高中地理教學中氣候變化問題的內容剖析

摘要：氣候變化是長期大氣狀態(tài)變化的一種反應，主要表現為不同時間尺度的冷暖和干濕變化。氣候變化（Climate Change）主要表現為三方面：全球氣候變暖（Global Warming）、酸雨（Acid Deposition）、臭氧層破壞（Ozone Depletion），其中全球氣候變暖是人類目前最迫切的問題，關乎到人類的未來。高中地理教材中關于氣候變化問題的內容比較分散，本文就高中地理教學中氣候變化問題進行多方面的探討。

關鍵詞：氣候變化 全球氣候變暖 臭氧層破壞 酸雨

高中地理教材中氣候變化的內容分別出現在：必修一第二章《地球上的大氣》第四節(jié)《全球氣候變化》，選修六環(huán)境保護第二章《環(huán)境污染與防治》第一節(jié)《大氣污染及其來源與危害》中的全球氣候變暖、臭氧層破壞、酸雨。下面詳細介紹氣候變化三方面的內容。

一、全球氣候變暖

（一）全球氣候變暖的概念

全球的氣候變暖已經成為一種自然存在的現象。主要是因為人類大量的燃燒含有化石的燃料，或者是大量地砍伐森林并大量焚燒樹木，在這些物質燃燒過程中會產生很多的二氧化碳等溫室氣體，這些二氧化碳氣體能強烈吸收地面輻射中的紅外線，導致地球溫度上升，即溫室效應。當溫室效應不斷積累，從而導致溫度上升，就會造成全球氣候變暖這一現象。

（二）全球氣候變暖的原因

1.人口數量急劇增加導致全球氣候變暖。全球氣候變暖的一個主要導致因素便是人口的急劇增加。人口的增加同樣也嚴重地威脅了自然界的生態(tài)環(huán)境平衡。因為每年人類排放的二氧化碳正在以驚人的速速增長，直接增加了大氣中的二氧化碳的含量，導致溫室效應的產生，進而直接影響了地球表面的氣候環(huán)境。

2.大氣環(huán)境污染導致全球氣候變暖。大氣環(huán)境的嚴重污染也是導致氣候變暖的一個重要因素，全球的環(huán)境污染已經成為了人類急需解決的一個重要問題。

3.海洋生態(tài)環(huán)境惡化因素導致全球氣候變暖。人類生活中的大量固體廢棄物質被倒入海洋，這些物質中大部分為有毒有害的物質。同時今年發(fā)生在海洋中的重大漏油事件以及人類對近海岸的生態(tài)環(huán)境的破壞等都可以對海洋環(huán)境產生重要影響。

4.地球的公轉軌跡變動導致全球氣候變暖。地球周期性公轉軌跡由橢圓形變?yōu)閳A形軌跡，距離太陽更近。根據科學家的研究，地球的溫度曾經出現過高溫和低溫的交替，是有一定的規(guī)律性的。

5.土地侵蝕、沙化等破壞因素導致全球氣候變暖。地表植物能夠起到保持水土流失的作用，而大量的不適當的農業(yè)生產活動導致土壤侵蝕和沙漠化，例如，人類大量過度砍伐樹木、過度放牧以及開墾土地用于農業(yè)生產，對于地表的植物產生嚴重的破壞作用。

6.森林資源銳減導致全球氣候變暖，由于人類對于森林的大量破壞或者是自然原因導致的森林面積銳減，都是導致全球氣候變暖的因素之一。

7.酸雨導致全球氣候變暖。酸雨早在20世紀的時候多集中在北美洲以及歐洲的發(fā)達國家，近年來在發(fā)展中國家也在大面積地蔓延，眾所周知，酸雨給環(huán)境造成的危害是非常嚴重的，可以導致湖泊酸化，森林被毀以及生物大量死亡，已受到全世界越來越多的國家的關注。

8.物種加速滅絕因素導致全球氣候變暖。地球上的生物是人類的一項寶貴資源，而生物的多樣性是人類賴以生存和發(fā)展的基礎。但是地球上的生物物種正在以前所未有的速度消失。

9.水污染因素導致全球氣候變暖。環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)對水質系統(tǒng)檢測項目的檢測結果表明，全球有10%左右的河水正在受到環(huán)境的污染，近年來隨著人類用水量的急劇增加，以及環(huán)境的水系統(tǒng)的污染面積的大量擴大，導致了人類對于淡水的供需矛盾。

10.有毒廢料污染因素導致全球氣候變暖。有毒化學品的不斷增加不僅嚴重威脅人類的生存，而且也嚴重地危害著地球的環(huán)境。

（三）全球變暖的影響

1.海平面上升。全球變暖可能會通過兩種過程導致海平面升高：第一種是海水受熱膨脹令水平面上升；第二種是北極及南極洲上的冰川溶解使海洋水份增加。

2.生態(tài)環(huán)境。冰川的消融導致海平面的升高，進而引起紅樹林和珊瑚礁、海岸灘涂濕地等生態(tài)群喪失，海岸受到侵蝕，海水入侵到沿海地下淡水層，導致沿海土地鹽漬化等，進而導致海岸、海灣、河口等自然生態(tài)環(huán)境失衡，給海岸帶生態(tài)環(huán)境帶來極大災難。

