氣候變化知多少
科學家總是告訴我們全球變暖、地球環境已經瀕臨危險，而人為因素是這些惡性變化的罪魁禍首。
但燃燒煤炭或是砍伐樹林究竟是如何導致萬里之外的冰川消融、海面上升、海水過熱的呢？下面，我們就來總結一下關於氣候變化的那些事兒。
事情從溫室氣體增多開始
溫室氣體在大氣中就像一層保溫棉被，使得地球氣候更適合生物生存。它們能夠吸收太陽射向地球的溫暖能量，保存住一部分熱能，不讓所有能量隨著逆輻射流散出去。隨著工業革命，人類活動開始大量依賴燃燒化石能源進行生產生活，這破壞了大氣中原本的平衡狀態，甲烷、一氧化氮、以及含氟氣體的量極大地增加。但是真正讓全球氣溫大轉性的是二氧化碳。
中國和美國是排放溫室氣體最多的國家，緊隨其後的是歐盟。燃燒煤炭、石油和天然氣是造成二氧化碳排放過量最大的原因。農業、生產水泥、畜牧業以及砍伐森林也會使空氣中二氧化碳的含量增加。
人類工業造成過多溫室氣體進入地球大氣，使得地球熱量散不出去。這就像明明搭床夏日涼被就能安睡的日子裡，卻蓋上了五六千克的厚棉被，我們的地球在這床厚厚的被子里捂得大汗淋漓，體溫驟升。
最大的問題是二氧化碳
在一呼一吸之間，我們都在釋放二氧化碳，這是我們生活中不可避免的。海洋能夠吸收二氧化碳，植物在光合作用中會消耗空氣中的二氧化碳。這就形成了一個有生產也有消耗的碳循環。但是由工業生產所產生的二氧化碳產生速度快、數量多，海洋和植物沒有辦法以正常速率消耗掉它們。
美國溫室氣體排放大約有82%都是由工業生產所排放的。在工業革命以前，空氣中二氧化碳的體積含量平均為280ppm（ppm為濃度單位，表示每100萬體積的空氣中所含污染物的體積數）。到2015年，據世界氣象協會統計，二氧化碳的平均含量已超過400ppm。一些氣象專家認為，當前二氧化碳的濃度已經過高，造成了嚴重的全球變暖，態勢會繼續惡化；而另一些專家則認為地球非常堅強，二氧化碳的排放仍有彈性空間。
科學家稱，早在我們意識到全球變暖進入危險境地（氣溫比工業化前歷史平均水平上升2℃）之前，我們所燃燒的碳已經達到了大氣能夠承載的2/3。即使現在大量減少碳排放，已經出現的升溫問題也並不能很快緩解，因為一些二氧化碳可以在空氣中存留上千年，已經存在的積量沒有辦法迅速消耗轉化。雖然說海水可以吸收二氧化碳，但是這種吸收過程非但不能完全化解大氣的溫室危急，反倒給海洋自己招來了麻煩。
海水酸化
人類生產生活產生的二氧化碳超過1/4會被海水吸收。當二氧化碳溶解到水中，它會和水發生反應生成碳酸。而額外加入的二氧化碳正悄悄改變著海洋的化學成分。
酸鹼性的強弱常常用pH值來表示，數值越小，酸性越強。根據美國國家海洋和大氣管理局給出的數據，在從1988年到2012年之間的時間裡，海水的pH值已經從工業化前的8.21降至不足8.1的水平，海水的酸度已經提升了30%。
碳酸會消耗海水中的碳酸鹽，使得海洋生物外殼、骨骼缺乏相應碳酸鹽，珊瑚生長受到影響，而海洋中的浮游生物更是大受其害，難以生存。浮游生物位於海洋生物鏈的最底層，更是最基礎的環節，它們生存的艱難會最終影響到整個食物鏈條，危害到更多種類海洋生物的生存。
甲烷會加速變暖
甲烷是二氧化碳之外，造成溫室效應的另一種重要溫室氣體，牲畜消化、濕地環境、凍土融化都會產生甲烷氣體。不過同碳排放一樣，人們在工業生產中排放出的甲烷才是真正危險的來源。
較工業化之前的甲烷水平相比，2014年大氣中測得的甲烷含量超過工業化前歷史平均水平的2.5倍。同二氧化碳相比，甲烷的分子更小，在大氣中留存的時間也不會那麼長，但是它的儲熱能力卻比二氧化碳要強。如果二氧化碳是棉被的話，甲烷就是羽絨被，所以，大氣中的甲烷產生的溫室作用不容小覷。
地表逐漸升溫
因為世界上有厄爾尼諾和拉尼娜這一對冤家，所以地球表面的溫度往往有些年非常暖，有些年特別冷。但是自從1880年開始，本來有起有伏的年均溫度卻一路飆升，不知冷為何物。世界上年均溫最高的10個年份都出現在1998年以後。
世界氣象組織給出的數據表明，2014年的年均氣溫比工業化以前高出1℃，這意味著我們已經向科學家們預言的氣候變化危險紅線跨出了一半的距離。
許多氣象專家都認為變暖的幅度超過2℃的紅線就會產生嚴重的後果，比我們現在經歷的所有變化都更可怕。到目前為止，2015年是有記錄以來均溫最高的年份，世界上的許多地方都在這一年感受到了前所未有的熱浪。雖然說北大西洋在這一年溫度突破歷史最低點，但這並非好事，那裡的低溫很可能是格林蘭地區冰原融化造成的，說明海冰開始遭受威脅了。
