黑龙江,气候变暖受益最大的中国省份
“黑龙江是全球气候变暖受益最大的中国省份之一。”2008年6月14日,在哈尔滨召开的首届东北亚区域合作发展国家论坛上,黑龙江省社会科学院院长曲伟语惊四座。但这种说法,其实毫不夸张。
在把“北大荒”建设成“北大仓”的过程中,全球变暖“功不可没”。
气候变暖,尤其是冬暖突出,使冬小麦在黑龙江的种植成为可能。现在黑龙江省已有17个县市具备种植冬小麦的气候条件,最北可延伸至克东和萝北等北部地区,这一界线与我国20 世纪50 年代所确定的冬小麦种植北界(长城沿线)相比,北移了近10个纬度。 变暖对黑龙江农业最大的贡献,还要体现在水稻的种植上。对位于寒冷地区的黑龙江来说,升高的温度,就意味着更多的热量,更长的生长期,而这些因素都可以促进水稻生长发育,提高产量。北京师范大学的方修琦教授在一篇论文中指出,20世纪90年代气候变暖对黑龙江水稻单产增产的贡献率达23.2%—28.8%,相当于在80年代的单产水平上增产9.9%—12.3%;从20世纪70年代到90年代,气候变暖对黑龙江水稻单产增加的贡献率高达19.5%—24.3%。更重要的是,越来越温暖的气候,使水稻适宜生长的最高纬度纪录被不断改写,水稻的种植北界已经移至北纬52°的呼玛等地,黑龙江水稻的种植面积明显扩大。现在提到黑龙江出产的粮食,人们第一时间都会想到大米,而在20多年前小麦还是这里最主要的粮食作物。在黑龙江,水稻的种植面积和产量超过小麦都是发生在20世纪70年代末80年代初。
东北
这样的事也发生在东北的其他地区:吉林省水稻、玉米的种植面积和产量都有了大幅度提高;辽宁省农作物品种由中早熟型向中晚熟型发展,冬小麦种植北界北移了3次约500公里。气候变暖对整个东北地区粮食总产增加都起到了实实在在的作用,而且东北地区粮食生产对增温还有适应的潜力。[2] 编辑本段相关化学元素 二氧化碳
二氧化碳在常温常压下为无色而略带刺鼻气味和微酸味的气体。CO?分子有16个价电子,基态为线性分子,属D∞h 点群。CO?分子中碳氧键键长为116pm,介于碳氧双键(乙醛中C=O键长为124pm)和碳氧三键(CO分子中C≡O键长为112.8pm)之间,说明它已具有一定程度的叁键特性。因此,有人认为在CO?分子中可能存在着离域的大π键,即碳原子除了与氧原子形成两个键外,还形成两个三中心四电子的大π键。 氟利昂
氟利昂等消耗臭氧物质是臭氧层破坏的元凶,氟利昂是本世纪20年代合成的,其化学性质稳定,不具有可燃性和毒性,被当作制冷剂、发泡剂和清洗剂,广泛用于家用电器、泡沫塑料、日用化学品、汽车、消防器材等领域。80年代后期,氟利昂的生产达到了高峰,产量达到了144.17万吨。在对氟利昂实行控制之前,全世界向大气中排放的氟利昂已达到了2007.69万吨。由于它们在大气中的平均寿命达数百年,所以排放的大部分仍留在大气层
第 36/57 页
中,其中大部分仍然停留在对流层,一小部分升入平流层。在对流层相当稳定的氟利昂,在上升进入平流层后,在一定的气象条件下,会在强烈紫外线的作用下被分解,分解释放出的氯原子同臭氧会发生连锁反应,不断破坏臭氧分子。科学家估计一个氯原子可以破坏数万个臭氧分子。 氮
相对原子量为14.006747。元素名来源于希腊文,原意是“硝石”。1772年由瑞典药剂师舍勒和英国化学家卢瑟福同时发现,后由法国科学家拉瓦锡确定是一种元素。氮在地壳中的含量为0.0046%,自然界绝大部分的氮是以单质分子氮气的形式存在于大气中,氮气占空气体积的78%。氮的最重要的矿物是硝酸盐。氮有两种天然同位素:氮14和氮15,其中氮14的丰度为99.625%。 氧
