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【摘要】人类生存的环境在悄悄地变化着,有向着好的,也有向着坏的方面变化,只有人类尊重客观规律、按客观规律办事、树立环境的整体性,在改造环境的活动中,才能协调各要素之间的平衡,否则会得不偿失。
【关键词】宇宙环境 大气环境 海洋环境 陆地环境
一、宇宙环境
1、宇宙真是时间和空间的无限吗?——宇宙大爆炸
宇宙是从没有时间、没有空间、没有物质,也没有能量的“无”开始,因量子力学的“穿隧效应”而突然诞生的,刚出生的宇宙大小只有10-34厘米,也就是1厘米的一兆分之一的百分之一。宇宙一经诞生便立即凭借真空的能量产生急剧的膨胀,并在极为短暂的时间内溶化成庞大的宇宙,这就是最新的宇宙诞生模型。
宇宙有过从热到冷的演化史:①观测到河外天体系统性的谱线红移;②氦的半度相当高,大都是30%,只能在早期高温(100亿度以上)中产生;③理论创始人伽莫人曾预言,今天宇宙很冷,温度只有12开(K),1965年发现微波背景辐射为3开。
如果21世纪我们能够建立量子重力理论,将上述问题解决,则剩下来的问题大概就是:在茫茫的宇宙之中,是否存在着和我们一样的智慧生物?
2、地球的宇宙环境真的安全吗?——彗木相撞的警示
1994年7月,21颗直径2-3公里的彗核及其略小些的伴随者以每秒60千米的宇宙速度呼啸着冲进木星大气,摩擦产生的万余度高温使彗星物质化为一团明亮炽热的火球,释放出相当于5亿颗广岛原子弹的巨大能量,在一场宇宙的猛烈爆炸中,它们轰轰烈烈地化为灰烬。
1968年,一颗直径1千米,质量10亿吨的小行星在地球之外600万千米飞掠而去,而1989年3月悄然越过地球轨道的小行星1989Fc如果晚到6小时,就会和地球撞个满怀了。
人类保护地球免遭撞击的可选择行动方案,就人类目前技术水平而言,最切实可行的办法显然还是用火箭发射核弹进行拦截。
3、2030年人类住进月球
根据美、俄、日等国公布的计划,对月球的新一轮开发大致可分为5个阶段:
20世纪末到21世纪初为第一阶段,亦称无人阶段。主要是利用探测器调查月球的地形,为基地选址,并画出月球资源分布图等。
从2005年开始为第二阶段,亦称短期滞留阶段。少量人员将在月球工作几天到几周,开始测量月球岩石铁、铝和氧的含量,试用各种加工装置。登月人员所需的氧气、食物、水和建筑材料等,将从地球上用火箭送去。
从2010年开始进入第三阶段,亦称经常居住阶段。基地将扩大,人员将增多,由于能防止太阳辐射的设施和封闭型生态系统的建立,数十名人员有可能在月球连续工作几个月,他们将制造氧气,提练水、冶炼金属,并研究如何把月球的资源运回地球。
从2020年起进入第四阶段,亦称永久居住阶段,这时工作人员将增加到上百人,他们将建设月面农场和工厂,研究解决能源供应问题的技术,并把多余的能源送回地球。
2030年开始的第五阶段为移民阶段,这时月球到地球之间将建成定期往返的航线,居民将完全能做到自给自足,人们将铺设道路,整顿交通,建设起一座座有数百人的月球城镇。直到进入22世纪,大概才会出现多达百万人居住的月球城市。
二、大气环境
1、“新女娲补天”
中国古代神话传说,盘古开天辟地以后共工与颛顼争做皇帝未成,怒而触不周山,使天塌地陷,日月无光,女娲氏挺身而出,炼出五色之石,终于将塌下来的天补好。
女祸补天的美丽神话流传了几千年。如果有人提出,现在我们头上的这片天,也已到了非“补”不可的时候,人们一定会笑话这是杞人忧天、痴人说梦。可不幸的是,这是千真万确的事实。
(1)“天”出了问题。所谓天,也就是包围在地球外面的大气层,在这厚厚的大气层中,有一层薄薄的臭氧层。尽管臭氧在大气中占极小的比例,但臭氧层却是地球的“保护伞”,它保护地球表面免受紫外线的辐射,并对控制地球气温起着重要作用。
然而,我们头上的这片“天”却出了问题,臭氧层遭到严重破坏,臭氧急剧减少,南极上空的臭氧层出现了巨大的空洞,该处的臭氧减少了40%,而且,空洞正在进一步扩大。
(2)“天”被撕破了。臭氧层的损耗目前已从南极向中纬度人口稠密地区扩展,到达地中海和美国南部,损耗持续的时间也在延长。人类头上的“天”被撕破了,有了个巨大的破洞。
那么,臭氧的损耗,臭氧层的破坏,到底对人类、对地球有什么影响呢?
