举例说明人类活动对气候的影响_举例说明人类活动对气候的影响有哪些

2024-08-15 13:23:00

1.人类活动对气候有何影响？

2.其他人类活动对气候影响

3.人类哪些行为会导致气候变暖

4.举例说明气候对人类的活动影响

5.能不能列举两个人类活动影响局部地区或者全球气候的实例

6.人类活动对气候的影响

举例说明人类活动对气候的影响_举例说明人类活动对气候的影响有哪些

（1）为了供养越来越多的人口，人们大规模地砍伐森林、开垦草原和开矿产，在许多地方导致了水土流失和土地荒漠化，造成了工业污染，引发了各种灾害，结果使人类的生存环境面临严重威胁．亚洲、非洲和拉丁美洲的一些国家，人口增长过多过快，给社会经济发展造成很大压力，使居民的就业、居住、教育、医疗等问题难以解决，还有一部分国家则长期处于贫困状态．

（2）通过改变地面状况，影响局部地区气候．如人工造林、修建水库和灌溉工程，可以使当地气温的变化趋于缓和．如果任意砍伐森林，则可能使当地气候恶化．近50年来，人类在生产、生活过程中排放的二氧化碳等温室气体急剧增加，使全球气温升高，旱涝等灾害频繁．排放出的氯氟化合物破坏高空的臭氧层，导致地面太阳紫外线辐射增强，进而危及人类的健康．

故答案为：（1）造成缺乏、环境污染，同时使居民的就业、居住、教育、医疗等问题难以解决．（2）①人工造林、修建水库和灌溉工程，可以使当地气温的变化趋于缓和．如果任意砍伐森林，则可能使当地气候恶化．②近50年来，人类在生产、生活过程中排放的二氧化碳等温室气体急剧增加，使全球气温升高，旱涝等灾害频繁．

人类活动对气候有何影响？

要搞清楚这个问题，先要明白什么是温室效应。

大约在30多年前，我国北方在冬天是很少吃到新鲜蔬菜的。然而，现在不同了，无论冬夏，人们都能吃到品种繁多的新鲜蔬菜，还能欣赏到盛开的鲜花。这些蔬菜和鲜花怎样度过严寒的冬季呢？

这就是利用了温室效应。人们用玻璃盖成房子，或用透明的塑料薄膜做成大棚，太阳光（短波辐射）可以射进室内或棚内，室内或棚内的空气被“晒”得温度增高后无法与外界流通（它向外的辐射是短波辐射，无法穿过玻璃或薄膜），因而室内或棚内的温度会逐渐增高。这就是温室效应。北方冬季的蔬菜和鲜花就是在这样的一种温暖如春的人造气候里生长的。

地球大气中的二氧化碳、水蒸气和沼气等所起的作用与玻璃和塑料薄膜类似，但也有区别。来自太阳的质量将地球表面加热，地球同时向外辐射同等的能量。如果没有大气，地球将像月球一样寒冷。但地球有大气，其中的水蒸气强烈吸收波长在4～7微米之间的辐射，二氧化碳吸收13～19微米之间的辐射，这几部分辐射留在了接近地面的大气层中，通过复杂的过程，辐射转化为热量，使气温升高。而其余的波长在7～13微米的占70%的辐射进入到了宇宙空间。7～13微米之间的辐射被称为地球大气的“窗口”。

地球从诞生那天起就存在水蒸气和二氧化碳，所以也存在温室效应。如果没有温室效应，地球的平均温度会只有-17℃，比现在的15℃低32℃。金星和火星也存在温室效应。由于温室效应，金星的温度由-46℃升到了477℃，火星的温度由-57℃升到了-47℃。最近100年来，人类活动向大气中排放了大量二氧化碳加剧了温室效应。并且，人类在大工业生产中排放的氯氟烃、甲烷、一氧化碳和臭氧等还吸收波长在7～13微米之间的辐射，堵住了“窗口”，这些都是加剧温室效应的原因。

在人类出现以前，大气中的温室气体（二氧化碳、沼气、一氧化二氮等）都是自然生成的；人类出现以后很长一段时间，人类活动所产生的二氧化碳等气体也是非常少的，可以忽略不计。但近100多年来，人类大规模砍伐森林，燃烧煤、石油、天然气等矿物燃料，向大气中排放了大量二氧化碳，从而提高了温室气体的浓度，导致全球气温升高。严格说来，这是在自然温室气体浓度之上增加的“增强温室效应”，但一般情况下，将“增强”二字省去。

可以肯定地说，最近100多年来大气中的二氧化碳浓度是逐渐提高的，据估计其提高的幅度已达到25%。那么100年来气温是不是因此而升高了呢？

判断气温是否升高，不能根据一时一地的冷暖变化，更不能凭感觉。要根据全球众多气象台（站）几十年、上百年的观测资料才能作出判断。

为此，科学家们用了全球2000多个陆地观测站的大约1亿个数据，以及6000万个海洋观测数据，并对城市热岛效应、海洋观测方法的改变所造成的影响等作了验证，最后建立了一个比较可靠的气温变化序列。根据这个序列所绘制的近100多年的气温变化图。从这个图可以看出，1981～1990年全球平均气温比100年前的1861～1880年上升了0.48℃，因此可以认为近100年来全球气候是在变暖。

从这个图还可以看出，气候变暖不是随时间均匀变化的，而是跳跃性变动的。从1895年前后到1915年，气温还略有下降；从1915年到1940年气温急剧升高；1940年到15年左右气温变化不大（略有下降，北半球尤甚）；从70年代末到90年代气温又急剧增高。

我国气候与世界气候变化大致相似。20世纪初，气温逐年上升，到40年代达到最高值。从50年代到70年代末我国气温总的趋势是下降，1955～1962年有一个短暂回升，1963年又开始下降，并一直持续到70年代末。从80年代初开始，气温持续升高。

这就又产生了一个问题——大气中二氧化碳的浓度是逐渐提高的，温室效应也应该是逐年增强的，可为什么气候又是跳跃性地变化的呢？而且，1940年以前大气中的二氧化碳的增加是比较少的，而30年代全球却迅速增温；1940～1990年大气中二氧化碳浓度急剧提高，而气温却在缓慢的下降之后于80年代才开始增高。

