根据美国国家海洋和大气管理局报告显示,2020年1月全球平均气温破纪录,是自1880年有气象记录以来最热1月。巴西科学家近日表示,在南极测得20.75度的新高温纪录,这是有记录以来南极首次超过20度。
这些灾害的起因都有一个交集——全球气候变暖,而全球气候变暖的原因又往往起源于人类。
本期专题,我们将从以上事件的本质出发,探究气候变暖的原因、影响、应对办法三方面,与大家聊聊和每个人都息息相关的全球气候变暖问题。
气候变暖的主要原因
1. 温室效应 Greenhouse Effect
听力:TPO20-L2,TPO22-L2,TPO25-L1,TPO26-L2,TPO40-L3,2019.4.13
阅读:TPO8-2,TPO41-2,TPO51-2
温室效应是一个过程,通过这个过程,来自行星大气的辐射radiation from a planet's atmosphere将行星表面加热到比没有大气层时更高的温度。行星大气中的放射性气体radiatively active gases(即温室气体greenhouse gases)向各个方向辐射能量。这种辐射的一部分被指向地表,使地表变暖。
向下辐射的强度the intensity of the downward radiation,即温室效应的强度the strength of the greenhouse effect,取决于大气的温度和大气中所含的温室气体的数量。
造成地球温室效应的气体主要有四种:
水蒸气 water vapor,36-70%
二氧化碳 carbon dioxide,9-26%
甲烷 methane,4-9%
臭氧 ozone,3-7%
地球的自然温室效应对维持生命至关重要,最初是生命从海洋迁移到陆地的前兆a precursor to life moving out of the ocean onto land。然而,人类活动,主要是燃烧化石燃料burning of fossil fuels和砍伐森林,加速了温室效应并导致全球变暖。
2. 土地利用变化 Land Use Change
听力:TPO11-L3
人类改变地球表面change the earth’s surface主要是为了创造更多的农业用地。今天,农业占世界可居住土地world's habitable land的50%,而森林占37%,后者的数字持续下降,主要是由于热带地区的森林持续减少continued forest loss in the tropics。森林砍伐deforestation是影响全球变暖的土地利用变化的最重要方面。
土地利用的变化还通过各种化学和物理效应影响全球变暖。改变一个地区的植被类型the type of vegetation,会改变反射reflect回太空的太阳光(称为反照率albedo),还会因蒸发evaporation损失热量,从而影响当地的温度。
例如,从黑暗的森林到草原的变化使地表surface变得更亮,使其反射更多的阳光。砍伐森林还可以通过影响气溶胶aerosols和其他影响云层的化合物chemical compounds的释放release,以及当陆地表面有不同的障碍物时改变风的模式,来改变温度。
3. 气溶胶和烟尘 Aerosols and Soot
来自火山volcanoes、浮游生物plankton和人为污染物human-made pollutants的固体和液体颗粒Solid and liquid particles被称为气溶胶,它们通过反射阳光,使到达地球表面的太阳光减少,冷却温度、降低亮度。而气溶胶的减少会导致全球变暖。
虽然气溶胶通常通过反射太阳光来限制全球变暖,但落在雪或冰上的烟尘中的黑碳black carbon in soot会导致全球变暖。这不仅增加了太阳光的吸收absorption of sunlight,还增加了融化increases melting和海平面上升sea level rise。
气候变暖的主要影响
阅读:TPO2-1,TPO20-2,TPO24-3
全球气候变暖的主要影响包括:
海平面上升rising sea levels;
降水的区域变化regional changes in precipitation;
更频繁的极端天气事件more frequent extreme weather events(如热浪heat waves、干旱droughts、旋风cyclones、暴雪blizzards和暴雨rainstorms);
沙漠扩张expansion of deserts;
海洋酸化ocean acidification;
气温升高带来更多的降雨和降雪,但对一些地区来说,干旱droughts和野火反而增加,北极地区Arctic的地表温度上升幅度最大,导致了冰川、永久冻土和海冰的退缩retreat of glaciers, permafrost, and sea ice;
气候变化威胁着农作物减产diminish crop yields,损害粮食安全harming food security,海平面上升可能淹没沿海基础设施flood coastal infrastructure,迫使许多沿海城市被遗弃;
随着生态系统的变化,许多物种的灭绝或迁移extinction or relocation of many species,最直接的是在山脉和北极地区以及珊瑚礁coral reefs。
下面我们重点展开托福中的几个知识点:
1. 野火 Wildfires
听力:TPO32-L3
阅读:TPO39-3,2019.1.5,2018.6.30,2018.12.15,2017.12.10
长时间的高温Prolonged periods of warmer temperatures通常会导致土壤soil和灌木丛underbrush长期干燥,增加发生野火的风险。炎热、干燥的环境hot, dry conditions增加了野火一旦开始燃烧就会更加强烈more intense和燃烧时间更长的可能性likelihood。
在澳大利亚,自1950年以来,许多地区的高温天气hot days(高于35°C)和超高温天气very hot days(高于40°C)显著增加。该国一直有森林大火bushfires,但在2019年,这些火灾的范围和凶猛程度急剧增加the extent and ferocity of these fires increased dramatically。悉尼首次宣布发生灾难性catastrophic的森林大火,新南威尔士州和昆士兰州宣布进入紧急状态a state of emergency。
TPO39-3阅读中谈到森林大火的成因,一部分是由于气候变化climate change(最近夏天炎热干燥的趋势the recent trend toward hot, dry summers);另一部分是由于人类活动human activities,其中一个因素是伐木logging的直接作用,另一个因素是,美国林业局在20世纪头十年采取了灭火的政策the policy of fire suppression。
2. 生态系统 Ecological Systems
听力:TPO13-L2,2019.7.28
阅读:2019.12.7,2018.3.31
随着未来的气候变化,生态系统的严重破坏significant disruptions of ecosystems预计会增加。包括火灾、干旱、虫害pest infestation、物种入侵invasion of species、风暴和珊瑚白化事件coral bleaching events等。
气候变化造成的压力,加上对生态系统的其他压力(例如土地转换land conversion、土地退化land degradation、收割harvesting和污染),威胁到某些独特生态系统的严重破坏或完全丧失,以及一些极度濒危物种的灭绝extinction of some critically endangered species。
3. 生物多样性丧失 Biodiversity Loss
听力:TPO29-L1,
阅读:TPO33-2,TPO40-1,2019.11.3
陆地和湿地系统terrestrial and wetland systems方面,据估计,气候变化可能是未来全球生物多样性丧失的主要驱动力,是导致寒温带混合林cool conifer forests、热带稀树草原savannas、地中海气候系统mediterranean-climate systems、热带森林tropical forests和北极苔原the Arctic tundra生物多样性丧失的主要原因。
海洋生态系统ocean ecosystems方面,暖水珊瑚礁warm water coral reefs对全球变暖和海洋酸化ocean acidification非常敏感。珊瑚礁为数以千计的物种和生态系统服务(如海岸保护和食物)提供了栖息地provide a habitat。通过控制当地污染和过度捕捞curbing local pollution and overfishing,珊瑚礁的复原力resilience可以得到提高,但是,即使温度保持在1.5°C,大多数温水珊瑚礁也会消失。
气候变暖的应对方法
听力:TPO25-L1,2019.5.26
目前,人类社会通过以下三方面应对全球变暖:
1. 缓解气候变化 Climate Change Mitigation
减少温室气体排放 reduction of greenhouse gas emissions
增强碳汇吸收大气中温室气体的能力 enhancement of the capacity of carbon sinks to absorb greenhouse gases from the atmosphere
2. 适应气候变化 Climate Change Adaptation
气候变化适应是指“自然或人类系统对实际或预期的气候刺激或其影响作出反应,从而减轻损害或利用有利机会的调整”。
例如:
改进海岸线保护 improved coastline protection
更好的灾害管理 better disaster management
发展更具抵抗力的作物 the development of more resistant crops
3. 气候工程 Climate Engineering
有时被称为地球工程geoengineering或气候干预climate intervention,是对气候的有意改变deliberate modification of the climate。例如,利用农业将气候资源(辐射、降水、二氧化碳等)转化为有机物。
附:托福真实考试中生态相关话题的频次及核心词
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