臭氧层被破坏了,原来被臭氧层挡住的那部分紫外线,将长驱直入地辐射到地球,它对人类健康以及海洋和陆地生态系统具有长期的有害影响。紫外线的增加会使人类的呼吸道疾病和白内障患者增加,损害人的免疫系统,皮肤癌发生率也大大增加。
科学家目前已证实,大气中臭氧每减少1%,照到地面的紫外线即增加2%,皮肤癌发生率则增加4%。如果臭氧转持续减少10%,那么在今后十几年中,中纬度地区的皮肤癌患者将增加25%(每年增加30万病人),由白内障引起的眼损伤增加7%(每年170万病例)。1991年底,由于南极臭氧空洞的扩大,智利最南部的城市出现了小学生皮肤过敏及不寻常的阳光灼伤现象,同时出现了许多绵羊和免子短暂地失去视觉的现象。
(3)可怕的后果。紫外线的增加,还会抑制农作物及其他植物的生长,引起粮食减产和森林产量下降。此外,紫外线还会损害海洋生物,破坏海洋食物链,加剧“温室效应”,导致世界平均气温继续上升,海平面上升,沿海城市被淹没,土地沙漠化。
设想一下,假如真到了那一天,地球上面目全非,饿殍遍地,到外是瞎子,成千上万的人死于皮肤癌,洪水泛滥,城市消失,那将最终引起人类自身的巨大灾难,这可不是吓人的话。目前惟一的“补天术”,就是减少和停止使用含氯氟烃产品,但我们不能奢望,一旦停止使用氯氟烃,臭氧层空洞就能马上愈合。因为氯氟烃是一种非常稳定的化合物,它的寿命为50——100年,即使马上停止生产和使用氯氟烃,同温层中氯的浓度仍将持续上升一段时间,估计要到21世纪中叶,氯浓度才会降到20世纪70年代后期的水平。
人类的“补天”是一个漫长的过程,不能一蹴而就。但无论如何,停止生产和使用氯氟烃是必不可少的第一步。
2、“温室效应”
(1)“未来水世界”。“未来的某一天,由于接连好几个世纪的全球气温的不断上升,南极和北极的冰雪都融化了,水面不断地提高,原先的大陆和岛屿相继被汪洋大海所吞没。陆上的生物几乎完全消失了,新出现的半人半鱼的统治生物在马里纳的领导下,与海盗斯摩克斯正在为泥土、淡水展开疯狂而惨烈的争斗。”
这是好莱坞的科幻新作《未来水世界》所展现给观众的场面。这部在世界电影史上创下投资最高记录(2亿美元)的巨片,揭示的是全球气候变暖所造成的严重后果。片中出现的未来场面是否真有科学的依据,也许没人在意,但影片所提出的全球气候变暖趋势,却引起人们的深思。
(2)“温室效应”是怎么回事。在温室里,玻璃能让阳光进入室内,但它却吸收了一定比率的热辐射,并阻挡这些进入室内的热辐射返回空间,这样不需要任何形式的加热补偿,温室内白天的温度就能比室外气温高出许多。农业生产上的塑料薄膜育秧,玻璃窗苗床以及北方的塑料大棚菜畦,都是利用了这个道理。
在大气中,有那么一些成分,它们具有与玻璃相似的作用,让阳光到达地球,阻碍热量从地球表面散发出去,从而维持了地球表面的气温,这种效应就如同温室的作用一样,因此被称为“温室效应”。能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、氮氧化合物、氯氟烃、臭氧,这些气体被称为“温室气体”。作为“温室气体”的二氧化碳在大气层中的含量,将直接影响着全球的气温,这就是说二氧化碳气体在数量上升与下降直接影响着全球气温的上升与下降。据估算,如果从大气中去除二氧化碳的话,那么,地球的年平均气温将下降32°C,那样,地球就成了一个没有生命的冰封世界。反之,如果大气中二氧化碳等“温室气体”的含量上升,那么,“温室效应”将加剧,地球的年平均气温将上升,地球将会变暖,令人担忧的是“温室气体”的含量确实在上升,而且上升得越来越快。