还有一个值得考虑的因素。15世纪～17世纪是5000年来最冷的时期，被称为“小冰河期”。气温观测开始的1860～1880年正好紧接着“小冰河期”，把现代气温与那个时期比较，可能过高估计了温室效应。

所以，有的人认为，目前气候变暖，温室效应不是全部原因，气候的自然变化也起了很大作用。那么，气候的自然变化和温室效应到底各起了多大作用。我们前面说过，十分遗憾，目前对气候短周期的变化规律还没有掌握，无法作出回答。

另外，人类活动向大气中排放的不仅是温室气体，还有大量的烟尘、粉尘和气溶胶。一些自然因素，如火山爆发、土地沙化和岩石风化、海水蒸气等也向空中散发这些颗粒物，它们阻挡太阳光到达地面，形成“阳伞效应”，可以在一定程度上抵消温室效应的作用。这使得人类活动对气候的影响复杂化，我们更难以对这种影响作出准确预测。

科学家们为了探讨温室效应到底对气候会产生怎样的影响，做了大量的模拟实验，可这些实验都是建立在一系列定条件基础上的，定条件稍作改变，结论就很不一样。例如，地球表面大部分都被海水覆盖，温室效应使地表温度增高，势必引起海水大量蒸发。在高空气温略有下降的情况下，云量会大量增加，阻挡太阳光到达地面，从而导致地表温度下降。这是一个负反馈过程。这个过程到底是怎样的呢？多大的温室气体浓度会引起多少海水蒸发？海水的蒸发与云量的增加及气温的下降是什么关系？这些问题在模拟实验中都没有得到可信的结论。所以，对于气候变化与温室效应问题，我国学者王明星说：“气候变化预测是一个科学难题，是一项长远的基础性工作，决不可因国际上C02问题闹得沸沸扬扬而蜂拥而上，甚至一些非专业人员也要放弃熟悉的本行而来啃这块硬骨头。另一方面，既然是难题就不要指望在三五年内解决问题，不应急功近利，提出不切实际的目标，而需要真正的专家组织精干力量脚踏实地，一步一步地攻关。”

其他人类活动对气候影响

人类活动对气候的有利影响，主要表现在营造植被，修建水库。

人类活动对气候的不利影响，主要表现在排放温室气体，温室效应加剧，气候变暖；排放酸性气体，导致酸雨危害；排放氟利昂物质，导致臭氧层破坏，加剧气候变暖。

人类哪些行为会导致气候变暖

一、城市化对气候的影响

城市化对气候的影响，实际上是人类活动综合作用的结果，如工农业生产、汽车等排放大量的温室气体产生温室效应、城市建设改变了下垫面、人类生产和生活放出大量的热量等，都在改变着城市的局部气候环境。主要集中体现在下列几个方面。

（一）城市热岛效应

以北京市为例，1841～1986年的年平均气温为11.8℃，在这112a间，包括大气层变化的影响，如从19世纪到20世纪40年代，全球气温都是上升的，40年代以后气温开始下降。但北京西郊80年代前6a平均气温比50年代高0.6℃，比60、70年代高0.3℃（表14-7）。

表14-7 北京西郊不同年代的平均气温（℃）

（据颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）

城市化还严重影响近郊气温。如近郊的朝阳、丰台、大兴等地，其气温比60、70年代都高。但远郊延庆、密云、平谷、怀柔等县城气温几乎在近26a来无大变化，且远郊甚至出现降退现象（表14-8）。

表14-8 北京近远郊不同年代的平均气温（℃）

（据颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）

有关市区与郊区气候的对比，近年来不少学者在华北平原的许多城市都进行了城市气候方面的观察，其结果更能证明城市增热的热岛效应。以北京、天津和洛阳为例，冬季城区比郊区温差大。如北京的差值为1.64℃，天津1.2℃，洛阳0.9℃。夏季城区比郊区气温差较冬季小，北京、天津、洛阳分别为1.15℃、0.9℃、0.4℃（表14-9）。

表14-9 城区与郊区气温差（℃）

（据颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）

这种城市的热岛效应也表现在物候差异上。有资料（颐庭敏，华北平原气候，1991年3月，气象出版社）表明，石家庄市1983年和年两年，春季在市区的长安公园的物候期较西郊动物园平均早5d。相反，秋季市区中心较郊区平均晚5d。

（二）不同下垫面效应

整个城区比郊区气温高。但是在城区内不同下垫面上气温差异还很大，如1983年7月22日在北京同时观测的几种不同下垫面的效应就不同。柏油路面最大，树荫下和草地最小（表14-10）。

表14-10 不同下垫面空气温度（℃）（1983年7月22日）

（据徐兆生，北京市环境和热岛）

有人（张景哲）对天安门广场3种下垫面（树荫、草坪、石面）进行了观测，其结果如图14-7。由图14-7可见，夏季白天天安门广场石面的气温均较树荫和草坪高。

图14-7 夏季白天天安门广场石面、树荫和草坪的气温（℃）观测值比较

（三）城市化对风的影响——减小风速

由于城市地面粗糙度比郊区大，所以风速较小，一般平均小0.5m/s左右，在4～7月份近城区的风速比郊区的小得多，如北京、天津可以小0.8m/s，秋冬季差值较小，在0.1～0.4m/s之间（表14-11）。

表14-11 市区与郊区各月风速及其差值

（四）城市化对降水和湿度的影响

1.对降水的影响——减少降水

由于城市的影响使大气降水增加。因为气团运动，一方面在城市区受到了城市建筑物高度及占地面积的阻碍，当气团碰上这些建筑物时，增加了空气的湍流度，于是气流上升，而大气水分的凝结获得了更有利的条件；另一方面，由于城市建筑物和沥青路面以及工业和交通排热量的增加，而在快速增热层上升使对流加强，所以降水增多。如北京的近郊西郊与远郊的通州和大兴相比，降水量均大几十毫米（表14-12）。

表14-12 城市近郊与远郊降水量（mm）的比较

2.对湿度的影响——降低湿度

城市中由于下垫面性质的改变，建筑物和路面大多不透水，降雨后雨水很快流失，地面比较干燥，再加上植物覆盖面积小，因此蒸散量小。这些都使城市的湿度伴随着城市的发展而下降。从北京近40a来西郊年平均相对湿度可以看出这一变化。20世纪50年代平均相对湿度为59.5%，60年代为57.6%，70年代为57.4%，80年代（1980～1986年）为5.6%。

