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第15章 人类的生存环境面临的威胁(2)

斯坦福大学地球环境系统助教罗贝尔表示,研究从1980年开始监看温室效应与农作物生产之间的关系。研究指出,自1980年以来,全球小麦生产下降了5.5%,玉米生产下降4%,全球稻米和黄豆则没有受到太大影响。

罗贝尔指出,美国是全球最大的玉米及黄豆生产国,约占全球生产的40%,过去30年间并没有受到太大的温室效应影响。罗贝尔强调:“到目前为止没受到影响,未来十年则很难说。”

罗贝尔表示,美国之外的地区如俄罗斯、法国、印度等国家的小麦;中国和巴西的玉米产量,在过去30年间的生产都下降。美国生产玉米及黄豆地区没有受到温室效果的影响,引起气候学家高度的兴趣,研究为何会不受到影响。科学家重新检讨温室效应在全世界不同地区造成的影响,探讨是否有其他原因造成温室效应。

罗贝尔指出,根据“全球政府互联气候研究”自1950年开始的研究,地球气温平均每十年上升摄氏0.13度。IPCC预测未来20到30年间,气温上升得更快,“如果这项预测属实,美加地区的农作物生产也将受到影响。”

报告同时指出,因温室效应影响而减少的生产,使全球农作物价格自1980年到现在上升了20%。

(2)海洋生态

沿岸沼泽地区消失肯定会令鱼类,尤其是贝壳类的数量减少。河口水质变咸可会减少淡水鱼的品种数目,相反该地区海洋鱼类的品种也可能相对增多。至于整体海洋生态所受的影响仍未能清楚知道。

(3)水循环

全球降雨量可能会增加。但是,地区性降雨量的改变则仍未知道。某些地区可有更多雨量,但有些地区的雨量可能会减少。此外,温度的提高会增加水份的蒸发,这对地面上水源的运用带来压力。

科学家预测:如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展,到2050年全球温度将上升2~4℃,南北极地冰山将大幅度融化,导致海平面大大上升,一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中,其中包括几个著名的国际大城市:纽约,上海,东京和悉尼。

(4)对男女比例平衡

高温环境容易创造男宝宝,低温环境容易创造女宝宝。研究人员比较担心的是,在全球温度日益增高的温室效应下,男宝宝出生的几率会越来越高,可能会造成男女比例的失衡。

过去的研究早就发现,小老鼠和小蝙蝠的性别、出生时间、与环境温度有相当密切的关联性。为了找出人类宝宝的性别与环境温度的关系,德国研究人员则是针对1946~1995年间的出生记录进行追踪,并且对照当地的温度变化。结果发现,当地的四月到六月是男宝宝出生最多的月份,十月则是男宝宝出生最少的月份。

进一步的分析显示,受精卵结合前一个月的环境温度,也就是男生与女生在性行为发生前的一个月所处环境的温度,是影响宝宝性别的重要因素。高温环境容易创造男宝宝,低温环境容易创造女宝宝。

温度之所以会影响宝宝性别,研究人员的假设是:高温会影响精子的X染色体,让女宝宝不容易出生;低温会影响精子的Y染色体,让男宝宝不容易出生。

另一个假设则是:温度越高、做爱的欲望越强。高温的环境会刺激男女性行为频率的增加,也使得女性更容易受孕。

其他的研究则是认为:带有Y染色体的精子,游得比较快;但是带有X染色体的精子,比较强壮。所以在性行为频繁的状况下,带有Y染色体的精子比较容易与卵子结合,生出男宝宝。但是在性行为减少的状况下,带有X染色体的精子比较容易等到与卵子结合的机会,更容易生出女宝宝。

(5)农地积水疟疾肆虐

穿着传统服饰向来乐天知命的卡特瑞岛人,几百年来遗世独立,始终保持着传统生活模式,但他们却因人类对环境的破坏造成全球暖化,令他们将面临被海水淹没的命运。卡特瑞岛环保人士保罗塔巴锡说:“他们已经持续被海洋力量攻击,还有持续不断的洪水,原有的地区都被改变了,被破坏殆尽,几乎所有的地方都被海水淹没了。”

不堪的是,招致蚊子苍蝇丛生,疟疾肆虐。

(6)亚马逊雨林逐渐消失

而位于南美洲、全世界面积最大的热带雨林——亚马逊雨林正渐渐消失,让全球暖化危机雪上加霜。

号称地球之肺的亚马逊雨林涵盖了地球表面5%的面积,制造了全世界20%的氧气及30%的生物物种,由于遭到盗伐和滥垦,亚马逊雨林正以每年7700平方英里的面积消退,相当于一个新泽西州的大小,雨林的消退除了会让全球暖化加剧之外,更让许多只能够生存在雨林内的生物,面临灭种的危机,在过去的40年,雨林已经消失了两成。

(7)新的冰川期来临

全球暖化还有个非常严重的后果,就是导致冰川期来临。

南极冰盖的融化导致大量淡水注入海洋,海水浓度降低。“大洋输送带”因此而逐渐停止:暖流不能到达寒冷海域;寒流不能到达温暖海域。全球温度降低,另一个冰河时代来临。北半球大部被冰封,一阵接着一阵的暴风雪和龙卷风将横扫大陆。

最终危害:可能会造成恐龙时代的再次降临!

