全球气候变暖造成了绝对影响_全球气候变暖对气候影响
1.地球一直在变暖,以后会不会热到没有生命存在
2.科技小论文(400字以上)
3.什么是绝对海平面
4.气候变化的因素和影响是怎么样的?
5.地球温度不断上升,东北地区的冬天会不会变得四季如春?
6.世界经济增长与环境变化
7.今年冬天这么冷与全球变暖有关,这二者之间究竟有何关联?
地球十大污染
一、土壤遭到破坏
据参考消息报道,110个国家(共10亿人)可耕地的肥沃程度在降低。在非洲、亚洲、 和拉丁美洲,由于森林植被的消失、耕地的过分开发和牧场的过度放牧,土壤剥蚀情 况十分严重。裸露的土地变得脆弱了,无法长期抵御风雨的剥蚀。在有些地方,土壤 的年流失量可达每公顷100吨。 化肥和农药过多使用,与空气污染有关的有毒尘埃降落,泥浆到处喷洒,危险废 料到处抛弃,所有这些都在对土地构成一般来说是不可逆转的污染。
二、气候变化和能源浪费 温室效应严重威胁着整个人类。
据2500名有代表性的专家预计,海平面将升高, 许多人口稠密的地区(如孟加拉国、中国沿海地带以及太平洋和印度洋上的多数岛屿) 都将本水淹没。气温的升高也将对农业和生态系统带来严重影响。 据预计,1990-2010年,亚洲和太平洋地区的能源消费将增加一倍,拉丁美洲的能 源消费将增加50%-70%。因此,西方和发展中国家之间应加强能源节约技术的转让进程。 我们特别应当用经济鼓励手段,使工业家们开发改进工业利用效率的工艺技术。
三、生物的多样性减少
由于城市化、农业发展、森林减少和环境污染,自然区域变得越来越小了,这就 导致了数以千计物种的灭绝。因为一些物种的绝迹会导致许多可被用于制造新药品的 分子归于消失,还会导致许多能有助于农作物战胜恶劣气候的基因归于消失,甚至会 引起新的瘟疫。
四、森林面积减少
最近几十年以来,热带地区国家森林面积减少的情况也十分严重。在1980-1990 年,世界上有1 .5亿公顷森林消失了。按照目前这种森林面积减少的速度,40年以后, 一些东南亚国家就在也见不到一棵树了。
五、淡水受到威胁
据专家估计,从下个世纪初开始,世界上将有四分之一的地方长期缺水。请记住, 我们不能造水,我们只能设法保护水。
六、化学污染
工业带来的数百万种化合物存在于空气、土壤、水、植物、动物和人体中。即使 作为地球上最后的大型天然生态系统的冰盖也受到污染。那些有机化合物、那些重 金属、那些有毒产品,都集中存在于整个食物链中,并最终将威胁到动植物的健康, 引起癌症,导致土壤肥力减弱。
七、混乱的城市化
到本世纪末,世界上的大城市将达21个,大城市里的生活条件将进一步恶化:拥 挤、水被污染、卫生条件差、无安全感---------- 这些大城市的无序扩大也损害到了自然区。因此,无限制的城市化应当被看作是 文明的新弊端。
八、海洋的过渡开发和沿海地带被污染
由于过渡捕捞,海洋的渔业正在以令人可怕的速度减少。因此,许多靠摄取海 产品蛋白质为生的穷人面临着饥饿的威胁。集中存在于鱼肉种的重金属和有机磷化合物 等物质有可能给食鱼者的健康带来严重的问题。 沿海地区受到了巨大的人口压力。全世界有60%的人口挤在离大海不到100公里的地方。这种人口拥挤状态使常常很脆弱的这些地方失去了平衡。
九、空气污染
多数大城市里的空气含有许多取暖、运输和工厂生产带来的污染物。这些污染物威胁 着数千万市民的健康,导致许多人失去了生命。
十、极地臭氧层空洞
尽管人们已签署了蒙特利尔协定书,但每年春天,在地球的两个极地的上空仍再次 形成臭氧层空洞,北极的臭氧层损失20%到30%,南极的臭氧层损失50%以上。
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第三届全球部长级环境论坛会议2月15日在哥伦比亚海滨城市卡塔赫纳闭幕。会议向世界各国再次发出了环境恶化对人类可持续发展构成严峻挑战的警报。全球气候变化加剧,森林覆盖率急剧下降,淡水不断减少,各种化学品的污染不断蔓延。
臭氧空洞比欧洲大
人类发现并大量使用石油和煤炭,排放温室气体,引起全球气候异常,“厄尔尼诺现象”肆虐横行,仅10年间就造成直接经济损失200亿美元,令人闻风丧胆。目前全世界氟利昂年使用量超过100万吨,迄今为止排放了2000万吨氟利昂,使大气臭氧层在20世纪被破坏了60%,以致南极上空出现了一个有欧洲那么大的臭氧空洞。臭氧层出现空洞早在20世纪80年代即已敲响警钟,但是人类对此似乎并不关心。向大气中排放CFC(Chlorofluorocarbures)产生的毒素,使大城市的空气更加令人“窒息”。最低限度地使用CFC是有利于全人类的行动,因为北极上空的臭氧层已经损失20%,而南极已经损失50%。据科学家估计,即使从现在起开始减少CFC的数量,也要到2050年臭氧层才能恢复原状。
大量物种遭毁灭
人类疯狂掠夺地球,造成大量物种悄然消失。被誉为“地球之肺”、总面积达650万平方公里的亚马孙热带雨林,遭到空前规模的破坏,每天有8万公顷热带雨林被消灭,这意味着维持各种生物生存的氧气将减少1/3。森林被称为基因宝库,地球上约1亿个物种中的1/5生长在这里。热带雨林的消亡使每天至少消失一种物种。海洋的污染加上人类的滥捕酷渔,也使海洋物种大量消失。有专家预测,30年后,至少将有50万至80万种动植物物种灭绝。由于森林的破坏和非法活动,绝种的生物日益增多。森林大火也是造成生物灭绝的无可争辩的原因之一。科学家们指出,从1600年至今,各种生物灭绝的速度加快了100倍!特殊药品(犀牛角、海豹、虎骨、熊胆……)的需求,将许多动物挤到了墙角。其他“受害者”,如白熊、海龟、山魈、亚洲虎、非洲象、亚历山大公主蝴蝶等等,都已列入即将灭绝者的名单。虽然国家公园和野生动物保护区越来越多,但野生动物的水平也越来越高,速度越来越快,强度越来越大。
无名疾病在盛行
环境污染带来一些无名疾病,以往有可怕的水俣病、痛痛病等,20世纪90年代,在英国有37万头牛染上了疯牛病,16.5万头牛死亡。一些食用了病牛肉的人患上了“新克雅氏病”,又叫“人疯牛病”,人变得痴呆、震颤并最后因大脑破坏严重而死亡。疯牛病的肆虐蔓延,是某些科学家在改良基因时把优质牛的抗病基因一起毁掉了,使牛内丧失了抗病能力。同样,转(毁)基因植物也许正在或将会给人类带来致命而又无名的疾病。这一点,已引起国际社会的高度关注。疯牛病风波未平,二恶英污染又粉墨登场。二恶英有210个同族体,有几种毒性最强(比剧毒的氰化钾强50至100倍),并有强致癌性、生殖毒性、内分泌毒性和免疫毒性效应。1滴二恶英可杀死1000人,1盎司(约28.35克)可置100万人于死地!二恶英使男子精子数量明显减少,女性子宫内膜症患病率增加,有的人则出现智能低下,健康严重受损。受无数不知名的环境激素的污染,人类的机能正在退化。
土地抗拒力衰退
人们大多只谈论地球温度升高等各种问题,但很少谈及地球素质的下降。据联合国的资料显示,截至1999年11月,有120个国家的土地受到严重毒害,这些国家的人口多达10亿!由于森林被破坏,亚洲、非洲和拉丁美洲正在遭受严重的侵蚀。此外,毁林垦荒和到处饲养牲畜,也使土地受到毒害。由于地面失去植被的保护,土地无法抗拒风力的袭击。世界上的许多地区,每年每公顷土地被风雨“抛”出上百吨土壤!杀虫剂、化肥、工业垃圾、卫生垃圾、放射性残留物的威胁,使危险增加数十倍。法国有大约2500个地区、美国有3.5万个地区、荷兰有2500个地区的土地受到严重毒害!