(3)森林被毁以后。绿色植物光合作用可以消耗二氧化碳,海洋表层可以吸收二氧化碳,但人类大量砍伐森林,使森林面积急剧减少,对二氧化碳的吸收能力大大降低,由此引起大气中二氧化碳浓度的日趋升高。某些专家已经提出警告:到2057年,世界的热带雨林可能全部消失。那么在不到100年至150年的时间内,大气中的二氧化碳将显著增加,“温室效应”的作用将愈加明显,气温的升高将是不可避免的。
全球气温上升后,非洲将是受影响最严重的地区。森林消失了,沙漠扩大了,美国、中美洲和东南亚会遭受旱灾。恶劣的天气可能增多,它将破坏城市,夺去许多人的生命。热带流行的疟疾和寄生虫病将向北蔓延,并可能使欧洲也出现流行病。地中海地区由于严重的缺水将出现半沙漠化,积雪将在欧洲全部消失,亚热带植被将北迁几百千米。在英国,风沙肆虐将会变得司空见惯,海岸上的防御设施将被海水淹没。气候的的变暖将会使南极、北极以及高山冰川融化,融化下来的水流向海洋,从而使海平面上升。海水的上涨将会带来灾难性的后果:人口稠密的沿海城市以及地势低洼的孟加拉、荷兰等国将会遭到灭顶之灾。海平面上升,海岸线便退缩,大片陆地被淹没,这将使5000万以上的人口无家可归,成为“生态难民”。
这一幕幕令人不堪设想的景象,警告着人们:立即减少乃至停止温室气体的排放!不然,“未来水世界”将会变成现实。
3、酸雨的危害
(1)雨水为什么变酸。平常的雨水都呈微酸性,PH值在5.6以上,这是因为大气中的二氧化碳溶于洁净的雨水以后,一部分形成呈微酸性的碳酸的缘故。然而燃烧煤和石油的过程会向大气大量释放二氧化碳和氮化物,当这些物质达到一定的浓度以后,会与大气中的水蒸汽结合,形成硫酸和硝酸,使雨水的酸性变大,PH值变小。PH值小于5.6的雨水,我们称之为酸雨。
(2)无恶不作。哪里有酸雨,哪里就会发生灾难。酸雨落在水里,可使水中的鱼群丧命;酸雨落在植物上,可使嫩绿的叶子变得枯黄调零;酸雨落到建筑物上,可把材料腐蚀得千疮百孔,污迹斑斑。希腊雅典埃雷赫修庙上亭亭玉立的少女神像已被“折磨”得“面容憔悴”,“污头垢面”。酸雨进入人体,会使人体渐渐衰弱,严重的会导致死亡。据报载,仅在1980年一年内,美国和加拿大就有5万人成了酸雨的猎物。
猖獗的酸雨严重地威胁着欧洲。其中,比利时是西欧酸雨污染最为严重在国家,它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍;在意大利北部,5%的森林死于酸雨;瑞典有15000个湖泊酸化;挪威有许多马哈鱼生活的河流已经遭酸雨污染。
世界各地的古迹、桥梁受酸雨损坏、腐蚀的速度越来越快。号称世界最大露天博物馆的智利复活节岛上的石雕人像,正面临着解体和倒塌的威胁。美国每年花在修理受损古迹方面的费用超过了50亿美元。我国重庆的嘉陵江大桥因受酸雨腐蚀每年就要除锈一次。1982年6月8日,重庆市连降酸雨,2万亩(合13.34平方千米)水稻的叶片变黄而枯萎。可见酸雨所造成的经济损失是何等惊人!
