干部學(xué)習(xí)課件：極地變化與人類活動

目錄/提綱：……
第一、南北極作為全球的冷源怎樣和熱帶的熱源一起使全球的大氣不斷地交換
第二、極地為什么是全球的檔案室，全球氣候變暖的原因是什么
第三、南北極為什么是全球氣候變化的關(guān)鍵區(qū)和敏感區(qū)
第五、極地資源和軍事上的重要地位
……
極地變化與人類活動
高登義
中國科學(xué)院大氣物理研究所研究員、中國科學(xué)探險協(xié)會主席

1、極地變化與人類活動的概述
同志們,你們是北京市各個領(lǐng)導(dǎo)高位上的干部,今年又是世界“極地年”,我們一起討論極地變化與人類活動的關(guān)系是很是有意義的。今天我的報告分三個部分:
第一個部分:極地在全球變化中的作用;
第二部分：極地變化與人類活動:
（1）極地與華夏子孫的淵源。
（2）極地變化與人類活動的關(guān)系。
第三部分：我們用很多的圖片來回顧一下建立中山站的過程以及在和諧的極地當(dāng)中的“物競天擇”現(xiàn)象。
２００７年是“極地年”，同時也是“極地氣象年”。我給大家看兩張圖片，左邊一個是在南極大陸上旅行的企鵝，企鵝每年春天要旅游，一種方式就是在陸地上旅游，其中站起來的企鵝，是隊長，它指揮這個旅行隊；右邊這一張是我們1991年在北極浮冰上參加中國、蘇聯(lián)、挪威和冰島四個國家組織的北極科學(xué)考察團的照片。
南極和北極到底在哪里？從不同的學(xué)科來看，南極和北極的劃分是不大一樣的。從地理學(xué)來看，南極就是左邊這個圖，就是南極洲，右邊這個圖就是北極洲。從地理學(xué)來講，南緯66度33分以南的地區(qū)就叫南極地區(qū)，北緯66度33分以北就是北極地區(qū)。
南極和北極有什么特點呢？南極是以大陸為主，北極以海洋為主。有的科學(xué)家從這個地圖看出了一個現(xiàn)象：如果我們把北極洲、北極地區(qū)轉(zhuǎn)動90經(jīng)度，南極洲的陸地基本上可以把北極、北冰洋填平。因此，有些科學(xué)家提出一個假說：在很多年以前，有一顆小行星，撞進了我們北半球的北極地區(qū)，把北極洲撞了一個窩，這樣沖過去以后，南極洲就鼓出了一個大陸。但是這種說法目前還沒有得到證實，有待于科學(xué)家在以后做進一步的研究。
中國北極科學(xué)考察站到底有幾個呢？目前來看是兩個，第一個是中國伊力特沐林北極探險考察站，這是中國科協(xié)在2001年到2003年所建立的一個民間科學(xué)考察站。這個考察站的建成，促進了我國政府下決心于2004年在北極的朗伊爾賓、斯匹次卑爾根群島建立中國政府的科學(xué)考察站，叫中國黃河科學(xué)考察站。左邊這個
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至于某些地方非常冷，冷死人了；某些地方非常熱，熱死人了。所以南北極冷源起到這么一個關(guān)鍵作用。
2.2．南極北極是全球氣候變化的歷史檔案室
在南極的冰蓋和北極的冰蓋上積了幾千米厚的冰，冰在堆積的過程中，沒有發(fā)生融化，就能代表當(dāng)時歷史年代的空氣狀況，包括溫度狀況和環(huán)境狀況。南極和北極的冰蓋正好有這么一個特點，所以現(xiàn)在我們在南極冰蓋上打下去三千多米深，已經(jīng)能夠反映出八十多萬年以來的氣候、歷史、環(huán)境等資料。這個圖的第三條曲線，代表八十萬年以來的全球溫度變化情況，在這八十萬年里全球溫度大概有十個高峰值，分別出現(xiàn)在近一百年來和離現(xiàn)在十三萬年左右、離現(xiàn)在三十三萬年左右、離現(xiàn)在四十萬年左右等等。其中離現(xiàn)在三十三萬年和十三萬年左右這兩個峰值，遠(yuǎn)遠(yuǎn)比近一百年來的氣溫要高得多。