森林濒临绝境
在过去四个世纪中,非洲失去了许多重要的森林区。从20世纪70年代至今,热带雨林濒临绝境,地球之肺——亚马孙大森林正以令人吃惊的速度遭到破坏。1980~1990年,大约1.5亿公顷森林(占森林总面积的12%)从人们的视线中消失。据国际大自然保护基金会(WWF)报告,在未来40年内,东南亚一些国家将不再有任何一片森林!由于滥砍滥伐森林,1999年12月的委内瑞拉洪水,使3万至5万人死亡,生态失去平衡,造成许多动物大规模迁徙。
水源污染灾难深
据世界卫生组织(WHO)报告,在各贫穷国家,80%~90%的疾病和大约1/3的死亡与水有关。含有病菌的水源、旧的传统习惯和不讲卫生,造成许多人死亡,特别是免疫系统脆弱的儿童和老人。此外,工业废水注入江河湖泊,也使情况变得更加严重。令人难以置信但千真万确的数字显示,每24小时便有2.5万人(包括儿童)死于“毒”水。供人饮用的清洁水源逐渐枯竭。人类正在努力避免日本Minamata海湾重演:水俣工厂含汞的废水造成2万日本人中毒,其中1000人死亡。油船泄漏造成的海洋污染也是一种对绿色环境的现实危险。此外,向海中抛弃种种垃圾,包括重金属、化学制品以及放射性垃圾,是一个重大危险和威胁。这些有毒物质渗入鱼、虾、蟹、贝体内,而人会把这些毒素“吃”进肚里!
地球一直在变暖,以后会不会热到没有生命存在
人类的生存会受到影响,下面详细说一下!
毫无疑问,我们土地的温度实际上正在变化。地球持续变暖的主要原因不是太阳活动,而是燃烧人类的化石燃料排放大量二氧化碳,加剧温室效应,导致全球变暖。
几乎每年,创世纪热都会在世界各地发生,而这种变暖是一种可怕的现象。这是什么意思?面对高温的影响,人类也相对“脆弱”。如果地球越来越热,我们能活多久?无法判断一个人能活多久,但这一趋势几乎是不可逆转的。在太阳系,如果地球继续变暖,人类的生存可能面临危机,因此现在改变地球气候是最关键的。不可否认,地球正在变暖。毫无疑问,我们土地的温度确实很高。地球变热的原因并不复杂。
最关键的因素是工业革命期间人类排放的大量温室气体。然而,许多朋友可能有一个问题。为什么我们每次都要谈论工业革命?地球变暖的根本原因有很多,包括室外空调。我还没有计算出它散发的热量,但它绝对是高热量的。中国应该学习瑞士的做法,即全国没有空调。关于世界各国的气温,首先要说的是中国的西北地区。
地球的主要生物圈为全人类敲响了警钟。因此,中国必须关注这一与全人类有关的。测得的最高气温将再次打破新的世界纪录。随着高温和“干热”,人类越来越难以接受不可避免的影响,无法抵御地球的高温气候,也面临灾难性问题。造成这种高温气候的主要原因是,由于人类过度排放温室气体,地球环境变得越来越热。目前,全球变暖对环境的影响是不可避免的。
以上就是小编针对问题做得详细解读,希望对大家有所帮助,如果还有什么问题可以在评论区给我留言,大家可以多多和我评论,如果哪里有不对的地方,大家也可以多多和我互动交流,如果大家喜欢作者,大家也可以关注我哦,您的点赞是对我最大的帮助,谢谢大家了。。
科技小论文(400字以上)
全球变暖的十大可怕后果
1、海平面上升
地球上出现高温天气,并不意味着迈阿密的生活方式将向非洲看齐,但却的确导致了海平面的上升。高温天气怎么会导致海平面上涨呢?原来气温过高会造成冰山消融。海冰和极地冰盖不断融化,使海洋里的水量增多,就造成了海平面升高。
如果沙滩被海水淹没,人们会失去很多乐趣。目前世界上有很多像迈阿密这样的城市都面临着海平面上升带来的威胁。
科学家能测量出格陵兰岛冰盖融化带来的影响:科罗拉多河的流量增加了6倍。科学家预测,如果格陵兰岛和南极的冰架继续融化,到2100年,海平面将比现在高出6米。这将淹没许多印尼的热带岛屿和低洼地区,以及迈阿密、纽约市的曼哈顿和孟加拉国。
2、融化的冰川
观测冰川是否消融并不需要借助特殊设备。原来覆盖在苔原表面的冻土由于表面温度升高而融化后,现在上面生长着植被。
蒙大拿州的国家冰川公园由于表面温度上升已经失去了不少壮丽美景。
在本世纪,蒙大拿州国家公园的冰川已经严重削减。另外,喜马拉雅冰川是恒河水的主要来源。恒河为5亿人提供饮用水和灌溉水,据说现在每年的水量以37米的速度减少。
3、热浪侵袭
2003年,横扫欧洲的致命热浪害死了约3.5万人,这可能是科学家在20世纪初开始跟踪的酷暑趋势的预兆。
热浪不仅抑制人体的一些功能,更能害死人。图为2008年受热浪侵袭的纽约街头,一个人试图把瓶中的水倒在身上降温。
在最近的50到100年中,酷热热浪的发生频率比往常高出了两到四倍。据预测,在未来40年中,还会有高过100倍的情况出现。专家预测,持续的热浪会导致火灾发生的频率增多,还会有相关疾病出现,地球的平均气温也会升高。
4、暴风雨和水灾
专家用气候模型预测出,全球气温上升会对降水造成影响。但越来越频繁的超大风暴确实谁都不愿见到的:在短短30年里,四级到五级强烈飓风的发生频率几乎增加了一倍。
温暖的海水增加了强烈风暴产生的可能性。2008年7月多利飓风席卷了德克萨斯州与墨西哥边境。
温暖的海水给飓风提供了力量。科学家将海洋和大气的温度,与风雨发生的几率关联起来。在过去几年中,美国和英国都经受了超强风暴和洪水的袭击,灾害中有很多人死亡,财产损失达数亿美元。从1905年到2005年,飓风发生的频率稳固上升。1905年与1930年间,平均每年约有3.5次飓风; 1931年与1994年间,平均每年约有5.1次;而1995年与2005年间,平均每年就有8.4次飓风了。
5、干旱
当世界上的一些地方被风暴和泛滥的洪水袭击时,另一些地方却遭受着干旱的威胁。随着气候变暖,专家估计旱情可能至少增加66% 旱情的增加使供水量萎缩,并且导致农作物生产的质量下降。这使得全球的粮食生产和供给处于危险之中,人们面临饥饿威胁的危险越来越高。
世界范围内的干旱暴露出农村粮食的短缺。图为内罗毕东北部的一个小村庄的干旱状况。
今天,印度、巴基斯坦和撒哈拉以南的非洲正遭受着干旱。专家预测,在未来几十年中,降水量可能继续减少。估计那时的情况会很可怕。气候变化专门委员会指出,到2020年,0.75亿至2.5亿的非洲人可能会遭遇水短缺,而非洲大陆的农业产量将下降百分之五十。
6、疾病
根据您居住的地方,您可以使用不同的驱虫剂来对付西尼罗河或莱姆病。但是您上一次担心自己可能感染登革热是什么时候呢?
