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地球環境告急——我們引起足夠重視了嗎?

發布:2015-2-7 19:55:08  來源:互聯網  瀏覽次  編輯:佚名
科學家與多數民眾對導致天氣變化的原因看法不一,地球越來越暖……其帶來的環境題目正在持續發酵。

撰文:Dennis Dimick 
 
地球環境告急——引起足夠的重視了嗎?
極冰蓋衛星圖像如上圖所示,圖中將2012年夏季的海上浮冰面積與1979年衛星第一次觀測的夏季海上浮冰面積(黃色輪廓區域)做了對比。如今,全球變暖題目日益嚴重,北極地區約有一半的冰蓋都在夏季融化了。
攝影:GODDARD SCIENTIFIC VISUALIZATION STUDIO, NASA
 
  科學家們大聲疾呼,人類正在改變天氣,但這一說法一直沒有完全說服公眾。
 
  皮尤研究中心上周發布報道指出,只有50%的美國人以為人類應對天氣變化負主要責任,與此同時卻有87%的科學家支持這一觀點。即便萬千科學家在過去幾十年里發布了若干份具體報道,明確指出天氣變化與碳排放量有關,但這37%的鴻溝卻依然存在。 
 
  人類活動對天氣變化影響的不斷加劇?茖W家們近日研究了異常溫度,海平面上升,大氣中高水平的吸熱二氧化碳等現象,結果表明飛速發展的人類活動讓地球承載了過重的負擔。
 
  為了支撐社會發展,我們對煤炭,原油以及自然氣的利用率屢創新高。隨之而來的是大氣中溫室氣體含量超標,全球氣溫升高,冰川融化,海水的酸化威脅到了海洋生物的生存。
 
  隨著人口的增長,我們的胃口也逐漸膨脹,濫砍亂伐熱帶森林,擴大農田,采用產業化捕魚方式大量捕殺海洋魚類。農田中流出的氮肥和磷肥對水渠和沿海地區造成了嚴重污染。
 
  科學家指出,由于我們對地球不斷施壓,監測地球環境的儀表盤正在閃爍著危險警示信號。
 
天氣越來越熱
 
  一月中旬,美國國家海洋和大氣治理署以及美國宇航局的研究學者指出,2014年是有氣象記錄以來的135年中最熱的一年。全球范圍內的土地和海洋溫度較20世紀的均勻水平高出了0.69℃。
 
  氣溫連續幾十年持續攀升,自1880年有氣象記錄以來(1998年除外),最熱的十年均出現于2000年之后。據美國國家海洋和大氣治理署記載,最后一次設立地球年度最冷記錄是在103年之前,即1911年。
 
  “最近幾十年里連續出現暖年,”美國宇航局的Gavin Schmidt說道。“個別年份的排位可能受混亂的天氣模式影響,長期趨勢應受天氣變化驅動,現如今主要被溫室氣體排放量左右。”
 
  氣溫上升帶來的最為直觀的影響是縮減了北極冰蓋面積。北極冰蓋的衛星觀測始于1979年,從那以后,北極地區的夏季海上浮冰面積每十年降低12%。到2012年夏末,北極冰蓋區域與1979年相比縮減了約一半。為了顯示北極冰蓋縮減的面積,國家地理雜志特地修改了最新版的輿圖。
 
  《國家地理》雜志輿圖制作師Juan José Valdés曾經說道,與上一版世界輿圖相比,北極地區的重測圖的變化極其明顯,變化程度僅次于蘇聯解體。
 
地球環境告急——引起足夠的重視了嗎?
最新報道指出,如今海平面的上升速度超過了過去20年里的上升速度。2014年10月的超級大潮,超出佛羅里達州勞德代爾標準高潮30厘米,預示了新常態的到來。
攝影:GEORGE STEINMETZ, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
 
即將涌入的洪水
 
  一項最新研究表明,海平面在過去20年里的上升速度逐年加快,超出了人們之前的預期。
 
  由于全球氣溫升高,格陵蘭島,南極洲部分地區,阿拉斯加以及其他地區的冰川逐漸融化,造成海平面上升。融化的冰川雪水從大陸流向海洋,如同水流進浴缸。氣溫升高還導致海洋面積不斷增大。
 
  2050年,海平面上升導致的洪水暴發將致使邁阿密及其郊區面臨財產損失的高風險,且比世界上任何其他城市面臨的風險都要嚴重。本世紀末,邁阿密的海平面與現在相比要升高1.5米。屆時,海水會涌向街道,破壞飲用水供給,這也是眾多低海拔沿海城市面臨的危機。
 
  今年伊始,大氣中二氧化碳含量已達到400ppm。二氧化碳主要來自發電廠排放的煙霧和車輛尾氣,當我們燃燒煤炭、汽油或者是森林時會有大量二氧化碳產生,且空氣中的二氧化碳含量早在2013年就已經達到這一水平。
 
  一旦二氧化碳升入高空,便會在上空存在上百甚至上千年,它會吸收輻射或是反射大氣中的太陽熱,其作用方式類似于被子幫我們保暖。實際上,我們給地球大氣層蓋的“被子”越來越厚了。
 
