科技小论文——气候变化对人类活动的影响

气候变化对人类活动的影响

全球气候变化对人类的生存环境、工农业生产和人类健康等都产生了重大影响.

全球气候变化造成森林生态系统退化和海洋生态系统的改变, 气候变暖势必影响生态系统的结构、功能、生产力和边界. 据考证, 大气污染和酸雨使大面积森林被毁. 联邦德国1982年受灾森林面积达0. 57万km2,占总面积的8%, 1983年上升到34%, 1984年进一步扩大为50%. 受气候变化的影响, 我国森林面积也大量减少, 长江上游森林覆盖率从原先的50%减至目前的8%, 四川盆地森林覆盖率减至4%.

森林生态系统的退化和海洋生态系统的改变还会影响全球水资源的分布, 对生物多样性造成巨大危害.例如, 频繁暴雨和海平面上升对红树林沼泽系统和珊瑚礁的影响. IPCC推断, 若全球气温上升3-4 , 许多珊瑚礁系统将严重毁坏; 冻原和北方森林的扩展, 热带、亚热带和北方生态系统火灾将增加, 这些变化必将引起全球生物多样性的丧失.

同时，气候变化扰乱原有栖息地, 有利于外来种的入侵, 同时也使本地物种的分布生境发生迁移(表1),从而影响了全球生物多样性

表1 法国Brian ?onnais山区（1970-1992）植物分布区迁移情况

向南坡迁移（种数）未变（种数）向北坡迁移（种数）总种数

分布海拔上升78 7 74 159(50%)

分布海拔未变 1 57 0 58( 19%)

分布海拔下降36 3 60 99( 31%)

总种数115（36%）67( 21%) 134( 43%) 316 气候变暖对人类生活的水环境产生了巨大的影响, 如全球水资源分布改变、极端自然灾害频繁发生、海平面上升以及淡水资源短缺等. 全球降水分布已发生变化, 亚洲、拉丁美洲和北美洲大多地区变得更加潮湿,非洲和东南亚地区变得更加干旱. 气候模型预测未来雨水充足的地区(至少5cm/d)降水更多, 干旱地区( 3-13mm/d)降水更少, 从而导致旱区更旱、涝区更涝. 气候变暖更是加剧了旱灾的次数和程度, 尤其是干旱的非洲, 面临气候变暖, 许多地处干旱和半干旱地区的发展中国家异常脆弱. 1997年在马拉喀什举行第一届水资源论坛 发表公报指出: 人类正面临水资源危机. 国际水文地质学家协会主席米歇尔 奈特指出:世界地下水资源有一半正在受到污染, 缺水现象会影响到80个国家和全世界40%的人口. 国际水管理研究所在一项关于水资源日益紧缺的报告中指出, 21世纪初世界1/4以上的人口将生活在严重缺水的地区. 新近成立的专门研究世界供水情况的一个委员会预测, 到2025年出现缺水的大部分地方位于非洲和中东地区, 但是印度、中国的部分地区、秘鲁、英格兰和波兰也将会受到缺水的影响[ 14]. 虽然如此, 目前全球的淡水资源仍面临过度开采和大面积的污染, 有专家预测, 到本世纪末世界污染物排放量将增加16000-21000亿m3, 水资源将受到严重污染. 我国的水体污染也十分严重, 据统计, 1990年全国废水排放量达354亿,t 其中工业废水排放量为294亿,t 70%左右的废水未经处理直接排入江河湖海. 据1990年评价的94条河流城市段中, 70%受到不同程度的污染、10%受严重污染. 有专家认为, 在21世纪, 水资源危机将取代能源危机,成为人类所面临的最严重问题.

许多学者对全球性海平面变化的研究表明, 全球海平面正在以每年1. 0-2. 0mm的速度上升, 过去100年中, 全球海平面上升的最佳估算值为10-20cm之间, 我国海平面变化与世界总趋势基本一致.

