科技发展对环境的利与弊
什么是气候变化？
气候变化是大气条件长期变化的反映。气候变化主要代表大气在各种时间长度上的冷暖或干湿变化。冷暖或干湿交替，形成不同的变化周期。但这些变化的周期并不严格，一个周期内的前后阶段往往是不对称的，不同周期的长短可以相差很大。气候变化是如此复杂的准周期性变化。
气候变化有很多不同的周期，气候变化的周期越长，变化的幅度越大。现代数据可以区分若干年的气候变化，是研究气候变率的基础数据。历史气候史料可以反映几十年到几百年的气候变化，是现代气候变化的重要背景。地质资料可以反映数万年的气候变化，给出这一时期气候变化的大致趋势。地质资料和历史资料虽然是古代资料，但它们反映的气候变化周期对现代气候变化有制约作用。
世界上的任何事物，要知道它的未来，必须先了解它的过去，气候也是如此。在一个长时期内研究气候变化是非常有意义的。长期气候是短期气候状态的背景和分析基础。不知道过去的气候变化，就搞不清现在气候的来龙去脉，也就无法了解和评价现在的气候，预测未来的气候。
目前我们更关心的是近百年来的气候变化。近百年来的气候变化已经可以用气象观测数据来表达了。过去一个世纪全球气候变化最突出的特征是气温显著变暖。几乎所有的气温观测记录都表明，从19世纪末到90年代，全球平均气温上升了0.6℃左右，增温率为0.5℃/100年。气候变暖导致世界上许多冰川融化甚至消失，全球平均冰川物质平衡为负；在过去的一个世纪里，全球海平面也平均上升了15cm，其中一半估计是海水热膨胀造成的，另一半是冰雪融化造成的。70年代以来的卫星观测表明，自1987年以来，北半球春夏积雪面积减少了10%。这些间接证据也表明，20世纪气候正在变暖。总的来说，各地的降水总体是波动的。20世纪30-40年代为最暖时期，之后有所下降，80年代上升到第二高温时期。
中国最近一百年的气温变化与世界平均情况基本相似。20世纪30-50年代气温相对较高，之后略有下降，80年代上升到新的高值。根据中国气象局最近的统计，从20世纪50年代到80年代，中国北方气温上升明显，而长江流域和西南省份气温下降。升温幅度最大的省份依次为黑龙江(0.7℃)、内蒙古(0.83℃)、北京(0.88℃)、河北(0.84℃)、吉林(0.65℃)、辽宁(0.64℃)、山西(0.65℃)等省(市)。四川(-0.92℃)、湖北(-1.09℃)降温幅度最大。所以近百年来，中国的气温变化北方明显，南方不明显，甚至有些地方变冷。
人类活动和气候变化
人类活动是全球气候系统的重要成员之一，也是气候变化的重要影响因素。自20世纪70年代以来，人类活动对气候变化的影响及其相互关系一直是研究的热点。由于最近百年来全球变暖的趋势，同时科学家们注意到人类排放到大气中的微量气体浓度明显增加，因此它们之间是否存在因果联系是全世界科学家、公众和政策制定者关注的问题。
人类出现在地球上后的数万年发展中，大部分时间都是被动适应生活环境和相应的气候条件。在此期间，人类对环境和气候的影响还不够，气候在其基本因素的作用下仍在变化。然而，在世界工业革命后的200年里，地球上人口急剧增加，科技发展和生产规模迅速扩大，人类对环境的破坏和对气候的影响越来越严重，地球表面和大气的自然状态遭到破坏。由于砍伐森林和燃烧化石燃料，大气中的二氧化碳浓度迅速增加，加剧了温室效应。自20世纪60年代以来，含氯氟烃等微量气体的增加加速了这一过程。同时，由于过度放牧，原始森林和自然植被的破坏改变了地表的物理状况，城市的扩张造成了热岛效应、空气污染，平流层臭氧的破坏扩大了南极臭氧洞。这些都直接或间接地改变了气候系统。目前，这种由人类活动引起的气候变化已经达到了几十年到一百年气候变化中由自然因素引起的气候变化的水平。因此，如果不加以适当的规划和控制，人类活动对气候的影响将日益加剧，不仅会破坏人类赖以生存的生存环境，还会危及社会的可持续发展。
