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气候变化的原因

科普小知识2023-09-30 22:25:57
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近几年全球气候变化巨大,导致以往一年四季分明的春夏秋冬,如今已是傻傻分不清楚,六月飘雪已成常事,那么气候变化的原因有哪些呢?下面就一起随小编来了解一下吧。

气候变化的原因多种多样。自然因素是气候变化的主要原因,而人为因素不是气候变化的主要原因,人类活动排放的二氧化碳更不是全球变暖的罪魁祸首。气候学家们的研究结果表明,气候变化的主要原因是:

一、太阳辐射强度变化对气候变化的影响

很早以前人们就知道,地球气候的变化与太阳辐射有密切关系。太阳是一个巨大的高温热源。地球上的能量,绝大部分来自太阳光球的热辐射。地球内部的热核反应产生的地热能,火山爆发和森林大火释放的热能,以及遥远的恒星传来的辐射能,与太阳的辐射能相比,可以忽略不计。

太阳的光辐射是影响地球气候的最为重要的自然因素。太阳辐射强度改变,必定引起地球气候的变化。太阳辐射的下降期,对应地球气候的冰河期;而太阳辐射的增强期,则对应地球气候的温暖期。实际上,人们所说的太阳光辐射的变化,应该包括太阳光的辐射强度的变化和太阳光在地球上的辐照强度的变化。在物理学里,辐射强度和辐照强度是两个不同的概念。我们把太阳自身在单位时间内的辐射出来的能量,称之为太阳光的“辐射强度”,而把太阳光辐射,在单位时间里,辐射到地球单位面积上的能量,称之为太阳光的“辐照强度”。

二、地球轨道参数对气候变化的影响

地球轨道参数变化,是气候变化的另外一个主要原因。除太阳本身的能量变化外,地球相对于太阳的位置发生的变化,也能改变太阳到达地球的能量,从而导致地球上的气候变化。也就是说,地球轨道参数的改变,会改变地球与太阳之间的相对位置。在太阳辐射强度不变的条件下,地球上接收到的太阳辐射能量与地球运动的轨道参数有至关重要的关系。影响气候变化的地球运动轨道参数主要有三个:即地轴的倾斜度,地球轨道的偏心率和岁差。

三、大气环流对气候的影响

大气中的气团,周而复始,往复循环流动的形式,称为大气环流。大气环流的改变,是地球气候变化的另外一个主要原因。根据常年的平均值估算,赤道地区接收的太阳热量,相当于极地地区的2.4倍。由于极地高空冷空气下降,赤道低空热气流上升,致使赤道高空气流流向极地,而低空气流则由极地流向赤道。由此可以形成一个南北向的环流圈。

但是,由于地转偏向力(科里奥莱力)的作用,这一环流圈被分裂成了几个亚环流圈。这种亚环流圈的数目,在南北半球内,都只能以奇数出现,而不能以偶数出现。在地球上,每半球只出现3个亚环流圈。在北半球,在赤道亚环流圈和极地亚环流圈里,高空气流都是由南向北流动,而地面气流则都是由北向南流动。在温带地区的亚环流圈里,则与其相反。全球的亚环流圈之间有7个分界面;一个在赤道,南北两半球各2个,两极各1个。在赤道界面和温带与极地的两个亚环流圈的界面上,气流都是上升的;而在赤道亚环流圈与温带亚环流圈的界面上以及两极地区(炸面圈形界面孔洞),气流都是下沉的。气流上升冷却,产生降雨;而气流下沉变热,气候会变得比较干燥。上升界面地区降水量较多,而下沉界面地区降水量较少。

四、下垫面的变化对气候的影响

大气层下垫面的变化,包括地形、地貌、土壤和植被的变化,都是影响地球气候变化的重要因素。下垫面的变化,将会影响地表接受太阳辐射的能力,改变地表辐射通量,从而影响到地表气温的变化。此外,大气中的水汽也是来自下垫面。大气层的下垫面的变化也将影响到大气中的降水量。

五、大气物质成分对气候的影响

大气物质成分的改变,也是地球气候变化的一个主要原因。大气中的物质成分的改变,对于太阳辐射的吸收与反射,有至关重要的影响。大气中的物质成分的增加,是增温,还是降温?目前学术界的看法并不一致。一些专家认为,人为活动排放的二氧化碳的增加,温室效应加剧,大气温度上升,导致全球气候变暖。另外一些专家认为,由大气中的污染物质增加,大气层的反照率加大,地球和大气层吸收的太阳辐射能减少,导致气温降低,气候变冷。

六、人类活动对气候变化的影响

人类活动对气候变化有一定影响。但是,同自然因素相比,人类因素的影响是十分有限的。从18世纪工业革命开始,由于工业的迅速发展,人口剧增,人类活动对于气候的影响,才开始引起人们的关注。开发工业区,扩大城市范围,燃烧大量化石燃料等活动,对气候变化的影响是负面的。另外一些活动,例如,修建防护林带,防沙治沙,封山育林,城市规划与布局,控制城市发展,控制人口增长,减少化石燃料消耗,植树造林,人工改造小气候等,则对气候的影响是正面的,有利于人类生存环境的改善。