全球变暖的成因与影响

全球变暖的成因与对人类健康的影响

【摘要】全球气候变暖问题已成为一个人们热议的话题。通过分析全球气候变暖影响因素, 得出全球气候变暖是由自然原因和人为原因造成的,同时分析了全球气候变化对人类的影响, 认为全球气候变暖问题给人类带来更大的是灾难, 而不是利益, 因此要尽一切努力减缓气候变暖趋势甚至解决气候变暖问题。

关键词：全球变暖 成因 影响 对策

引言 国际权威机构政府间气候变化委员会( IPCC) 经多次会议讨论后认为,如果对 CO2 等温室气体所产生的增温效应不采取及时措施的话, 到下一个世纪全球气温将以每10a增加0.3℃的速率上升, 至2025 年全球气温比目前增加1℃, 发展到下一个世纪末将增加3℃。同时, 由全球变暖而进一步引起海平面的持续上升, 预计到2050 年海平面将会上升30cm～50 cm。与此同时, 全球变暖将给人类带来一系列严重的健康问题。

一、全球变暖的原因

有温度观测记录的时间只有150 年左右, 因而确定气候变暖是否与温室效应有关, 存在较大的难度. 一般气候变暖的原因包括自然和人为两个方面,越来越多的学者认为气候变暖与人为活动有直接关系.

1.自然原因

主要包括海洋、陆地、火山活动、太阳活动、自然变率等, 不少科学家还将气候变暖归结为大气候条件. 地球逐渐变暖是地球大气自身调节的结果. 自地球形成后, 不同的地质时期气候呈现一定的规律, 一定幅度的气温波动是正常的, 目前地球正处于 增温期. 如中国海南岛小东海礁区的滨珊瑚岩心长3m,反映近百年( 1890~ 1990 年) 的温度变化, 即20 世纪50 年代前升温, 50 ~ 80 年代降温, 80 年代后升温.

太阳本身提供的能量变化或者地球接收到的太阳能量发生变化都影响到地球气候系统的变化. 丹麦国家太空中心( Danish National Space Center) 认为, 由于帮助形成云层的部分宇宙线被太阳的较强磁场阻挡, 导致了地球温度的升高. 从十年至百年的长时间尺度分析, 影响气候的长期波动的主要因子是太阳辐射. 俄罗斯天文学家（Habibullo Abdussamatov）还认为长期上升的太阳辐射是造成地球变暖的原因.

以树轮放射性碳浓度异常为太阳活动水平的指示, 以欧洲和全球冰川进退为气候变化的指示, 发现太阳活动水平的长期变化与全球气候变化之间有很好的正相关 . 太阳活动是周期性的, 能影响大气周期性升温与降温. 在百年尺度至千年尺度变化周期中, 主要是76 年世纪周期和22 年磁周期比较显著, 特别是以世纪周期作用最突出. 太阳黑子活动自1935 年出现世纪周期的最低点, 至1979 年出现世纪周期的最高峰, 该时期是太阳活动的增强期, 对气候变暖作用相当大, 甚至在一定时期内可超过CO2 的升温作用.

Singer 按时段对气温变化进行分析, 认为18801940 年全球气温有所上升, 这是小冰期( 1450—— 1900 年) 长期持续寒冷之后的回暖, 属于自然气候变化, 而非人类活动的影响. 不论根据何种平均气温序列, 1940~ 1975 年或者气温明显下降, 或者在振荡中略有下降. 然而, 这段时间正是第二次世界大战及战后恢复时期, 大气中CO2 浓度迅速增加这一时期气温变化的特征与温室效应的加剧并不符合.

近600 年的地磁场模型资料和全球平均温度序列之间有较好的相关, 地表浅层热场是地球深层焦耳热的反映, 地磁场通过焦耳热的不断释放影响气候变化. 地磁场变化超前于全球气温变化. 从地磁场的变化来看, 21 世纪初全球变暖的趋势有所减缓 .

