冰川与气候

作者：刘文旺；大兴区第三中学

据文献记载，在中国的春秋时期就有储存冬季冰块，在夏天用来消暑生活记录。在中国北京的通州城东有一个人称老冰窖的地方，就是为清皇宫用来储存冰块进行夏季消暑的。可见我国先民早就开始利用冰块调节生活环境温度了。

目前，地球升温成了地球人的一块心病，日益升高的环境温度，造成了众多的灾难。可是这一点并没有为众多的平民百姓有深刻的认识。尤其是随着科技的发展，全球性的人民生活水平的不断增加，各种古老的劳动都在向机械化转变。这就大大消耗了各种化石燃料，从而释放出大量的二氧化碳等温室气体，水道的栽种解决了众多然的吃饭问题，但也想大气中释放了大量的甲烷气体，甲烷气体的温室作用远大于二氧化碳的作用。地球的温度不断攀升。这应该引起我们足够的主意。

冰川提供了世界上众多河流的水源，养育了众多的生灵的同时，还在稳定的环境温度，防止地球温度过快增加中起到非常巨大的作用。没有冰雪地球会迅速升温！

小的时候家住在农村，家里盖房子室内很潮湿，父亲就让我烧炕暖屋子，我从河边捞出几大块冰放在锅中加火烧水，但在冰化水的过程中始终不见屋内温度的升高，但当锅内的冰消失后，屋内很快就升温暖和了起来。这是为什么哪？

我们分析如下：

把一块足够大的冰放在盛水的盆中。待稳定后侧其温度为零摄氏度。把这一冰水混合物的盆子放在室温的房中，我们发现冰在减少，但其温度仍是零摄氏度，这是冰在吸收水从环境中吸收的热量不断熔化，而阻止环境温度的上升。我们可以做一个实验，把这一冰水混合物的盆子放在低于零摄氏度的房中，我们发现冰在增加，但其温度仍是零摄氏度，这时在水结冰放出热量阻止温度的下降。若水盆中没有了冰则水盆中的温度就会很快下降；相反，把这一冰水混合物的盆子放在高于零摄氏度的房中，我们发现冰在减少，但其温度仍是零摄氏度，这时在冰逐渐熔化成水吸收热量阻止温度的升高。若水盆中没有了冰则水盆中的温度就会升高。地球上的冰川，也起到同样的作用。在母亲的情况下，地球两极、青藏高原、冰岛上的评传在逐渐缩减，它们吸收了大量的热能，阻止地球的温度的上升。想想看，若没有这些不断消减冰川的吸热作用，地球的温度会上升得更快。

地球的升温过程中，在人口密集的赤道、低纬度地区温度已明显升高，纬度越高越明显。地球的两极、高原地区有明显的变化。50年内，北极平均升温7摄氏度，南极西南部升温大约4摄氏度，青藏高原30年温度升高了1摄氏度。这在告诉我们地球上的冰雪在夏季通过空气的对流过程，吞噬着地球从太阳吸收的热量，防止地球快速增温。

在地球的两极`、青藏高原、格陵兰、冰岛及零散的高大山脉上都存在大量的冰川。这些冰川的在炎热的夏天吸收大量的热量，融化为水为河流提供水源的同时吸防止了温度的过快增加；在寒冷的冬天，大量的水汽在此冷凝为冰、雪放出大量的热量，防止了温度的过快降低，从而稳定了我们的环境温度。