氧气通常条件下是呈无色、无臭和无味的气体,密度1.429克/升,1.419克/立方厘(液),1.426克/立方厘米(固),熔点-218.4℃,沸点-182.962℃,在-182.962℃时液化成淡蓝色液体,在-218.4℃时凝固成雪状淡蓝色。固体在化合价一般为0和-2。电离能为13.618电子伏特。除惰性气体外的所有化学元素都能同氧形成化合物。大多数元素在含氧的气氛中加热时可生成氧化物。有许多元素可形成一种以上的氧化物。氧分子在低温下可形成水合晶体O2.H2O和O2.H2O2,后者较不稳定。氧气在空气中的溶解度是:4.89毫升/100毫升水(0℃),是水中生命体的基础。氧在地壳中丰度占第一位。干燥空气中含有20.946%体积的氧;水有88.81%重量的氧组成。除了O16外,还有O17和O18同位素。
自然界的土地、水、矿物、空气、森林和草地等,是在人类出现之前就存在于地球上的自然物,在没有人类干预前,它们按照自身的规律运动、变化着,只是在人类出现之后,被人类利用,并给人类带来效益,才被人类称为自然资源,简称为资源。
地球表面积5.1亿平方公里,70%以上为广阔的海洋所覆盖,陆地面积仅占29%,约1.5亿平方公里。陆地本身是一个极其复杂的生态系统,除了沙漠、冰川、冻土、不宜开垦的山地和土质极差土地外,只有约30%可以耕种。据联合国粮农组织1989年统计,全球土地面积为1306925万公顷,约占全球总面积的1/4,在全球土地面积中,耕地占11.29%,草地占24.58%,森林及林地占30.98%,其它土地占33.15%。
水是地球上一切生命发生和存在的最重要的物质基础。地球上大约有14亿立方公里的水,其中不适宜人类饮用的海水占97%以上,淡水只占3%;淡水中有77.2%和22.4%分别被储藏在冰川和地下,可以利用的地表水仅占0.35%,主要蕴藏在湖泊、沼泽和河流中,其中河水储藏不及0.01%。据估计,地球上有1000万个动植物物种,其中被分类和命名的物种资源约160万个。森林资源是地球上最大的陆地生态系统,全球森林面积45.01公顷,它不仅为人类提供了木材资源,而且对全球物质、能量循环起着巨大的作用,同时,还是巨大的基因库。草地作为一种可再生资源,为动物和人类的生存与发展提供了巨大的物质财富,全球草地面积占地球陆地总面积的将近一半。上述土地、森林、草原均是可以更新和重复利用的资源,被称为可再生资源。
与上述可再生资源相区别的矿产资源不能再生和重复利用,被称为非再生资源。随着生产力的发展,科学技术的进步,人类利用矿产资源的种类和数量越来越多。到目前为止,人类已发现的矿物有3300多种,其中有工业意义的1000多种,被列为矿产资源的有160多个矿种,对人类经济有重要价值的有煤、石油、天然气、铁、铜、铝、铅、锌、金、银、磷、硫,盐等40多种。
此外,海洋既是一个复杂的生态系统,又是一个巨大的资源库,它包括海水、海洋生物、海底矿产等多种资源,是人类未来发展的主要空间。
第 37/57 页
全球资源有以下几个特征:
一,资源系统的整体性和各种资源的相关性。自然资源是一个相互联系、相互作用、相互依存的整体,各种资源在生物圈中相互作用、相互制约,构成完整的资源生态系统。一种资源的开发,会影响其它相关的资源,一种资源的变迁会诱发其它资源的演变。