厄尔尼诺现象造成的全球气候异常. 中高纬地区冬季气温与厄尔尼诺现象发生具有一致性, 即厄尔尼诺现象发生当年冬季气温低, 翌年也低; 厄尔尼诺现象发生当年冬季气温高, 翌年也高.目前有观点认为, 气候变暖其实并不全是因为人类排放出的温室气体, 火山喷发同样会排放出大量的温室气体. 然而, 事实上火山喷发形成的气溶胶对来自太阳热辐射起到了阻挡作用, 在一定程度上能降温. 各个外界强迫因子在过去的100 年可能造成温度变化中, 以火山活动的作用最重要, 其次是太阳活动, CO2 的影响最小.臭氧层的破坏, 进入地球大气的紫外线增强, 地球上所有生物的进化和生存将受到威胁, 地表植被和海洋浮游生物的减少或消失, 必然减少贮存在植物体和用于光合作用的CO2 , 从而使大气中的温室气体增加.

2． 人为原因

温室气体、气溶胶、土地利用、城市化等是造成气候变化的主要因素. 在变暖机理研究中, 人类活动导致温室效应增强令人关注 . 尽管对温室气体造成的气候变暖存在争议.大气温室气体增温效应早在1827 年就被证实. 目前, 越来越多的学者认为, 气候变暖主要因素是人类活动排放的CO2 、CH4 等大量温室气体. 在产生 温室效应的原因中, CO2 占50% , 甲烷沼气占20% , 含氯氟烃占15%, N2O 占10% ,O3 等占5% .

1750 年以来, 全球大气中CO2、CH4、N2O 和一些氢氟碳化物的含量剧增, 目前已经远远超出工业革命前的水平 . CO2 的增加主要是人类使用化石燃料所致, 而CH4 和NO 的增加主要是由于人类的农业生产活动. 目前, 这些气体已经超出了根据冰芯记录得到的工业化前几千年来的浓度值其中CO2 浓度从工业化前的约0.280ml／L增加到2010 年0.379ml／L. Crowley 利用能量平衡模式( Energy Balance Climate Model) 研究了近1000 年来北半球的气温变化, 他认为, 20 世纪的升温中, 温室气体的强迫贡献已超过了气候的自然变化 .

从CO2 的生存周期来看, 现在空气中很大一部分CO2是发达国家从工业革命以来排放到大气中的, 现在仍在起作用. 1750~ 1950 年发达国家排放的二氧化碳占世界总量的95%, 1950~ 2002 年, 发达国家二氧化碳排放量占世界累计排放量的77% .IPCC 关于气候变化成因的认识逐步深化, 对全球气候变化的归因是人类活动产生的的认识在逐步加深. IPCC 是世界气象组织和联合国环境规划署于1988 年联合建立的政府间机构, 该组织有来自150 个国家和地区的2 500 多名科学家参与并组成,个全球网络, 参与分析、研究和发布气候变化信息及其社会和经济影响评估报告, 所提结论应该有较广泛的代表性和良好的可信性. 1990 年第一次评估报告认为, 近百年的气候变化可能是自然波动或人类活动或二者共同影响造成的. 1996 年第二次评估报告提到, 依据越来越多的各种事实, 人类活动对气候变暖产生的影响已被觉察出来. 2001 年第三次评估报告认为人类活动造成气候变暖的可能性在66%以上. 到2010 年的第四次评估报告认为, 人类活动是气候变暖的主要原因, 可能性已达90% 以上, 并且列举了一系列新的气候变化事实. 这些事实主要包括1906~ 2005 年全球地表平均温度升高0.74 % ;2005 年全球大气CO2 浓度379ppm, 为65 万年来最高; 与1980~ 1999 年相比, 21 世纪末全球平均地表温度可能会升高1.1~ 6.4 % ; 21 世纪高温、热浪以及强降水频率可能增加, 热带气旋的强度可能加强等.

英国和瑞士科学家合作在∀英国皇家学会会报(Proceedings of the Royal Society ) 发表文章指出, 不应该把近年来全球气候的变暖归罪于太阳能量水平的变化, 在过去20 年里, 太阳对地球气候产生影响的所有的变化走势, 与能观测到的全球平均气温升高所要求的数据背道而驰. 相反, 数据显示近20 年来太阳能量变化对地球应该具有降温作用. 英国卢瑟福阿普尔顿实验室( RutherfordAppleton Laboratory) 和瑞士达沃斯( Davos) 世界辐射中心共同对近数十年中可能引起气候变化的因素,包括所有太阳辐射和宇宙线的变化作了研究. 将太阳黑子以11 年为一周期的变化规律作为一个重要因素进行考虑. 经过研究认为,太阳黑子虽能影响太阳发射的热量值, 但不会影响地球表面气温, 因为海洋能吸收并保留住热量. 无论使用何种计算方法, 自20 世纪80 年代末期开始的全球平均气温迅速上升都不能归因于太阳能量变化. 郑斯中根据国外5 个模式模拟得出, 当CO2 浓度倍增时, 我国冬季将变暖31~ 57 % , 夏季变暖18~ 51 % .