上升的溫度不僅會讓你流汗，還會影響氣象模式。熱浪變得更持久更強大，而暖濕氣流會帶來降水。氣溫的變化也打攪到了小動物們的生活，氣溫的升高會加速疾病在動物中的傳播，造成動物死亡。比方說，傳播萊姆病、巴貝西蟲病、布氏病毒和伯氏疏螺旋體病的黑腿蜱在暖濕的環境中就會變得更加囂張，大肆擴散病毒，危害更多動物。
海洋水溫也會升高
在1880年至2014年之間，海洋表面的溫度平均每10年會上升0.18℃。不僅僅是海洋表面溫度發生了變化，經過測量，海水整體儲存的熱量也大大增加。從20世紀50年代開始，海水貯能就持續穩定上升。海水水溫升高不僅會使海平面也隨著升高，而且水溫升高後海水吸收二氧化碳的能力就會減弱，這樣一來，海水溫度越高，所能起到調節溫度的作用就會越弱。而海洋中習慣了冷水生活的魚類和蝦蟹也會因為溫度的變化不知所措，受到影響，甚至死亡。同時，溫暖的水域蘊含更多的能量，在這些區域，海水熱量會成為重要能量來源，催生出颶風等自然災害。當然，海水變暖還會導致冰川融化。
冰川正在融化
大氣溫室效應、海水升溫，面對這雙重打擊，地球的兩塊大冰蓋（也叫大陸冰川）已經開始消失。在格陵蘭島，這種變化十分明顯：溫暖的空氣融化了最上面的冰層，而洋流攜來的溫暖海水則融化著冰川的水下部分。雖然沒有實質性證據證明海冰融化會進一步使全球變暖的情況變得更加嚴重，但是也很難說兩者之間毫無關聯。
根據美國宇航局噴氣推動實驗室發布的數據，從2002年至今，格陵蘭冰蓋每年會少2870億噸冰，而南極洲每年會失掉1340億噸冰。這些融掉的冰絕大多數進入海洋，成為海水，這突然加入的成員勢必讓海洋顯得擁擠，海水上升，但這還不是最嚴重的問題。這一大批湧入的淡水海水會改變全球的大洋環流，例如，因格陵蘭島冰蓋融化而在北大西洋形成的寒冷區域可能會改變流過這裡的世界上最強大的暖流，即墨西哥灣暖流。一旦大洋環流出現問題，海洋生態會遭受直接災難，全球氣候更是會更加混亂。
大陸冰川不斷融化，山嶽冰川也沒好到哪去，也都在熱浪中逐漸融化，而在那裡生存的動植物可能會因此死亡。在美國蒙大拿州冰川國家公園，在19世紀還存在150多個冰川，現在已只有25個冰川。正常情況下，山嶽冰川的融水是非常重要的飲水來源，江河湖海許多都以此為源頭。而這裡的冰量逐年減少，在溫度上升的情況下，每年新生成的冰雪完全趕不上每年融化的冰雪多，這種補給與消耗之前的平衡被打破，會對未來的水源供應造成很大影響。
北極海冰正在消失
北冰洋的冰每年夏季會融化一部分，到了冬天又會凍結一部分新冰，這本是平衡的狀態。然而近些年，越來越多的海冰融化，而每年冬季凍結的新冰卻越來越少。跟30年前比起來，現在覆蓋北冰洋的海冰已經少了至少1/3。
根據衛星觀測數據，海冰每年的最小量（9月海冰融化達到峰值時測得的海冰量）從1979年到現在，下降了13.3個百分點。一些科學家預測，再過幾十年，北冰洋夏季可能會出現無冰的情況。
海冰融化會造成惡性循環。白色的冰面可以反射太陽光，而這些冰面消失後，顏色較深的海水就會從陽光中吸收許多能量，溫度升高，進而造成更多海冰的消融。這會破壞北冰洋的生態，威脅到鯨魚、海象以及北極熊的生存環境。許多氣象專家預測北冰洋海冰的減少會從改變全球氣象模式。
海平面上升
海冰融化會造成海平面上升，升高的水溫也會造成同樣的狀況，隨著海水中熱量的增多，海水也會在一定程度上有所膨脹，熱脹冷縮嘛。大氣中二氧化碳含量上一次像現在一樣高的時候，海平面可比如今要高得多，據科學家估算，當時海平面可能比現在要高3.05米至30.48米。
從全球範圍來看，現在的海平面比1993年的水平要高83毫米。許多科學家預測，在本世紀末海平面會在現在的基礎上再上升60厘米至120厘米。
海平面上升，那麼發生大規模洪水的危險就會增加，不僅海岸線受到影響，而且那些生活在低海拔沿海區域的人也無處可去。到時候，1/3的美國人口都會受到影響。海平面上升之後，風暴潮也會挺進內陸地區，深入禍害更多地方。同時，颶風的威力也會變得更大，危害更多的地方。而且，當海水上涌，吞噬許多陸地，那麼人和動物所依賴的淡水資源就會不足，本就脆弱的生態系統將遭受更大的挑戰。
我們所生活的這個美麗星球經過千萬年的變化才衍生出如今宜居的環境，養育眾多生物。但這些美好因素的消逝卻要比形成快得多，如果人們不努力遏止不斷變暖的氣候，那麼不斷地惡性循環將很快結束地球的勃勃生機。
本文源自大科技〈科學之謎〉 雜誌文章 歡迎您關注大科技公眾號：hdkj1997
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