二,资源的有限性。任何资源都不是取之不尽,用之不竭的,矿产资源是非再生资源,用一点就少一点,土地、水、生物等再生资源也是有限的,不合理利用也会引起水质污染、水土流失、森林急剧减少、草地退化等不良后果,能被人类利用的资源就会越来越少。 三,资源分布的不均衡性。无论是可再生资源,还是非再生资源,在全球的分布都是不均衡的。以森林资源为例,南美洲森林面积最大,覆盖率最高,为51.4%,其它各洲的森林覆盖率依次是北美洲36.6%、欧洲30.5%、非洲24.5%、亚洲22.0%、大洋洲18.9%。再以石油资源为例,全球石油可采储量为3113亿吨,其中中东地区占41.9%,北美地区占17.8%、独联体各国及东欧地区占13.4%、南美洲占8.6%、亚太地区占7.1%、西欧占3.2%。 四,资源系统的演变性。全球资源系统和人类社会系统存在着永恒的矛盾,由于自然界本身的演变规律和人类对资源的干预,引起资源种类、数量、质量、分布的演变,如人口增长,人类生活水平不断提高,人均资源需求量增加,引起资源消耗量的增长;由于人类活动的影响,作为资源载体的环境质量下降。造成资源再生能力的降低和部分消失,从而使资源数量和质量下降。又如人类社会进步,科学技术水平不断提高、原有类型资源数量和品种增加,同时人类发现新类型、新物种、新领域资源,资源利用新途径的出现,使资源种类增加,数量上升,质量提高。
近百年来,特别是二战后的几十年里,人类开发资源手段之先进,能力之巨大,是前所未有的。当今人类已经成为一种超越自然的巨大力量,开发利用自然资源的范围,由地表向地球深层和太空扩展,由陆地向近海和远洋扩展。现在全球每年开采各种矿产150亿吨以上,包括废石约1000亿吨;人类的农业活动每年可移动3000立方公里的物质,农业用水22901亿立方米,占总用水量的80%;人类每年从海洋中的捕鱼量约1亿吨。
由于人口的不断增加,资源消耗量的不断增大,加上交通、通信事业的飞速发展,宇宙空间相对缩小,人类生产活动和社会活动的范围不断扩大,因此,资源开发利用突破了区域界限和国界,资源配置向国际化和全球性发展。由此而引起了一系列的全球性问题: 一是全球性环境问题。由于人类活动的影响,特别是人类活动与地球各个圈层(大气圈、水圈、生物圈)相互作用而产生的影响整个地球表层的环境问题,如由于化石燃料的大量消耗而导致的温室效应所引起的全球变暖,会使极地的冰盖融化,导致海平面上升,使得一些海拔较低,土地肥沃的河流三角洲被水淹没,同时还会引起海水倒港灌,污染地下水源。与温室气体增加相关的还有臭氧层的破坏等。
二是全球普遍存在的区域环境问题。由于资源的不合理利用所造成的土地退化、森林滥伐、生物多样性的损失等,它们的累计效应足以影响全球。如由于土地不合理利用而造成受沙化影响的土地总面积20亿公顷;全球受水土流失和干旱危害的土地达26亿公顷;人类对森林的乱砍滥伐导致大量的物种绝灭,仅在热带森林中每天至少就有一种物种正在消失。 三是点多面广的工业污染问题。由于工业\三废\废渣、废水、废气)所造成的土质、水质和大气污染,其累计效应也会影响全球。近几十年来,由于世界各国排入大气中的废气愈来愈多,酸雨已成为一个世界性的环境污染问题。
四是重大自然灾害造成的环境问题。由于地球内部和星球之间的运动所造成的个别突发事件,如火山爆发、特大地震、山体滑坡等,其影响经过多级反馈,逐级放大,最终也影响全球环境。
第 38/57 页
臭氧层:人类的保护层