二、全球变暖对人类健康的影响

全球变暖将直接给人类的健康方面带来许多问题,这类问题近年来表现得尤为突出, 它给人类带来的危害主要表现在以下几个方面:

1. 病原性的媒介影响

许多媒介疾病属于温度敏感型。全球气候变暖,使媒介疾病的流行范围扩大。气候变暖对人类健康影响最严重的是, 导致某些传染性疾病的传播和复苏。这些疾病的传播媒介和中间宿主的地区分布和数量取决于各种气象因素( 温度、湿度、雨量、地表水、风)和生物因素( 植被、宿主种类、有无捕食者、竞争者及寄生虫和人类干预) 。下面我们从三个方面进行阐

述。

1.1 导致昆虫媒介疾病的传播

虫媒体播疾病, 即是病原体由虫媒媒介作为中间宿主或寄生宿主繁殖, 继而传播到人的疾病。气候变暖将引起昆虫传播媒介的地理分布网扩大而增加了全球许多地方虫媒性疾病的潜在危险。气候变暖与疟疾、丝虫病、吸血虫病、锥虫病、登革热、黄热病、裂谷热、脑炎等的发生密切相关。

气候变暖可使蚊子等昆虫的生存范围扩大和传播疾病能力增强。世界上许多科学家现在试图以模型模拟全球气候变暖对人类健康的影响, 回答温度升高时疾病将如何传播等问题。荷兰Pim Martens 领导的研究组设计出一个疟疾传播的计算机模型, 预测21 世纪全球平温度升高3摄氏度, 媒介按蚊的分布区扩大, 将导致每年5000~ 8000 万新的疟疾病例。Patz 说, 这是迄今为止试图预测未来疾病发生的最佳模型。1997年由于厄尔尼诺事件导致气温升高使坦桑尼亚40249人患霍乱, 致2231 人死亡; 肯尼亚17200 人患霍乱,555 人死亡; 索马里6814 人患病, 252 人死亡 。

在全球变暖造成的暖冬, 由于冬季不冷就不易冻死那些越冬的害虫和病菌, 使人们更易感染疾病。由于冬暖, 各种害虫早早就蠢蠢欲动了。在冬春季节更替之时, 人们容易发生病毒性上呼吸道感染, 进而诱发感染性哮喘。冬暖之后的温暖如春的天气也容易使

感冒等常见病、多发病流行[ 4] 。

1.2 导致动物媒介疾病的发展

20 世纪90 年代的不良气候环境出现了一些新的啮齿动物媒介病, 如致死性的汉塔病毒肺病综合症。人吸入藏在啮齿动物分泌物或排泄物中的病毒颗粒, 可能患上该病。1993 年美国南部在气候变暖形成的持久干旱后又突然连降暴雨, 这种极端恶劣气候变化导致这种病的暴发。由于全球变暖引起的地区性干旱导致啮齿动物的天敌减少, 如一些猛禽( 猫头鹰,鹰、草原游隼、红尾隼等) 、蛇等。美国1993 年少见的持久干旱后又来大暴雨, 啮齿动物因有足够的食物( 蚱蜢、蝗虫, 矮松果子) 而大量繁殖, 许多动物携带活动的或暂时不活动的病毒, 这些动物到人类居住区觅食, 将疾病带给人类。

由于全球气候变暖与环境变化, 导致传染病病原体的存活变异、动物活动区域变迁等。如随着全球气候的变暖病原体( 尤其是病毒) 将突破其寄生、感染

的分布区域, 形成新的传染病。或是某种动物病原体( 尤其是病毒) 与野生或家养动物病原体之间的基因交换, 致使病原体披上新的外衣, 从而躲过人体的免疫系统引起新的传染病等。又如随着温带地区的变暖,将使感染或携带病原体( 尤其是病毒) 的啮齿类动物的分布区域扩大, 每年的危害期延长, 使这些疾病扩散成为可能 。如2003 年非典在世界部分国家和我国的流行据分析很可能是由动物向人的传播。