二、人类破坏植被对气候影响

在历史上森林曾覆盖地球表面的2/3。几千年来，人类为了农耕、畜牧和其他生产活动，大量砍伐森林。20世纪以来，毁林速度更快。我国及河北省也有类似情况。据历史资料记载，河北省西部太行山古代森林十分茂密，但在春秋战国时期，由于燕赵等国实行奖励开垦政策兴建工程，加上战争的破坏，原始森林开始大规模被毁；到南北朝时期，这一带森林已稀疏；到北宋末年，有些树种已近绝灭；到元朝，继续砍伐森林，至明初只剩井陉、唐县等处尚有较茂密的森林；到清道光以后，森林砍伐已尽。河北省燕山山区，历史上曾有“松林千里”的记载，在春秋战国及秦朝时期，因战争和修筑长城，森林严重破坏；辽金时期，因辽圣宗下令大规模木，森林第二次受到浩劫；到元明时期，第三次大规模砍伐，使原始森林不复存在。

毁林对气候的影响是：原始森林破坏后，地表粗糙度、反射率、蒸发、地表径流等方面都发生变化。大面积的毁林导致地表反射率增大，蒸发增大，空气下沉，降水减少等。裸露地表的反射率比林地的反射率大10%以上，使地表净辐射减少。森林林冠能截住15%～30%的雨水，林下土壤的保水能力也强，因此，森林具有“水分储存库”的作用，在雨季起到减少径流和洪涝作用，在旱季又起到减缓旱灾的作用。

三、地表水体改变对气候影响

地表水体是与陆面完全不同的下垫面，是重要的下垫面因子之一。水体的辐射特征、热力特征等都与陆地面有显著的差异。地表水体的改变对局部气候是有重大的影响作用的。人类大规模地开发利用地表水和地下水，如兴建水利截水、南水北调引水工程、人类的不合理改造自然如大规模地填湖造田等等，都在大规模地改变地表水的分布状态，从而影响着当地的气候。下面以华北平原白洋淀的气候效应来说明问题。

“白洋淀气候效应的研究”一文，从水热平衡原理出发，估算了白洋淀水体对气温和湿度的影响程度，然后利用气候站常规观测资料，用两种对比方法，将白洋淀湖泊效应的具体数值从气象资料中分离出来，从而估算了白洋淀消亡时该地区气候将发生的变化。

（一）白洋淀消失时的气候变化

由水分平衡计算得到白洋淀湮废后，其上空每年共减少水汽收入9.6×1013（g）。

由热量平衡计算得到白洋淀湮废后，淀区每年总共损失热量1.8×1013（kcal/a）。

由水热平衡计算表明，白洋淀湮废后，淀区每年总共损失大量的热量和水汽，它对大气湿度的影响见表14-13。

表14-13 一年内受白洋淀影响的空气体积、温度和湿度的变化

（二）白洋淀的湖泊气候效应

干淀前后的气候要素变化值，既包含湖泊气候效应，也包含气候振动等因素的影响，将其气候振动因素剔除后，白洋淀的湖泊气候效应如下：

1.对温度影响——湖泊干涸，气温升高

由于湖泊效应，白洋淀安新站的年平均气温比干淀前增高0.6℃。但各季影响程度不一。秋冬季增温0.7℃，春夏分别增温0.2℃和0.3℃。各季的情况是冬、春、秋和夏分别减少1.6℃、2.5℃、1.8℃、0.9℃。这表明淀区水体调节温度的作用十分明显。淀区白天最高气温降低，晚上使最低气温升高，因此，湖面和沿岸地区气温日变化变得平缓，温度年变程也有类似变化。这导致该地区霜害减轻，无霜期延长。

2.对降水影响——湖泊干涸，降水减少

湖泊效应使淀区年平均降水量比干淀前减少36mm，其中7月降水量减少最为显著，达56.0mm，4月减少3.8mm，10月和1月降水量略有增加。这与国外的研究结果一致。造成水量减少的原因是水面粗糙度降低，对流减弱所致。而秋冬季降水略有增加与湿度增加有关。

3.对湿度的影响

由于蒸发源水体的存在，使淀区附近的湿度有所增加，干旱季节尤为明显，春季水气压增加1.4Pa，相对湿度增加4.5%，为各季节之首。

4.对风的影响

由于水面摩擦力小，风速比周围陆地要大些。春秋季节平均风速分别增加0.5m/s和0.3m/s。

5.对日照的影响

由于湖泊效应使日照时数比干淀前减少44h，以夏秋减少较多，春冬两季变化不大。

四、小结

（1）气候是水环境的主要因子之一，它从宏观尺度上控制着水环境的各个方面。近几百年来，由于城市人口急增，城市及工业农业发展迅速，原始森林大面积的破坏，人类活动对气候的影响便开始明显起来。随着人类活动的规模和深度迅猛发展，它对气候的影响已发展为多方面，和其他因子相互结合，有可能使气候系统失去稳定甚至可能酝酿着严重的不可逆转的变化，将对水圈、大气圈、生物圈和岩石圈产生深刻的影响。

（2）人类活动已大幅增加大气中的温室气体浓度，这种增加增强了温室效应，将影响气候因素中水环境因子发生变化，如使地球气温上升、气候变暖，并由此导致海平面上升及地球生态系统的一系列变化。温室效应对华北平原气候的影响，已经有很多人做过研究。尽管还存在异议，但多数研究结果显示，温室效应使未来东亚与中国地区的气温明显变暖，降水有增加的趋势。而比较权威的研究结果认为，温室效应将使华北地区的气温到2030年比现在变暖0.85℃左右；使降水比现在多0.6%左右。