三、海洋环境
随着世界人口的增长,陆地空间越来越拥挤,向海洋要空间已成为必然,这里着重阐述海洋空间资源的开发利用。
1、海上宾馆——得天独厚的大堡礁
澳大利亚东北部的海面上,有一片美丽神奇的海域,这就是世界闻名的珊瑚海。珊瑚海之所以有名,就在于它有着世界上最大的珊瑚礁——大堡礁。它不是地壳运动营造的结果,也不是人工修筑的海上长堤,而是一个个小小的珊瑚虫千百年来用自己的躯体堆垒出来的奇迹。1989年8月,国际保护、教育、潜水、考古、博物组织把它列为世界水域的七大奇观之一。澳大利亚在此建立了面积为30万平方千米的大堡礁海洋公司。这里共有400多种珊瑚礁,1500多种鱼类和数以万计的软体动物。它既像是巨大的海洋生物博物馆,又像是生气盎然的海中大花园。
得天独厚的自然景观,使大堡礁成为闻名遐迩的旅游胜地,吸引着来自世界各地的游客。落潮时,海风吹拂,礁石凸起,游人漫步其上,拾珊瑚,捡贝壳,乐在其中;涨潮时,礁石没入水中,海茫茫,天苍苍,海天一色,游人赤足踩着依稀可见的珊瑚礁,与海龟竞走,捉海蟹寻乐。
2、形形色色的海底仓库
(1)海底油库。挪威人在东北海油田附近建造了一个海底油库——坐底式油罐。它是目前世界上同类贮油装置中最大的一座,可贮藏16万立方米的原油。1970年美国在波斯湾离岸100千米的海上建造了一座无底的贮油罐。
(2)海底粮仓。在海底储藏粮食的计划也很吸引人。日本已经提出一个在水深50米——100米的地方建造海底粮食储备基地的设想。根据这个设想,粮食储备基地由容积为3000立方米的6个大型粮桶所组成。粮桶的上方装有通住运输船的装卸设施。
(3)“水下储藏柜”。美国伍兹霍尔海洋研究所的科学家认为,如果具备低温和高压这两个条件,就能减缓有机体的腐败速度。他们得出结论说,海水下的高压、低温环境,可使食物保持新鲜。
(4)海底垃圾场。环保科学家想,既然海底的压力如此之大,那么能不能将些原先倒入海洋中的垃圾送到海底,利用海水的巨大压力永远保存在海底下呢?这样做不是可以进一步净化海洋了吗?然而,要将垃圾送入海底,就必须让它们永远呆在那儿,而要做到这一点,还存在不小的困难。
(5)海底空调器。海底隧道建有世界上最大的“空调器”,这是因为火车在这样长的隧道内高速运行,所产生的巨大压力和空气阻力使隧道内的气温骤然升高。
3、新的海底隧道正在建设
目前,全世界已建的和计划建筑的海底隧道有20多条,等这些隧道全部峻工,届时通过海底隧着将把亚洲、欧洲、非洲、北美洲四大洲连成一片,海峡、海湾之间的交通运输已将不再局限在水面。
四、陆地环境——浅谈对自然资源短缺的一点认识
地球上的自然资源数量总有一个极限,特别是不可更新资源在一定时间和地区是有限的,是会出现资源枯竭、短缺问题的。自然资源的利用是不平等的。首先,自然资源的地理分布是不平衡的。其次,资源开发的历史是不同的,发达国家由于长期的资源开发,已经耗尽他们自己的优质低价资源,他们开始利用先进的技术、雄厚的经济实力和强权政治以及武力剥削、掠夺其他地区的资源。第三,经济发展水平和人口分布的差异。消费和生产在空间上的不一致就会引起区域性资源短缺,无论是发达国家还是发展中国家都有一定的资源短缺的问题。
1、人口增长过快造成的资源短缺
到2000年世界人口已接近60亿,我国人口也超过了12.95亿。印度的人口达到了10亿。各国都认识到了人口问题的严重性,虽然采取措施控制人口,然而由于人口基数大,而且生育率超过死亡率,世界人口仍不能达到稳定。
2、国家政治原因造成的资源短缺
20世纪70年代西方工业大国与石油输出国组织的一场政治斗争,产生全球“石油危机”,对发达国家的冲击尤其剧烈。但是以美国为首的发达国家开始把对石油的勘探和开采转向非洲和拉美,对这些地区进行疯狂掠夺,使部分发展中国家资源面临短缺、枯竭。
3、生产力水平低下,经济发展缓慢造成的资源短缺
在一些贫困地区和国家,人们生活水平很低,价格上升往往使人们购买力下降,甚至影响基本生活的维护。因此涨价不仅克服不了短缺,反而加重了短缺。
4、环境恶化造成的资源短缺
环境问题中有以自然因素为主引起的,是自然环境中的某些要素发生了不利于人类的变化,从而使人与环境的平衡受到威胁甚至破坏。另一种环境问题是人类不合理地利用和管理自然资源造成的,特别是对那些功能性的资源,传统上常认为是丰富的、免费的、可更新的自然资源,在利用上就不加节制,超过了这类资源的容量和数量上的可允许的限度,从而造成资源基础——生态系统功能上的整体退化;反过来,又削弱了自然资源的更新能力,使其不能持续地被人类所利用。
总之,人类生存的地理环境在悄悄地变化着,有向着好的,也有向着坏的方向变化,人类必须尊重客观规律,按客观规律办事,树立环境的整体性。在改造环境的活动中,要协调各要素之间的平衡,否则会得不偿失。
(作者单位:325100 浙江省永嘉县碧莲中学)
【关键词】宇宙环境 大气环境 海洋环境 陆地环境
一、宇宙环境
1、宇宙真是时间和空间的无限吗?——宇宙大爆炸
宇宙是从没有时间、没有空间、没有物质,也没有能量的“无”开始,因量子力学的“穿隧效应”而突然诞生的,刚出生的宇宙大小只有10-34厘米,也就是1厘米的一兆分之一的百分之一。宇宙一经诞生便立即凭借真空的能量产生急剧的膨胀,并在极为短暂的时间内溶化成庞大的宇宙,这就是最新的宇宙诞生模型。
宇宙有过从热到冷的演化史:①观测到河外天体系统性的谱线红移;②氦的半度相当高,大都是30%,只能在早期高温(100亿度以上)中产生;③理论创始人伽莫人曾预言,今天宇宙很冷,温度只有12开(K),1965年发现微波背景辐射为3开。
如果21世纪我们能够建立量子重力理论,将上述问题解决,则剩下来的问题大概就是:在茫茫的宇宙之中,是否存在着和我们一样的智慧生物?