人类活动对气候环境的很多影响可以延迟几十年甚至上百年，而且很难长期恢复。如何评价人类活动对气候和环境的影响，如何采取有效措施，趋利避害，从而改善人类的生存环境和气候，保证社会的可持续发展，已成为摆在人们面前的重大问题，也是摆在各国政府面前亟待解决的问题。中国地处世界气候脆弱带，全球变暖势必对中国经济社会发展产生巨大影响。
人类活动对气候变化的影响
人类活动对气候变化的影响不仅直接影响气候的冷暖和干燥，而且对生态环境、经济贸易乃至国际政治关系产生广泛影响。同时，环境和经济的变化也会反过来影响气候变化。可以说，当前的全球气候变化是人类迄今为止遇到的最复杂的地球系统科学问题之一。世界气象组织主持制定的《世界气候影响计划》提出了气候对人类影响的十个研究方向:1。人体健康和工作能力；2.住房建设和新住宅区；3.各种农业；4.水资源开发和管理；5.林业资源；6.渔业和海洋资源；7.能源生产和消费；8.商业活动；9.交通运输；10.各种公共服务。其中，气候变化对海平面波动、农业和粮食供应、环境污染、生态系统变化、淡水资源和人类健康的影响最受关注。
人类活动导致的温室效应加剧是当前最重要的全球性环境问题之一。在寒冷地区的农业生产中，为了使蔬菜等作物在寒冷气候下正常生长，往往建造玻璃(或透明塑料)房，在里面种植作物。利用玻璃可以让太阳的短波辐射通过的原理，可以让室内温度在白天保持足够的温暖。利用室内地面的长波辐射在夜间通过玻璃返回地面的原理，在夜间保持室内温度温暖。人们称这种玻璃房子为温室。大气中的一些微量气体，如水蒸气、二氧化碳、一氧化二氮、甲烷等。，可以起到类似玻璃的作用，即大气中的这些微量气体可以使太阳短波辐射的某些波段穿透到达地面，从而使近地层变暖；还能使地面辐射的长波辐射返回地表，从而继续维持地面的温度。人们把大气中微量气体的这种效应称为大气中的温室效应，具有这种温室效应的微量气体称为“温室气体”。据研究，如果大气中没有温室气体，地表平均温度将比现在低33℃。因此，这些温室气体的存在对于形成今天地表适合生物生存的温度非常重要。
自工业革命(1750)以来，由于煤炭、石油、天然气等化石燃料的使用以及森林砍伐和草原破坏的加速，大气中二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等温室气体的浓度分别增加了30%、145%和15% (1999)。很多温室气体可以在大气中存在很长时间(比如二氧化碳和甲烷可以存在几十年到几百年)，具有变暖效应。因此，它们将长期有效。
近百年全球变暖的证据，除了温度，还表现在很多方面。近几十年的观测记录表明，从地表到对流层中下部都有变暖的特征，陆地土壤温度和海面温度也在变暖。此外，探测数据还显示，对流层上部和平流层下部正在变冷。此外，全球大部分陆地地区的日最低气温都在明显变暖，因此日较差明显减小。近百年来，全球海平面平均上升20 ~ 30厘米；全球中高纬度冰雪融化，冰川范围向高纬度收缩，尤其是北美和欧亚大陆北部，高山雪线也明显收缩。
气候变化与经济和社会发展密切相关。全球变暖对农业生产造成了巨大的危害。在一些农业生产脆弱的地区，虫害和干旱的增加可能会造成粮食减产，从而改变粮食贸易的格局。此外，全球变暖对自然地球生态系统的影响也非常明显，由此带来的社会经济后果将非常严重，尤其是对生态脆弱地区。这些地区的社会经济发展严格依赖于自然生态系统，生态系统的变化会对食物、燃料、药物和建筑材料产生影响，危及人类的生存。
全球变暖对水循环的影响在脆弱的干旱和半干旱地区更加明显。例如，在过去的50年里，中国的干旱和半干旱地区明显干涸，一些河流和湖泊干涸。全球变暖将可能使华北变暖变干，加剧旱情，使水资源更加匮乏。水循环的改变将改变农业、生态系统和其他方面的用水方式，这将对已经干旱的地区(如撒哈拉以南非洲)的农业和水力发电产生严重后果。一些脆弱和对水资源敏感的地区可能无法承受这种压力。