（3）城市化对气候的影响，实际上是人类活动综合作用的结果。如城市热岛效应使城市气温升高、城市化使风速减小、降水量减少、空气湿度降低等。

（4）毁林对气候的影响是：原始森林破坏后，地表粗糙度、反射率、蒸发、地表径流等方面都发生变化。大面积地毁林导致地表反射率增大，蒸发增大，空气下沉，降水减少等。

（5）对白洋淀湖泊的研究表明，地表水体的改变对局部气候是有重大的影响作用的。如湖泊干涸、气温升高、降水减少、湖泊蓄水、相对湿度增加、风速增大等。

举例说明气候对人类的活动影响

人类在生产和生活过程中有意识或无意识地对气候产生的影响，包括改变大气成分和水汽含量，向大气释放热量，以及改变下垫面的物理特性和生物学特性等所产生的气候效果。

1、大量使用矿物能源和核能。包括对煤炭，石油，木材以及核能的使用，使用这些能源本身就会释放大量的热，而且还会产生大量温室气体，加剧全球变暖。

2、大量破坏地表绿色植被。包括砍伐森林，开荒拓耕，造城运动，大修公路铁路，修水坝，改变水体生态系等等。这样活动都会大量减少地表绿色植被的覆盖并破坏土壤生态，导致不能有效吸收固定太阳能不能吸收温室气体而加剧全球变暖。

3、大量饲养偶蹄类家畜，偶蹄类动物都会排放温室气体，人为大量饲养就会导致产生大量的温室气体，加剧全球变暖。

4、大量排放有害气体，破坏臭氧层，使更多的太阳辐射到达地表。

导致全球变暖的主要原因：

是人类在近一个世纪以来大量使用矿物燃料（如煤、石油等），排放出大量的CO2等多种温室气体。

这些温室气体导致全球气候变暖。全球变暖会使全球降水量重新分配、冰川和冻土消融、海平面上升等，不仅危害自然生态系统的平衡，还威胁人类的生存。

能不能列举两个人类活动影响局部地区或者全球气候的实例

人类活动对气候的影响有两种：一种是无意识的影响，即在人类活动中对气候产生的副作用；一种是为了某种目的，取一定的措施，有意识地改变气候条件。在现阶段，以第一种影响占绝对优势，而这种影响以以下三方面表现得最为显著，即①在工农业生产中排放至大气中的温室气体和各种污染物质，改变大气的化学组成；②在农牧业发展和其它活动中改变下垫面的性质，如破坏森林和草原植被，海洋石油污染等等；③在城市中的城市气候效应。自世界工业革命后的200年间，随着人口的剧增，科学技术发展和生产规模的迅速扩大，人类活动对气候的这种不利影响越来越大。因此，必须加强研究力度，取措施，有意识地规划和控制各种影响环境和气候的人类活动，使之向有利于改善气候条件的方向发展。

（一）改变大气化学组成与气候效应

工农业生产排入大量废气、微尘等污染物质进入大气，主要有二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧比二氮（N2O）和氟氯烃化合物（CFCS）等。据确凿的观测事实证明，近数十年来大气中这些气体的含量都在急剧增加，而平流层的臭氧O3。总量则明显下降。如前所述，这些气体都具有明显的温室效应，在波长9500毫微米（μm）及12500-17000μm有两个强的吸收带，这就是O3及CO2的吸收带。特别是CO2的吸收带，吸收了大约70-90％的红外长波辐射。地气系统向外长波辐射主要集中在7000-13000μm波长范围内，这个波段被称为大气窗。上述CH4、N2O、CFCS等气体在此大气窗内均各有其吸收带，这些温室气体在大气中浓度的增加必然对气候变比起着重要作用。

大气中CO2浓度在工业化之前很长一段时间里大致稳定在约（280±10）×10-3ml/L，但在近几十年来增长速度甚快，至1990年已增至345×10-3ml/L，90年代以后，增长速大。图8·14（图略）给出美国哈威夷马纳洛亚站（Mauna Loa）1959－1993年实测值的逐年变化。大气中CO2浓度急剧增加的原因，主要是由于大量燃烧化石燃料和大量砍伐森林所造成的。据研究排放入大气中的CO2有一部分（约有50％上下）为海洋所吸收，另有一部分被森林吸收变成固态生物体，贮存于自然界，但由于目前森林大量被毁，致使森林不但减少了对大气中CO2的吸收，而且由于被毁森林的燃烧和腐烂，更增加大量的CO2排放至大气中。目前，对未来CO2的增加有多种不同的估计，如按现在CO2的排放水平计算，在2025年大气中CO2浓度为4.25×10-3mL/L为工业化前的1.55倍。

甲烷（CH4沼气）是另一种重要的温室气体。它主要由水稻田、反刍动物、沼泽地和生物体的燃烧而排放入大气。在距今200年以前直到11万年前，CH4含量均稳定于0.75-0.80×10-3mL/L.近年来增长很快。1950年CH4含量已增加到1.25×10-3mL/L，1990年为1.72×10-3mL/L。Dlugokencky等根据全球23个陆地定点测站和太平洋上14个不同纬度的船舶观测站观测记录，估算出近10年来全球逐年CH4在大气中混合比（M）的变化值如图8·15（图略）所示。根据目前增长率外延，大气中CH4含量将在公元2000年达2.0×10-3mL/L，2030年和2050年分别达2.34至2.50×10-3mL/L。

一氧化二氮（N2O）向大气排放量与农田面积增加和施放氮肥有关。平流层超音速飞行也可产生N2O。在工业化前大气中N2O含量约为2.85×10-3mL/L。1985年和1990年分别增加到3.05×10-3mL/L和3.10×10-3mL/L。考虑今后排放，预计到2030年大气中N2O含量可能增加到3.50×10-3-4.50×10-3mL/L之间，N2O除了引起全球增暖外，还可通过光化学作用在平流层引起臭平氧O3离解，破坏臭氧层。

氟氯烃化合物（CFCS）是制冷工业（如冰箱）、喷雾剂和发泡剂中的主要原料。此族的某些化合物如氟里昂11（CCl2F，CFC11）和氟里昂12（CCl2F2，CFC12）是具有强烈增温效应的温室气体。近年来还认为它是破坏平流层臭氧的主要因子，因而限制CFC11和CFC12生产巳成为国际上突出的问题。

在制冷工业发展前，大气中本没有这种气体成分。CFC11在1945年、CFC12往存在1935年开始有工业排放。到1980年，对流层低层CFC11含量约为168×10-3mL/L而CFC12为285×10-3mL/L，到1990年则分别增至280×10-3mL/L和484×10-3mL/L，其增长是十分迅速的。图8·16（图略）给出CFC12近数十年来的变化形势，其未来含量的变化取决于今后的限制情况。