众所周知,地球被一层大气紧紧围裹着,从地面算起,从下而上可分为五层:对流层、平流层、中间层、电离层和散逸层。离地面最近的对流层与人类最为密切,给人类带来了云、雨、雾、风、霜、雪等复杂的天气现象;而对流层上方的平流层中有一臭氧层,其浓度为10%,厚度为30公里,能大量吸收来自宇宙的辐射,特别是可以吸收掉99%的太阳辐射到地球的紫外线,从而使地球上的生物免受伤害。所以,臭氧层被誉为\人类的保护伞\,如失去了这个\保护伞\,地球将受到紫外线强烈辐射,物种将难以生存,人类的健康将受到极大的威胁。 这不是耸人听闻,而是正在发生的活生生的事实,许多地方已经出现了种种不祥的征兆。先看看南极臭氧洞之下的地面生物。在智利南端濒临麦哲伦海峡的地区,河里本来有许多欢蹦活跃的鱼类,今天成了呆木乱撞的\盲鱼\;喜欢游荡的羊群因患了白内障而变为\盲羊\,整天闷闷不乐;连蹦带跳的兔子变成了\盲兔\,猎人可轻而易举地将它们抓获;自由飞翔的野鸟因双目失明而迷失方向,撞进了居民的院宅......这是一种多么令人悲哀又发人深思的景象。
谁能想到,臭氧空洞的罪魁祸首是在工业和生活中使用频繁的制冷剂氯氟烃。夏天喝冰镇饮料曾经是古代帝王专享的权利,近半个世纪以来,由于工业的发展,人们越来越广泛地使用性质比较稳定、不易燃烧、易于贮存、价格又比较便宜的氯氟烃类物质来做致冷剂、喷雾剂、发泡剂及清洗剂。这些物质可以在大气中长期存在并破坏臭氧层,从而危害人类的身体健康和影响生物生长。 厄尔尼诺
1997到1998年,似乎整个世界都在遭受恶劣气候的折磨。连续的高温使全球森林火灾发作得格外频繁。干旱袭击了澳大利亚、智利等国家,使农作物严重减产。燃烧了近一年的印尼森林大火,几乎把整个东南亚都淹没在浓烟里。
看样子地球气候是出了大问题。而事实上,这只是周期性的自然现象。我们只有竭力在它们变幻莫测的脚步中摸出规律,才能更好地面对这两个淘气的孩子:厄尔尼诺和拉尼娜。厄尔尼诺在西班牙语里的意思是\圣婴\,其特征是东太平洋局部海水温度异常上升。与之相对,\圣女\拉尼娜则是指东太平洋水温异常下降。这两种气候现象对地球环境的影响,已经超过了温室气体排放,成为导致气候异常的首要因素。厄尔尼诺和拉尼娜一直悄无声息地伴随着地球的历史。
科学家声称厄尔尼诺在1万5千年前就曾给地球气候造成破坏性影响。但人类认识厄尔尼诺和拉尼娜的历史非常短暂。19世纪后半叶,气象学家观察到一种奇怪现象。当西太平洋上空的气压高于正常标准时,太平洋东侧的气压就低于正常值,反之亦然。看一看太平洋长期以来的气候记录,就可以发现,东西太平洋气压呈现一种跷跷板式的关系。这种现象被称为南方涛动。气压的反常引起了气温和降水的异常,对人类社会和经济造成了很大的破坏。8年成为100年来最热的一年。全世界的农、牧、渔业因此遭受了巨大的打击。由于东太平洋海水温度升高,造成鱼类大量死亡。1970年秘鲁的鱼捕获量达1200万吨,而经过1972年的强厄尔尼诺,1973年陡降至200万吨以下。1997至1998年的厄尔尼诺现象,又使秘鲁鱼产量减少为正常年份的38%。海水升温还使世界大面积海域里的珊瑚死亡。印度洋、太平洋、红海的珊瑚都受到了严重威胁。
在厄尔尼诺年份与灾难性的森林大火频繁发生的年份之间,有非常密切的联系。1994年悉尼附近的森林发生大火时,正值厄尔尼诺周期。历史上,本世纪发生的许多火灾也是如此。
第 39/57 页
1997到1998年,似乎整个世界都在遭受恶劣气候的折磨。连续的高温使全球森林火灾发作得格外频繁。干旱袭击了澳大利亚、智利等国家,使农作物严重减产。燃烧了近一年的印尼森林大火,几乎把整个东南亚都淹没在浓烟里。