2、地球的宇宙环境真的安全吗?——彗木相撞的警示
1994年7月,21颗直径2-3公里的彗核及其略小些的伴随者以每秒60千米的宇宙速度呼啸着冲进木星大气,摩擦产生的万余度高温使彗星物质化为一团明亮炽热的火球,释放出相当于5亿颗广岛原子弹的巨大能量,在一场宇宙的猛烈爆炸中,它们轰轰烈烈地化为灰烬。
1968年,一颗直径1千米,质量10亿吨的小行星在地球之外600万千米飞掠而去,而1989年3月悄然越过地球轨道的小行星1989Fc如果晚到6小时,就会和地球撞个满怀了。
人类保护地球免遭撞击的可选择行动方案,就人类目前技术水平而言,最切实可行的办法显然还是用火箭发射核弹进行拦截。
3、2030年人类住进月球
根据美、俄、日等国公布的计划,对月球的新一轮开发大致可分为5个阶段:
20世纪末到21世纪初为第一阶段,亦称无人阶段。主要是利用探测器调查月球的地形,为基地选址,并画出月球资源分布图等。
从2005年开始为第二阶段,亦称短期滞留阶段。少量人员将在月球工作几天到几周,开始测量月球岩石铁、铝和氧的含量,试用各种加工装置。登月人员所需的氧气、食物、水和建筑材料等,将从地球上用火箭送去。
从2010年开始进入第三阶段,亦称经常居住阶段。基地将扩大,人员将增多,由于能防止太阳辐射的设施和封闭型生态系统的建立,数十名人员有可能在月球连续工作几个月,他们将制造氧气,提练水、冶炼金属,并研究如何把月球的资源运回地球。
从2020年起进入第四阶段,亦称永久居住阶段,这时工作人员将增加到上百人,他们将建设月面农场和工厂,研究解决能源供应问题的技术,并把多余的能源送回地球。
2030年开始的第五阶段为移民阶段,这时月球到地球之间将建成定期往返的航线,居民将完全能做到自给自足,人们将铺设道路,整顿交通,建设起一座座有数百人的月球城镇。直到进入22世纪,大概才会出现多达百万人居住的月球城市。
二、大气环境
1、“新女娲补天”
中国古代神话传说,盘古开天辟地以后共工与颛顼争做皇帝未成,怒而触不周山,使天塌地陷,日月无光,女娲氏挺身而出,炼出五色之石,终于将塌下来的天补好。
女祸补天的美丽神话流传了几千年。如果有人提出,现在我们头上的这片天,也已到了非“补”不可的时候,人们一定会笑话这是杞人忧天、痴人说梦。可不幸的是,这是千真万确的事实。
(1)“天”出了问题。所谓天,也就是包围在地球外面的大气层,在这厚厚的大气层中,有一层薄薄的臭氧层。尽管臭氧在大气中占极小的比例,但臭氧层却是地球的“保护伞”,它保护地球表面免受紫外线的辐射,并对控制地球气温起着重要作用。
然而,我们头上的这片“天”却出了问题,臭氧层遭到严重破坏,臭氧急剧减少,南极上空的臭氧层出现了巨大的空洞,该处的臭氧减少了40%,而且,空洞正在进一步扩大。
(2)“天”被撕破了。臭氧层的损耗目前已从南极向中纬度人口稠密地区扩展,到达地中海和美国南部,损耗持续的时间也在延长。人类头上的“天”被撕破了,有了个巨大的破洞。
那么,臭氧的损耗,臭氧层的破坏,到底对人类、对地球有什么影响呢?