在加利福尼亚拍摄的一些可能携带西尼罗河的蚊子。
伴随着洪水、干旱的高温天气,给创造了极好的生长环境,蚊子、扁虱、老鼠等携带疾病的生物愈发繁盛。世界卫生组织声称,新生的或复发的正在迅速传播中,它们会生存在跟以往不同的国家中,一些热带疾病也可能在寒冷的地方发生。比如蚊子就使加拿大人感染了西尼罗河。
每年大约有15万人死于跟气候变化相关的疾病,一切与热有关的心脏病和疟疾引起的呼吸问题,都处于增长中[华盛顿邮报]。花粉症是怎样与全球变暖联系在一起的?这是因为气温变暖增加了烟雾的生成,增多了哮喘发作的病例,同时进一步助长了杂草的生长,这就为过敏症患者埋下了祸根。
7、经济问题
随着温度的增高,弥补由于气候变化造成损失的花费越来越多。严重的风暴和洪水造成的农业损失多达数十亿美元,同时治疗传染性疾病和预防疾病传播也需要很多开销。极端天气也会造成极其严重的经济滑坡。2005年破纪录的飓风在路易斯安那州停留数月,造成经济收入损失约总收入的15%,财产损失至少为1350亿美元。
除了卡特里娜飓风造成的人员伤亡,新奥尔良和路易斯安那州也都面临着数十亿美元的经济损失。
经济因素几乎渗透到人类生活的方方面面。随着为健康和家庭支付的保险费的增加,消费者面对着价格不断上升的食品和能源成本。各国也遭受着旅游业萧条和工业利润下降的后果:飞涨的能源成本,食物和水的需求,灾后清理和紧张的边境局势。
忽略问题本身并不会使问题消失。最近,塔夫茨大学全球发展与环境研究所的一项研究表明,如果在全球变暖的危机面前无所作为,人类会在2100年拿到一张20兆亿美元的账单。
8、冲突和战争
优质粮食、水源和土地的减少,会使威胁全球安全的隐患增多,从而引起冲突和战争。
安全问题专家称,苏丹达尔富尔地区的冲突表明,虽然全球变暖不是危机产生的唯一原因,但其根源可追溯到气候变化的影响,特别是现有自然的减少。达尔富尔暴力暴发在长期干旱的时期里,二十年里只有微量的降水,甚至毫无降水,而附近印度洋的气温却一直升高。
达尔富尔地区的冲突一方面自来于全球变暖造成的紧张局面。
科学家和军事学家都在分析气候变化带来的后果,如不稳定的食物供给会引发战争和冲突,这表明暴力和生态危机之间存在关联。水短缺和食物缺乏的国家因此埋下了安全隐患,区域动荡、恐慌和侵略都有可能发生。
9、生物多样化丧失
全球气温的上升,对物种生存的危害越来越大。如果年平均气温保持1.1到6.4摄氏度的增长速度,到2050年约30%的现有动植物都会面临着灭绝的威胁。这些物种会因为荒漠化、森林砍伐、海洋变暖、无法适应气候等原因而灭绝。野生动物研究者注意到更多的弹性迁移,动物从遥远的北方迁徙到遥远的南方,寻找维持其生存所需的栖息地,如红狐,曾经的北美居民,现在则生活在北极。
红狐的栖息地已受全球变暖的气温影响。
人类也不能幸免。荒漠化和海平面上升威胁到人类的栖息地。当植物和动物都在气候变化中失去了适应性,那么人类的食物、燃料和收入都无从谈起。
10、破坏生态系统
气候变化和二氧化碳增多是对人类生态系统的一项测试,它威胁着淡水,清洁的空气,燃料和能源,粮食,药品和其他对人类生存产生影响,而不是对生活方式产生影响的生存条件。
珊瑚白化仅仅是全球变暖对生态系统产生的有形影响之一。
有证据证明气候变化对自然生态系统产生影响,这意味着世界上任何变化都与土地、水和生物生活的变化息息相关。科学家通过观察白化和死亡的珊瑚礁发现这是海水变暖造成的。同时一些植物漂移,动物改变栖息地的现象,也都是由于空气和水的温度上升或冰盖融化的造成的。
基于不同的温度,科学家的电脑模型预测出不同程度的洪水,干旱,森林火灾,海洋酸化的情景,这些最终都导致了全球生态系统的崩溃,陆地和海洋生态系统无一幸免。
关于饥荒、战争和死亡的预言勾画出了一幅气候变化后未来地球的惨状。科学家研究这些变化对地球造成的影响,不是为了预言未来,而是为了帮助人类减少可能引起气候变化的行为。如果我们知道并了解问题的所在,取适当的行动,提高能源使用效率,使用可持续能源和其他绿色生活方式,我们就可以对气候变化的进程产生一定影响。
什么是绝对海平面
每到星期天,我总要完成妈妈交给我的擦鞋任务。告诉你,这可是我一星期零花钱的来源哦!拿到沾满灰尘的皮鞋后,我先把鞋面的灰尘擦掉,然后涂上鞋油,仔仔细细地擦一擦,皮鞋就会变得又亮又好看了。可这是为什么呢?
我找了同样牌子同样款式的新旧两双皮鞋进行对比观察。我先用手触摸两双皮鞋的鞋面,发现新皮鞋的表面比旧皮鞋的表面光滑得多。旧皮鞋涂上鞋油,仔细擦过后,虽然亮了许多,但仍无法与新皮鞋相比。皮鞋的亮度是否与鞋面的光滑程度有关呢?
我取来一双没擦过的旧皮鞋,在放大镜下鞋面显得凹凸不平的。然后,我再在皮鞋上圈出两块表面都比较粗造的A区和B区,A区涂上鞋油并仔细擦拭,B区不涂鞋油作空白对照。我发现A区擦拭后,表面明显变光滑了许多,而且放在阳光下也比B区有光泽。为什么两者会产生这样的差别呢?
我想到在自然课上老师曾经讲过:影剧院墙壁的表面是凹凸不平的,这样可以使声音大部分被吸收掉,让观众不受回声的干扰。同样道理,光线照到任何物体的表面都会产生反射,如这个平面是高低不平的,光线就会向四面八方散射掉;如这个平面是光滑的,那么我们就可以在一定的方向上看到反射光。
皮鞋的表面原来就不是绝对的光滑,如果是旧皮鞋,它的表面当然更加的不平,这样它就不能使光线在一定的方向上产生反射,所以看上去没有什么光泽。而鞋油中有一些小颗粒,擦鞋的时候这些小颗粒正好可以填入皮鞋表面的凹坑中。如果再用布擦一擦,让鞋油涂得更均匀些,就会使皮鞋的表面变得光滑、平整,反射光线的能力也加强了。
通过实验,我终于知道了皮鞋越擦越亮的秘密啦!
1.彩色投影小磁针
磁针就是指南针。指南针是我国四明之一。在当前的物理教学中,小小磁针可以用来判断磁场的方向。可是市场上出售的或上级部门调查拨的磁针用起来很不方便。老师在做磁场方向演示实验时,同学们在下面看不清楚,教师只好端着仪器走下来给同学们一个一个地看,很费时间。怎么办呢?经过同学们千方百计地想办法,终于制成了简易彩色投影小磁针,它既可以当指南针用,又可以在投影器上投影,使全班同学都能看见磁场的方向,为教学实验提供了极大的方便。、
简易的投影小磁针结构简单材料也很普通。它由子母扣钢针、大头针、有机玻璃条和透明投影胶片材料制成。制作方法是:将两根钢针分别穿两根钢针上,两根钢针要注意平衡。再将透明胶片剪成尖形长片,用502胶粘住在钢针上,一端一片,要注意对称,然后分别涂上红绿两种颜色。这样磁针上部就完成了。将有机玻璃条锯成块形,再磨成圆形为磁针的底座,烫在圆形有机玻璃中间。注意大头针要和底座垂直。小子母扣内凹处作为旋转的轴承支孔。把轴承支套在针尖上,这样磁针就会在针尖上旋转。最后一片是将小磁针磁化,方法是将条形磁铁S极从磁针中间部位向绿方抹过,这一方就是N极。这样,小磁针就磁化好了。
把自制的小磁针,放在投影器上,可以一目了然地从幕布上看到磁场各点的方向。
2.为什么衣服能使人暖和?
首先应该问问自己:真是衣服使人暖和吗?
要知道实际上不是皮袄使人暖和,恰恰相反,是人使皮袄暖和。难道不是这样吗?你知道皮袄不是炉子。“什么?”你会问。“那难道人是炉子吗?”一点不错,人是炉子!我们已经知道我们吃下去的食物——这就是劈柴,它在我们的身体里燃烧。这时候什么火花也没有看见,我们说它在燃烧,只是因为我们身体里感觉到热。
这个热需要保护。为了不让屋子里的热散到街上去,我们筑了厚厚的墙壁,冬天还安上双重的窗,还在门上包上毡。我们穿衣服也正是同样的原因。不让我们身体的热量散失到室内的空气里或者到街上去,我们使衣服暖和,它把我们的热量保持在我们身体周圄。我们的衣服当然也要向外散热,可是比我们身体散热慢得多。
3.[科技小论文]节省能源的路灯
中华民族是一个有着勤俭质朴的优良传统的民族,中国人民自古以来就保持着这一种良好的作风。无论是在生产劳动还是在日常生活中,也都体现出这个特点,总要力图以最节省的方式,尽可能办好每件事情。正是由于这一良好思想观念,我们才懂得去节省能源。能源问题对我国这样的人口大国有着非同寻常的意义,随着经济的发展,的大规模开发,能源紧缺问题就显得更加突出,在很大程度上影响我国的现代化建设。我们国家到目前为止仍旧提倡节俭的作风,在奥林匹克场馆的重大建设中,国家就是从实际需要考虑,提出了“节俭办奥运”的口号;在今年的55周年国庆相继提出“节俭办国庆”的口号。我们国家就是从顾全大局的角度出发,从节省能源方面做到勤俭的作风的。节省能源可以减少开支,促进经济的增长,还可以保护自然环境,也是走“可持续发展”道路的先决条件,更是为了我们的子孙后代。
在城市的夜晚,公路的两旁都亮着密集而又整齐的路灯,看上去宛如一条巨龙腾空,虽然这是一道亮丽的风景,但是许多时候这些路灯的光亮都白白浪费了,因为很大一部分时间里,路上是空荡荡的,这种情况尤其出现在经济、交通不是很发达的地区。电力的极大浪费,给这些地区的经济带来负面影响,无一利而有百害。那么,有没有既方便晚上行人和车辆通行,又节省能源的自动控制装置呢?