农作物产量除了受技术、品种和虫害等因素影响外, 还受热量、水分等其他自然资源等气候因素的制约.全球气候变暖增加了自然灾害发生的频率、影响粮食产量变化的总趋势. 2007年12月巴厘岛会议期间,联合国粮农组织气候变化部门间工作组主席武尔夫 基尔曼指出: 气候变化正在威胁全球的粮食安全. 如何适应气候变化带来影响已经成为农业生产面临

的现实而紧迫的问题. 目前, 全球有8亿人营养不良, 未来30-40年食物消耗将翻倍. 研究表明, 从整体来看气候变暖将使全球农业产量能维持全球的生活, 但会明显加剧地区产量差异, 一般中高纬地区产量增加, 而在只能以一些耐高温作物为主的热带和亚热带, 产量将下降, 因此非洲和拉丁美洲农作物产量将随着CO2的加倍下降, 而且气候变暖导致蒸发量增加, 加快了土壤盐渍化与土地荒漠化的发展, 使耕地面积减少, 还加剧病虫害的流行和杂草蔓延, 增加全球最贫穷的热带和亚热带地区饥荒的危机.

随着气候变暖, 热量资源增加, 我国农业气候的热量资源有改善趋势, 北方复种指数将会提高约15%,多熟制将向北推移, 多熟制面积比重也会加大, 可增加播种面积0. 13亿公顷, 增产粮食578亿-825亿kg.中国应对气候变化国家方案 也指出, 中国是世界上农业气象灾害多发地区, 各类自然灾害连年不断,农业生产始终处于不稳定状态, 并且人均耕地资源占有少、农业经济不发达、适应能力也非常有限. 谢立勇等的研究表明: 由于温度增高, 积温增加, 使作物物候期提前、生长季延长, 冬季气温增高显著, 低温冷害减弱,作物种植制度发生变化, 作物产量提高; 但同时降水总量减少、降水变率加大、极端降水事件增多, 使径流量

变化加剧、土壤含水量降低、湿地退化、地下水位下降、水供需矛盾加剧以及生物多样性减少、病虫害加剧等负面的影响.

气候变化对农作物的生产造成的影响是复杂多变的, 但气候变化造成环境恶化以及水资源短缺将影响农作物的产量, 如果不采取适应性措施, 必将加剧全球的粮食危机.

可持续发展国际协会和多伦多大学环境研究协会的环境适应研究组对加拿大草原对气候变暖的响应进行的研究表明, 气温升高对草地生产力带来负面影响. Albert和Saskatchewan地区1986-1988年3、4、5月份平均温度高出正常年份2-4 , 但生长季节的降水量下降50%, 造成牧草产量大幅度下降, 损失近40亿美元. 通过模型预测, CO2加倍后加拿大草原的气温升高2-4 , 土壤湿度降低, 降水量随着区域的变化有增有减. 气温升高导致较长时期内蒸发量增加, 土壤湿度下降. 气温升高虽延长牧草生长季节, 但也为杂草、病虫害营造了更适宜的生存环境, 并降低了杀虫剂的功效, 产生了严重的负面影响. 姚玉璧等研究发现气候变化使黄河首曲地区草地生态逆向演替, 草场退化、沙化, 水土流失, 生物多样性减少, 生态功能弱化; 郭连云等研究发现气候变化使三江源区天然牧草返青期与黄枯期均提前, 且黄枯期的提前程度大于返青期; 覆盖度以1. 73%/年减小. 这些都表明全球气候变化给农牧业带来较大的负面影响.

在各种气象条件中, 气温对人类健康影响最为敏感. 随着全球气候变暖、环境变化以及极端气候的频繁出现, 疾病发生的频率与种类以及区域都有明显地变化, 在信息时代的今天, 人们与周围世界的联系日益紧密和复杂, 人类健康更多地被认为是生态、社会文化、经济和制度所决定的综合结果. 因此, 人类健康被看作是可以反映自然和社会经济环境状态的一项高水平的、重要的综合指标, 也是人类可持续发展追求的最高目标. 人类健康对环境的变化非常敏感, 任何自然和人文环境的改变, 都可能影响到人类健康, 甚至会给人类带来危机与灾难. 全球气候变化及其后果增强了人类对目前和未来健康的关注, 对全球健康管理的需求越来越强烈. 因此, 人类健康已经成为目前全球环境变化研究的重要内容之一, 人类健康对环境变化影响的脆弱性和适应性问题已经成为全球变化科学和人类卫生事业所要思考的重要工作, 并引起了众多科学家及国际组织的重视和研究.

