人類正面臨氣候變化和能源利用的巨大挑戰(zhàn)
圖片來(lái)源:百度圖片

隨著北極海冰的融化,北極航道逐漸開通,其潛藏的戰(zhàn)略價(jià)值和蘊(yùn)含的豐富原油、天然氣儲(chǔ)量已經(jīng)引發(fā)了各種國(guó)際力量的關(guān)注和激烈爭(zhēng)奪。然而,極具諷刺意義的是,正是燃燒化石能源排放的大量溫室氣體使全球變暖,使北極熊失去了賴以生存的家園?!叭祟愓媾R全球氣候變化和能源消費(fèi)的巨大挑戰(zhàn),這是個(gè)十字路口?!泵绹?guó)科學(xué)院院士、哈佛大學(xué)教授詹姆斯·安德森日前在北京大學(xué)作報(bào)告時(shí)表示。

自1979年有衛(wèi)星觀測(cè)記錄以來(lái),北極海冰正在迅速消融。每年9月份是北冰洋海冰覆蓋面積最小時(shí)期。安德森認(rèn)為,不僅要關(guān)注北極海冰面積,也要關(guān)注其厚度。從1979年到2012年,9月份北極海冰的最小體積已經(jīng)從1.7萬(wàn)立方千米減小至1.3萬(wàn)立方千米。預(yù)計(jì)到2020年夏天,北極永久性浮冰可能永遠(yuǎn)消失。與此同時(shí),緊挨著北冰洋的格陵蘭島和世界第三極青藏高原,冰川融化速度也令人震驚。

由于氣候系統(tǒng)的反饋?zhàn)饔?,?duì)地球來(lái)說(shuō),失去了大面積的冰雪,就像被掀掉了“隔熱板”。這將給氣候和環(huán)境帶來(lái)惡劣影響。

安德森解釋道,高緯度地區(qū)的包合物和永久凍土將逐漸融化,再經(jīng)過(guò)二氧化碳強(qiáng)迫,作用于大規(guī)模的氣候結(jié)構(gòu),大氣中的水汽含量、云和溫度都將發(fā)生變化,從而導(dǎo)致水汽通道和對(duì)流層的動(dòng)力模式產(chǎn)生變化,最終的結(jié)果是,沿海地區(qū)降水將增加,大陸內(nèi)部則更加干旱;無(wú)機(jī)氯的催化活性增強(qiáng),分解更多臭氧,進(jìn)入地球的紫外線量也將增加。

覆蓋著格陵蘭島的170萬(wàn)平方公里冰原一旦全部融化,全球海平面將上漲7米。在青藏高原,冰川是許多大江大河的發(fā)源地,一旦消失,其周邊國(guó)家和地區(qū)近20億人口的生命線將被切斷。

自工業(yè)革命以來(lái),溫室氣體排放不斷加劇,人類活動(dòng)是全球變暖的主因。對(duì)此,各國(guó)政府及科學(xué)家已經(jīng)達(dá)成共識(shí)。在自然情況下,太陽(yáng)輸送給地球的熱量和地面反射的熱量是相當(dāng)?shù)模厍蛏系臒崃恳惨虼四鼙3制胶?。“化石能源燃燒帶?lái)的凈熱量流動(dòng)是全球變暖的根本原因,而非全球平均溫度上升?!卑驳律f(shuō),“也正是凈熱量流動(dòng)引導(dǎo)著未來(lái)全球氣候變化的進(jìn)程?!?/P>

人口、人均收入和單位能耗共同驅(qū)動(dòng)著巨大的全球能源需求。而全世界人口正在不斷增加,對(duì)能源的需求也在不斷增加。根據(jù)計(jì)算,到2050年,全球人口將增加至91億,平均每年能源需求將增長(zhǎng)22太瓦。在以后的40多年間,如果全世界繼續(xù)依賴化石能源,那意味著每年將要新建750座大型化石燃料火力發(fā)電廠;如果轉(zhuǎn)向核能,那么每年將有400個(gè)核電站投入運(yùn)行。

安德森也指出,目前氣候和環(huán)境變化研究的最大局限仍是觀測(cè)資料不足,氣候結(jié)構(gòu)采樣嚴(yán)重不足,尤其是在極地和海洋上空。而這些地區(qū)受海拔環(huán)境的限制,對(duì)探測(cè)儀器提出更高要求。

據(jù)安德森介紹,目前開發(fā)出的低成本、高時(shí)空分辨率無(wú)人機(jī)機(jī)載探測(cè)手段正在試圖解決這一問(wèn)題。這種無(wú)人機(jī)裝有探測(cè)儀、探冰雷達(dá)及微型化的激光系統(tǒng),并采用積分腔輸出光譜技術(shù),能夠提高探測(cè)的靈敏度,檢測(cè)到微量氣體的濃度,且能連續(xù)飛行23小時(shí),可以保證數(shù)據(jù)的精確性和連續(xù)性。它能有效觀測(cè)包括溫室氣體、污染氣體等,對(duì)氣溶膠性狀等進(jìn)行精細(xì)觀測(cè),因此適用于主要污染地區(qū)的大氣觀測(cè)。

此外,針對(duì)全球氣候變暖這一問(wèn)題,中美兩國(guó)要從政治上和科學(xué)上進(jìn)行精誠(chéng)合作。讓安德森欣喜的是,中國(guó)和美國(guó)在使用可再生能源方面優(yōu)勢(shì)明顯,而且正在積極支持可再生能源的發(fā)展?!氨M管我仍然憂心,但我對(duì)未來(lái)的氣候和環(huán)境持樂(lè)觀態(tài)度?!保ㄖ袊?guó)氣象報(bào)記者 張格苗 《中國(guó)氣象報(bào)》2014年11月19日一版)