节省能源,实际上就是尽可能减少能源损失。偏僻的公路上,交通流量极少,长时间的打开路灯,不管是有车辆,还是没有车辆,有行人,还是没有行人,都造成能源的极大的浪费。即使有车辆经过,也不应该全线路灯都开亮,只应在车辆行驶的有效范围内打开路灯,否则那会造成多么巨大的损失!行人在路上走路也是如此,只应在行人走路的相应范围内打开路灯,满足照明的需要即可。这个问题可以类比现在常见的声控开关,只要有人在楼梯间走路,发出声音,声音产生的震动传递到声控开关,灯就会发亮,并且只在行人走路的范围内的灯亮了,而不是长期不灭的。从这里得到启示,当车辆和行人在公路上通过时,不就对路面产生了压强吗?要是有一种感应器能够在受到压强的作用下能自动控制开关,控制相应范围内的灯的亮和灭,这就达到了节省能源的目的。
那么这个感应器不能是通过声音产生的空气震动控制的,而是要通过车辆和行人对路面的冲击和压强而产生的路面震动控制,这两种震动是不同的,否则就会阴差阳错,说不定是动物的叫声,路以外的喧哗声就把灯亮了,同样达不到节省能源的目的。倘若车辆、行人发出的声音很小,灯不会亮呢?那么就形同虚设,毫不起作用。汽车的行驶、行人的走路,自然而然会对地面产生冲击和压强,使路面震动,这就可以利用路面的震动来控制路灯亮还是熄灭。如有这样的一个装置:它可以安装在路灯的灯箱内,各个装置用一根金属棒与路面相连,当路面受到冲击和压强产生震动时,对应的路灯就会发光,哪里有车辆或行人,哪里的灯就会亮起来,震动停止,灯在一定时间限定内自动熄灭。这个装置就是利用冲击和压强产生的震动来控制路灯的,能够起到很好的节省能源的作用。当然,为了减少装置的安装数量,可以由这样的一个装置控制多盏路灯,装置与装置之间并联连接在一个电路中,也就是每隔一段路程安装一个,然后通过导线把装置与相应的路灯连接起来。我们不妨先把它命名为“震动感应器”。我们再来看一看“震动感应器”的工作原理:首先,金属棒就是用来感应路面上有无震动的。当汽车或行人在某一路段上经过,对路面施加压力的冲击,产生震动时,金属棒将震动传到“震动感应器”,“震动感应器”受到震动的刺激,命令由它控制的几盏路灯闭合开关发亮;车辆和行人继续经过下一路段,下个路段的“震动感应器”同样受到震动刺激也使对应的路灯发亮,依此类推。同时,车辆和行人经过以后的路段的“震动感应器”由于没有继续受到金属棒传给它的震动信息而断开开关,不再使相应路灯继续发光。但要求这种“震动感应器”灵敏度要高,而且还能够判别震动的来源。比如遇到特殊情况,遇到雷电天气或者工厂产生的高分贝声响使空气剧烈震动,也会经过金属棒传到“震动感应器”,“震动感应器”误以为震动是由路面传来的,使路灯发光。因此,我们要调用科学技术钻研出一龀绦蚧蛞桓鲂〔考?诶锩妫?埂罢鸲?杏ζ鳌被崤卸险鸲?锹访娲?吹模?故鞘艿娇掌?鸲?挠跋齑?吹摹?
好了,只要在有路灯的公路上安装这种“震动感应器”,就不需要大量的人力来控制供电了,一切工作就交给机器来自动控制吧。我们可以想象,随着汽车或行人在路面经过,路灯次第发光与熄灭的情景,熠熠夺目,应接不暇,不也是夜间一道独特而又亮丽的风景吗?在方便交通的同时,最大的好处就是大大的节省了能源。
这种“震动感应器”是为节省能源而设计,希望这种装置能够应用到实际中去,发挥巨大的作用。在我们发展经济的同时,千万不要忽视了保护能源的重要性,节省能源,走可持续发展之路,已经成为人类的共识。
气候变化的因素和影响是怎么样的?
海平面是海洋科学中平均海平面的简称,它的变化可分为绝对海平面和相对海平面变化。
前者为海平面升降引起的海面变化,它包括两种基本类型,即全球性绝对海平面变化和地区性绝对海平面变化。
全球性绝对海平面变化由全球气候变暖导致海水加热膨胀以及大陆冰雪消融特别是南极和格陵兰冰盖消融导致全球海水量与海盆容积变化等因素引起,在度量上表现为全球一致的变化;而地区性绝对海平面变化是由大地水准面变化,海洋热膨胀差异及江、河、湖人海径流变化等因素引起。不同地区在同一时期海平面可以是上升,也可以是下降,在度量上表现为全球不一致的变化。这两种绝对海平面变化在几何意义上都可以理解为海面的绝对变化,即海平面在地心坐标系中的垂直位移。相对海平面是指某一具体的海平面,即海平面相对于某海岸基准点的升降变化,它是绝对海平面与该地陆地升降量的总和。陆地升降主要包括沉积物压实下沉(即地面沉降)和地壳构造运动两部分。因此,相对海平面变化是人类活动和自然变化共同作用的结果,并在
很大程度上受人类活动的影响。
地球温度不断上升,东北地区的冬天会不会变得四季如春?
