天氣、氣候與水

【字體：大 中 小】 2012-03-07 10:09:25   來源： 青島氣象局網(wǎng)站  

對人類來說，現(xiàn)代天氣，氣候與水日益取得巨大的，新的價(jià)值，但又處于變化和危機(jī)發(fā)展的時(shí)代。自古以來，危機(jī)都是發(fā)展的動力,當(dāng)前的危機(jī)主要來自人類自己，在認(rèn)識與處理現(xiàn)代氣候變化與水荒問題的過程中，人類的生產(chǎn)，生活與思維方式也隨之改變。

大氣就像一部大機(jī)器，它的能源是太陽輻射。主要受到天文因子(如緯度的差別)和地表層因子(如海陸差別與地形，植被等)的影響,轉(zhuǎn)變成為熱能，一般用溫度表示。溫度有緯度的差別，也有區(qū)域與地方的差異。最突出的區(qū)域差異是海洋與陸地?zé)崃π再|(zhì)不同造成的。溫度差異是產(chǎn)生氣流的主要動力。一般大氣環(huán)流，季風(fēng)環(huán)流與其它風(fēng)系被稱為熱力環(huán)流，因?yàn)樗鼈兌际菬崃Σ顒e推動的環(huán)流系統(tǒng)，前蘇聯(lián)科學(xué)家舒列金形象地簡稱之為熱機(jī)。氣流循環(huán)又帶動水分循環(huán)。這兩種循環(huán)是互相影響，共同產(chǎn)生各種天氣氣候與水文現(xiàn)象。

水分主要通過海水蒸發(fā)進(jìn)入大氣，并由氣流輸進(jìn)大陸后，以降水的形式到達(dá)陸地表層，形成多種多樣性和五光十色的水氣現(xiàn)象。降水與溫度是地球上產(chǎn)生各種氣候帶與氣候區(qū)的原因,當(dāng)前人們所說的氣候變化主要指的就是長時(shí)期里溫度與降水的變化。降水的強(qiáng)度與持續(xù)的時(shí)間對生產(chǎn)生活有決定性影響，也是風(fēng)調(diào)雨順或旱澇災(zāi)害的主要原因。

天氣氣候與水分循環(huán)在正常情況下，有利于生產(chǎn)的發(fā)展。但是,在幾千年的歷史里累次出現(xiàn)人們難以適應(yīng)的異?，F(xiàn)象,這就是災(zāi)害。澇災(zāi)就是降水量超過農(nóng)業(yè)生產(chǎn)承受能力的上限,旱災(zāi)則是低于需水量的下限，熱害是溫度高于生產(chǎn)承受能力的上限,冷害則是農(nóng)作物難以忍受的下限。因此,幾千年的歷史既是人們開發(fā)利用天氣氣候與水資源的歷史,也是人們同旱澇與冷熱災(zāi)害的斗爭史。夏禹治水與羿射九日等傳說故事就是人們對古代災(zāi)害的回憶與想象的文學(xué)表現(xiàn)。

美好地球上的天氣氣候與水都是宇宙中極其珍貴的資源，從某種意義上說，災(zāi)害從反面反映了這種資源的價(jià)值，告訴人們?nèi)绾稳フJ(rèn)識和珍惜自然給予人類的這種恩賜。

更值得人們擔(dān)心的是,自從工業(yè)迅速發(fā)展以來,天氣氣候與水文現(xiàn)象的人為因素逐漸強(qiáng)化。工業(yè)使用化石能與機(jī)器,有力地推動生產(chǎn)能力加速提高。從此人類不再完全聽命自然,而開始有了自己的主動權(quán)。然而,生產(chǎn)的發(fā)展不可能不影響自然界，這個(gè)影響首先原于化石能（煤、石油、天然氣）加速消耗所產(chǎn)生的嚴(yán)重后果。

化石能源供不應(yīng)求發(fā)出了了自然資源危機(jī)信號,而化石能源燃燒排放大量二氧化碳等溫室氣體是全球性的大氣污染的災(zāi)害性的結(jié)果,把全球變暖變成科學(xué)的熱門課題，都反映自然界的物質(zhì)與能量平衡因人類濫用資源而受到了嚴(yán)重的影響。

能量收支失調(diào)在現(xiàn)代最突出地表現(xiàn)在大氣中溫室氣體濃度上升所引起的全球增溫;而自然界的物質(zhì)平衡受到影響,主要表現(xiàn)為資源匱乏,環(huán)境污染物的增加與現(xiàn)代水荒問題,這兩者都具有惡性發(fā)展趨勢,可能引發(fā)全球性災(zāi)變,因而得到社會各界與科學(xué)界的高度重視。

全球增溫實(shí)際上是人為提高大氣的能量水平。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為,人們利用化石能極為粗放,低效多耗,導(dǎo)致能源匱乏,而燃燒過程中放出的二氧化碳等溫室氣體數(shù)量很大,并卻未經(jīng)處理地排入大氣。自然植被通過光合作用大量吸取二氧化碳是大氣中二氧化碳的主要支出之一,而人類又大量破壞植被,大氣中二氧化碳的收入猛增而支出劇減,所以溫室氣體的濃度與溫室效應(yīng)有增無減,是全球增溫的氣候變化的原因。

應(yīng)當(dāng)認(rèn)為,事實(shí)是最強(qiáng)有力的證明。近百年來,世界平均溫度上升了0.6℃。如果這個(gè)升溫值果真是幾千年來未曾有過的大值,那么設(shè)想(雖然不能最后斷言)當(dāng)前的增溫有可能不是自然因素所為,而是人為原因造成的。然而,這里也有一個(gè)重要問題,科學(xué)家至今還拿不出幾千年來每百年的平均溫度數(shù)據(jù),那么這個(gè)結(jié)論也帶來了問號。我國氣候?qū)W的奠基人竺可楨先生的《中國近五千年的氣候變遷的初步研究》著名論文根據(jù)公元533～544年出版的著名農(nóng)書《齊民要術(shù)》中的物候與現(xiàn)代(1906～1961年)物候比較,認(rèn)為當(dāng)時(shí)年平均溫度比現(xiàn)代約低1℃,他考證一百多年后,即唐代650-847年的史料，認(rèn)為那時(shí)溫度高于現(xiàn)代,也就是說,100多年間溫度上升1度多,已經(jīng)大于近百年0.6℃的升溫記錄。應(yīng)當(dāng)指出,在同一時(shí)期里全球也是增溫的,所以竺可楨的估計(jì)有全球代表性。雖然竺可楨的研究并不精確,但卻是唯一的有數(shù)值意義的估計(jì),它不低于現(xiàn)代0.6℃的增溫值。