臭氧层被破坏了,原来被臭氧层挡住的那部分紫外线,将长驱直入地辐射到地球,它对人类健康以及海洋和陆地生态系统具有长期的有害影响。紫外线的增加会使人类的呼吸道疾病和白内障患者增加,损害人的免疫系统,皮肤癌发生率也大大增加。
科学家目前已证实,大气中臭氧每减少1%,照到地面的紫外线即增加2%,皮肤癌发生率则增加4%。如果臭氧转持续减少10%,那么在今后十几年中,中纬度地区的皮肤癌患者将增加25%(每年增加30万病人),由白内障引起的眼损伤增加7%(每年170万病例)。1991年底,由于南极臭氧空洞的扩大,智利最南部的城市出现了小学生皮肤过敏及不寻常的阳光灼伤现象,同时出现了许多绵羊和免子短暂地失去视觉的现象。
(3)可怕的后果。紫外线的增加,还会抑制农作物及其他植物的生长,引起粮食减产和森林产量下降。此外,紫外线还会损害海洋生物,破坏海洋食物链,加剧“温室效应”,导致世界平均气温继续上升,海平面上升,沿海城市被淹没,土地沙漠化。
设想一下,假如真到了那一天,地球上面目全非,饿殍遍地,到外是瞎子,成千上万的人死于皮肤癌,洪水泛滥,城市消失,那将最终引起人类自身的巨大灾难,这可不是吓人的话。目前惟一的“补天术”,就是减少和停止使用含氯氟烃产品,但我们不能奢望,一旦停止使用氯氟烃,臭氧层空洞就能马上愈合。因为氯氟烃是一种非常稳定的化合物,它的寿命为50——100年,即使马上停止生产和使用氯氟烃,同温层中氯的浓度仍将持续上升一段时间,估计要到21世纪中叶,氯浓度才会降到20世纪70年代后期的水平。
人类的“补天”是一个漫长的过程,不能一蹴而就。但无论如何,停止生产和使用氯氟烃是必不可少的第一步。
2、“温室效应”
(1)“未来水世界”。“未来的某一天,由于接连好几个世纪的全球气温的不断上升,南极和北极的冰雪都融化了,水面不断地提高,原先的大陆和岛屿相继被汪洋大海所吞没。陆上的生物几乎完全消失了,新出现的半人半鱼的统治生物在马里纳的领导下,与海盗斯摩克斯正在为泥土、淡水展开疯狂而惨烈的争斗。”
这是好莱坞的科幻新作《未来水世界》所展现给观众的场面。这部在世界电影史上创下投资最高记录(2亿美元)的巨片,揭示的是全球气候变暖所造成的严重后果。片中出现的未来场面是否真有科学的依据,也许没人在意,但影片所提出的全球气候变暖趋势,却引起人们的深思。
(2)“温室效应”是怎么回事。在温室里,玻璃能让阳光进入室内,但它却吸收了一定比率的热辐射,并阻挡这些进入室内的热辐射返回空间,这样不需要任何形式的加热补偿,温室内白天的温度就能比室外气温高出许多。农业生产上的塑料薄膜育秧,玻璃窗苗床以及北方的塑料大棚菜畦,都是利用了这个道理。
在大气中,有那么一些成分,它们具有与玻璃相似的作用,让阳光到达地球,阻碍热量从地球表面散发出去,从而维持了地球表面的气温,这种效应就如同温室的作用一样,因此被称为“温室效应”。能产生温室效应的气体有二氧化碳、甲烷、氮氧化合物、氯氟烃、臭氧,这些气体被称为“温室气体”。作为“温室气体”的二氧化碳在大气层中的含量,将直接影响着全球的气温,这就是说二氧化碳气体在数量上升与下降直接影响着全球气温的上升与下降。据估算,如果从大气中去除二氧化碳的话,那么,地球的年平均气温将下降32°C,那样,地球就成了一个没有生命的冰封世界。反之,如果大气中二氧化碳等“温室气体”的含量上升,那么,“温室效应”将加剧,地球的年平均气温将上升,地球将会变暖,令人担忧的是“温室气体”的含量确实在上升,而且上升得越来越快。