气候系统是一个由大气、海洋、冰和陆地构成的复杂系统。气候系统内的各个组成部分均能相互作用。比如海洋表面的温度分布是大气环流的主要驱动力之一,而大气运动产生的风又能驱动海洋的上层环流,大气能够输运水汽,从而影响陆地的植被分布和表面径流状况,而植被的覆盖情况又能反过来影响地表的辐射收支,进而影响大气的温度场分布。
尽管气候系统是如此的复杂,但通过气候学、大气科学、海洋学等各个领域内专家的努力,我们对于导致气候变化的因素已经基本了解。这些因素,按照人类对其的贡献,可以分为2大类:自然因素和人为因素。
(1)自然因素:
太阳是地球气候系统能量的最终来源①首先应该提到的是太阳辐射。太阳是地球气候系统能量的最终来源(忽略地热的作用),其辐射强度的变化对于气候系统有很强的作用。但是由于对于太阳辐射的观测历史较短,人们大多是用历史记录中的黑子大爆发来估计辐射的强弱。太阳辐射的变化曾被用来解释欧洲历史上的小冰河期。
②地球轨道的变化。因为地球公转轨道和自转状态的变化,也能导致接受的太阳辐射多少和分布的变化。并且对应这几个量,古气候的资料也发现了对应的气候周期。相应的理论称之为“米兰科维奇理论”。
③板块运动。地球表面是由很多的板块组成的,而且板块是运动的。板块的运动会改变海陆的分布,从而改变地球表面辐射的分布,大洋环流和大气环流也会发生相应的变化,这些都会引起气候的变化。因为板块运动的速度非常非常慢,这种影响的尺度应该是百万年级的。
(2)人为因素:
①温室气体。温室气体在空气中含量的变化通过温室效应可以导致大气温度发生相应的变化,再通过各种反馈过程,从而引起整个气候系统的变化。主要的温室气体有二氧化碳、二氧化氮、甲烷和氟利昂。
②气溶胶。人类燃烧化石燃料还会排放大量的气溶胶,比如烟尘、硫化物等等。气溶胶对于气候的作用主要有2种:1)直接影响太阳辐射;2)形成云影响太阳辐射。因为云对于辐射的影响比较复杂,所以对其第二种作用的估计还不是很准确。有报告显示人类排放的气溶胶对气候的整体作用是降低温度,也就是说,空气污染反而缓解了全球变暖的趋势。如果我们将来把污染治理好了,就相当于又对全球变暖作出“贡献”了。
地表状况的改变对气候有影响③地表状况的改变。地表状况的改变会影响到达地表的太阳辐射的反射强度,因此也会对气候有相应的影响。
当这些自然因素或者人为因素发生变化之后,气候系统内部的反馈机制就开始起作用。这些反馈机制主要包括对地球辐射、水蒸气、冰、云和大气海洋环流的作用。这些因素的共同作用就导致了我们看到的气候变化。
气候变化使珊瑚岛礁被破坏
气候变化的影响是多尺度、全方位、多层次的,正面和负面影响并存,但它的负面影响更受关注。全球气候变暖对全球许多地区的自然生态系统已经产生了影响。自然生态系统由于适应能力有限,容易受到严重的,甚至不可恢复的破坏。正面临这种危险的系统包括冰川、珊瑚礁岛、红树林、热带雨林、极地和高山生态系统、草原湿地、残余天然草地和海岸带生态系统等。随着气候变化频率和幅度的增加,遭受破坏的自然生态系统在数目上会有所增加,其地理范围也将增加。
气候变化使鱼类的多样性锐减
气候变化还引起海平面上升,沿海地区遭受洪涝、风暴等自然灾害影响更为严重,小岛屿国家和沿海低洼地带甚至面临被淹没的威胁。气候变化对农、林、牧、渔等经济社会活动都会产生不利影响,加剧疾病传播,威胁社会经济发展和人类的身体健康。据间气候变化专门委员会报告,如果温度升高超过2.5℃,全球所有区域都可能遭受不利影响,发展中国家所受损失尤为严重;如果升温4℃,则可能对全球生态系统带来不可逆的损害,造成全球经济重大损失。据2006年我国发布的《气候变化国家评估报告》,气候变化对我国的影响主要集中在农业、水、自然生态系统和海岸带等方面,可能导致农业生产不稳定性增加、南方地区洪涝灾害加重、北方地区水供需矛盾加剧、森林和草原等生态系统退化、生物灾害频发、生物多样性锐减、台风和风暴潮频发、沿海地带灾害加剧、有关重大工程建设和运营安全受到影响。
由于生态系统和人类社会已经适应今天以及最近过去的气候,因此,如果这些变化太快使得生态系统和人类社会不能适应的话,人们将很难应付这些变化。对于许多发展中国家,这可能会对基本的人类生活标准(居住、食物、饮水、健康)产生非常有害的影响。对于所有的国家,极端天气气候发生频率的增加将会增大天气灾害的风险。气候变化对我国经济社会的影响有正面的,也有负面的影响,其中一些变化实际上是不可逆转的,因此我们更要关注的是负面影响。据统计,1950~2000年,特别是1990年以后气象灾害造成的经济损失急剧增加。原因有2个,①极端天气的增多,②我国总体经济体量增加,因此经济损失绝对值大幅升高。
气候变化对国民经济的影响也以负面为主。农业可能是对气候变化反应最为敏感的部门之一。气候变化将使我国未来农业生产的不稳定性增加,产量波动大;农业生产部门布局和结构将出现变动;农业生产条件改变,农业成本和投资大幅度增加。气候变暖将导致地表径流、旱涝灾害频率和一些地区的水质等发生变化,特别是水供需矛盾将更为突出。对气候变化敏感的传染性疾病(如疟疾和登革热)的传播范围可能增加;与高温热浪天气有关的疾病和死亡率增加。气候变化将影响人类居住环境,尤其是江河流域和海岸带低地地区以及迅速发展的城镇,最直接的威胁是洪涝和山体滑坡。人类目前所面临的水和能源短缺、垃圾处理和交通等环境问题,也可能因高温多雨而加剧。
由于全球增暖将导致地球气候系统的深刻变化,使人类与生态环境系统之间业已建立起来的相互适应关系受到显著影响和扰动,因此全球变化特别是气候变化问题得到各国与公众的极大关注。全球气候变化问题,不仅是科学问题、环境问题,而且是能源问题、经济问题和政治问题。
气候变化对玉米也有影响
气候变化对农业的影响是负面的。预计到2030年,我国3大作物,即稻米、玉米、小麦,除了浇灌冬小麦以外,均以减产为主。气候变化对水的影响也很大,全球变暖使水循环的过程速度加快,降水的空间不均匀性增加。气候变化对重大工程也有影响,如长江上游降水量的增加,导致地质灾害的频率会增加,对三峡水库的安全运营会造成一定的影响。另外气候变化也会影响青藏铁路和公路,大大增加铁路和公路运行维护的投资。
同全球一样,我国的气候与环境已经发生了巨大的变化。气候变暖远远超出一般意义上的气候问题和环境问题,对我国经济社会发展已经带来十分严峻的威胁,这种威胁仍将持续并不断加剧。科技界应当特别关注气候变化问题,积极取适应和减缓措施,不断提升气候系统、生态、环境保护的层次和水平,这是全面落实科学发展观,建立社会主义和谐社会的重要内容,是、公众和科学家的共同愿望。
世界经济增长与环境变化
地球是我们的家,我们没有保护好它。特别是进入工业时代后,由于工业的大规模发展,温室气体排放越来越多,导致温室效应越来越严重,全球气温不断上升。
全球变暖是近十年来科学家们频繁提及和讨论的热点话题,尤其是近年来,全球变暖的程度明显加快。相信每一个朋友都能感受到这几年气候越来越不正常,气温越来越高。
2019年,我们感受到了可怕的高温,但到了2020年,环境不会变好,反而会变得更严重。相信很多朋友都知道,今年灾难很多。除了持续一年的疫情,还有澳洲的火灾,非洲的蝗虫,北极创纪录的高温,中国的特大洪水。
这些灾难背后的根本原因都是全球变暖造成的。从科学家发表的观点来看,全球变暖的趋势不会停止。今年气温比去年高,所以明年的高温比今年更严重。
日益恶化的生态环境和不断变暖的地球让许多人想到未来的居住地。随着全球变暖的持续,过去的一些寒冷地区未来会变得越来越暖和,而过去较温暖的地方未来可能会变得更热,不适合人类生存。所以有人提出了这样一个问题:在全球变暖的环境下,未来东北会不会成为更适合人类居住的地方?