现在地球上的冰川基本上都在减少而且有增加的趋势，仅格陵兰而言从1995年到2000年平均每年减少500亿吨，而从2004年到2008年每年减少2000亿吨。也就是说每年冬季积累的冰川少于夏季融化的冰川，这体现了地球的不断增温。我们知道，这些冰体的温度是很低的，就两极而言能达到零下70-80摄氏度。我们简单地认为这些冰体从零下30摄氏度升温到20摄氏度的河中的水，看一看能吸收多少热量。冰的比热容是2100焦/（千克。摄氏度）2000亿吨的冰从零下30摄氏度升温到零度需要吸收1.26×10¹⁹焦耳，并的熔化热是335000焦耳/千克，这些冰在从零摄氏度的冰变为零摄氏度的水需要吸收熔化潜热为6.76×10¹⁹焦耳，水的比热容是4200焦/（千克。摄氏度）2000亿吨的水从零摄氏度升温到20摄氏度的河水需要吸收1.686×10¹⁹焦耳的热量。这些水中还会有大量的变为水蒸气，如在中国的新疆，从冰山上熔化的水在沙漠中完全蒸发为水蒸气。我们假设有1/1000的水变为了水蒸气，水的汽化热是2260000焦耳/千克，这些水汽化时会吸收0.04526×10¹⁹焦耳，这些热量加起来是8.06526×10¹⁹焦耳。我们知道这些热量主要是从空气中得到的，即使是在河中从河床吸收热，这些热量也是间接地从空气中得到的。空气的质量大约是5.27×10¹⁸千克。空气的比热容是1005焦/（千克。摄氏度），这些热量可使空气温度降低0.01528摄氏度。这仅仅是格陵兰一处冰川的作用，

据美国得克萨斯大学研究人员在《自然科学》发表的一篇文章指出，从2002年4月到2009年1月南极东部地区冰山融化速度为每年50亿至1090亿吨，从2006年开始该融化速度迅速增加，整个南极地区大约每年融化1130亿至2670亿吨，其中1060亿至1580亿吨为西部地区融化的。为了简单我们容易每年2000亿吨计算，南极的冰山融化每年可使大气降温0.01528摄氏度，两者加的一起大约是0.03056摄氏度。我们简单解读一下这一结果：1、地球上的冰川很多较大规模的有北极冰山，南北美洲的科罗拉多山脉上的冰山，乞力马扎罗山冰川，中国青藏高原上的冰川，欧洲高山上的冰山等。我们没有相关的熔化数据，但这些地区的纬度较低温度更高，融化速度应该更大。如我们过青藏高原的冰川融化增温速度全球最大，他的融化提供了中国境内的长江、黄河及境外的印度河、中南半岛的湄公河等的河水其对大气的降温作用应比上述数值还要大。我们假设上述数值是一个平均值，按南美、北美、非洲、欧洲、亚洲、南极、北极则累加起来这些冰体的融化可阻止地球大气升温0.09168摄氏度。也就是说，全球的冰体的融化，可阻止地球升温约0.1摄氏度，这是一个很大的数值，要知道在过去的100年历地球才升温074摄氏度。那么。假设冰体融化速度不变的情况下，在过三、四十年地球的温度将上升三、四摄氏度，这是一个可怕的数字。在欧洲曾经因上升三、四摄氏度就死亡了上万人。而且这还是一个平均的数值。个别地区将上升更高的温度。在过去的一个世纪里地球温度才上升了0.6摄氏度。德国柏林波斯坦研究所比尔·哈尔博士预言：“地球升温2摄氏度，许多小岛将消失，一年中北冰洋将有数月的冰雪消融期，珊瑚礁大面积死亡，上亿人面临干旱和饥荒，十几亿人将感染疟疾等传染病------”；2、我再看一看这一增温的趋势，更是可怕！由美国和德国合作的重力计划研究组对此进行了研究，并由美国奥斯汀得克萨斯大学的陈建力为第一作者给出了研究结果：格林兰的冰盖自2004年以来正以每年240立方公里的速度消融，较之1997年至2003年的每年90立方公里的消融速度增加了3倍，现在，格陵兰的冰雪消融阻止地球升温的数值是每年约0.01528摄氏度，从1997年到2004年共7年，平均算来7年前这一数值应该是每年0.0051摄氏度，这一期间，每年增加0.00145摄氏度，就全球范围计算每年应增加0.00873摄氏度。这样算来从2004年起每年因冰川的融化阻止地球升温的数值就大于0.09168。摄氏度也就是说，如果地球上没有了冰川，地球的升温速度是很可怕的；3、我们知道，地球吸收太阳能的能力与其下垫面的性质有关。冰川的反照率在60%至90%之间是裸露的岩石、土壤的二至三倍，因此，如地球上没有了冰川，地球反射太阳能的能力就会明显减弱，地气吸收太阳能的总量就会增加，这样，一方面，阻止地球升温的能力降低，另一方面，地球吸收能量的能力又同时增加，这样，地球增温的速度就又会远大于现有的理论推测，而且这是一个恶性循环，升温冰雪减少而此又促进进一步的升温；4、我们前面分析了冰雪的降温作用，地球的冰雪是夏季消融冬季积累，我们上面的计算式两者的差值。总体上阻止地球的升温，这一过程主要发生在夏季。其实，地球上的冰雪还有另一个作用，在冬季是冰雪的积累时期，这时有水蒸气变为冰雪会向大气放出巨大的能量而提高大气的温度，从而有效地调节着地球的温度，使一年四季的温度差不是很大。