根据专门的观测和计算大气中主要温室气体的浓度年增量和在大气中衰变的时间如表8·7（图略）所示。可见除CO2外，其它温室气体在大气中的含量皆极微，所以称为微量气体。但它们的增温效应极强，而且年增量大，在大气中衰变时间长，其影响甚巨。

臭氧（O3）也是一种温室气体，它受自然因子（太阳辐射中紫外辐射对高层大气氧分子进行光化学作用而生成）影响而产生，但受人类活动排放的气体破坏，如氟氯烃化合物、卤化烷化合物、N2O和CH4、CO均可破坏臭氧。其中以CFC11、CFC12起主要作用，其次是N2O。图8·17（图略）是各气候带纬向平均臭氧总量距平值的年际变比（196-1985年，由图可见，自80年代初期以后，臭氧量急剧减少，以南极为例，最低值达-15％，北极为－5％以上，从全球而言，正常情况下振荡应在土2％之间，据1987年实测，这一年达-4％以上。从60°N-60°S间臭氧总量自18年以来已由平均为300多普生单位减少到1987年290单位以下，亦即减少了3-4％。从垂直变化而言，以15-20km高空减少最多，对流层低层略有增加。南极臭氧减少最为突出，在南极中心附近形成一个极小区，称为“南极臭氧洞”。自19年到1987年，臭氧极小中心最低值由270单位降到150单位，小于240单位的面积在不断扩大，表明南极臭氧洞在不断加强和扩大。在1988年其O3总量虽曾有所回升，但到1989年南极臭氧洞又有所扩大。1994年10月4日世界气象组织发表的研究报告表明，南极洲3/4的陆地和附近海面上空的臭氧已比十年前减少了65％还要多一些①。但有资料表明对流层的臭氧却稍有增加。

大气中温室气体的增加会造成气候变暖和海平面抬高。根据目前最可靠的观测值的综合，自1885以来直到1985年间的100年中，全球气温已增加0.6-0.9℃。图8·10（图略）中点出了1860年到1985年实际的气温变化（对于1985年全球年平均气温的差值），表明全球增暖的趋势也是0.8℃左右。1985年以后全球地面气温仍在继续增加，多数学者认为是温室气体排放所造成的。图中列出三种不同情况温室气体的排放所产生的增温效应，从气候模式计算结果还表明此种增暖是极地大于赤道，冬季大于夏季。

全球气温升高的同时，海水温度也随之增加，这将使海水膨胀，导致海平面升高。再加上由于极地增暖剧烈，当大气中CO2浓度加倍后会造成极冰融化而冰界向极地萎缩，融化的水量会造成海平面抬升。实际观测资料证明，自1880年以来直到1980年，全球海平面在百年中已抬高了10-12cm。据计算，在温室气体排放量控制在1985年排放标准情况下，全球海平面将以5.5cm/10a速度而抬高，到2030年海平面会比1985年增加20cm，2050年增加34cm，若排放不加控制，到2030年，海平面就会比1985年抬升60cm，2050年抬升150cm。

温室气体增加对降水和全球生态系统都有一定影响。据气候模式计算，当大气中CO2含量加倍后，就全球讲，降水量年总量将增加7-11％，但各纬度变化不一。从总的看来，高纬度因变暖而降水增加，中纬度则因变暖后副热带干旱带北移而变干旱，副热带地区降水有所增加，低纬度因变暖而对流加强，因此降水增加。

就全球生态系统而言，因人类活动引起的增暖会导致在高纬度冰冻的苔原部分解冻，森林北界会更向极地方向发展。在中纬度将会变干，某些喜湿润温暖的森林和生物群落将逐渐被目前在副热带听见的生物群落所替代、根据预测，CO2加倍后，全球沙漠将扩大3％，林区减少11％，草地扩大11％，这是中纬度的陆地趋于干旱造成的。

温室气体中臭氧层的破坏对主态和人体健康影响甚大。臭氧减少，使到达地面的太阳辐射中的紫外辐射增加。大气中臭氧总量若减少1％，到达地面的紫外辐射会增加2％，此种紫外辐射会破坏核糖核酸（DNA）以改变遗传信息及破坏蛋白质，能杀死10m水深内的单细胞海洋浮游生物、减低渔产，以及破坏森林，减低农作物产量和质量，削弱人体免疫力、损害眼睛、增加皮肤癌等疾病。

此外，由于人类活动排放出来的气体中还有大量硫化物、氮比物和人为尘埃，它们能造成大气污染，在一定条件下会形成“酸雨”，能使森林、鱼类、农作物及建筑物蒙受严重损失。大气中微尘的迅速增加会减弱日射，影响气温、云量（微尘中有吸湿性核）和降水。

（二）改变下垫面性质与气候效应

人类活动改变下垫面的自然性质是多方面的，目前最突出的是破坏森林、坡地、干旱地的植被及造成海洋石油污染等。

森林是一种特殊的下垫面，它除了影响大气中CO2的含量以外，还能形成独具特色的森林气候，而且能够影响附近相当大范围地区的气候条件。森林林冠能大量吸收太阳入射辐射，用以促进光合作用和蒸腾作用，使其本身气温增高不多，林下地表在白天因林冠的阻挡，透入太阳辐射不多，气温不会急剧升高，夜晚因有林冠的保护，有效辐射不强，所以气温不易降低。因此林内气温日（年）较差比林外裸露地区小，气温的大陆度明显减弱。

森林树冠可以截留降水，林下的疏松腐植质层及枯枝落叶层可以蓄水，减少降雨后的地表径流量，因此森林可称为“绿色蓄水库”。雨水缓缓渗透入土壤中使土壤湿度增大，可供蒸发的水分增多，再加上森林的蒸腾作用，导致森林中的绝对湿度和相对湿度都比林外裸地为大。

森林可以增加降水量，当气流流经林冠时，因受到森林的阻障和磨擦，有强迫气流的上升作用，并导致湍流加强，加上林区空气湿度大，凝结高度低，因此森林地区降水机会比空旷地多，雨量亦较大。据实测资料，森林区空气湿度可比无林区高15-25％，年降水量可增加6-10％。