相信东北人都知道,自古以来就是一个非常寒冷的地方。东北之所以冷,主要是因为靠近北极的西伯利亚。西伯利亚来的冷空气会先经过东北,所以可以算是中国最冷的地区之一。
东北虽然气温相对较低,但自古以来就没有缺人居住。由于东北地域辽阔,丰富,逐渐成为中国的繁华地区。生活在东北的人很耐寒。我们经常可以看到东北人在寒冷的冬天进行冬泳或其他户外活动。
在一个南方人眼里,东北人才是真正的男人。如果其他地区的朋友,特别是南方的朋友,冬天来东北,穿着厚厚的羽绒服还是觉得冷,而东北人并不觉得有多可怕。这说明在东北生活多年的人,抗寒能力逐渐增强。
那么人类在冷热环境中生存哪个更占优势呢?很明显很冷,多穿点衣服就能活下来。但是热度不一样。人体的温度在37摄氏度左右。一旦高于这个温度,我们的身体就会感到不适。
现在夏天,很多地区气温都在40度以上,甚至有的地区最高气温可以达到50度以上。
在40度以上的高温环境中,我们坚持不了多久。因此,在炎热的夏天,当白天太阳很热时,人们选择呆在室内,晚上出去活动。尤其是南方地区,夏天更热,让人无法忍受,而全球变暖还在继续,未来地球平均温度还在上升。南方很多地区气温可能更高,让人难以适应生存。
随着全球气温的上升,东北地区的温度将成为一个温暖的地方。在这样的情况下,东北是不是更适合人类居住的地方?其实很难说。我们应该明白,目前的全球变暖是由人类工业污染造成的。
这些工业污染不仅带来全球变暖,还带来其他生态污染,因此我们当前的全球变暖与地球历史上发生的自然环境中的全球变暖有很大不同。如果在自然环境中地球温度升高,那么这只是全球变暖,并没有其他生态恶化。
人类工业造成的全球变暖包含其他种类的生态污染。在这种情况下,全球气候将变得异常。相信很多朋友从去年开始就知道了厄尔尼诺现象,这是全球变暖加剧造成的,厄尔尼诺现象会让地球的气候更加多变。
相信很多朋友都听说过六月飞雪。这种景象是人们眼中的,相信只有在有重大恩怨的时候才会出现。很多百岁老人一辈子都没见过六月飞雪。然而,在新时代下,近年来,我们在我国的一些地区已经不止一次地看到六月下雪了。
这一幕让很多人大吃一惊。这种极端的气候现象是由全球变暖引起的。在这种影响下,世界各地的气候发生了巨大的变化。比如过去的冬天南方没有下雪,气温比较暖和。但是现在不一样了。南方冬天雪下得很大,有时气温很低。
所以南方很多城市也在考虑安装集中供热的方案,进行集中供热。要知道暖气一直是北方专利,南方人很少装暖气,南方气候又那么极端,那东北呢?自然不会跌。事实上,东北的气候近年来变得更加极端。
东北是个寒冷的地方。以前夏天气候温暖,冬天下雪寒冷,现在呢?东北已经不那么冷了,尤其是夏天,东北的温度并不比南方某些地区低。冬天,东北比过去下雪更早,更冷。这种两极分化的气候让东北很多人苦不堪言。
如果南方的朋友认为南方的温度越来越高,那么在东北生活就比较困难,因为东北夏天也很热,可能适合常年在南方生活的朋友。但是到了秋冬季节,东北的气候会发生戏剧性的变化,让南方人住的地方太冷了。
可见,人类工业污染导致的全球变暖带来了极端的气候变化。这种极端气候是全球性的,无论在哪里,都会出现两极分化的恶劣气候,而且这种情况将来可能会越来越严重。不管藏在哪里都一样,除非离开地球。
当然,离开地球是人类科技的梦想。火星是太阳系中第二个有希望的宜居星球。但是火星不是天然的,不适合人类生存,这就需要我们用科技进行一系列的改造,而完成这个改造过程可能需要200年左右。
那么地球的生态恶化能给我们200多年吗?如果我们不保护好地球的生态,继续像现在这样破坏和恶化,可能不到一百年,就会尝到严重的苦果。全球变暖的后续影响是可怕的。北极和南极冰雪融化会使海平面上升60米左右。
一旦南北两极的冻土层融化,就会释放出大量的甲烷气体,再次加剧温室效应。与此同时,冷冻了几万年以上的各种细菌和也可能恢复,威胁到地球的生态和人类的生存。可见,保护地球生态刻不容缓,而要做到这一点,需要每一个人的努力和付出。
今年冬天这么冷与全球变暖有关,这二者之间究竟有何关联?
自18世纪中叶英国首先开始工业革命以来,技术进步与工业化彼此助推,彻底改变了世界经济的基本格局,和环境发生了翻天覆地的变化。工业化的直接结果是人民生活质量的提高,并表现在一国或一地的人均家用电器、小汽车拥有量、基础设施、人均居住面积提高或改善等方面。本节以经济增长与能源、金属矿产、水泥消费以及环境保护等方面的关系分析为基础,分析经济增长与环境变化的一般规律,为满足我国经济社会可持续发展对与环境的需求奠定基础。
一、经济增长与能源消费
18世纪60年代蒸汽机的发明与使用,标志着人类社会开始进入工业化社会。在工业革命以来的200多年里,社会财富的积累超过几千年农业社会积累的总和。大机器的广泛运用使人们能够便利地大规模开发利用能源和矿产,并将之转化为社会财富。在人类社会财富快速增长的同时,也出现了人口膨胀、耗竭和环境污染等问题,并成为人类社会可持续发展的制约因素。经济发展与能源消费关系主要表现为能源消费总量持续增加、能源结构不断优化、能源强度逐步下降等。
——能源消费总量持续增加。从发展趋势看,一个国家的国内生产总值与能源生产和消费密切相关。发达国家能够实现现代化的一个重要原因,是大规模开发和利用能源。产品越丰富,社会越富裕,能源的生产和消费量也越大。工业革命以来,全世界的能源消费总量持续增长。石油消费总量是个典型的例子。石油规模化掘始于1857年美国得克萨斯。根据BP世界能源统计2009年公布的数据,到2008年底,全球共消费石油约1560亿吨,其中前40年只消费了约2亿吨,20世纪上半叶50年消费了不到100亿吨,最近50多年则消费了1460亿吨(表1和图1)。
表1 1998~2008年全球能源消费一览表 单位:百万吨油当量
图1 1983~2008年全球能源消费变化趋势图
(据BP世界能源统计2009)
——伴随产业结构升级,能源结构逐步优化。随着技术进步和社会文明进程的加快,在产业结构升级的同时,能源结构逐步优化:农业社会能源以薪柴为主;工业革命以来,能源构成发生了较大的变化,欧洲国家工业化最早要用木材炼铁,随着原料中废钢比重的增加,现在炼钢用电炉了;火车最初是用煤的,现在的高速火车已经用电了。从总体上看,工业革命以来,能源构成经历了从薪柴—煤炭→煤炭—石油→油气—煤炭为主的演变过程。随着全球环境保护运动的兴起,可再生能源发展受到世界各国的高度重视,特别是近年来防止温室气体排放引起全球气候变暖成为环境外交的国际热点,可再生能源得到快速发展,在能源中的比例逐步提高。据有关研究,未来能源结构变化大致如图2所示。
图2 世界一次能源构成及其发展预测(1940~2100年)
(据W.E.Schollnbeger和J.R.Frisch.未来的危机.1982)
——随着工业化的完成,世界各国单位GDP能耗逐步下降。在英、美等国工业化时并没有出现全球性能源短缺。换句话说,早期工业化国家在工业化过程中没有明显的环境约束,是一种没有或者很少约束条件下的自然发展。日本工业化快速发展时期,正好赶上世界第一次石油危机,13年提出了约束下的经济增长,通过科技创新和结构调整降低单位GDP能耗,完成了工业化的历史任务(图3)。由于实现工业化的支撑技术不同,人均能耗及其峰值也不同。实证研究表明,早期工业化国家人均能源消费量较大时增长才趋缓,后发展国家人均能源消费峰值明显低于前者。例如,发达国家人均GDP在1万美元前,能源消费增长较快:1万美元时韩国人均能耗4.07吨标准煤(19年),日本4.25吨标准煤(1980年),美国8吨标准煤(1960年)。发展研究中心的冯飞研究员根据有关研究资料,画出了各国能源强度变化的概念模型(图4)。
图3 英、美、日及发展中国家单位GDP能耗曲线
(冯飞.电力技术经济.2007年第3期)
图4 世界主要国家能源强度的变化曲线
(冯飞.电力技术经济.2007年第3期)
二、经济增长与主要金属矿产消费
与能源消费的规律大致相同,随着全球经济规模的扩大,金属矿产消费总量持续增加,并表现为矿产消费与人均收入呈正相关关系。
——金属矿产消费量持续增长。全球主要矿产品消费总量不断增长,表现为在一些国家工业化时增长速度较快,如第二次世界大战后消费快速增长,13年到2000年前呈波动式上升。发达国家矿产品需求下降,部分是因为完成了城市化,部分是因为高耗材产业转移到发展中国家;铅却是个例外,主要与其毒性较大、日益被其他材料替代有关(图5)。