可见地球上的冰川在影响地球的温度方面起到了多大的作用。但是地球上的冰川在不断地减少。两极地区，冰岛等不断产生大量的冰山而不断减少、科学家推测秘鲁的库里卡里斯冰川可能在5年内消失、非洲冰河中的冰川在一个多世纪后将有过半数的冰川消失、墨西哥冰川学家认为墨西哥冰川只能维持20-30年、2009年。玻利维亚的恰卡塔雅冰川一度消失、非洲肯尼亚冰川将在未来的20-30年内消失、西班牙比利牛斯冰川从1894年到2000年萎缩了85%、中国西藏地区的冰川正以每年7%的速度消失、非洲乞力马扎罗山冰川从1912到2007年萎缩了85%，且正在加速消融。

地球是一个充满水和冰雪的星球，正像我们前面提到的水盆。我们可以想象一下，如果有一天地球上没有了冰川的存在，就像水盆中没有了冰，这样温室气体的累积热能的作用就会使地球的温度迅速增加。这一增加的速度是以比现有的估计快得多的方式进行的。在地质时期，存在两极地区都很温暖的时期。这就是当地球两极的冰完全消融后，造成地球温度迅速攀升的结果。

     全球变暖会带来地球的灾难：

1、从生态的角度上看，全球变暖首先会给农业生产造成伤害。科学家统计发现温度的升高，光照的增强会使玉米等农作物的光合作用减弱，产量降低。只会威胁到人们的生存，看的到的害处就是物价上涨。全球变暖会造成一些物种的灭绝。近年来观察发现，由于全球变暖，北极温度上升明显，造成海冰减少在这里捕食的北极熊缺少食物而数量快速减少，这些动物已经开始走进人类的居住区寻找食物。海水温度的上升，造成珊瑚白化现象增加。我们知道珊瑚是海洋环境中众多物种的聚集地。我们经常在电视中见到漂亮的小丑鱼在珊瑚中穿梭往来，自由自在地生活着。这里存在一个由生产者、各级消费者、分解者构成的完整的食物链。珊瑚的白化、分解会破坏这里的生态系统。使得不少鱼类失去生存的家园。

2012年北美遭遇干旱，80%的农业用地都受到了低降雪量和高温的侵害，因而影响到了玉米、大豆等农作物及乳制品和肉类的产量。根据美国农业部的报告，美国食品价格平均有了2.5%-3.5%的上涨。

大气中二氧化碳数量的增加，造成海水酸化，浮游生物种类和数量减少。由于浮游植物是海洋生态系统的生产者，所以，海洋食物链中生产者生产量的减少，造成了整个生态系统的灾难。现阶段，海洋中的鱼类的数量急剧减小，在世界范围内众多的近海几乎无鱼可捕。一些有壳类生物的外壳非酸化的海水腐蚀，几乎成为海洋中的裸奔者。