森林有减低风速的作用，当风吹向森林时，在森林的迎风面，距森林100m左右的地方，风速就发生变比。在穿入森林内，风速很快降低，如果风中挟带泥沙的话，会使流沙下沉并逐渐固定。穿过森林后在森林的背风面在一定距离内风速仍有减小的效应。在干旱地区森林可以减小干旱风的袭击，防风固沙。在沿海大风地区森林可以防御海风的侵袭，保护农田，森林根系的分泌物能促使微生物生长，可以改进土壤结构。森林覆盖区气候湿润，水土保持良好，生态平衡有良性循环，可称为“绿色海洋”。

根据考证，历史上世界森林曾占地球陆地面积的2/3，但随着人口增加，农、牧和工业的发展，城市和道路的兴建，再加上战争的破坏，森林面积逐渐减少，到19世纪全球森林面积下降到46％，20世纪初下降到37％，目前全球森林覆盖面积平均约为22％。我国上古时代也有浓密的森林覆盖，其后由于人口繁衍，农田扩展和明清两代战祸频繁，到1949年全国森林覆盖率已下降到8.6％。建国以来，党和组织大规模造林，人造林的面积达4.6亿亩，但由于底子薄，毁林情况相当严重，目前森林覆盖面积仅为12％，在世界160个国家中居116位。

由于大面积森林遭到破坏，使气候变旱，风沙尘暴加剧，水土流失，气候恶化。相反，我国在解放后营造了各类防护林，如东北西部防护林、豫东防护林、西北防沙林、冀西防护林、山东沿海防护林等等，在改造自然，改造气候条件上已起了显著作用。

在干旱、半干旱地区，原来生长着具有很强耐旱能力的草类和灌木，它们能在干旱地区生存，并保护那里的土壤。但是，由于人口增多，在干旱、半干旱地区的移民增加，他们在那里扩大农牧业，挖掘和集旱生植物作燃料（特别是坡地上的植物），使当地草原和灌木等自然植被受到很大破坏。坡地上的雨水汇流迅速，流速快，对泥土的冲刷力强，在失去自然植被的保护和阻挡后，就造成严重的水土流失。在平地上一旦干旱时期到来，农田庄稼不能生长，而开垦后疏松了的土地又没有植被保护，很容易受到风蚀，结果表层肥沃土壤被吹走，而沙粒存留下来，产生沙漠化现象。畜牧业也有类似情况，牧业超过草场的负荷能力，在干旱年份牧草稀疏、土地表层被牲畜践踏破坏，也同样发生严重风蚀，引起沙漠化现象的发生。在沙漠化的土地上，气候更加恶化，具体表现为：雨后径流加大，土壤冲刷加剧，水分减少，使当地土壤和大气变干，地表反射率加大，破坏原有的热量平衡，降水量减少，气候的大陆度加强，地表肥力下降，风沙灾害大量增加，气候更加干旱，反过来更不利于植物的生长。

据联合国环境规划署估计，当前每年世界因沙漠化而丧失的土地达6万km2，另外还有21万km2的土地地力衰退，在农、牧业上已无经济价值可言。沙漠化问题也同样威胁我国，在我国北方地区历史时期所形成的沙漠化土地有12万km2，近数十年来沙漠化面积逐年递增，因此必须有意识地取积极措施保护当地自然植被，进行大规模的灌溉，进行人工造林，因地制宜种植防沙固土的耐旱植被等来改善气候条件，防止气候继续恶化。

海洋石油污染是当今人类活动改变下垫面性质的另一个重要方面，据估计每年大约有10亿t以上的石油通过海上运往消费地。由于运输不当或油轮失事等原因，每年约有100万t以上石油流入海洋，另外，还有工业过程中产生的废油排入海洋。有人估计，每年倾注到海洋的石油量达200-1000万t。

倾注到海中的废油，有一部分形成油膜浮在海面，抑制海水的蒸发，使海上空气变得干燥。同时又减少了海面潜热的转移，导致海水温度的日变化、年变化加大，使海洋失去调节气温的作用，产生“海洋沙漠化效应”。在比较闭塞的海面，如地中海、波罗的海和日本海等海面的废油膜影响比广阔的太平洋和大西洋更为显著。

此外，人类为了生产和交通的需要，填湖造陆，开凿运河以及建造大型水库等，改变下垫面性质，对气候亦产生显著影响。例如我国新安江水库于1960年建成后，其附近淳安县夏季较以前凉爽，冬季比过去暖和，气温年较差变小，初霜推迟，终霜提前，无霜期平均延长20天左右。

（三）人为热和人为水汽的排放

随着工业、交通运输和城市化的发展，世界能量的消耗迅速增长，仅10年全世界消耗的能量就相当于燃烧了75亿t煤，放出25×10-10J的热量。其中在工业生产、机动车运输中有大量废热排出，居民炉灶和空调以及人、畜的新陈代谢等亦放出一定的热量，这些“人为热”像灭炉一样直接增暖大气。目前如果将人为热平均到整个大陆；等于在每平方米的土地上放出0.05W的热量。从数值上讲，它和整个地球平均从太阳获得的净辐射热相比是微不足道的，但是由于人为热的释放集中于某些人口稠密、工商业发达的大城市，其局地增暖的效应就相当显著。如表8·8所示，在高纬度城市如费尔班克斯、莫斯科等，其年平均人为热（QF）的排放量大于太阳净辐射；中纬度城市如蒙特利尔、曼哈顿等，因人均用能量大，其年平均人为热QF的排放量亦大于Rg。特别是蒙特利尔冬季因空调取暖耗能量特大，其人为热竟相当于太阳净辐射的11倍以上。但是像热带的香港，赤道带的新加坡，其人为热的排放量与太阳净辐射相比就微乎其微了。

在燃烧大量化石燃料（天然气、汽油、燃料油和煤等）时除有废热排放外，还向空气中释放一定量的“人为水汽”，根据美国大城市气象试验（METROMEX）对圣路易斯城由燃烧产生的人为水汽量为10.8×108g/h，而当地夏季地面的自然蒸散量为6.7×1011g/h。显然人为水汽量要比自然蒸散的水汽量小得多，但它对局地低云量的增加有一定作用。