图5 全球矿产品消费增长趋势
(王安建,王高尚等.全球矿产战略研究2001年度报告.中国地质科学院全球矿产战略研究中心.2001)
——人均钢铁消费强度随人均收入增加而变化。从人均钢铁消费量的变化可以发现,先行工业化国家在工业化早期(人均GDP为3000~15000美元),人均消耗增加很快,后期(人均GDP超过15000美元)人均主要消耗出现增长放缓甚至绝对量下降的情形。简单地说,一国或一地人均矿产消费强度经历“(低)较快上升—(高)平稳—(较低)缓慢下降”三个阶段(图6)。
图6 1968年世界各国钢铁消费量和人均GDP关系
(马建明.对矿产(矿产品)需求预测的思考.2006)
——人均钢材消费量与人均GDP关系密切。从总体上看,人均GDP与人均钢材消费呈正相关关系。从人均钢材消费量与人均GDP关系图(图7)上可见:其一,不同收入水平的国家和地区大致集中在两个区域:图的左下角主要是发展中国家和地区,主要特征是人均GDP和人均钢材消费量均较低。发达国家和地区出现在图的右中部,其特征是人均GDP和人均钢材消费均较高。其二,韩国和例外,人均20000美元(PPP)时人均钢材消费约800千克。究其原因,因为重化工业是韩国与的主导产业,出口导向是其发展战略,且出口产品的钢材强度较高。虽然日、意、奥、德等国人均GDP与其他发达国家类似,但人均钢材消费较高,因为这几个国家机电产品出口量也较大。
图7 人均钢材消费量与人均GDP的关系
(陆晓明.矿产需求与经济发展关系研究.我国矿产需求预测、保障分析及可持续发展对策建议.2006)
三、经济增长与水泥消费
水泥是城市发展和基础设施建设必需的物资,原料来自非金属矿的石灰石,以及工业和生活的部分废物。随着科技进步和经济发展,非金属矿产品广泛应用于建筑、冶金、化工、轻工、石油、地质、机械、农业、医药、首饰和环境保护等领域,成为不可替代的材料,受到世界多数国家的日益重视和人们的青睐。
在工业化和城市化进程中,水泥消费量呈现一定的规律。以美国为例。从1900年起,美国水泥产量和表观消费量呈缓慢上升趋势。据美国经济部国贸局资料,到2008年,美国水泥产量8100万吨,表观消费量9252万吨。从1955年起,美国水泥净进口持续增长,到2008年累计净进口量达1152万吨。1906年到2008年,美国水泥累计产量为50.28亿吨,累计表观消费量54.40亿吨(图8)。
图8 1900年以来美国水泥产量和表观消费量的变化
四、城市化进程中的土地用途变化
不可再生、不可移动的土地是城市发展最基本的条件。城市化的实质之一是对土地等自然利用方式从粗放型向集约型转化、集约化程度从低级向高级的发展过程。
各国工业化时土地用途变化情况不同。英国工业革命伴随着以圈地运动为标志的农业革命。早期的圈地运动把耕地变成牧羊场,后期则伴随耕地数量的增加。1793~1815年,由于对法战争贸易中断,垦荒达到高峰。到1830年,曾经称为荒地的土地在英国基本不复存在。
美国耕地面积也有一个变化过程。南北战争及其以后,美国相继颁布了《宅地法》、《荒芜土地法》等法案,大批移民向西拓植,来自国内外的移民不断增加。从1862年到1926年,联邦共颁发了139万公顷土地所有权证,面积约为2.3亿英亩。美国农业耕地面积从1870年的4.07亿英亩增加到1914年的9.1亿英亩(图9)
主要工业国家近现代工业史。
。据世界银行数据统计,2005年美国的耕地面积减少到0.43亿英亩,仍为世界上耕地面积最多的国家。图9 美国农用地随着国民生产总值的变化情况
(道格拉斯·诺斯(North,D.).美国的工业化,载于波斯坦、哈巴库克(Postan,M.M.,Habakkuk,H.J.):剑桥欧洲经济史(第六卷).北京:经济科学出版社.2002)
日本工业化时耕地面积变化表现为数量先不断减少而后减少变慢的特点(图10)。在1960、10和1980年的耕地减少量分别为5000公顷、36000公顷和53000公顷,1980年后每年的减少约13000公顷,反映工业化完成与建设占地减少的一致性。日本经历了一个耕地开发、保护和控制的过程,耕地减少与国土面积小、人均耕地少密切相关。1959年日本农林水产省颁布《日本农用地转用标准》,目的在于确保优良农地,维持农业生产力,适当限制农地转用。
图10 1960年以来日本国民生产总值和可耕地面积的变化
(南亮进.日本的经济发展.北京:经济管理出版社.1992.108)
根据美国学者莱斯特·布朗的研究,在日本、韩国和我国台湾省的工业化过程中,损失了三分之一以上的可耕地,这一点尤其需要引起我国决策者的特别重视。
五、经济发展与环境保护
研究表明,人均收入与污染物排放之间呈倒U型关系(库兹涅茨曲线)。如果经济增长最终能带来环境质量改善,就不必减缓经济增长来保护环境。正因为如此,环境学家和经济学家不断对库兹涅茨曲线揭示的规律进行验证。下面引用其中的一些研究结果。
作为1992年世界发展报告背景研究(IBRD,1992)的一部分,一些专家估计了10个环境指标与人均收入之间的关系。这些指标是:缺乏干净水、缺乏城市卫生设施、城区悬浮颗粒物水平、二氧化硫浓度、1961年到1986年森林面积的变化和年伐率、河水中溶解氧和大肠杆菌、人均市政废物、人均二氧化碳排放量等。研究结果表明,部分指标确实与库兹涅茨曲线吻合,包括:缺乏干净水和城市卫生设施的状况随收入升高而逐步改善,但收入的升高带来水质的恶化,引起全球气候变化的温室气体明显地随收入而升高;市政废物的产生和排放也是如此。以一个国家的人均排放量表示的二氧化硫(SO2)、氧化氮(NOX)以及悬浮颗粒物(SPM),它们与人均收入水平的关系符合倒U形曲线揭示的规律。
还有一些专家利用该报告中世界经济增长和人口增长的资料,评估森林伐和SO2排放之间的关系,并对1990年到2025年的全球变化趋势进行预测。对SO2的研究表明,拐点出现在人均GDP3000美元。全球SO2排放总量将从1990年的3.83亿吨增加到2025年的11.81亿吨;人均SO2排放量从1990年的73千克增加到2025年的142千克。森林覆盖从1990年的4040万平方千米,降到2016年的最低值3720万平方千米,2025年又增加到3760万平方千米。因为森林砍伐导致生物多样性的损失,在生物演化尺度上,这一过程是不可逆的
罗杰·珀曼著,侯元兆等译.自然与环境经济学.北京:中国经济出版社.2002
。六、世界经济增长与环境关系的启示
1.没有一个国家能依赖本土实现工业化
由于自然地理分布的不均匀性,没有一个国家能依赖本土实现工业化。一般地,一些国家某些矿产相对丰富,而另一些国家则相当贫乏;一个国家内的差异也可以表现得淋漓尽致。如盛产石油的科威特,除油气外,其他矿产的经济利用价值不大。只有幅员辽阔的国家才有可能总量丰富、矿产种类齐全,如美国、俄罗斯、中国、印度、澳大利亚、加拿大和巴西等。即使这些大国,也可能存在结构不理想,甚至结构性短缺问题。
以石油为例。世界石油丰富,但分布极不均匀。据2000年美国地质调查局(USGS)的评估,在现有经济技术条件下,世界石油最终可储量约3567.45亿吨,主要分布于中东,可石油1356.78亿吨,占全球石油总的38%;其次是前苏联和北美地区,分别为617.27和590.29亿吨,占17.3%和16.5%;欧洲地区最少,仅141.33亿吨,不足全球最终可石油的4%。迄今,全球尚有1280亿吨左右的石油有待发现。
根据英国石油公司(BP)2009年6月发布的全球能源统计报告,如果扣除加拿大油砂储量不计,截至2008年底,全球已探明石油储量为12580亿桶,主要分布在中东,剩余探明可储量为7541亿桶,占全球总剩余可储量的59.9%;其他几个地区的剩余探明可储量,均不足全球总剩余可储量的10%(表2)。
表2 全球石油剩余探明储量 单位:10亿桶