  目前大氣中的二氧化碳水平,比1750年產業革命開始的時候高出三分之一,它在地球大氣中存在了80多萬年,現在的含量比以往任何時候都要高?茖W家之所以得出這一結論是由于他們在格陵蘭島和南極洲的冰原的冰核里找到了困于其中的古代二氧化碳氣泡。研究表明,當大氣中的二氧化碳水平上升時,地球氣溫也會隨之上升。
 
  我們需要對二氧化碳—這一地球調溫器—在大氣中的作用機理作深入研究。2014年美國宇航局噴氣推進實驗室發射了一顆碳監測衛星,叫做“OCO-2”,用以監測地球大氣的碳水平,并將追蹤二氧化碳的大氣循環蹤跡,標記二氧化碳的來源,并監測其一整年的動向。
 
  除了在大氣中截留熱量,二氧化碳還會影響海水的化學性質。 海洋吸收二氧化碳后,酸性增強,影響貝類生物生存,比如牡蠣,貽貝和珊瑚礁。海洋酸化與全球變暖并稱危害環境的“雙面惡魔”。
 
  近期的另一項研究表明,海洋酸化、過度捕撈、海底采礦以及其他人類活動威脅著海洋生物的未來。該研究的作者之一,斯坦福大學的Stephen Palumbi告訴《紐約時報》,要減慢海洋生物的滅絕速度必須要削減碳排放量。
 
  “假如到本世紀末我們還未降低碳排放量,那我對海洋生態系統恢復正常就不報希望了。”Palumbi說道。
 
地球環境告急——引起足夠的重視了嗎?
由于全球對化石燃料的需求持續增加,保熱性強且對天氣變化有影響的二氧化碳的排放量也隨之上升。如圖所示的軌道車輛滿載煤炭,正預備運送到弗吉尼亞終點站的貨船上。
攝影:ROBB KENDRICK, NATIONAL GEOGRAPHIC CREATIVE
 
降低碳排放
 
  假如我們想降低二氧化碳水平(還有氣溫順海平面高度),就要減少產生二氧化碳的燃料的利用率。至少研究過地下煤炭,原油和自然氣儲量的科學家們是這么以為的。
 
  我們要免燒多少含碳燃料才能阻止全球氣溫升高2℃呢?科學家們正試圖確定這一題目。
 
  最新研究表明,我們必須將地下的煤炭儲量控制在80%,自然氣儲量控制在50%,原油儲量控制在30%,才能阻止氣溫上升。在世界如此依靠這些能源的今天,要完成這項任務極為艱難。美國能源部推斷,今后25年時間里,煤炭,原油和自然氣很可能還會作為美國的能源資源。
 
  我們對化石燃料的過分依靠以及在全球范圍內不斷擴張開采范圍還對海洋、地貌、大氣及生態系統產生了其他影響。
 
  斯德哥爾摩應變中心在一項最新研究中把地球看作是一個集成體系,其中包含一系列帶有“界限”的聯鎖系統。這些界限可以通過一組計量表(就像是車內的儀表盤)進行丈量,被稱為“行星儀表盤”,能夠為人類識別出“安全的操縱空間”。
 
  這些界限為我們設立了理論閾值,確定了在地球系統在自我毀壞前我們能夠為環境做出多少改變。研究指出環境的安全界限在四個領域中超出閾值:滅絕率,森林砍伐,大氣中二氧化碳含量,大量的氮和磷(在陸地上用于農作物肥料)涌入海洋。
 
  研究學者總結道,由于我們持續砍伐森林,開拓荒地,建造城市,消耗地下水,污染空氣和水源,過度捕撈,這些行為隨時可能摧毀我們已經享受了一萬多年的“人類安全區域”。研究學者指出他們的研究相當于早期的預警系統,幫助社會“降低風險,促進可持續發展。”
 
地球環境告急——引起足夠的重視了嗎?
我們對能源的過度需求破壞了地貌與水路。如上圖,一只假獵鷹拍打著翅膀,防止水禽靠近,假如水禽踏足加拿大亞伯達油砂中的尾礦池,很可能會喪命。
攝影:PETER ESSICK, NATIONAL GEOGRAPHIC
 
提升科學素養
 
  對于那些質疑人類活動會改變天氣的美國人來說,可能證據再多也撼動不了他們的觀點。但皮尤研究中心發現了科學家和大多數美國民眾都支持的觀點: “STEM”計劃——科學,技術,工程與數學——從幼兒園到12年級的教育只是均勻水平,還有待進步。
 
  良好的科學教育終極會提升民眾的科學素養,這樣就能縮小科學家與半數美國民眾的那37%的差距。
 
  提升科學素養后,會有更多的美國人愿意為天氣變化做出努力。本月的另一項皮尤研究表明,希望政府采取措施應對天氣變化的美國民眾的百分比與去年的29%相比有所上升,但38%的支持率仍然較低——夸大天氣變化的政策變化是美國人的最低優先權之一。
 
(譯者:陌上花開)

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