(3)森林被毁以后。绿色植物光合作用可以消耗二氧化碳,海洋表层可以吸收二氧化碳,但人类大量砍伐森林,使森林面积急剧减少,对二氧化碳的吸收能力大大降低,由此引起大气中二氧化碳浓度的日趋升高。某些专家已经提出警告:到2057年,世界的热带雨林可能全部消失。那么在不到100年至150年的时间内,大气中的二氧化碳将显著增加,“温室效应”的作用将愈加明显,气温的升高将是不可避免的。
全球气温上升后,非洲将是受影响最严重的地区。森林消失了,沙漠扩大了,美国、中美洲和东南亚会遭受旱灾。恶劣的天气可能增多,它将破坏城市,夺去许多人的生命。热带流行的疟疾和寄生虫病将向北蔓延,并可能使欧洲也出现流行病。地中海地区由于严重的缺水将出现半沙漠化,积雪将在欧洲全部消失,亚热带植被将北迁几百千米。在英国,风沙肆虐将会变得司空见惯,海岸上的防御设施将被海水淹没。气候的的变暖将会使南极、北极以及高山冰川融化,融化下来的水流向海洋,从而使海平面上升。海水的上涨将会带来灾难性的后果:人口稠密的沿海城市以及地势低洼的孟加拉、荷兰等国将会遭到灭顶之灾。海平面上升,海岸线便退缩,大片陆地被淹没,这将使5000万以上的人口无家可归,成为“生态难民”。
这一幕幕令人不堪设想的景象,警告着人们:立即减少乃至停止温室气体的排放!不然,“未来水世界”将会变成现实。
3、酸雨的危害
(1)雨水为什么变酸。平常的雨水都呈微酸性,PH值在5.6以上,这是因为大气中的二氧化碳溶于洁净的雨水以后,一部分形成呈微酸性的碳酸的缘故。然而燃烧煤和石油的过程会向大气大量释放二氧化碳和氮化物,当这些物质达到一定的浓度以后,会与大气中的水蒸汽结合,形成硫酸和硝酸,使雨水的酸性变大,PH值变小。PH值小于5.6的雨水,我们称之为酸雨。
(2)无恶不作。哪里有酸雨,哪里就会发生灾难。酸雨落在水里,可使水中的鱼群丧命;酸雨落在植物上,可使嫩绿的叶子变得枯黄调零;酸雨落到建筑物上,可把材料腐蚀得千疮百孔,污迹斑斑。希腊雅典埃雷赫修庙上亭亭玉立的少女神像已被“折磨”得“面容憔悴”,“污头垢面”。酸雨进入人体,会使人体渐渐衰弱,严重的会导致死亡。据报载,仅在1980年一年内,美国和加拿大就有5万人成了酸雨的猎物。
猖獗的酸雨严重地威胁着欧洲。其中,比利时是西欧酸雨污染最为严重在国家,它的环境酸化程度已超过正常标准的16倍;在意大利北部,5%的森林死于酸雨;瑞典有15000个湖泊酸化;挪威有许多马哈鱼生活的河流已经遭酸雨污染。
世界各地的古迹、桥梁受酸雨损坏、腐蚀的速度越来越快。号称世界最大露天博物馆的智利复活节岛上的石雕人像,正面临着解体和倒塌的威胁。美国每年花在修理受损古迹方面的费用超过了50亿美元。我国重庆的嘉陵江大桥因受酸雨腐蚀每年就要除锈一次。1982年6月8日,重庆市连降酸雨,2万亩(合13.34平方千米)水稻的叶片变黄而枯萎。可见酸雨所造成的经济损失是何等惊人!