3.水循環(huán)。全球變暖會影響全球總體水循環(huán)，使全球蒸發(fā)量加大，改變區(qū)域降水量和降水空間分布格局，增加降水極端異常事件的發(fā)生，以及地表徑流發(fā)生變化。隨著徑流減少，蒸發(fā)增強，全球變暖將加劇水資源的不穩(wěn)定性與供需矛盾。

4.氣候。全球氣候變暖使有的區(qū)域極端氣候事件（厄爾尼諾、干旱、洪澇、雷暴、冰雹、風暴、高溫天氣和沙塵暴等）頻率發(fā)生且強度不斷增加。

5.農作物。全球的氣候變暖對作物的生長影響有利有弊。全球氣候變化直接影響全球的水循環(huán)系統(tǒng)，使有的區(qū)域頻發(fā)旱災或洪災，導致農作物不斷地減產，且溫度過高嚴重影響種子生長。溫度的增加有利于高緯地區(qū)喜濕熱的農作物提高產量。

6.人體健康。全球氣候變暖導致部分區(qū)域夏季高溫頻現，引發(fā)心臟病及各種呼吸系統(tǒng)疾病的發(fā)生，還會造成某些傳染性疾病傳播。

（四）全球氣候變暖的對策

1.國家社會。第一，降低大氣環(huán)境中的二氧化碳的含量，現在最直接的辦法是大面積的植樹造林，擴大綠地面積，禁止濫砍濫伐樹木。利用大自然的光合作用固定和吸收大氣中的二氧化碳。使用清潔能源，開發(fā)新能源，提高能源利用率。第二，適應。有目的有計劃地改變當地的作物品種和類別，使其慢慢地適應當地的氣候變化，例如，日本的北部本來因為夏季溫度較低，并不適宜種植水稻，即便是種植產量也非常得低下。但是當地有目的地引進了抗寒的水稻品種，現在北海道不但可以種植水稻，就連最北端的北海道的水稻產量也非常得高。氣候的變化是一個緩慢的過程，只有及早地預測出氣候的變化趨勢，才能找到適宜的對策并順利實施。第三，降低二氧化碳排放量。國際上通過簽訂一些公約來自我約束溫室氣體的排放量，如《京都議定書》《聯合國氣候變化綱要公約》《巴厘路線圖》《哥本哈根議定書》。

2.公民。植樹種草，保護森林，合理節(jié)約地使用木、紙制用品。積極參加植樹活動。合理使用紙張和木材，拒絕一次性筷子。使用再生紙，用手帕代替紙巾。商店購物減少使用過度包裝。減少消費，減少廢棄物排放。盡量選擇乘坐公共交通工具。在選購車輛時選擇排量小的汽車，每月少開一天車。使用節(jié)能的電器、合理地使用電器。在家隨手關燈，選用節(jié)能洗衣機，合理使用空調。盡量少用電梯，使用冰箱注意節(jié)能。合理使用電腦、打印機。適時將電器斷電。

二、酸雨

（一）酸雨的概念：人們一般把pH值小于5.6的降水稱為酸雨。酸雨不單指“雨”，也包括雪、雹、霧等各種酸性的降水形式。

（二）形成酸雨的物質：主要有硫氧化物和氮氧化物等。

（三）酸雨主要分布地區(qū)

世界最嚴重的三大酸雨區(qū)是西北歐、北美和中國。酸雨是全球性大氣環(huán)境污染現象，隨著經濟發(fā)展，酸雨分布范圍亦有擴大的趨勢。我國酸雨主要是硫酸型，因為我國是以煤炭為主要能源。我國三大酸雨區(qū)分別為：華中酸雨區(qū)目前已成為全國酸雨污染范圍最大，中心強度最高的酸雨污染區(qū)；西南酸雨區(qū)是僅次于華中酸雨區(qū)的降水污染嚴重區(qū)域；華東沿海酸雨區(qū)的污染強度低于華中、西南酸雨區(qū)。

（四）酸雨的危害

1.水生生態(tài)：使河湖水酸化，影響魚類生長繁殖，乃至大量死亡。

2.土壤生態(tài)：使土壤酸化，造成養(yǎng)分淋失，影響微生物的活性，使土壤肥力降低，導致農作物減產。

3.植物生長：腐蝕樹葉，使光合作用受阻，影響森林生長，林木成片死亡。

4.建筑物：腐蝕石材、鋼材，造成建筑物、鐵軌、橋梁和文物古跡的損壞。

5.人體健康：酸雨可使兒童免疫力下降，易感染慢性咽炎和支氣管哮喘，致使老人眼睛、呼吸道患病率增加。

（五）酸雨的防治措施

1.開發(fā)新能源，如太陽能，水能，潮汐能，地熱能等。

2.使用燃煤脫硫技術，減少二氧化硫排放。

3.工業(yè)生產排放氣體處理后再排放。

4.少開車，多乘坐公共交通工具出行。

5.使用天然氣等較清潔能源，少用煤。

三、臭氧層破壞

（一）臭氧層的概念

臭氧層是大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分，其主要作用是吸收短波紫外線。自然界中的臭氧層大多分布在離地20～50km千米的高空，臭氧層中的臭氧主要是紫外線制造。

