近日,世界气象组织当天发布的《2025年全球气候状况报告》指出,地球能量失衡程度达到自1960年有观测记录以来的最高水平。
地球能量失衡是指太阳辐射进入地球系统的能量与离开地球大气层的能量之差。如果进入地球系统的能量大于离开地球大气层的能量,就意味着大量热量累积在地球系统中。其中,地面吸收透过大气的太阳辐射后升温,同时又持续向外释放辐射能量,形成地面辐射。对流层大气中的水汽和二氧化碳等,可强烈地吸收地面辐射。地面辐射释放的能量,绝大部分都被截留在对流层大气中,使大气增温。
大气吸收地面辐射增温的同时,也向外辐射能量。大气的温度比地面还低,所以大气辐射也是长波辐射。大气辐射的一部分向上射向宇宙空间,大部分向下射到地面。射向地面的大气辐射,其方向与地面辐射相反,故称为大气逆辐射。大气逆辐射又把热量归还给地面,这就在一定程度上补偿了地面辐射损失的热量,对地面起到了保温作用。
注意:地球大气对太阳辐射的削弱作用和对地面的保温作用,既降低了白天的最高气温,又提高了夜间的最低气温,从而减小了气温日较差,使得地面因昼夜交替而导致的温度波动趋于缓和。如果没有大气的保温作用,地球表面的平均气温将会下降到-18°C,那么地球上的绝大多数生态系统将不复存在。正是大气的保温作用,才使得地球表面平均气温提高到15°C左右,形成适宜人类生存的温度环境。
《2025年全球气候状况报告》指出,留存地球的过剩能量中,仅1%储存在大气层,造成大气层变暖。大约5%的过剩能量储存在大陆陆地中。超过91%的过剩热量储存在海洋中。2025年,海洋热含量达到历史新高,其升温速度比1960年至2005年翻了一番还多。过去二十年来,海洋每年吸收的能量大约是人类年能源消耗量的18倍。另有3%的过剩能量导致冰川升温融化,南极洲和格陵兰岛的冰盖均损失了大量质量。
海洋温度的升高对海洋生态环境、全球天气系统等带来了一系列的负面后果和连锁反应。比如,影响海洋生物生存与分布,升温改变海洋水温结构,许多海洋生物(如珊瑚、鱼类)对温度敏感而死亡;鱼类等生物的洄游、繁殖等行为受干扰,导致物种分布范围变化,部分区域物种减少甚至局部灭绝,破坏海洋食物链(造成渔业资源波动甚至减少)。
对全球气候与天气来说,海表温度升高增强海洋向大气输送的热量和水汽,为台风、飓风等热带气旋提供更多能量,使其强度增强、频率或路径异常,增加沿海地区风暴潮、暴雨等灾害风险。另一方面,影响大气环流,导致全球降水分布改变,引发部分地区干旱、洪涝等极端降水事件频发。此外,海洋是重要的气候调节器,海表温度异常升高干扰海洋碳循环,海洋吸收二氧化碳能力下降,更多温室气体留在大气中,加剧全球变暖,形成恶性循环。
地球能量失衡最直观的体现就是全球气候变暖。全球气候变暖对人类生产生活具有重大影响。一是导致热浪、干旱、洪涝、台风、暴雪等极端天气频繁发生,改变了水热时空分布,进而影响到人们的生产生活;二是引起冰川积雪加速融化,导致海平面上升,威胁到沿海低洼地带的安全;三是影响到森林、草原等生态系统的安全,一些物种难以适应新的生存环境,面临灭绝的危险;四是对国民经济造成影响,比如导致农作物减产,影响到工业生产、交通运输和旅游业;五是通过多种途径威胁到公众的身体健康(如高温带来的热射病)。
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