三、海洋环境
随着世界人口的增长,陆地空间越来越拥挤,向海洋要空间已成为必然,这里着重阐述海洋空间资源的开发利用。
1、海上宾馆——得天独厚的大堡礁
澳大利亚东北部的海面上,有一片美丽神奇的海域,这就是世界闻名的珊瑚海。珊瑚海之所以有名,就在于它有着世界上最大的珊瑚礁——大堡礁。它不是地壳运动营造的结果,也不是人工修筑的海上长堤,而是一个个小小的珊瑚虫千百年来用自己的躯体堆垒出来的奇迹。1989年8月,国际保护、教育、潜水、考古、博物组织把它列为世界水域的七大奇观之一。澳大利亚在此建立了面积为30万平方千米的大堡礁海洋公司。这里共有400多种珊瑚礁,1500多种鱼类和数以万计的软体动物。它既像是巨大的海洋生物博物馆,又像是生气盎然的海中大花园。
得天独厚的自然景观,使大堡礁成为闻名遐迩的旅游胜地,吸引着来自世界各地的游客。落潮时,海风吹拂,礁石凸起,游人漫步其上,拾珊瑚,捡贝壳,乐在其中;涨潮时,礁石没入水中,海茫茫,天苍苍,海天一色,游人赤足踩着依稀可见的珊瑚礁,与海龟竞走,捉海蟹寻乐。
2、形形色色的海底仓库
(1)海底油库。挪威人在东北海油田附近建造了一个海底油库——坐底式油罐。它是目前世界上同类贮油装置中最大的一座,可贮藏16万立方米的原油。1970年美国在波斯湾离岸100千米的海上建造了一座无底的贮油罐。
(2)海底粮仓。在海底储藏粮食的计划也很吸引人。日本已经提出一个在水深50米——100米的地方建造海底粮食储备基地的设想。根据这个设想,粮食储备基地由容积为3000立方米的6个大型粮桶所组成。粮桶的上方装有通住运输船的装卸设施。
(3)“水下储藏柜”。美国伍兹霍尔海洋研究所的科学家认为,如果具备低温和高压这两个条件,就能减缓有机体的腐败速度。他们得出结论说,海水下的高压、低温环境,可使食物保持新鲜。
(4)海底垃圾场。环保科学家想,既然海底的压力如此之大,那么能不能将些原先倒入海洋中的垃圾送到海底,利用海水的巨大压力永远保存在海底下呢?这样做不是可以进一步净化海洋了吗?然而,要将垃圾送入海底,就必须让它们永远呆在那儿,而要做到这一点,还存在不小的困难。
(5)海底空调器。海底隧道建有世界上最大的“空调器”,这是因为火车在这样长的隧道内高速运行,所产生的巨大压力和空气阻力使隧道内的气温骤然升高。
3、新的海底隧道正在建设
目前,全世界已建的和计划建筑的海底隧道有20多条,等这些隧道全部峻工,届时通过海底隧着将把亚洲、欧洲、非洲、北美洲四大洲连成一片,海峡、海湾之间的交通运输已将不再局限在水面。
四、陆地环境——浅谈对自然资源短缺的一点认识
地球上的自然资源数量总有一个极限,特别是不可更新资源在一定时间和地区是有限的,是会出现资源枯竭、短缺问题的。自然资源的利用是不平等的。首先,自然资源的地理分布是不平衡的。其次,资源开发的历史是不同的,发达国家由于长期的资源开发,已经耗尽他们自己的优质低价资源,他们开始利用先进的技术、雄厚的经济实力和强权政治以及武力剥削、掠夺其他地区的资源。第三,经济发展水平和人口分布的差异。消费和生产在空间上的不一致就会引起区域性资源短缺,无论是发达国家还是发展中国家都有一定的资源短缺的问题。
1、人口增长过快造成的资源短缺
到2000年世界人口已接近60亿,我国人口也超过了12.95亿。印度的人口达到了10亿。各国都认识到了人口问题的严重性,虽然采取措施控制人口,然而由于人口基数大,而且生育率超过死亡率,世界人口仍不能达到稳定。
2、国家政治原因造成的资源短缺
20世纪70年代西方工业大国与石油输出国组织的一场政治斗争,产生全球“石油危机”,对发达国家的冲击尤其剧烈。但是以美国为首的发达国家开始把对石油的勘探和开采转向非洲和拉美,对这些地区进行疯狂掠夺,使部分发展中国家资源面临短缺、枯竭。
3、生产力水平低下,经济发展缓慢造成的资源短缺
在一些贫困地区和国家,人们生活水平很低,价格上升往往使人们购买力下降,甚至影响基本生活的维护。因此涨价不仅克服不了短缺,反而加重了短缺。
4、环境恶化造成的资源短缺
环境问题中有以自然因素为主引起的,是自然环境中的某些要素发生了不利于人类的变化,从而使人与环境的平衡受到威胁甚至破坏。另一种环境问题是人类不合理地利用和管理自然资源造成的,特别是对那些功能性的资源,传统上常认为是丰富的、免费的、可更新的自然资源,在利用上就不加节制,超过了这类资源的容量和数量上的可允许的限度,从而造成资源基础——生态系统功能上的整体退化;反过来,又削弱了自然资源的更新能力,使其不能持续地被人类所利用。
总之,人类生存的地理环境在悄悄地变化着,有向着好的,也有向着坏的方向变化,人类必须尊重客观规律,按客观规律办事,树立环境的整体性。在改造环境的活动中,要协调各要素之间的平衡,否则会得不偿失。
(作者单位:325100 浙江省永嘉县碧莲中学)