這個事情說明一個什么問題呢？
我們再看四十萬年，可以看到這三個峰值都比我們近一百年以來的氣候溫度要高。我們知道在世界上有三條曲線可以代表全球氣候環(huán)境的變化，一個是南極的冰星和北極的冰星，一個是我們中國科學(xué)家劉東生院士研究的黃土的曲線，還有一個是美國科學(xué)家研究的海底統(tǒng)測曲線，這三條曲線都能反映出幾十萬年以來全球環(huán)境氣候的變化情況。
世界上的科學(xué)家也好，中國的科學(xué)家也好，大部分都認(rèn)為最近一百年來全球氣候增加了0.67度左右。科學(xué)家研究和很多事實反映出來，這是由于我們?nèi)祟惻欧帕藴厥覛怏w而使得全球溫度增加了。但南極冰星反演的資料表明，在十三萬年和三十三萬年出現(xiàn)這么高的氣溫，就給我們提出一個問題：當(dāng)時的人類還沒有工業(yè)活動，就不可能排放那么多溫室氣體，這種高溫值是怎么來的？因此現(xiàn)在有一部分科學(xué)家提出一個觀點，全球氣溫的變化本身有一個變化的規(guī)律，這個變化規(guī)律是主流，而人類的排放活動是在全球氣溫自身變化規(guī)律基礎(chǔ)上有一個擾動的遞加，這個擾動的遞加是一個推波助瀾。全球氣溫在升高的時候，它就使得氣溫升高得更厲害了；全球氣溫在降低時，它在升高，反倒有點好處。
2.3、南極和北極是全球氣候變化的關(guān)鍵區(qū)和敏感區(qū)
什么叫關(guān)鍵區(qū)，什么叫敏感區(qū)？在全球氣候變化中，如果南極北極地區(qū)變動一點，就比全球其它地方變動一點影響大和關(guān)鍵。就是說，全球各種各樣的外界因素在這首先有反應(yīng)，所以就叫做敏感區(qū)。正因為它是關(guān)鍵區(qū)和敏感區(qū)，所以現(xiàn)在我們很多科學(xué)家才投入大量時間和精力去研究。
這是我和我學(xué)生計算的一個結(jié)果，1977年南極冬季的浮冰面積比1974多了四百萬平方千米，這是一個關(guān)注的事實。因此假定在未來，如果有某一年，南極北極的浮冰變化四百萬平方千米，同時假定這個浮冰的厚度達到十厘米，這個浮冰面積也增加或減少10%，如果這兩個作用共同疊加在一起的時候，這是很容易辦到的。在同期，南北極地區(qū)和大氣熱量交換，可以減少或增加兩點七億千瓦。這兩點七億千瓦是接近雅魯藏布江水能熱量的兩萬五千倍。它可能使得全球近地面（近地面是指離地面一千米以下大氣）降溫或升溫0.34攝度，這是很厲害的。近五十年以來，全球地面氣溫在升高0.67度，所以，我們可以看到南極北極浮冰的變化確實是全球變化的關(guān)鍵地區(qū)。這個條件是變動四百萬平方千米，光南極就有可能的，如果加上北極的話，就可能會超過它。所以南極北極的冰面和厚度的變化，非常關(guān)鍵的影響我們?nèi)驓夂虻淖兓?br>再講北極，我和我的學(xué)生在北極的喀拉海和巴侖支海一起工作。新地島的東南部海域地帶，叫喀拉海。新地島西的半部海域叫巴侖支海，在北極中心南邊一點的A區(qū)，叫喀拉／巴侖支海。
根據(jù)我們的工作，喀拉／巴侖支海確實是個關(guān)鍵的地區(qū)。巴侖支海和喀拉海冬季海冰多，而且假如厚度也大的時候，那么亞洲大陸當(dāng)年的冬季和來年的春季，冷空氣活動很偏南、很強，我們國家寒潮就多；反過來，如果這個海域的海冰冬季少、厚度也小的話，那么當(dāng)年亞洲大陸冬天和第二年春天冷空氣活動就偏北，就比較弱，寒潮活動就少等等。這個統(tǒng)計結(jié)果說明，巴侖支海和喀拉海確實是影響我們中國氣候關(guān)鍵的一個區(qū)域。
