海洋环境特征及海洋荒漠化(海洋荒漠化效应)

1. 海洋荒漠化效应

大气中的二氧化碳浓度增加，阻止地球热量的散失，使地球发生可感觉到的气温升高，这就是有名的“温室效应”。破坏大气层与地面间红外线辐射正常关系，吸收地球释放出来的红外线辐射，就像“温室”一样，促使地球气温升高的气体称为“温室气体”。二氧化碳是数量最多的温室气体，约占大气总容量的0.03%，许多其它痕量气体也会产生温室效应，其中有的温室效应比二氧化碳还强

　　它会带来以下列几种严重恶果：

　　1) 地球上的病虫害增加；

　　2) 海平面上升；

　　3) 气候反常，海洋风暴增多；

　　4) 土地干旱，沙漠化面积增大。

　　科学家预测：如果地球表面温度的升高按现在的速度继续发展，到2050年全球温度将上升2－4摄氏度，南北极地冰山将大幅度融化，导致海平面大大上升，一些岛屿国家和沿海城市将淹于水中，其中包括几个著名的国际大城市：纽约，上海，东京和悉尼。

　　现这几日里,新闻都有报道WTO对于温室效应的研究报告和呼吁。在平时的生活中，总觉得温室效应这词熟悉，但又那么遥远。除了觉得一年比一年热，没有别的影响了！可惜事实是，温室效应越来越危害到我们的地球。记得WTO的官员指出，对于温室效应最没有责任的第三世界国家，将首当其冲承受温室效应带来的危害。这是另我最为难过的一句话！非洲国家的土地上将不再有庄稼，干旱的地方更为干旱，潮湿的地方将有大规模的疫情......

　　虽然我们不是国家制度的话事人，对温室效应的发生也无能为力。但我想，只要我们能注意一点点小事吧，每个人都如此，是不是会有改善呢。为减少大气中过多的二氧化碳，一方面需要我们尽量节约用电（因为发电烧煤〕，少开汽车。另一方面保护好森林和海洋，比如不乱砍滥伐森林，不让海洋受到污染以保护浮游生物的生存。我们还可以通过植树造林，减少使用一次性方便木筷，节约纸张（造纸用木材〕，不践踏草坪等等行动来保护绿色植物，使它们多吸收二氧化碳来帮助减缓温室效应。但恐怕能做到的微乎其微.......

2. 海洋荒漠化效应形成原因

盐渍荒漠化的自然因素为1）干旱，蒸发量大于降水量，深居内陆，海洋水汽难以到达；

2）多大多风；

3）接近冬季风源地，地形起伏小，无高山阻挡；

4）植被少，土质疏松；

5）寒流流经减温减湿。人为因素为过度开垦、过度放牧、水资源不合理利用。

3. 海洋荒漠化的危害

大规模治理沙漠对人类是有利的！因为沙漠如果得到治理，会改变他的环境，让沙漠的土壤更加适合人类的使用。这样可以减少土地的浪费。当地球上的沙漠能够种上绿色植物的时候，地球可以在长时间内摆脱温室气体的影响，因为温室气体很多都是二氧化碳，从环保的理念上来讲，大规模治理沙漠肯定对人类是有利的。

4. 海洋荒漠化分布及影响

咸海不断萎缩的主要原因

位于中亚地区的咸海,曾是世界第四大内陆湖泊,咸海地区也曾是地球上最富饶地方之一,不过,由于在改造自然的过程中忽视了生态问题,咸海正经历着一场空前的危机。

咸海的水源主要靠阿姆河和锡尔河注入,上世纪五六十年代,两河上游地区的人们开展的大规模开荒造田运动使大量的河水被用于灌溉农田.由于缺乏科学的灌溉系统,水资源浪费现象极为严重,阿姆河和锡尔河已基本不能再为咸海输水,咸海面积因此迅速缩减,最终被分为北部的小咸海和南部的大咸海两个部分.随着海洋面积不断缩小,沙漠化和环境污染问题相继出现,生活在咸海附近的人们感受到了巨大的生存压力.

为了拯救咸海,世界银行出资8500万美元,准备在哈萨克斯坦境内的“小咸海”附近修建一座水坝,以便将锡尔河的水逐步引入“小咸海”干涸的湖底.拉贝克和他的邻居们希望,这一努力能让咸海重回到自己的村旁.