据估计目前全世界能量的消耗每年约增长5.5％。如按这个速度增加下去，到公元2000年，全世界能量消耗将比10年增加5倍，即年耗能为375亿t煤。其排放出的人为热和人为水汽又主要集中在城市中，对城市气候的影响将愈来愈显示其重要性。

*见周淑贞，束炯．城市气候学．北京：气象出版社．19；1

此外，喷气飞机在高空飞行喷出的废气中除混有CO2外，还有大量水汽，据研究平流层（50hPa高空）的水汽近年来有显著的增加，例如1964年其水汽含量为2×10-3ml/L，10年就上升到3×10-3mL/L，这就和大量喷气飞机经常在此高度飞行有关。水汽的热效应与CO2相似，对地表有温室效应。有人计算，如果平流层水汽量增加5倍，地表气温可升高2℃，而平流层气温将下降10℃。在高空水汽的增加还会导致高空卷云量的加多，据估计在大部分喷气机飞行的北美-大西洋-欧洲航线上，卷云量增加了5-10％。云对太阳辐射及地气系统的红外辐射都有很大影响，它在气候形成和变化中起着重要的作用。

（四）城市气候

城市是人类活动的中心，在城市里人口密集，下垫面变化最大。工商业和交通运输频繁，耗能最多，有大量温室气体、“人为热”、“人为水汽”、微尘和污染物排放至大气中。因此人类活动对气候的影响在城市中表现最为突出。城市气候是在区域气候背景上，经过城市化后，在人类活动影啊下而形成的一种特殊局地气候。在80年代初期美国学者兰兹葆曾将城市与郊区各气候要素的对比总结如表8·9所示

从大量观测事实看来，城市气候的特征可归纳为城市“五岛”效应（混浊岛、热岛、干岛、湿岛、雨岛）和风速减小、多变。

见H.E.Landsberg,The Urban Climate.Academic Press.1981.

(1)城市混浊岛效应

城市混浊岛效应主要有四个方面的表现。首先城市大气中的污染物质比郊区多，仅就凝结核一项而论，在海洋上大气平均凝结核含量为940粒/cm3，绝对最大值为39800粒/cm3；而在大城市的空气中平均为147000粒/cm3，为海洋上的156倍，绝对最大值竟达400000粒/cm3，也超出海洋上绝对最大值100倍以上。再以上海为例，根据近5年（1986-1990年）监测结果，大气中SO2和NO2两种气体污染物城区平均浓度分别比郊县高8.7倍和2.4倍。

其次，城市大气中因凝结核多，低空的热力湍流和机械湍流又比较强，因此其低云量和以低云量为标准的阴天日数（低云量≥8的日数）远比郊区多。据上海近十年（1980-1989年）统计，城区平均低云量为4.0，郊区为2.9。城区一年中阴天（低云量≥8）日数为60天而郊区平均只有31天，晴天（低云量≤2）则相反，城区为132天而郊区平均却有178天，欧美大城市如慕尼黑、布达佩斯和纽约等亦观测到类似的现象。第三，城市大气中因污染物和低云量多，使日照时数减少，太阳直接辐射（S）大大削弱，而因散射粒子多，其太阳散射辐射（D）却比干洁空气中为强。在以D/S表示的大气混浊度（又称混浊度因子turbidity foctor）的地区分布上，城区明显大于郊区。根据上海近27年（1959-1985年）观测资料统计计算，上海城区混浊度因子比同时期郊区平均高15.8％。在上海混浊度因子分布图上，城区呈现出一个明显的混浊岛（图8·19，图略）。在国外许多城市亦有类似现象。

第四，城市混浊岛效应还表现在城区的能见度小于郊区。这是因为城市大气中颗粒状污染物多，它们对光线有散射和吸收作用，有减小能见度的效应。当城区空气中二氧比氮NO2浓度极大时，会使天空呈棕褐色，在这样的天色背景下，使分辨目标物的距离发生困难，造成视程障碍。此外城市中由于汽车排出废气中的一次污染物——氮氧化合物和碳氢比物，在强烈阳光照射下，经光化学反应，会形成一种浅蓝色烟雾，称为光化学烟雾，能导致城市能见度恶化。美国洛杉机、日本东京和我国兰州等城市均有此现象。

（一）下垫面因素：

1．下垫面不透水面积大：城市中除少量绿地外，绝大部分为人工铺砌的道路、广场建筑物和构筑物，其下垫面不透水面积远比郊区绿野为大。降雨后，雨水很快从排水管道流失，因此其可供蒸发的水分比郊区少。在能量平衡中其所获得的净辐射Qn用于蒸散的潜热QE远比郊区为少，而用于下垫面增温和向空气输送的显热QH则比郊区多。这就使得城区下垫面温度比郊区高，形成“城市下垫面温度热岛”，并从而通过湍流交换和长波辐射使城区气温高于郊区。

2．下垫面的热性质：城市下垫面的导热率K和热容量C

面的储热量显著高于郊区。白天储热量多，夜晚地面降温比郊区慢，通过地-气热交换，城区气温乃比郊区高。

3．下垫面的几何形状：城市中建筑物参差错落，形成许多高宽比不同的“城市街谷”。在白天太阳照射下，由于街谷中墙壁与墙壁间，墙壁与地面之间，多次的反射和吸收，在其它条件相同的情况下，能够比郊区获得较多的太阳辐射能，如果墙壁和屋顶涂刷较深的颜色，则其反射率会更小，吸收的太阳能将更多，并因为墙壁、屋顶和地面的建筑材料又具有较大的导热率和热容量，“城市街谷”于日间吸收和储存的热能远比郊区为多。

其次，“城市街谷”中，天穹可见度（smy view fector，简作SVF，以表示）比空旷郊区小（图8·21，图略）在街谷底部长波辐射能的交换中，其长波逆辐射值除来自大气的逆辐射外，还有墙壁、屋檐等向下方的长波辐射。因此其长波净辐射的热能损失就比郊区旷野小，再加上城市街谷中风速又比较小，热量不易外散，这些都导致其气温高于郊区。

