陈景冬　《大众科学·科学研究与实践》 2007年第10期

　　摘要]地球上的热量平衡问题是目前人类关注的重要问题之一，地球上的热量变化不仅影响到气温的变化同时还影响到生态环境以及人类的生存和发展。从对热量平衡的认识及失去平衡的后果进行阐述。
　　[关键词]地球 热量平衡 温室效应 地球变暖
　　中图分类号：P3 文献标识码：A 文章编号：1002－6908（2007）0520001－01
　　
　　地面、大气的长波辐射能，其全部的输入量和全部的输出量之差，称作净辐射。从整个地球来看，每年的净辐射值为零，即热量处于平衡的状态，如果辐射能量的输入大于输出量，地球热量增加，气温增高，积累起来后果将是严重的。它会改变地球上各个圈层，特别是具有生命的生物圈层的现状。反之，如果辐射能量输出大于输入量，地球热量减少，气温降低，也会严重影响地球各个圈层的变化，使许多生物将不复存在因此，关注地球上的热量平是十分必要的。无论是从太阳的短波辐射状况，从地面的热量状况以及大气的热量状况来看 还是把地面和大气作为一个整体来看全球的热量均达到收支平衡但有些地方的热量输入与输出有时不平衡的。根据观测证明大致以纬度35度为界。纬度低于35度的地区热量收入大于支出，热量盈余，气温高；纬度高于35度的地区热量收入小于支出，热量亏损，气温低。但是。实际情况，由于大气运动和洋流的调节，使高低纬度地区多年的评价均气温也大致保持了恒定。
　　近年来气温一年高过一年，热浪一浪高过一浪，地球简直热“疯”了。据有关资料报道：1988年6月下旬，美国东海岸各城市如同烤炉，令人窒息，中西部地方更是骄阳似火，酷暑难当，像这样的天气在历史上极其罕见。1988年7月，我国的“四大火炉”：南京、武汉、南昌、重庆等地曾有数百人因中暑而死亡。以后出现的高温，更令人难以置信。根据英国伦敦气象台的记录，1990年是该台自1850年有记录以来，全球平均气温最高的一年，比1951～1980年的平均气温高0.39℃。中外科学家经过长期的研究分析，认识到大气有类似玻璃温室的温室效应，其作用的加剧是全球变暖的主要原因。
　　在自然界中，任何物体都具有一定的温度，都会发出波长在2000纳米以上的长波辐射而散失热量，物体温度越高，辐射波长越短，散失的热量越多。太阳向大地辐射热量的主体是短波辐射，且大部分是可见光。大部分太阳短波辐射可以顺利通过大气层到达地面，使地球表面温度升高。与此同时，大气能强烈地吸收地面放出的长波辐射，仅散失少量热辐射到宇宙空间。地面温度越高，辐射的波长越短，穿过大气的能力越强，散失的能量则越多。由于大气吸收热量多，散失少，使地球气温升高。随着地球气温的升高，地面的长波辐射穿越大气的能力增强，散失到宇宙空间去的热量也随之增多。最终，地球接受到的太阳辐射热量和地球散失的长波辐射热量会达到平衡，形成地球上的平衡温度。目前地球的年平均气温为摄氏15度。
　　我们之所以说温室效应加剧全球变暖，是因为人为的发展与开发，温室气体大量增多，地球的长波辐射被它们大量吸收，即地球赖以散失辐射热量的大气天窗被关闭，热量只进不出，地球必然会变暖。由于工业的发展，交通运输的改观，使世界上石油、煤、天然气等化石燃料大量被使用，并且其消耗量有逐年增长的趋势，这些燃料在燃烧时放出大量二氧化碳，使得二氧化碳在大气中的含量越来越高，到2000年，可能增加到380ppm（注：380ppm，即一百万单位空气中，含有380单位二氧化碳）。据统计，1950～1985年世界煤、石油、天然气等矿物燃料的开采与使用量较过去一百年增加了两倍，产生的二氧化碳增加了25％，据估计，1985～2050年二氧化碳的排放量将翻一番，地球气温将随之升高1.5～4.5℃，这将超过过去整整一万年气候变化的速度和幅度。同时，甲烷、氯氟烃、一氧化氮等其它温室气体在工业和科技日益发展的今天也大量地被排放到空气中，加剧了温室效应。
　　温室效应加剧，地球持续不断地变暖，将对人类的生存产生严重的影响。它将使极地冰雪融化，海水热膨胀，海平面上升。南极洲陆地面积约1400万平方公里，相当于我国领土面积的1.45倍，这块大陆终年被冰雪覆盖，如同一位怕羞的少女，始终遮盖着一层神秘的面纱，直到19世纪初才被人发现。至于它对人类生存的重要意义，则是在近三四十年以来，随着科学的不断进步，才逐渐为人们所认识。南极洲98％为冰所覆盖，平均厚度为2700米左右，有些地方接近5000米，冰盖总体积达2450万立方公里，南极洲的冰储存了世界淡水的70％，如果这些冰全部融化，全世界海平面将上升60米，整个人类将面临可怕的灭顶之灾。如果温室气体的排放量维持现状，那么到2025年，地球表面的平均气温将升高1℃，到下世纪末可能导致海平面上升60厘米至100厘米左右，随着海平面的上升，世界上大片陆地将成为水底世界，若以海平面升高2米计，有悠久历史的东京、天津等大城市将毁于一旦；由12000个珊瑚岛组成的马尔代夫共和国将全部葬身海底；太平洋、印度洋和加勒比海的一些岛国也将淹没在茫茫大海之中。

　　地球变暖，温室效应还会使部分地区在遭受严重水灾的同时，又出现高热干旱，使农作物大面积受灾减产，甚至颗粒无收，使森林、草场退化，物种濒临灭绝。温室效应还加剧飓风的形成。因此大洋海水温度升高时就预示将有更大的风暴到来。澳大利亚科学家研制出的一个电脑气候模型表明，空气中二氧化碳含量增加也会导致气温上升，使飓风加剧，次数增加。
　　温室效应和气候异常对发展中国家的危害更甚。1992年受美国环境保护局的委托，由25个国家的科学家参加，首次全面考察气候变化对全球农业的影响。研究结果表明，中纬度和高纬度地区，目前温度较低，影响了农作物的生长，随着全球变暖，将有助于农作物的生长；靠近赤道地区，其环境条件已接近许多农作物的耐温极限，温度上升只能给这些地区的农作物造成更严重的不利条件。发达国家聚居在温带地区，许多发展中国家则处在靠近赤道的热带地区，这决定了由地球变暖造成的农作物产量下降和食品价格的提高，将导致发展中国家挨饿人数急剧上升。预计到2060年，挨饿人数将增长10～50％，非洲国家受到的饥饿威胁最大。
　　
　　参考文献：
　　[1]王旭，王树声，主编《高中地理学习方法技巧与范例》高等教育出版社，1989
　　[2]沙润，主编《地球科学精要》，高等教育出版社 2003
　　[3]人民教育出版社地理社会室，编著，《教师教学用书地理》