原因：①全球气候变暖，蒸发不断加强；②大量引用阿姆河、锡尔河的河水发展灌溉农业，使入湖水量减少。办法：①发展节水农业，合理使用水资源；②生态退耕；③跨流域调水等。

5. 海洋荒漠化效应对海洋生物资源的危害

由于海洋碳库效应，陆地生物的放射性碳含量和海洋生物的放射性碳含量是不一样的。全球各大洋的海洋碳库效应校正因子已经在数据库中建立并记录。大气、海洋和生物圈是浓度不同的放射性碳库。

大气中形成的放射性碳以二氧化碳的形式溶解于海洋中，并通过光合作用在同一时间被植物吸收，进入食物链。

这也是陆地生物在自身的系统中吸收碳14的方法。

海洋生物和以它们为食的生物通过碳14（以二氧化碳的形式）的交换过程吸收大气和海洋或任何水体中的碳14。

然而，表面混合层的碳14含量和深海的碳14含量是不一样的，因此，并不是所有的海洋生物都具有相同的放射性碳含量。

6. 海洋荒漠化效应名词解释

基本定义

指由大气污染物对太阳辐射的削弱作用而引起的地面冷却效应，有自然原因和人为原因。

前者如火山喷出大量尘埃和海水浪花飞溅将各种盐分带入大气中；后者如工业、交通运输和生活中燃烧化石燃料排放的烟尘。此外，农业生产和植被破坏等，产生许多灰尘由地面进入大气环境，使悬浮在大气中的颗粒物大大增加。

这些气溶胶粒子会吸收和反射太阳辐射，减少紫外线通过，使到达地面的太阳辐射大大减弱，导致地面温度降低。大气中气溶胶粒子增加，增多了凝结核，使云量、降水量、雾的频率增多，对地表亦起冷却作用。由于这种作用宛如阳伞遮挡太阳辐射而使地面温度降低，故取此名。

形成原因

火山活动对气候的影响表现为：火山喷发出来的火山灰，将上升至大气较稳定层面——平流层，滞留其中很长时间并随大气运动飘移至很远的地方；其所到之处就像“棉被”一样阻挡部分太阳辐射到达地面，科学界称其为“阳伞效应”。

因为火山爆发时把巨量的火山烟尘排放到了地球高层大气中，这种最终分布到全球的火山烟尘能把大量的阳光热量反射回太空，从而使地球气温降低。

例如1991年菲律宾皮奈图博火山大爆发，就曾使20世纪八九十年代强劲的全球变暖趋势得到暂时的遏制。火山烟尘这种使地球大气的降温作用好像是给地球撑了一把阳伞，因此得名“阳伞效应”。

由于人类活动造成的荒漠化和沙尘暴，以及工业生产和战争爆炸排放的烟尘粒子同样具有强烈的阳伞效应。

根据联合国政府间气候变化委员会的评估报告，包括人类活动在内造成的地球大气中的烟尘粒子等所产生的阳伞效应，其降温值相当于全球大气温室效应升温值的20%。换句话说，如果没有烟尘粒子的阳伞效应，人类活动造成的全球变暖幅度将更大。

正当大多数人为“温室效应”而忧虑的时候，一些人关注到一个与“温室效应”相反的事实人类的生产生活、战争、森林草原火灾、火山爆发等人文与自然的活动，向大气排入大量的烟尘，这些弥漫于大气中的烟尘能散射太阳辐射，削弱到达地面的太阳辐射，

这种作用犹如地球的一把“遮阳伞”，被称为阳伞效应。阳伞效应的产生使地面接受太阳辐射能减少，且阴、雾天气增多，影响城市交通等。

据联合国政府间气候变化委员会的评估报告，包括人类活动在内造成的地球大气中的烟尘粒子的阳伞效应，其降温值相当于全球温室效应升温值的20%。温室效应使全球变暖，而阳伞效应却使全球变冷，只不过变冷程度远不如变暖罢了。

气溶胶气候

“阳伞效应”体现了气溶胶气候效应的一个方面。整个大气是一个气溶胶系统，但直至六十年代，气溶胶的研究工作的焦点是其物理和化学特征的研究。七十年代，气溶胶的气候效应完全在理论上被提出来。

到目前为止，气溶胶气候效应估算取得了一定进展。研究表明，由人类活动产生的气溶胶对引起的硫酸盐气溶胶产生的直接辐射强迫为－0.3～－0.9W/m2，间接辐射强迫约为0～－1.6W/m2（IPCC，1994，1995）。