现在对厄尔尼诺的成因还没有定论,人们还不知道它是天灾还是人祸。通常情况下,太平洋西部有一个海洋表面温度较高的区域,被称为赤道暖池。这个热发动机把绵延数十公里的巨大云团送进大气层。暖气流越过太平洋,穿过赤道,最后在太平洋东部的阴冷海面上空下沉。暖空气在信风的作用下转而向西流动,形成所谓的沃克环流。在信风减弱的年份,赤道暖池就会东移,使沃克环流区域集中在东太平洋上空。于是,澳大利亚北部的空气变得干燥起来,而南美沿岸的大气更加湿润。这可能是厄尔尼诺即将来临的征兆。这就像是看到天空中密布的阴云,你就知道暴风雨要到来。在某种程度上,我们也能预测厄尔尼诺和拉尼娜。世界许多国家都建立了厄尔尼诺和拉尼娜监测系统,密切关注热带太平洋水温的细微变化。因为这些变化可能是圣婴兄妹到来的先兆。 救救森林
很多年前曾看过一副含义深远的漫画:生活在\水泥森林\里的城市人排着长队等候进入博物馆观看地球上已很难看到的稀有物种----活着的树。漫画家通过形象和夸张的手法发出了\惊世骇俗\的呼号:救救森林!
森林是\地球之肺\,这恐怕是人人皆知的道理。然而人类保护森林的措施却远远跟不上无情的利斧。据世界观察研究所1999年初发表的一份报告透露,世界森林正在以每年1600万公顷的速度消亡,差不多是一个英国或半个德国的面积。迄今,森林已消失了一半。如果森林继续按这个速度消失,总有一天地球有可能被砍成\光头\。
人类年年呼吁保护森林,然而森林面积年年锐减。这看似矛盾,但实则有因果联系。我们需要森林的庇护,但更需要森林的付出。人类在寻求社会进步和经济发展,这本来无可厚非。然而为了达到这一目的,有的人往往为了眼前的利益而向森林肆意索取。专家警告说,在人类仍被这种不负责任的态度和功利心所驱使的情况下,森林就难以摆脱目前的厄运。 森林是地球的宝藏。正因为如此,砍伐森林成了一些人发财致富的捷径。当耕地和牧场不够用时,有人便向森林索取;当需要外汇时,一些国家不惜对森林乱砍乱伐;当市场上稀有木材家具行情看涨时,森林\家族\中的部分\成员\便要大祸临头。有关数字显示,最近30年,这种类型的砍伐树木活动增长了3倍。
社会和经济的发展对森林的需求也在年年增长,它象一张大口吞噬着日益减少的森林。以造纸业为例。世界观察研究所的报告指出,造纸工业迅猛发展是世界森林的一大威胁。90年代每年用于造纸的木材消费比1950年增长了两倍,到2013年纸的消费量还将倍增。目前,世界被砍伐的树木有百分之四进了工业国家的造纸厂。美国是纸消费的第一大国,每年人均消费341公斤;其次是日本和德国。美国、日本和欧洲国家人口只占世界人口的三分之一,但纸制品消费却占世界的三分之二,这些国家的木材几乎全是从发展中国家进口的,因此发达国家对世界森林的减少负有不可推卸的责任。人祸猛于虎。造成森林锐减的正是我们人类自己。这是我们必须承认的现实。面对千疮百孔的\地球之肺\,人类是否应该反省? 1)对土地资源的压力
土地是人类赖以生存的物质基础,在人类生存所需的食物来源中,耕地上的农作物占88%,草原和牧区占10%,海洋占2%。 随着海洋的开发利用, 海洋为人类提供的食物能量将会增加。 目前, 全球适于人类耕种的土地约1.37×109 hm2, 人均约0.26 hm2。 但由于非农用地增加、土地荒漠化、水土流失、土壤污染等原因,促使人口增加与土地资源减少之间的矛盾越来越尖锐,人口增加对土地的压力越来越大。据联合国粮农组织研究,目前全球
第 40/57 页