全球温度的升高，会是极端天气的数量增加。世界气象组织指出，2007年1月份和4月份的全球地表气温分别比历史同期平均值高出1.89℃和1.37℃，都超过了1998年的最高水平，为1880年有记录以来的同期最高值。2006年，中国年平均气温较常年偏高1.1℃，为1951年以来最暖的一年；2013年1～7月份，我国平均气温比常年同期偏高1.4℃，为1951年以来历史最高值，也是1997年以来的连续第11个偏高年。我国冬季气温也明显偏高，自1986年以来已连续出现21个暖冬；2013年2月5日北京的最高气温达16.0℃，创下1840年有气象资料以来历史同期最高纪录；2月6日南京最高气温达到23.9℃，也为百年来同期气温历史最高值。全球变暖造成的极端天气使人触目惊心：2013年7月初,美国多地连续数日最高气温超46℃,最热的加州“死亡谷”地区气温高达53.3℃。地表温度搞得更是惊人。

2013年7月13日,两名英国地方自卫队成员在参加英国空军特种部队选拔时,因天气炎热、训练强度过大而死亡。

2013年8月5日至11日,日本局部地区出现40℃以上高温,有9815人中暑入院,其中17人死亡。

同一时期,欧洲大部地区也在不断刷新当地最高气温。然而,7月28日晚,德国汉诺威却忽降冰雹,且体积硕大,直径均在5厘米左右,最大的直径达到8厘米,很多人被冰雹砸伤。这次灾害给汉诺威造成了数百万欧元的损失。

随后而至的洪灾和高温天气,又让德国的蚊子泛滥成灾,部分地区“蚊子甚至遮蔽了天空,看起来好像阴天一样。”

2013年8月,俄罗斯远东地区的大雨也带来了其历史上规模最大的洪水,洪水迫使超过1万人逃离家园,并淹没了大片农田和许多道路。阿穆尔州、哈巴罗夫斯克和犹太自治州有140处居民点被淹没,农作物受损面积为62.74万公顷,约占地区总种植面积的40%。

极端天气肆虐,中国也未能幸免。

7月以来,我国南方区域平均最高气温38.6℃,比常年同期偏高2.4℃,区域平均高温日数为10.2天,比常年同期偏多4.8天。四川、重庆、湖南、江西、福建、浙江、上海、江苏等省份,共有300个气象观测站出现了日最高气温。

在上海,2013年夏天的连续高温让中暑患者明显增加,非职业性中暑死亡患者已有10余人,其中室内中暑患者占三成以上。而浙江的连日高温,也造成多人中暑身亡。

特别是近几年的厄尔尼诺现象、拉尼娜现象等极端天气的交替出现，这也造成了美国、俄罗斯、特别是澳大利亚的破记录森林大火。

就在中国南方地区遭受大范围极端高温侵袭的同时,东北的嫩江、松花江干流却发生了自1998年以来的最大洪水。

受嫩江洪水与松花江洪水的共同影响,黑龙江省肇源县各堤段累计出现险情200余次。在嫩江洪峰通过的杜尔伯特蒙古族自治县,由于境内连环湖水位持续高位,加重当地内涝,该县受灾人口达6.47万人。

在2000年后，各地的高温记录经常被打破。

2003年8月11日，瑞士格罗诺镇录得摄氏41.5度，破139年来的记录。同年，8月10日，英国伦敦的温度达到摄氏38.1，破了1990年的记录。同期，巴黎南部晚上测得最低温度为摄氏25.5度，破了1873年以来的记录。8月7日夜间，德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天，台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录，而中国浙江省更快速地屡破高温记录，67个气象站中40个都刷新记录。