这种强迫相当于温室气体产生的强迫2.3W/m2（IPCC，1994）的三分之一，在这些情况下两者大小几乎相当。这意味着气溶胶可以在一定程度上减弱甚至抵消温室气体的温室效应。

气候的异常和极端变化给人类生活造成了巨大的损害,成为全球关注的焦点问题。但是，在世界绝大数地方的气候都在变暖的同时，我国和邻近国家如印度的气候却出现了特殊的变化。

如近几十年来，中国长江中下游一带的平均气温不是增高，而是略有下降，我国的夏季出现了越来越严重的南涝北旱的趋势，多少年来世界各地的科学家一直在寻求我国气候异常变化的原因。

来自国家自然科学基金委的大气物理学家罗云峰博士和其三位美国同事的工作对我国的气候变化提出了一个新的解释。他们的研究推测，人类活动排放的污染物碳黑气溶胶可能是我国和周边国家气候异常变化的因素之一，他们的研究结果发表在新一期出版的《科学》杂志上。

在正常的情况下，太阳光通过短波辐射穿过大气层给地球升温，同时地球在吸收太阳短波辐射的同时，自身又向外空发射红外长波辐射穿过大气层，因此，在无其它干扰的情况下，地-气系统之间就形成了一种能量的平衡。

地球的平均温度保持了相对的稳定，适宜于人类生存。但是，自工业革命以来，尤其是20世纪50年代以后，人类活动所排放的大量废气改变了大气层的成分，影响了地-气系统间的能量平衡，引起了气候的强制性变化。

当二氧化碳、甲烷和臭氧等气体堆集在大气层里时，这些气体会部分吸收地球向外空发射的红外长波辐射，让热量不能散发出去。就像一个塑料大棚盖在地球的表面，使地球表面温度升高，形成了所谓的“温室效应”。

因此，二氧化碳、甲烷等气体也被称为“温室气体”。与此同时，大气层中还在另外一种人类活动排放的物质――气溶胶，它是悬浮在空气中的小颗粒，主要由硫酸盐，硝酸盐，含碳颗粒，海盐和矿物尘埃构成，科学家认为它的作用与温室气体刚好相反。

大气层中气溶胶能反射太阳光，减少了射向地球的太阳短波辐射能量，就像在地球上树了一把阳伞，降低了地球表面的温度，因此，被称之为“阳伞效应”，气溶胶对气候有冷却作用，可局部抵消温室效应。

气溶胶对气候的影响与二氧化碳等温室气体不同。二氧化碳在大气层中的分布均匀，寿命长，昼夜作用一样，而气溶在大气中的寿命短，有很强的地域特色，时空分布很不均匀，且昼夜作用不一样。

因此，气溶胶对气候变化的影响远较温室气体复杂。但是，由于人们缺乏对气溶胶的观察数据，气溶胶对气候变化的具体影响一直是一个谜。在大气物理学家周秀骥院士，吕达仁研究员和李维亮研究员等的指导下，罗云峰在前人研究的基础上，首创了一种利用多年气象观测资料推算气溶胶数量的方法，并在国际上首次完整地分析了我国近30年来大气气溶胶的时空分布。

在此基础上，罗云峰应邀和美国国家航空航天局的三位科学家合作，利用美国先进的气候数值模式，模拟研究了气溶胶对气候的影响。他们的研究结果显示，大气中的气溶胶对气候有重要的影响，而在各种大气气溶胶中，有一类被称之为碳黑的气溶胶对气候的作用非常特殊。

它不是反射太阳光，而是吸收太阳光，使地面气温降低，但加热了周边的空气，影响了大气层的运动，导致降雨量和气候的非正常变化，他们的气候模式模拟研究结果与我国区域气候变化的实际情况相吻合。

他们得出的结论认为吸收性气溶胶能影响区域气候变化，由此推测近几十年中国夏季降雨量出现南方雨水增多，北方干旱化加重，可能与地区性碳黑气溶胶的增多有关。

他们的研究还推测印度碳黑气溶胶的增长也与印度北方日益严重的干旱有关。碳黑类气溶胶主要是生物质燃料，煤等不完全燃烧的产物，在中国和印度，因为室内生物质燃料和煤的低温燃烧，所以碳黑气溶胶比较多。