研究指出, 随着全球气候变暖和平均海平面的升高, 气候变化对人类健康产生了多方面的影响, 且消极影响会大大超过其积极影响. 其影响有直接和间接两种, 且以间接影响为主直接影响主要包括日益增加的自然灾害(如热浪强度和持续时间的增加等)导致的疾病(如心脏和呼吸系统疾病)或死亡. 气温和死亡率之间存在一定的必然联系, 当气温超过一定的限度时, 死亡率显著增加.美国芝加哥气温在34-40 持续5d后, 死亡率较上年同时期增加

85%, 英国伦敦、中国、加拿大、埃及等国的研究也发现相同的规律. 另有研究表明, 气温与人的死亡率之间呈U型关系, 气温过冷或过热都将增加死亡率, 而最适合人类生存的温度范围是16-25 . 冬季增温增加了流感等病毒的滋生和传播几率,导致了比夏季更高的死亡率. 在诸多天气因素中, 高温是影响死亡率的主要因素, 湿度和风速为次要因素, 只有当温度超过热阈值时, 其他天气因素才会产生显著影响. 而诸如洪涝、干旱、飓风、热带气旋、台风和冰雪灾害等极端天气事件发生的频率和强度大大增加, 也严重地威胁着人类的生命与财产安全. 在南部非洲,受全球气候变化的影响, 莫桑比克、南非、津巴布韦和马拉维等国家近年来降水量不断创历史新高, 均爆发了不同程度的洪涝灾害, 马达加斯加和莫桑比克遭受的罕见热带旋风, 2005年佛罗里达的 卡特里娜 飓风,2007年英国爆发60a来最严重洪灾, 印度暴雨, 阿曼飓风引发洪灾, 澳洲洪水肆虐, 法国全境气候无常, 意大利夏季持续高温引发地区火灾等, 造成许多房屋毁坏, 上万人死亡, 数十万人无家可归. 此外, 我国的东南沿海和南方地区近几年来也频频遭受台风和洪涝灾害的袭击, 尤其是2008年春天发生在我国南方许多地区的冰雪灾害, 更是引起了全世界的关注.

间接影响则更为错综复杂, 气候变化引起的各种极端气候现象导致地球生态系统紊乱. 许多媒介疾病(如疟疾、登革热、黄热病以及一些病毒性脑炎)的媒介分布范围和季节扩展, 造成传染病和自然疫源性疾病的增加和流行区域的扩展. 据世界卫生组织报告, 气候变化是全球2. 4%的腹泻病例以及2%的疟疾病例发生的罪魁祸首. 气候变化引起疟疾和登革热等昆虫传播瘟疫空间分布的变化. 目前, 蚊子和疟疾寄生虫活动区域是热带和亚热带, 而CO2加倍后活动区会扩展到南北半球的高纬地区和高原. 疟疾发病率可能从目前的每年3亿增加到3. 5-3. 8亿, 仅在热带每年人口死亡率从200万增加到250万, 并且主要集中在发展中国家.

极端天气事件和灾害的发生破坏了原有的医疗体系以及水、食物和居住场所等生命必需品和生活基础设施, 也严重影响居民心理健康. 在波兰, 1997年的洪水灾害导致50人自杀. 气候变化引起的海平面上升对人类健康也有影响, 在迫使沿海低海拔区域居民迁移的同时还增加传染病的发病率. 在东南亚地区, 已发现海平面上升与疟疾的发病率增加相关. 同时, 海平面上升破坏粮食生产系统, 使农作物种植面积和产量减少, 增加饥饿人口的数量. 此外, 粮食缺乏还导致许多贫困农民营养不良.

气候变化导致臭氧层破坏、生物多样性降低、荒漠化和干旱增加、环境污染等一系列影响都将直接或间接对人类的健康产生影响.

造成气候变暖的主要原因是人类社会进步、科技迅速发展和生活水平的提高, 全球气候变化已严重影响人类生活质量, 威胁人类安全, 人类对全球变暖也有了更深的了解, 应对的

意识正逐步增强, 但我们仍需积极应对, 全球协作, 寻求行之有效的对策.