全球变暖定义

地球表面温度逐渐升高被称为全球变暖。在过去的二到三个世纪中，这种模式已被观察到。这一变化影响了地球的气候周期。尽管全球变暖存在争议，但科学家们已提出证据支持地球温度正在稳步上升的观点。

全球变暖的几个原因对人类、植物和动物产生负面影响。这些原因可能源于人类活动，也可能是自然的。了解全球变暖如何负面影响社会对于解决未来可能出现的问题至关重要。

全球变暖的原因

温室效应

温室效应增加了地球能量平衡的复杂性。一氧化二氮 (N2O)、甲烷 (CH4) 和二氧化碳 (CO2) 这些所谓的温室气体，是具有特殊化学性质的微量气体，它们会吸收地球表面发出的一些红外辐射。这种吸收阻止了原始的70个单位中的一部分进入太空。由于辐射的均匀分布以及温室气体向各个方向发射相同量的辐射，温室气体排放吸收的净效应是增加了向下射向地球表面和低层大气的总辐射量。

通过保持各种太阳和地球辐射之间的平衡，地球的平均表面温度得以保持恒定。由于太阳辐射具有非常高的频率，波长较短，接近电磁波谱的可见光区域，因此通常被称为“短波”辐射。相比之下，地球辐射由于其相对较低的频率和位于光谱红外部分的较长波长，通常被称为“长波”辐射。向下移动的太阳能通常以每平方米瓦特为单位进行测量。“太阳常数”，即总太阳辐射，位于地球大气层顶部之上，约为每年每平方米1,366瓦。平均每年每平方米342瓦的表面日照量解释了为什么大约50%的地球地壳暴露在太阳辐射下。

辐射强迫

根据前面关于温室效应的讨论，地球表面和低层大气的温度可以通过三种不同的方式改变。根据辐射强迫理论，以下任何情况都可能发生变化：

• 进入大气层顶部的太阳能数量增加。
• 到达地表的辐射比例发生变化。
• 温室气体浓度开始变化。

人类活动导致的气候变化

人类活动还通过改变臭氧和气溶胶的水平以及地球表面的土地覆盖来影响气候。例如：

温室气体

燃烧化石燃料、砍伐森林和畜牧业是一些显著的例子，它们严重影响大气和大气中的整体温度。此外，它还参与向大气中添加大量的温室气体，进一步加剧了全球变暖。当气体释放到大气中时，会产生更多的净向下长波辐射，最终导致地球表面更严重的加热。

水蒸气

尽管它改变了气候，但它不直接影响地球的变暖。随着地表温度的不断升高，水的蒸发率也相应增加。由于蒸发率的提高，低层大气中存在更高浓度的水蒸气，它们可以收集长波辐射并将其向下发射。

二氧化碳

二氧化碳由植物和动物共同产生。自工业时代黎明以来，人为排放的二氧化碳平均贡献了每平方米1.66瓦的辐射强迫。

甲烷

甲烷 (CH4) 位居第二重要的温室气体。更新世冰期循环导致甲烷浓度在有限范围内变化（大约350至800 ppb之间）。人为CH4排放比CO2排放更具效力，净辐射强迫约为每平方米0.5瓦，约为CO2的三分之一。

地表臭氧及其他化合物

低层或地表臭氧 (O3) 是另一种对大气至关重要的温室气体。空气污染是产生地表O3的原因。根据最佳估计，其自然地表O3含量约为10 ppb，而人类地表O3排放导致约每平方米0.35瓦的净辐射强迫。在易发生光化学烟雾的城市，臭氧水平可能接近危险水平。

气候变化的原因

影响气候的原因主要分为两大类，例如：

1. 人为原因
2. 自然

人为原因

更高程度的森林砍伐

森林砍伐影响气溶胶和化学化合物的释放，进而影响云层和改变风向，从而改变降水量。简而言之，树木和其他植物提供了我们呼吸的大部分氧气。它们通过吸收二氧化碳将氧气释放到大气中，从而保持生态平衡的环境并减少空气污染。出于商业和工业目的而持续砍伐森林是人类有计划活动增加二氧化碳浓度的例子之一。作为捕获热量的主要气体之一，二氧化碳在近几十年的全球变暖和环境失衡中发挥了重要作用。

车辆使用和交通

在当今快节奏的环境中，人们经常使用汽车，即使是短距离出行。汽车和其他车辆产生的气体经常通过消耗能量并将其转化为热量而导致温度升高。此类行为属于“人为强迫”，即气候系统因人类而受到的力。拥挤地区的交通持续加剧空气污染，最终导致全球变暖的加剧。政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 指出，作为全球变暖主要贡献者之一的交通部门，自1992年以来其贡献增加了50%以上。

氯碳排放

我们都知道，在气候持续失衡和全球变暖困难的当前状况下，人为因素对全球地表温度的升高具有非常强的倾向。冰箱和空调等科技产品的日益普及以及广泛的商业化是进一步的促成因素。保护地球免受太阳有害紫外线辐射的责任落在平流层的臭氧层上。这些操作增加了大气中CFCs（氯氟烃）的浓度，从而侵蚀了臭氧层。