(8)温室气体排放达临界值

据国际能源机构估计,2010年有将近306亿吨二氧化碳被“灌入”大气中,在2009年时二氧化碳的含量就已经达到令人担忧的1.6Gt,按照目前的二氧化碳生产率,不久将会达到“危险气候变化”临界值,到时候全球气温将会上升2摄氏度,从现在看来,这种趋势是不可避免的了。据国际能源署(IEA)的权威经济学者表示,保持温度上升低于2摄氏度已经成为一个十分具有挑战性的事情,而且前景非常令人担忧。

3.温室效应的主要对策

迄今为止,我们无法提出有效的解决对策,但是退而求其次,至少应该想尽办法努力抑制排放量的增长,不可听天由命任凭发展。

首先,暂定2050年作为目标。如果按照目前这种情势发展下去,综合各种温室效应气体的影响,预计地球的平均气温届时将要提升两度以上。一旦气温发生如此大幅提升,地球的气候将会引起重大变化。

因此为今之计,莫过于竭尽所能采取对策,尽量抑制上升的趋势。目前国际舆论也在朝此方向不断进行呼吁,而各国的研究机构亦已提出各种具体的对策方案。

可惜仔细检视各种方案之后,迄今尚未发现任何一项对策足以独挑大梁解决问题。因此,有必要寻求一切可能性,全面考量这些对策方案究竟具有何等效果。

(1)全面禁用氟氯碳化物

实际上全球正在朝此方向推动努力,是以此案最具实现可能性。倘若此案能够实现,对于2050年为止的地球温暖化,根据估计可以发挥3%左右的抑制效果。

(2)保护森林的对策方案

今日以热带雨林为主的全球森林,正在遭到人为持续不断的急剧破坏。有效的因应对策,便是赶快停止这种毫无节制的森林破坏,另一方面实施大规模的造林工作,努力促进森林再生。目前由于森林破坏而被释放到大气中的二氧化碳,根据估计每年约在1~2gt.碳量左右。倘若各国认真推动节制砍伐与森林再生计划,到了2050年,可能会使整个生物圈每年吸收相当于0.7gt.碳量的二氧化碳。具结果得以降低7%左右的温室效应。

(3)汽车燃料的改善

日本汽车在此方面已获技术提升,大幅改善昔日那种耗油状况。但在美国等地,或许是因油藏丰富,对于省油设计方面,至今未见有何明显改善迹象,仍旧维持过度耗油的状况。因此,该地区生产的汽车在改善燃油设计方面,具有充分发挥的余地。由于此项努力所导致的化石燃料消费削减,估计到了2050年,可使温室效应降低5%左右。

(4)改善能源使用效率

要改善其他各种场合的能源使用效率。今日人类生活,到处都在大量使用能源,其中尤以住宅和办公室的冷暖气设备为最。因此,对于提升能源使用效率方面,仍然具有大幅改善余地,这对2050年为止的地球温暖化,预计可以达到8%左右的抑制效果。

(5)对化石燃料的限制

如此一来,或许可以促使生产厂商及消费者在使用能源时有所警惕,避免作出无谓的浪费。而其税金收入,则可用于森林保护和替代能源的开发方面。

任何化石燃料一经燃烧,就会排放出二氧化碳来。惟其排放量会因化石燃料种类而有不同。由于天然瓦斯的主要成分为甲烷,故其二氧化碳排放量要比煤炭、石油为低。同样是要产生一千卡的热量,煤炭必须排放相当于0.098克碳量的二氧化碳;这在石油则为0.085克;若是换成天然瓦斯只需排放0.056克即可。

因此,有人提案依照天然瓦斯、石油、煤炭的顺序予以加重课税。譬如生产方面,要对二氧化碳排放量较高的煤炭,以能量换算,每十亿焦耳课税0.5美元,而对天然瓦斯则只课税0.23美元。亦即二氧化碳排放量愈高的化石燃料课税愈重。至于消费方面的情形亦复加此,其课税比例在煤炭订为23%,在天然瓦斯订为13%。