全球变暖及一系列相应的气候变化也会对人类健康产生直接或间接的影响。研究表明，随着全球变暖，夏季高温日数将明显增加，心脏病和高血压患者的发病率和死亡率将增加。气候的突变，如寒潮的爆发或春季强冷空气的入侵，都会对人的健康产生影响，尤其是一些病人和体弱的人。全球变暖导致的病虫害增加和细菌繁殖对人类健康危害极大。例如，高温高湿可能导致蚊蝇滋生，导致霍乱、疟疾和黄热病的发病率增加。高温干旱可能导致一些传染病的增加，在人口密集地区危害更大。温度和降水的变化可能会从根本上改变病媒传播疾病和病毒疾病的分布，使其向更高的纬度移动，并使更多的人暴露于疾病风险中。由于医疗设备和药物条件差，许多发展中国家正面临更大的威胁。
全球变暖将导致冰雪大规模融化和海水热膨胀，加速海平面上升，改变海洋环流和海洋生态系统，给社会经济造成巨大损失。全球海平面上升将直接危及低岛、低海岸带、低洼地区和国家。许多城市位于沿海，那里人口密集，工农业发达。随着海平面上升，海水可能淹没农田，污染淡水供应，改变海岸线。
全球变暖将对人类的生存环境、能源、交通和工业产生影响。人类生存环境对快速气候变化的潜在响应是脆弱的，世界上一些三角洲容易受到海平面上升的影响，包括埃及的尼罗河三角洲、孟加拉国的恒河三角洲、中国的长江三角洲和黄河三角洲、中南半岛的湄公河三角洲、南美洲的亚马逊三角洲和美国的密西西比三角洲。海平面上升和海水倒灌也会对巴西、阿根廷和中国沿海人口密集工业区的经济造成巨大损失。海平面上升:耕地被淹没会迫使人口大规模迁移，也会影响渔业生产。
适应气候变化的对策
我们只有一个地球，这是我们共同的家园。保护人类赖以生存的地球环境是全世界人民关心的问题。气候变化影响人类生存环境和社会经济发展，人类活动反过来影响气候变化。因此，人类活动、气候变化和环境变化之间存在一个相互作用、相互反馈的复杂过程，涉及多门学科的交叉；解决与气候变暖及其影响有关的问题需要多学科科学家、管理人员和政府官员的参与。气候和环境问题没有国界。只有世界各国积极参与，在全球范围内采取一致行动，妥善处理资源、环境和发展问题，才能通过几代人的不懈努力，最终实现人类的可持续发展。
面对全球变暖的形势，我们目前采取的对策主要包括以下三个方面:
首先是减少目前大气中的二氧化碳。技术上，最可行的是广泛植树，加强绿化；停止砍伐森林。通过阳光的光合作用吸收和固定大量二氧化碳。还有其他通过化学反应吸收二氧化碳的方法，但技术上并不成熟，经济上大规模实施难度较大。
其次是适应，这是无论如何都要考虑的。因此，除了修建海岸防护坝等防止海水入侵的工程技术措施外，还在有计划地逐步改变当地农作物的种类和品种，以适应不断变化的气候。比如日本北部，过去因为夏天太冷不种水稻，或者产量很低。但由于种植耐寒、抗逆品种，即使是最北部的北海道，也不仅能种水稻，而且产量很高。因为气候变化是一个相对缓慢的过程，只要能尽早预测到气候变化的趋势，就能找到适应性对策并顺利实施。
另一个是减少二氧化碳的排放。1992在巴西里约热内卢举行的世界环境与发展大会上，各国首脑签署了《气候变化框架公约》，要求发达国家将二氧化碳排放量降低到2000年1990的水平，并向发展中国家提供资金和转让技术，帮助它们减少二氧化碳排放量。因为全球大气中的大部分二氧化碳都是发达国家在上个世纪排放的。发展中国家首先要摆脱贫困，发展起来。发达国家有义务这样做。然而，由于《公约》是一个框架，它不具有约束力。而且二氧化碳减排直接影响到发达国家的经济利益，所以一些发达国家不仅没有减排，甚至还增加了排放，不可能降到2000年1990的水平。在6月5438+0997+2月11结束的《联合国气候变化框架公约》第三次缔约方大会(日本京都会议)上，发展中国家和发达国家展开了尖锐而紧张的斗争。最后发达国家让步，难产的《京都议定书》终于通过。它规定，所有发达国家应在2010年的1990水平基础上，减少6种温室气体(二氧化碳、氧化亚氮、甲烷和三种含氯氟烃)的排放量5.2%。虽然这与发展中国家要求的2010年减排15%、2020年减排20%的目标相差甚远，但毕竟是具有法律约束力的国际减排协议。