這個統(tǒng)計結(jié)果是一個什么道理呢？在海洋環(huán)流當(dāng)中，右邊這個圖中的紅顏色部分很重要，叫北大西洋暖流。它從中低緯度把洋面上的暖的水團從南向北一直運動到我們可以看到的這兩個圖。靠左邊這支，它是繞過斯瓦爾巴德群島，在斯瓦爾巴德這一帶影響；右邊這一支，一直通到了喀拉／巴侖支海。而北大西洋暖流每年的變化是比較大的。我們再看左邊這個圖，可以看到涂了黑的這個群島，左邊是格林南，右邊是新地島。我們可以看到在斯瓦爾巴德群島，它的浮冰分布和它的西邊完全不一樣，在西邊這個浮冰可以一直伸展到很南的緯度，這是暖流影響的結(jié)果。
由于這個暖流影響比較大，就使得喀拉／巴侖支海的浮冰變化也很大，這就是為什么它會起這么大一個作用。由于北大西洋暖流造就了喀拉／巴侖支海，所以現(xiàn)在科學(xué)家在研究北極浮冰變化的時候，都把注意力集中在喀拉／巴侖支海上。
北大西洋暖流受到影響了，自然環(huán)境有沒有變化呢？有變化。我們可以看這個圖，靠中間的部分，大家看經(jīng)度，在0度到60度，這兒有一個紅顏色的地區(qū)，在斯瓦爾巴德群島的附近。這紅顏色表示比周圍同緯度溫度要高，由于北大西洋暖流作用，使得斯瓦爾巴德群島以及臨近的海域年平均氣溫比同緯度高出5到20攝氏度。
因此，它影響了這個地區(qū)的自然環(huán)境狀況，沒去過北極的人是想象不到的。這是北緯七十度，雖然已經(jīng)到了北極地區(qū)，但是我們還可以看到森林，這是在挪威本土的最北部，應(yīng)該翻譯為特隆索，挪威人叫它統(tǒng)索。這里可以看到森林，這是在南緯七十度沒有的現(xiàn)象。
再往高處走，到北緯七十八度朗伊爾的地方，夏天可以看到非常漂亮的雪絨花和綠色草地，這是別的地方看不到的。
在北緯七十八度，地質(zhì)學(xué)家還特別喜歡這兒的仙女木，過去地質(zhì)學(xué)家在研究地震巖劃分的時候有一個層老劃分不出來，最后由于發(fā)現(xiàn)了仙女木化石，才定了這個地質(zhì)年代。所以地質(zhì)學(xué)家非常愿意采集這個地方的地質(zhì)標(biāo)本。
在北緯七十八度，還能看到非常誘人的蘑菇，這個地方蘑菇非常多。這就說明北大西洋暖流改變了氣候，所以環(huán)境也完全不一樣了。
2.4、中國在南極科學(xué)考察當(dāng)中所取得的成就
南極是世界上采集隕石最佳的地區(qū)�，F(xiàn)在在地球上，除南極地區(qū)以外，到現(xiàn)在總共就撿到三千多塊隕石，可光我們中國在南極地區(qū)就已經(jīng)撿到九千八百三十四塊了，我們還不是世界第一，是世界第三。世界第一是日本，第二是美國，美國和我們國家差不多。
撿了這么多隕石有什么意思呢？研究地球以外星體的辦法很多，一種可以通過天文望遠(yuǎn)鏡來觀測，另外可以發(fā)射宇宙飛船去采集標(biāo)本回來，但這要花很多錢。因為南極這個地方?jīng)]有受到污染，撿到的隕石能反映星球在某歷史年代的原來狀況，這是省錢又辦好事的地方；另外還有一個特點，比如我們現(xiàn)在已經(jīng)撿到了月球背面的一塊隕石，這就是放飛船也到不了的，花很多錢也辦不了事情。
目前我們撿到這么多隕石，只分析了一百塊，因為它需要很多錢和動用很多科學(xué)家。其中我們有火星隕石兩塊、月球隕石一塊（世界上只有十塊）、灶神星隕石一塊、火星隕石一塊、太陽系以外的隕石兩塊，因此國家已經(jīng)可以分析太陽系以及太陽系以外的變化。采集隕石分析星體是有些手段的，我們撿到這么多隕石，而隕石里又保存了許多信息。目前中國采集的隕石可以研究月球、火星、灶神星、太陽系的星體的演化過程， ……（未完，全文共21206字，當(dāng)前僅顯示3814字，請閱讀下面提示信息。收藏《干部學(xué)習(xí)課件：極地變化與人類活動》）