当然,现今阶段只不过是有这么一个构想而已。但若果真付诸实行,可望对于2050年为止的地球温暖化,提供大约5%的抑制效果。

(6)鼓励使用天然瓦斯

鼓励使用天然瓦斯作为主要能源。因为天然瓦斯较少排放二氧化碳。最近日本都市也都普遍改用天然瓦斯取代液化瓦斯,此案则是希望更进一步推广这种运动。惟其抑制温暖化的效果并不太大,顶多只有1%的程度左右。

(7)鼓励使用太阳能

譬如推动所谓“阳光计划”之类。这方面的努力能使化石燃料用量相对减少,因此对于降低温室效应具备直接效果。不过,就算积极推动此项方案,对于2050年为止的温暖化,只具4%左右的抑制效果。其效果似乎未如人们的期待。

(8)开发替代能源

利用生物能源作为新的干净能源。亦即利用植物经由光合作用制造出来的有机物充当燃料,借以取代石油等既有的高污染性能源。

二、臭氧层空洞成因

关于臭氧层空洞的形成,在世界上占主导地位的是人类活动化学假说:人类大量使用的氯氟烷烃化学物质(如制冷剂、发泡剂、清洗剂等)在大气对流层中不易分解,当其进入平流层后受到强烈紫外线照射,分解产生氯游离基,氯游离基同臭氧发生化学反应,使臭氧浓度减少,从而造成臭氧层的严重破坏。为此,于1987年在世界范围内签订了限量生产和使用氯氟烷烃等物质的蒙特利尔协定。

太阳活动影响说则认为当太阳活动峰年(即太阳活动强烈的时期)前后,宇宙射线明显增强,促使双电子氮化物(如二氧化氮)与臭氧发生化学反应,使得奇电子氮化物增加,臭氧转换为氧气。

另外,还有大气动力学认为,每到初春,由于极夜结束,太阳辐射加热空气,产生上升运动,将对流层臭氧浓度低的空气输入平流层,使得平流层臭氧含量减小,容易出现臭氧洞。

后两种学说都认为臭氧层空洞是一种自然现象。关于臭氧层空洞的成因,尚有待进一步研究。

臭氧层空洞成因的人类活动化学假说,在科学界占主导地位,对其进行的研究也较为深入。大量的研究证实,冰箱和空调等设备中制冷剂氟利昂等的使用、人类的飞行活动、氮肥的施用和化石燃料的燃烧、核试验和核爆炸的进行,会向空气中排放大量的废物,如氮氧化物、碳氢化合物、氯化物、溴化物。这些化合物要么对臭氧有分解作用,要么会降低臭氧的生成速度,从而对臭氧层构成破坏,造成臭氧层空洞。

1.罪魁祸首——氟利昂

一般认为,在人为因素中,工业上大量使用氟利昂气体是破坏臭氧层的主要原因之一。氟利昂作为氯氟烃物质中的一类,是一种化学性质非常稳定,且极难被分解、不可燃、无毒的物质。氟利昂是一种科技进步的典型产品,最初是用来作冰箱的冷冻剂,之后扩展应用于现代生活的各个领域。清洁溶剂、空调冷冻、保温材料、无毒喷雾器推动剂、发泡剂和集成电路生产中的溶剂等中都使用了氟利昂。

氟利昂在使用中被排放到大气后,其稳定性决定它将长时间滞留于此达数十年至上百年。由于氟利昂不能在对流层中自然消除,只能缓慢地从对流层流向平流层,在那里被强烈的紫外线照射后分解释放出氯原子,氯原子会把臭氧还原成为氧分子。一个氯原子可以会破坏掉成百上千个臭氧分子,破坏力巨大。

据统计,目前全世界氟利昂的年使用量超过100万吨,迄今为止向大气中排放的氟利昂总量达2000万吨,大部分仍停留在对流层中,只有10%左右到达了平流层。由于氟利昂在世界范围的广泛使用,今后几十年中,大气层的臭氧会因此而持续减少,其后果是十分严重的。

1978年,美国科学家认识到,氟化物进入平流层后会降低臭氧的生产率。于是,美国政府从1979年开始禁止生产、使用氟化物。当时的美国是全世界最大的氟化物生产国,1976年全世界出售的氟化物中有40%是美国生产的。加拿大、丹麦、芬兰、挪威等国相继加入美国行列,纷纷禁止使用氟化物。于是,一个禁止使用氟化物的国际组织——联合国环境保护署臭氧层保护委员会于1979年成立。经过北美地区和欧洲共同体的努力,1982年全世界氟化物的产量比其高峰年1972年的产量减少了21%。

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