（二）臭氧層的作用

1.保護作用，臭氧層能夠吸收太陽光臭氧層阻擋紫外線中的波長306.3nm以下的紫外線，保護地球上的人類和動植物免遭短波紫外線的傷害。只有長波的紫外線（UV-A）和少數中波紫外線（UV-B）能夠輻射到地球表面，中波的紫外線對于生物細胞的傷害要比長波的紫外線要嚴重得多。臭氧層對于中波紫外線的阻擋無形中保護了地球上的生物，促進了生物的繁衍。

2.加熱作用。臭氧對于太陽光中的紫外線的吸收可以將其轉變成熱能，對大氣起到加熱的作用，正是由于這種作用，使大氣層在50千米的高度形成一個峰值，是地球表面上空的15-50千米處產生一個升溫層。臭氧的存在促使了地球表面平流層的產生，而地球以外的空間由于沒有臭氧和氧氣，故也不存在平流層。同時大氣的這種臭氧結構對于大氣的循環(huán)起到一個重要的作用。

3.溫室氣體的作用。在對流層的頂部和平流層下部的區(qū)域，臭氧同樣起到很重要的作用。如果這個高度的臭氧大量減少，會使地球表面的溫度迅速下降?？梢?，臭氧的高度分布及變化是極其重要的。

對流層中的臭氧吸收掉太陽放射出的大量對人類、動物及植物有害波長的紫外線輻射，為地球提供了一個防止紫外輻射有害效應的屏障。但另一方面，臭氧遍布整個對流層，卻起著溫室氣體的不利作用。在平流層中臭氧耗損，主要是通過動態(tài)遷移到對流層，在那里得到大部分具有活性催化作用的基質和載體分子，從而發(fā)生化學反應而被消耗掉。

（三）臭氧層破壞的原因

1.當氟氯碳化物漂浮在空氣中時，由于受到陽光中紫外線的影響，開始分解釋出氯原子出來。

2.這些氯原子的活性極大，常喜歡與其他物質結合。因此，當他遇到臭氧的時候，便開始產生化學變化。

3.臭氧被迫分解成一個氧原子及一個氧分子，而氯原子就與氧原子相結合。

4.可是當其他的氧原子遇到這個氯氧化和的分子，就又把氧原子搶回來，組成一個氧分子，而恢復成單身的氯原子就又可以去破壞其他的臭氧了。

（四）臭氧層破壞的影響

臭氧層被大量損耗后，吸收紫外輻射的能力大大減弱，導致到達地球表面的紫外線B明顯增加，給人類健康和生態(tài)環(huán)境帶來多方面的影響。1.對人的神奇健康產生嚴重影響，例如，可引發(fā)皮膚癌、眼部疾病、傳染疾??；2.少數的陸上植物的產量會受到嚴重影響，如番茄、瓜類、土豆、甜菜等等；可導致森林草地等的衰退。危機生物多樣性和自然生態(tài)平衡；3.對水生生物產生影響，影響水生生態(tài)系統(tǒng)的平衡，使海洋中的低級事物數量嚴重減少，淺水中的貝類和魚類的活動受到影響，導致大量死亡；4.加速合成材料的老化，例如，導致噴涂材料、包裝材料以及建筑材料的老化。5.全球氣候變暖，產生“溫室效應”，海平面上升。

（五）解決臭氧層破壞問題的防治措施

1.最根本的措施在于盡早開發(fā)代用品。代用品的開發(fā)應考慮：①具有優(yōu)異的物化性能；②價格適宜，能被市場接受；③對臭氧破壞潛能（ODP）低；④溫室效應潛能（GWP）低。

2.合理使用，控制排放。氯氟烴的代用品需要相當一段時間才能完全取代氯氟烴，因此，在此期間內合理節(jié)省使用氯氟烴及在運輸、保管、使用、維修、制品廢棄各環(huán)節(jié)控制排放也是一項重要措施。

3.回收和再生。開發(fā)氯氟烴回收再生技術對控制排放，節(jié)省資源，降低制品成本，代用品順利轉換等均有重要意義，而且這項技術還可應用于代用品回收?；厥蘸驮偕椒ㄊ且罁确鸁N的種類、排氣量、濃度、產生源來選擇的，以求經濟合理及保證再生品質量。

4.分解和破壞。在氯氟烴混有多種雜質或回收后的二次處理等不適于采用回收再生技術的情況下，采用分解破壞的方法不失為一種現實選擇。

作者簡介：張曉娟（1978.1— ），女，河南人，自然地理碩士研究生，理學碩士，中學地理一級教師。

（責編 田彩霞）