又如固体矿产。全球矿产的分布非常不均匀。有关研究表明,金属矿产总储量的46%集中在矿产地仅占0.25%的极少数大矿中,且集中在少数国家。具体说,大约25种矿产主要集中在3~5个国家。例如,煤炭储量的76.2%集中在美国、德国、俄罗斯、南非、澳大利亚、中国和印度。铁矿90%的储量分布在俄罗斯、美国、巴西、澳大利亚、加拿大、印度、南非、瑞典、法国、委内瑞拉和利比亚,前5国的储量占80%。锰矿储量的94%集中分布在南非、俄罗斯、墨西哥、加蓬、澳大利亚、巴西和印度等国,其中南非和俄罗斯共占储量的88%;南非、哈萨克斯坦、津巴布韦、芬兰、印度、巴西、土耳其和菲律宾8国占有世界铬铁矿储量的96%,而前4国则占91.6%。
世界上大多数铁、锰、铬等矿产集中分布在少数大型或特大型矿床中。如超大型铁矿有俄罗斯的库尔斯克,探明储量426亿吨,其中富矿储量为261亿吨;富矿石探明及预测储量约820亿吨,600m深度以浅的量估计有2900亿吨。乌克兰的克里沃罗格铁矿盆地,保有储量201亿吨;巴西米纳斯—吉斯拉“铁四边形”地区,有100个铁矿床,储量220亿吨;巴西卡拉贾斯铁矿区,富铁矿石探明储量达177亿吨。澳大利亚哈默斯利铁矿区,赤铁矿、赤铁矿-针铁矿矿石品位高,含铁54%~62%,褐铁矿矿石含铁50%~54%,储量共计320亿吨,品位54%~64%的有249亿吨,可露天开。10亿吨以上的超大型锰矿有加蓬莫安达含锰层,南非卡拉哈里马马特旺型矿石,墨西哥莫兰哥含锰层和加拿大拉皮德—克里克铁-锰层。在加蓬,莫安达含锰层已探明储量2.2亿吨,平均品位50%;卡拉哈里锰矿田马马特旺型矿石储量约132.04亿吨,其中可储量4.74亿吨,平均品位约39%,如加上卡塞尔斯型矿床的3.4亿吨可储量,平均品位48%,卡拉哈里锰矿田合计拥有136.13亿吨估计储量,其中可储量8.13亿吨。
产地的持续勘探、开发才能保证全球的稳定供应;生产地和消费地的错位并不影响矿产的勘探、开发、加工等矿业发展;特别是像我国这样的发展中大国,将供应完全寄托在国外市场,既不现实也不可能。所谓不现实是因为供应存在不安全因素,所谓不可能是因为没有一个国家能满足中国这么大的市场需求。摸清家底、立足国内应成为我国保障矿产品供应安全的指导方针和立足点。
2.强度呈现倒U型或反S型特征
实证研究表明,强度(单位GDP的金属消费量)一般呈倒U型曲线特征,人均金属消费量与人均GDP之间呈“S”型曲线的增长关系(图11)。在人均GDP达到1000美元后,一国或一地在工业化过程中进入一个能源消费的“爬坡”阶段。
图11 矿产单位GDP消耗的倒U型模式和人均消费的S型模式
人均金属消费量与人均GDP之间呈“S”型曲线的增长关系。具体原因主要有:第一,随着经济增长,经济结构特别是产业结构的变化使消耗弹性先增后降。在一国经济进入工业化快速增长之前,以农业和轻纺工业为主的“温饱型”产业往往是经济增长的主导行业,消耗强度较低。进入工业化后,消费开始持续增长,并在重化工业主导的工业化中后期达到历史最高水平。此后,随着重化工业增速放慢,比重减小,服务业增长速度加快,单位产出的消耗强度持续回落,并保持较长时间的稳定状态。第二,经济持续增长背景下,不可再生价格具有长期的上涨趋势,需求增长和生产成本提高是主要原因。价格上涨将刺激各种替代技术的快速发展,如塑料等新材料对钢铁的替代,也将对传统的消费强度产生直接影响。第三,随着人均收入的增长,无论是人均钢铁生产和消费量的增加,还是人均住房面积的扩大,都需要消耗大量的实物;即使进入信息化社会,如果没有实物投入,也无法建设高楼大厦和各种基础设施。
不同金属矿产“S”型曲线波长不同,与其性能和工业化中经济结构的演变有关;曲线的起点和形状也因各国的经济结构、禀赋、政策等不同而异。以美国为例,近百年来美国矿产品及相关产品生产消费呈明显的变化规律。从铁矿石和钢的生产、消费看,美国铁矿石产量1952年达到1.2亿吨的历史最高水平,1954年铁矿石消费量达到1.45亿吨,此后保持在7100万~5600万吨之间。1900~1949年期间多数年份铁矿石视消费量大于产量,铁矿石净进口量不超过500万吨(只有8年净出口,数量不超过200万吨)。1954~1990年铁矿石表观消费量大于产量,差值1200~7000万吨,1991~2007年缩小到1580万~400万吨。1900~2007年铁矿石累计产量70.45亿吨,累计表观消费量82.53亿吨。钢产量13年达到历史最高水平1.37亿吨,表观消费量2006年达到历史最高水平1.2亿吨。据美国商务部数据、布鲁塞尔报纸对2008年世界粗钢产量及排名报道,2008年美国钢产量为9150万吨。1914~1958年钢为净出口,1959~2008年为净进口。
3.工业化与技术革命相互促进
工业革命以来,机器生产体系逐渐形成。工业化带动了一系列的技术发明(图12),每一项技术发明的出现需要一个过程,从技术发明到生产实践又需要一个过程。当生产发展到一定新的阶段,又对技术发明提出新的要求,如此不断循环,逐渐推进。换句话说,工业革命和技术进步相互促进,共同提高。
图12 英国城市化进程与重要技术发展的关系
在这一过程中,新技术研发和扩散遵循“新技术产业革新点——新技术产业链——新技术产业体系”的“从点到线再到面”式的扩散路径:技术发明首先是在产业体系的一、两个关键点取得突破,然后沿着产业的上下游方向扩散形成新技术产业链,再进一步,向关联产业扩散形成新技术产业体系(网),由此带动城市化逐渐、缓慢前行。
4.循环再生成为原料的重要来源
无论是矿产、能源还是其他生产资料,消费“零增长”至今并未出现。以美国最为典型。美国已进入后工业时代,但仍然是世界上矿产品的最大生产国,许多矿产品产量居世界首位;是世界最大的矿产品消费国,人均消费20多吨,是我国的5倍;也是最大的矿产品贸易国,许多矿产品进出口居世界第一;非燃料矿物的来料加工产值约占美国国内生产总值的5%。
后工业化国家依靠知识和技术创新来发展经济,矿产消费增长速率远低于GDP的增长,单位GDP的消耗强度大幅度下降;非金属矿产消费量,随着人均收入水平的提高明显增加;废旧物资的大量产生和积累,为其回收和再生利用创造了条件,并逐渐成为原料供应的重要补充。钢、铝、铜等大宗废旧金属的回收和再生利用占投入的比重不断提高,非金属和各类新型合金的消费量剧增,新型材料和替代品不断出现,应用领域不断拓展,并支撑着社会进步和经济的可持续发展。德国、日本等依赖再生发展“静脉产业”就是例证。
今年的冬天异常寒冷,多地已经突破到了零下40度,但是总体大趋势是全球气候变暖,那么很多人就问了,为什么全球气候变暖,而冬天却变得这么寒冷?其实全球气候变暖和,今年冬天这么冷绝对有很大的联系。
全国气温骤降今年可能是最不平凡的一年了,这个冬天更是一个不平凡的冬天,全球的气温已经出现了骤降,就拿我国的气氛来说,以前南方到这个时候的气温还可以,并不是说非常冷,但是今年南方的天气真的很冷,而且最让人受不了的就是南方的大风了!在南方生存完全就是魔法伤害,有羽绒服都不管用。
北方今年更加惨,我作为一位北方人,在家的这几天已经被冻的不行了,家里的最低气温已经到达了零下40多度,滴水成冰。而且北方的风也很大,我带一个口罩出去,呼出来的哈气全部冻成了我头发上的冰块。而且全国北方各地都已经冻哭了,穿羽绒服都不管用,每一个孩子只能在家老实的猫着。
全球气候变暖和冬天这么冷有一定关系。首先地球是一个很大的生态系统,这个生态系统是人类无法模拟出来的,而全球气候变暖,这已经成为了一个大势索趋,而地球这个生态系统具有一定的调节功能,就问你的人体一样,你发烧的时候,你的身体也想让你安安静静冷却下来。地球也就是这样,地球气候变暖了,他也想让自己变得凉快一些,于是这个冬天就会变得这么冷,主要是地球在进行自我调节。
地球的自我调节是具有不确定性的,这种不确定性的,我们不知道会什么时候进行这个自我调节。正是因为如此,我们才赶上了这个冬天,会变得这么冷。
洋流的变化全球气候变暖导致了很多的生态系统崩溃,尤其是南极和北极,这两个对温度最敏感的一个点,北极已经迎来了冰盖最小面积的时候,所以地球就以为北极并不是真正的北极了,于是跨越北极的季风和寒流就稍稍的跑偏了一些,直接吹到了西伯利亚等俄罗斯的地区,而我国离这些地区比较近,也受到了相当大的影响,很多的寒流都吹到了我国。正是因为这样,我们今年冬天才感觉到这么的冷。
所以全球气候变暖和,我们的生活息息相关,我们应当努力的低碳生活,让全球气候再重新变回来。