否则就会激怒选民。

然而如果通过投资回报率计算排名优先级全球变暖问题甚至都不在该清单上,也就是说改变气候要花的钱是巨大的,投入产出不成比例,牵扯到经济一切问题都将变得复杂。对于很多人来说气候问题实际上是一个职业、金钱与权力的问题。所以到目前为止这一全球性的气候问题还没能使我们团结起来。

气候很难预测,数据误差总是存在且会积累,很难预测现在做的事对未来的影响。如果现在做出的行为连结果都无法预测那我们该怎么去解决问题呢。

①清洁能源

也许你会说太阳能与风能,这一方案德国尝试过,由于风能与太阳能发电的局限性(晚上没电)且储能方案至今不完美(储能量最大的是人工水库储能,电池什么的好吧,带动了一大批能源行业经济你懂的,实际储能量?污染处理?),导致但他们不再能储能,而用电需求没有减少最终不得不重启燃煤发电,最终他们排放的二氧化碳比之前还多。

那么核电站呢,明显我们也不想要太多,目前核裂变发电对于人类来说还太不安全,就算不出事儿核废料处理也是一大难题。所以说不定最终还会导致居民用电价格飙升。

②减少消耗

我们向大自然索取的资源太多,回想工业革命以前与如今,政治课本里有说人们的主要矛盾是日益增长的物质文化需求与落后生产力(当然如今是发展不平衡),足以体现人类对追求物质文明的脚步从未停歇过,经历工业革命后变本加厉。所以我国才提出让人民有获得感这一概念。

不知大家有没注意,当今世界最提倡环保,要求碳排放指标的往往是工业化完成技术转型成功的发达国家如美国、英国。它们早已在过去百年中排放了大量温室气体如今限制发展中国家排放,这样发展中国家经济便会受到极大的抑制。所以不说个体之间了就算是国家与国家间竞争减少消耗放缓发展也是不大现实的事。越是贫困落后的国家越以牺牲环境为代价的产业便越多(参考印度之类)。那么问题来了,减少消耗能否从另外一个角度来思考呢?

③资源分配优化,解决全球贫困

众所周知,就如饥荒问题一样,其实地球上生产的粮食早就全球人口食用了,并且大有余量,因为如资本市场运作等其他因素的分配差异导致某些贫困落后地区人民食不果腹。

同理,一些落后国家人民都食不果腹了,为了一日三餐日夜奔波,健康得不到保证,哪还有精力来环保。有研究显示如果你能让人们收入达到每年5000美元以上,他们自然就开始环保了,消耗也就自然少了。

所以我们是否可以得到这样一个结论,要解决环保问题我们就得让全世界人民尽快摆脱贫困,也许这会在短时间内增加部分消耗,但之后他们便会关心环境(我国的脱贫攻坚战略还是值得肯定)。

④科技发展

这是一个老生常谈的话题,技术的进步,前三次工业革命很大程度上在改变人们生活方式的同时也改变了世界,我们从发现了煤炭、石油,将其燃烧提供了能源与日用品,当然也改变了环境。

得到总是容易,失去却是痛苦的,当今人们享受着能源的便利,如果让你不再坐火车、不用电、不开车、不用电子产品能办到么?怕是不能(除非到了生死存亡的时刻,不过到那时气候的恶性循环也不可逆了)。那么只剩下科技的进步,新能源的发现了。注意这里说的新能源并非新能源电动汽车之类的,如果你的能源驱动电力还是来自于煤炭火力发电,你不仅没带来环保还会增加危废处理风险。

而科技的突破需要什么呢?也许给所有孩子提供更好的营养,成长环境。增加地球上所有人类脑力总和,就如我国打乒乓球的基础人口众多,乒乓球成绩在世界上排名第一一样,同理林子大了总有几个天才能想出解决气候变化的问题,兴许是在科技突破上有所建树。

⑤其他

我们还是要看到积极的一面,就如今全球各国企业提出的碳中和概念也是值得肯定的,我国也定下在2060年全国达到碳中和的目标。碳中和讲的也就某一地区或公司其排放出的碳等于其植树造林或其他方式吸回来的碳。

针对这一目标我们可以用如太阳能或风能设备来进行生产,优化工厂节能措施(无人关灯、机器自动待机),生产的产品设定系统性能效标准,投资环保项目等等。

结语

拉长了尺度,我们仅仅处于第一个冰河间歇期末端,但仅仅是这个间歇期如若我们不断向大自然无度索取毁掉的怕不是地球,而是我们。有人说担心什么全球变暖未来几万年地球将逐步降温全球冰冻,但这时间尺度可太长不是我们考虑的事。况且如今全球温室气体如二氧化碳排放量远远超出历史上任何时候,早已打破了平衡,我们已经打开了潘多拉的魔盒,谁也不知道未来会怎么样。

目前二氧化碳数值已爆表

全球变暖问题关乎我们的后半生以及下一代,例如极端天气肆虐、瘟疫横行,如今都一一实现,如果未来几十年内全球平均气温升高2℃导致水平面升高,我国广州、上海等地都将不复存在(而根据目前数据表明截止2100年可能会升高3~4℃),它是一个我们享受了工业福利之后需要直面的一个不可回避的代价。

无论如何地球已然存在几十亿年,人类所造成的的影响它大不了花个几万、十几万年便恢复如初,人类历史如沧海一粟,如若我们肆意妄为最终毁灭的只有人类自己而不是地球。

本文到此结束,希望对大家有所帮助。

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