1.3 导致水媒介疾病的扩大

全球变暖可能使水质恶化或引起洪水泛滥进而引起一些疾病的传播。在降水较多的部分陆地地区, 由于水位上升, 人们饮用最多的是靠近地表的水, 而地表水的水质因地表物质污染而下降, 人们饮用后, 易患诸如皮肤病、心血管疾病、肠胃病等各类传染性疾病。随着居住环境的变化, 人的肌体抵抗力和适应能力都会下降, 肠伤寒、痢疾、疟疾、兔热病等传染性疾病就会成为常见病。而在另一些气候变得更加干旱、逐渐荒漠化的地区, 由于缺水、化学污染和生物污染的加重, 人们也会被迫饮用水质不好的水, 致使身体受到损害。

气候改变影响地面水的分布和质量, 包括洪水增加、破坏地下排水系统、水短缺加重、妨碍个人卫生,会引起腹泻( 包括霍乱) 、痢疾等疾病的流行, 特别是在发展中国家。许多细菌、病毒可引起腹泻, 这些微生物可在水中存活数月, 特别是在温暖气候条件下。降雨增多可使病原传播增加, 使卫生条件差的贫穷国家腹泻病例剧增。过去有许多地方在洪水后腹泻暴发流行。由于饮用水源的变化, 增加了人群对于水源性传播疾病的危险性。如, 突发性移民因得不到清洁卫生的饮水与食物, 寄生虫病可能扩展; 因营养不足,使人抵抗力降低, 象肺结核这一疾病可能重新复发。全球变暖, 引起海平面的升高而发生洪水和风暴潮,

都会使各种水媒疾病的发病增加威胁人类的健康。

1.4导致过敏性疾病的增加

由于全球气温增高, 给人类带来其它疾病的间接作用, 同样不可忽视。例如, 全球气候变暖还可使空气中某些有害物质, 如真菌孢子、花粉和大气颗粒物随温度和湿度增高而使浓度增加, 使人群中患过敏性疾病如枯草热、过敏性哮喘和其他呼吸系统疾病的发病率增加。

2.非病原性的理化影响

2．1 温度升高的直接影响

气候变暖对人类健康最直接的影响是, 全球变暖将使夏天更热, 由于热浪的次数和严重程度增加, 导致与暑热相关疾病的发病率的发病率和死亡率增加。全球气候变暖对热相关死亡人数产生了重大影响。热浪冲击频繁严重导致死亡率及某些疾病特别是心脏、呼吸系统疾病的发病率增加, 这种影响对老人、小孩和穷人尤为显著。人们对天气死亡率变化趋势做了多....著增加。但各地的阈值温度并不相同。例如, 对上海10 年( 1980~ 1989) 调查研究发现, 当夏季气温超过34摄氏度时死亡率急剧上升 。日本学者安滕满( 1999)通过中日比较研究指出, 日本东京平均气温升至27摄氏度时, 而南京、武汉则在31摄氏度以上时出现中暑患者发病指数函数的急剧上升。据梁超轲( 1999) 对武汉与南京每日气温与人群死亡人数相关关系调查结果表明,气温高于30摄氏度时, 随着每日温度的升高, 死亡人数增加。以南京为例, 1988 年7 月, 南京热浪高温达36~38．5 摄氏度 , 每日31~ 38摄氏度的气温维持13 小时, 从而导致中暑的发生, 南京1988 年7 月4 日持续高温, 共发生中暑4500 例, 死亡124 例 。

2.2 光化学影响

全球变暖会加快大气中化学污染物之间的光化学反应速度, 造成光化氧化剂的增加并能诱发一些疾病。如眼睛炎症、急性上呼吸道疾病、慢性支气管炎、慢性呼吸阻塞疾病、肺气肿和支气管炎哮喘等病。增温将降低空气质量, 增大空气污染, 使气喘病等呼吸系统疾病加剧。

全球变暖致使紫外线辐射增强并由此会引发一些疾病。自1985 年发现南极上空臭氧层减少以来, 有一系列关于臭氧层耗减的报道。臭氧层吸收紫外线辐射,短波紫外线( U VC, 波长< 280nm) 完全被吸收, 长波紫外线( UVA, 波长320~ 400nm) 不能被吸收,中波紫外( UVB, 波长280~ 320nm) 部分被吸收,因此到达地面的UVB 水平主要由臭氧层中臭氧含量决定。臭氧减少1% , 估计会引起具有生物学效应的UVB 到达地表增加1

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