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隨著北極海冰的融化,北極航道逐漸開通,其潛藏的戰(zhàn)略價值和蘊含的豐富原油、天然氣儲量已經(jīng)引發(fā)了各種國際力量的關注和激烈爭奪。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的巨大挑戰(zhàn),這是個十字路口?!泵绹茖W院院士、哈佛大學教授詹姆斯·安德森日前在北京大學作報告時表示。
自1979年有衛(wèi)星觀測記錄以來,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期。安德森認為,不僅要關注北極海冰面積,也要關注其厚度。從1979年到2012年,9月份北極海冰的最小體積已經(jīng)從1.7萬立方千米減小至1.3萬立方千米。預計到2020年夏天,北極永久性浮冰可能永遠消失。與此同時,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)的反饋作用,對地球來說,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)過二氧化碳強迫,作用于大規(guī)模的氣候結構,大氣中的水汽含量、云和溫度都將發(fā)生變化,從而導致水汽通道和對流層的動力模式產(chǎn)生變化,最終的結果是,沿海地區(qū)降水將增加,大陸內部則更加干旱;無機氯的催化活性增強,分解更多臭氧,進入地球的紫外線量也將增加。
覆蓋著格陵蘭島的170萬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,溫室氣體排放不斷加劇,人類活動是全球變暖的主因。對此,各國政府及科學家已經(jīng)達成共識。在自然情況下,太陽輸送給地球的熱量和地面反射的熱量是相當?shù)?,地球上的熱量也因此能保持平衡?!盎茉慈紵龓淼膬魺崃苛鲃邮侨蜃兣母驹?,而非全球平均溫度上升?!卑驳律f,“也正是凈熱量流動引導著未來全球氣候變化的進程。”
人口、人均收入和單位能耗共同驅動著巨大的全球能源需求。而全世界人口正在不斷增加,對能源的需求也在不斷增加。根據(jù)計算,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;如果轉向核能,那么每年將有400個核電站投入運行。
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資料不足,氣候結構采樣嚴重不足,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,對探測儀器提出更高要求。
據(jù)安德森介紹,目前開發(fā)出的低成本、高時空分辨率無人機機載探測手段正在試圖解決這一問題。這種無人機裝有探測儀、探冰雷達及微型化的激光系統(tǒng),并采用積分腔輸出光譜技術,能夠提高探測的靈敏度,檢測到微量氣體的濃度,且能連續(xù)飛行23小時,可以保證數(shù)據(jù)的精確性和連續(xù)性。它能有效觀測包括溫室氣體、污染氣體等,對氣溶膠性狀等進行精細觀測,因此適用于主要污染地區(qū)的大氣觀測。
此外,針對全球氣候變暖這一問題,中美兩國要從政治上和科學上進行精誠合作。讓安德森欣喜的是,中國和美國在使用可再生能源方面優(yōu)勢明顯,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,但我對未來的氣候和環(huán)境持樂觀態(tài)度?!保ㄖ袊鴼庀髨笥浾?張格苗 《中國氣象報》2014年11月19日一版)