工业和发电厂的排放

根据2018年的一份报告，大约520亿吨二氧化碳是全球最大的人为温室气体排放之一。其中约72%来自工业和电力设施。随着工业化的到来、能源使用的扩大和热能的利用，全球变暖大大加剧。这些来源排放的污染物对生态系统产生重大的负面影响，并扰乱了自然的微妙平衡。

农业和地表变化

世界上近一半的可居住土地用于频繁的农业活动。约24%的永久土地利用变化受到短期农业耕作的影响。这些活动影响温度升高和地表温室气体排放。地表变化扰乱了碳的自然储存，也影响了太阳热量的反射和吸收。由于水土流失、森林砍伐和化肥施用导致径流增加，污染物最终被这些因素带入海洋。

化石燃料燃烧、人口过剩

这一类别有助于产生大部分热捕获排放，这些排放是由于工业和汽车中燃烧煤炭、天然气和石油，以及大规模森林砍伐和日益增加的黑碳污染（有时称为“烟尘”）而产生的，这影响了地球的反照率。此外，二氧化碳作为导致全球变暖的主要气体，正受到世界人口增长的影响。

自然原因

火山爆发

火山爆发是全球变暖的主要自然原因之一，因为它们产生的气体和烟雾排放量不断增加。

自然森林火灾

当大规模植被燃烧导致森林火灾时，储存的碳被释放，温室气体排放增加。这些污染物捕获更多的太阳能，从而导致全球变暖。

永久冻土和冰川融化

永久冻土由大量碳组成，分布在地球的南北两极。太阳活动、森林火灾和火山爆发等干扰会导致温室气体（GHGs）和二氧化碳（CO2）通过永久冻土突然释放到大气中，导致生态失衡。

太阳活动

当大规模发生时，不同波长的太阳辐照度波动以及太阳黑子或太阳耀斑等其他现象，会对大气温度和全球变暖产生深远影响。

全球变暖：其影响和冲击

全球变暖对社会、经济以及环境和生物的健康影响最大。如果它以目前的速度继续下去，未来可能会造成很大的损害。以下是它的具体影响：

气温上升导致冰雪融化

由于冰川融化和积雪消融，中纬度地区将面临更频繁的干旱和严重的缺水，这也将导致热浪等极端天气事件。北海冰盖的变薄最终将使大气更容易受到控制。

环境风险

由于全球变暖，副热带沙漠等干燥气候区域已扩大。二氧化碳水平升高和气温上升将主要影响生态系统和动物生命，导致许多物种灭绝并减少生物多样性。

海洋生物面临的威胁

全球变暖可能导致水下海洋和珊瑚生物遭到破坏。二氧化碳含量较高的水会损害宝贵的自然资源。

定居点丧失

全球变暖导致的海平面上升可能引发洪水，使基础设施和居住区面临更大的风险。这将对人们的生活质量产生负面影响。农业受到干旱、气温上升和冰川河流消失的威胁。

影响健康因素

作物歉收有几个间接影响，包括营养不良。全球变暖导致的降雨不足造成荒漠化，可能导致多种疾病。

全球变暖的潜在影响

这些情景是根据人口增长、经济增长、能源需求、技术进步、气候减缓和其他因素的各种预测而开发的。未来气候变化影响的模拟包括警示模式。预计格陵兰岛以南的北大西洋区域只会适度变暖。根据区域预测，降水模式的变化预计会增加许多地区发生洪涝和干旱的可能性，其中包括：随着急流移动和温暖的向北洋流减少，较冷的极地气团将进入该区域。美国干旱西南地区冬季降水增加可能会加剧南非目前的干旱，并导致海平面上升、海洋环流变化和热带气旋。

全球变暖的环境后果

全球变暖和气候变化可能会改变生物过程。更准确地说，地表附近气温的变化将反过来影响植物、动物和其他生命形式的多样性。由于长期适应季节性气候模式，植物和动物物种已扩展到其当前的地理范围。如果到2100年全球平均地表温度再升高1.5至2.5°C（2.7至4.5°F），预计许多植物和动物物种将面临更高的灭绝风险。

对于温度高于4.5°C（8.1°F）的情况，物种损失的估计值会上升到40%，而IPCC的更高排放情景可能会达到这个阈值。40%的灭绝率将对生态系统功能造成破坏，因为它无疑会给生态系统内的食物网带来巨大变化。

全球变暖的社会经济后果

全球变暖的社会经济影响可能很显著，这取决于未来一个世纪全球温度上升的程度。根据模型，如果全球变暖净增加1到3°C（1.8到5.4°F）超过20世纪末的全球平均水平，某些地区将经历经济损失，而其他地区将经历经济收益，特别是在热带和高纬度地区。

结论

总之，必须认真和紧急对待全球变暖的威胁。未来，如果不采取任何措施减少温室气体排放，全球变暖的后果和影响将恶化，并已在全球范围内感受到。要减缓全球变暖，需要采取减排和适应当前正在发生的变化的综合行动。