（二）人为热和温室气体

1．人为热：在中高纬度城市特别是在冬季，城市中排放的大量人为热是热岛形成的一个重要因素。许多城市冬季热岛强度大于暖季，周一至周五热岛强度大于周末，即受此影响。

2．温室气体：城市中因能源消耗量大，排放至大气中的CO2等温室气体远比郊区为多，其增湿效应很明显

（三）天气形势与气象条件

1．在稳定的气压梯度小的天气形势下，才有利于城市热岛的形成。在强冷锋过境时，即无热岛现象。

2．在风速大，空气层结不稳定时，城郊之间空气的水平和垂直方向的混合作用强，城区与郊区间的温差不明显。一般情况是夜晚风速小，空气稳定度增大，热岛乃增强。

3．在晴天无云时，城郊之间的反射率差异和长波辐射差异明显，有利于热岛的形成。

(2)城市热岛效应

根据大量观测事实证明，城市气温经常比其四周郊区为高。特别是当天气晴朗无风时，城区气温Tu与郊区气温Tr的差值△Tu-r（又称热岛强度）更大。例如上海在年10月22日20时天晴，风速1.8m/s，广大郊区气温在13℃上下，一进入城区气温陡然升高（图8·20，图略），等温线密集，气温梯度陡峻，老城区气温在17℃以上，好像一个“热岛”矗立在农村较凉的“海洋”之上。城市中人口密集区和工厂区气温最高，成为热岛中的“高峰”（又称热岛中心），城中心62中学气温高达18.6℃比近郊川沙、嘉定高出5.6℃，比远郊松江高出6.5℃，类似此种强热岛在上海一年四季均可出现，尤以秋冬季节晴稳无风天气下出现频率最大。

世界上大大小小的城市，无论其纬度位置、海陆位置、地形起伏有何不同，都能观测到热岛效应。而其热岛强度又与城市规模、人口密度、能源消耗量和建筑物密度等密切有关。

城市热岛的形成有多种因素（详见表8·10），其中下垫面因素、人为热和温室气体的排放是人类活动影响的两个方面。但在同一城市，在不同天气形势和气象条件下，热岛效应有时非常明显（晴稳、无风），热岛强度可达6℃-10℃上下，有时则甚微弱或不明显（大风、极端不稳定）。由于热岛效应经常存在，大城市的月平均和年平均气温经常高于附近郊区。

(3)城市干岛和湿岛效应

在表8·8中指出城市相对湿度比郊区小，有明显的干岛效应，这是城市气候中普遍的特征。城市对大气中水汽压的影响则比较复杂，以上海为例，据近7年（-1990年）城区11个站水汽压eu和相对湿度RHu的平均值与同时期周围4个近郊站平均水汽压er和相对湿度RHr相比较（见表8·11）

相对湿度都有明显的日变化。据实测△RHu-r的绝对值虽有变化，但皆为负值。全天皆呈现出“城市干岛效应”。△eu-r的日变化则不同，如果按一天中4个观测时刻（02、08、14、20时），分别计算其平均值，则发现在一年中多数月份夜间02

市湿岛”。在暖季4月至11月有明显的干岛与湿岛昼夜交替的现象，其中尤以8月份为最突出。图8·22、8·23（图略）给出年8月13日14时（城市干岛）和同日02时（城市湿岛）干岛与湿岛昼夜交替的一次实例，此类现象在欧美许多城市大都经常出现于暖季。

上述现象的形成，既与下垫面因素又与天气条件密切相关。在白天太阳照射下，对于下垫面通过蒸散过程而进入低层空气中的水汽量，城区（绿地面积小，可供蒸发的水汽量少）小于郊区。特别是在盛夏季节，郊区农作物生长茂密，城郊之间自然蒸散量的差值更大。城区由于下垫面粗糙度大（建筑群密集、高低不齐），又有热岛效应，其机械湍流和热力湍流都比郊区强，通过湍流的垂直交换，城区低层水汽向上层空气的输送量又比郊区多，这两者都导致城区近地面的水汽压小于郊区，形成“城市干岛”。到了夜晚，风速减小，空气层结稳定，郊区气温下降快，饱和水汽压减低，有大量水汽在地表凝结成露水，存留于低层空气中的水汽量少，水汽压迅速降低。城区因有热岛效应，其凝露量远比郊区少，夜晚湍流弱，与上层空气间的水汽交换量小，城区近地面的水汽压乃高于郊区，出现“城市湿岛”。这种由于城郊凝露量不同而形成的城市湿岛，称为“凝露湿岛”，且大都在日落后若干小时内形形成，在夜间维持。图8·22即是凝露湿岛的一个实例，在日出后因郊区气温升高，露水蒸发，很快郊区水汽压又高于城区，即转变为城市干岛。在城市干岛和城市湿岛出现时，必伴有城市热岛，这是因为城市干岛是城市热岛形成的原因之一（城市消耗于蒸散的热量少），而城市湿岛的形成又必须先具备城市热岛的存在。

人类活动对气候的影响

1、随着人类工业化进程的不断推进，过度的使用石化燃料，致使大气中二氧化碳的含量逐年增加，与此同时，是人类对森林的过度利用，随着森林面积不断减少，地球吸收二氧化碳的能力逐渐减弱，出现全球性的气候变暖。

2、在非洲由于人口不断的增加，所以需要更多的肉类和粮食，于是人们砍伐森林开垦草原，以扩大耕地，或者在草原地区过度放牧，导致土地沙化，水土流失严重，出现人口、粮食和环境问题。

人类活动对气候的影响：温室效应、气溶胶效应、土地利用与土地覆盖变化效应。

1、温室效应。

人类活动影响气候的第一种、也是最重要的方式是：通过大气中CO2、CH4和N2O等温室气体浓度的增加，增强大气的温室效应。

2、气溶胶效应。

人类活动通过改变大气组成进而影响地球气候的第二种方式就是所谓“气溶胶”。它指的是人类活动所造成的硫酸盐气溶胶、大气尘埃等大气颗粒物的增加，可以遮挡太阳辐射而改变地气系统的辐射收支进而影响地球气候。

3、土地利用与土地覆盖变化效应。

人类活动影响地球气候的第三种方式是土地利用/土地覆盖变化所产生的气候效应。大片森林被砍伐、大片草原被开垦、大片农田被占用，极大地改变了地球气候系统的下垫面特征。

导致地表反照率发生变化。另外，地面特征的变化还将改变陆-气之间的物质和能量交换，以一种更为复杂的方式影响气候。

极端天气时间发生概率增加