2004年7月，广州的罕见高温打破了53年来的记录。

2005年7月，美国有两百个城市都创下历史性高温记录。

2006年8月16日，中国重庆最高气温高达43度。台湾宜兰在2006年7月8日温度高达38.8度，破了1997年的记录。

2006年11月11日，是香港整个11月最热的一天，最高气温高达29.2度，比1961年至1990年的平均最高温26.1度还要高。

2007年8月16日，日本埼玉县熊谷市温度高达40.9度，破了1933年日本山形市的记录。

严重的干旱，给农业生产带来了灾难。是一些靠天上降雨进行农耕的地区颗粒无收。这一点在近几年的非洲、叙利亚尤其明显，为了找到水，井已经达到了数百米深。原有的一些鱼塘、水库也已见了底，生活用水严重短缺。

     全球变暖会造成冰川的减少，这种现象持续下去会造成世界范围的灾后果。我们知道，青藏高原上的冰川的融化造就了这里的主要的河流——长江、黄河、湄公河、印度河等，这些河水曾是中国和印度两大文明古国的发祥地，这里的河水养育着近一半的世界人口。假如若干年后喜马拉雅山区的冰川消失，数十亿人的生存就会受到威胁。到那时饥荒、战乱就会接踵而来。这是何等的灾难呀！

澳洲本来就是地球上最干燥的大陆，全球均温虽然只上升了不到1度。这里却因此失去了大量陆上水源。澳洲目前正遭遇一千年来最严重的干旱。全球变暖并不仅仅意味着全球均温的上升，还将彻底改变地球的自然机制。

干旱与洪灾齐飞，寒冷共炎热一色！

我国的青藏高原上的冻土层很薄，它上面的草垫是一个极弱的生态系统，只要全球变暖造成洪水或干旱的出现，就会被破坏，一旦破坏就很难恢复。

完全一样地，6000年前美国大半个西部都属于美洲沙漠，地球轨道的微小变化让夏季阳光稍微有所减弱，整个美国西部却因此出现了大幅转变。沙漠被薄薄的表层土覆盖，使这里出现了绿色的植被。但是，干沙只隐藏到了地表几公分以下，只要气温升高1或2度，地表就会失去水分。一旦出现风沙，这薄薄的一层泥土就可能消失。是这里重归荒凉。上世纪30年代已经领略到了这里大地的脆弱。想象一下20倍强度的连续沙尘暴这将重创美国西部大半地区。气候仅升高1度，就可能让这片畜牧之乡重新变成炙热干枯的无情荒漠。

2、疾病传染率增加

温度的升高，雨水的泛滥为寄生虫的繁殖创造了条件。各种病毒、细菌会出现泛滥性的滋生。如本来东面与冻土中的细菌、病毒可能会随冻土的开化而传播开来。例如随着气温持续升高，昆虫也会迁移到更加温暖的地带，一些疾病也因此会随之而来。比如，在美国的缅因州，莱姆病的发病就增加了七倍，在佛蒙特州增加了十二倍。气候改变还对人畜共同传染病、动物到人感染源的传播有影响。大量的研究表明，有很多潜在的疾病会爆发，其中包括动物粪便对人类饮用水的污染。

近几年，没到春季与秋季就会出现禽流感现象，现在还只限于与禽类的直接接触产生传播。但是，随着全球温度的升高，病毒变异率增加，很难说不产生在人与人之间的传播的变异病毒的出现。这样的灾难是不可想象的，更是不可接受的！

朋友，在看完这篇文章后，当你再看到河中的滚滚流水时，是否想到它在由冰雪变为流水的过程中有效地调节了我们地球的温度？现在还有未融化尽的冰雪，它可以在提供河流的水源的同时高效地调节地球的温度。没有了冰雪地球温度会出现一个转折点。届时全球的温度会迅速增加。

我们为各种灾难的降临做好准备了吗？

珍惜地球、减少碳排量吧！

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