这一研究结果从新的角度提出了中国气候变化的可能原因，将人类活动与气候的强制性变化联系起来。

中国北方地区最近几年屡遭日益严重的沙尘暴袭击，人们普遍接受的观点是过度农耕，放牧和毁林是主要的因素。

中国政府正考虑在未来几十年里投资数千亿元人民币增加森林面积和绿化带，这当然是利国利民的好事。

但是，如果新的研究证实碳黑气溶胶的影响，那么采取相关措施减少这些人类活动产生的空气污染物的排放，也将有助于降低中国夏季南方洪水，北方干旱和沙尘暴频发的现状。

罗云峰说，这一研究结果仅仅是在不少假设条件下数值模拟研究得到的，如果更进一步的研究证实碳黑气溶胶对区域性气候变化的影响，那么的确有理由减少这类人类活动产生的空气污染物。

因为碳黑气溶胶不仅让气候变暖，也是一类对环境和人体健康有害的污染物。但由于国际上认为我国大气气溶胶中碳黑气溶胶到底占多少尚不清楚，他们所使用的气候数值模式本身也有许多不完善之处，因此，这一研究结果还需要有更多，更深入的研究来证实或认识碳黑气溶胶对气候和健康的复杂影响。

对空气污染导致气候强制性变化的新解释也将会对我国和国际间的环境政策产生影响。从二十世纪八十年代开始，全球气候变暖引起各国政府的关注，大家普遍认为二氧化碳等温室气体是罪魁祸首，因此产生了以减排二氧化碳为主的政府间《京都议定书》。

但是，美国至今拒签《京都议定书》，美国政府所积极寻求的就是要通过减少其它污染物来替代减排二氧化碳温室气体，因为这样它们所付出的经济代价更低，但由于中国碳黑类气溶胶的排放量较大，这将会使我国处于比较被动的局面。

罗云峰认为，事实上，我国对于碳黑气溶胶含量缺乏观测数据，对非二氧化碳温室气体对环境和气候的科学认识还远远不够，对涉及污染物对区域和全球影响的研究更弱，这几个重要领域的交叉，综合研究更谈不上，研究资源分散，研究基础条件落后。

为了加强我国在国际主流气候科学界的影响，争取在国际环境外交领域谈判的主动权，应该尽快加强我国对大气污染物，大气环境与气候变化和人体健康等领域的研究，为我国政府制定环境，气候政策提供充分的科学依据。

核冬天

世界上最严重的阳伞效应还应是大规模核战争造成的“核冬天”。因为核爆炸会把更巨量的沙土尘烟送进大气层，使地球大气变得“乌烟瘴气”。

大多数科学家都认为6500万年前地球上恐龙的突然灭绝，就是一个直径约10公里的小行星撞击地球，巨量烟尘造成“核冬天”的结果。

原理及影响

悬浮在大气中的气溶胶颗粒一方面将部分太阳入射辐射反射回宇宙空间，削弱了到达地面的太阳辐射能，增加行星反照率，是地面接收的太阳能减少；另一方面某些吸湿性的粒子有作为凝结核，促使周围水汽在它上面凝结，导致低云、雾的增多，改变云的光学特征和寿命，使云的反照率增加，同样具有减少入射辐射，使地面和底层大气的温度降低的作用。

“阳伞效应”在北半球表现的最为明显，其原因在于本地区较高的工业化程度和由此产生的空气污染。正当大多数人为“温室效应”而忧虑的时候，一些人关注到一个

阳伞效应

与“温室效应”相反的事实，人类的生产生活、战争、森林草原火灾、火山爆发等人文与自然的活动，向大气排入大量的烟尘，这些弥漫于大气中的烟尘能散射太阳辐射，削弱到达地面的太阳辐射，这种作用犹如地球的一把“遮阳伞”，被称为阳伞效应。

阳伞效应的产生使地面接受太阳辐射能减少，且阴、雾天气增多，影响城市交通等。世界上最严重的阳伞效应是大规模核战争造成的“核冬天”。因为核爆炸会把更大量的沙土尘埃送进大气层，使地球大气变得乌烟瘴气。

由于地面上得到的太阳热量剧减，使地球气温甚至降到零下，因而被称为“核冬天”（核冬天理论本身尚不成熟，处于研究阶段）。因而，在研究全球变化这样一个重大问题是必须考虑气溶胶的影响。

但可惜气溶胶的气候效应研究水平还很低，远远没有达到温室气体对气候影响研究的水平。气溶胶粒子对全球气候研究的作用，还是模糊不清的，也缺少全球范围的大气气溶胶监测资料。

加强对全球范围大气气溶胶的监测，并加强对其气候效应的研究，是气溶胶科学中的一个急迫的任务。