大气环境的变迁

自地球形成以来,大气环境一直处于变化之中。地球气候变化的基本特点是冷暖交替和干湿交替出现,各周期时间为10⁰～10⁸年,这种规律称为气候变迁。目前世界科学界公认地质时代气候变迁有3个大冰期,相应的有2个间冰期,时间尺度为10⁷～10⁸年。大冰期时气候寒冷,间冰期时气候温暖。间冰期持续时间比冰期长得多。在整个地质时代,多半时间是气候温和期。

在太古宙的晚期,地球上就出现了寒冷的气候,开始发育冰川。在元古宙,有过多次冷暖的交替波动。到新元古代的震旦纪,全球发育了第一次规模较大的冰川活动,称为第一次大冰期,当时我国南方地区发育了冰川。此后,地球经历了长达3.3亿年的温暖时期。在晚古生代(石炭纪至二叠纪),地球又进入第二次大冰期,这次以南半球发育大量冰川为特征。在整个中生代,全球的气候都比较温暖,有的地区显得干燥。全球性的第三次大冰期发生在第四纪,我们现在就处于这次大冰期后的间冰期中。

导致气候变化的因素是多样的,包括太阳辐射的变化、地球轨道要素的改变、太阳活动、地形变化、大气环流等。事实上,气候变化往往是诸多因子共同作用的结果。未来气候变化可能有两种趋势。其一是由于化石燃料的使用,使大量CO₂进入空气中,产生温室效应,使地表增温。到21世纪中叶气温将明显升高,届时极地冰川融化,将带来一系列的环境问题。其二是现在气候正逐渐变冷,来自CO₂的影响可能使气候变冷的趋势减弱,但不能阻止目前正在形成中的冰期。

非洲第一高峰乞力马扎罗山(海拔5896m)山顶积雪融化、冰川正消失,在过去的80年内冰川已经萎缩了80%以上。有环境专家指出,乞力马扎罗山顶冰雪可能将在10年内彻底融化消失,届时奇观将与人类告别(图6-11)。

图6-11 正在消失的非洲乞力马扎罗冰川