據目前所知,地球是宇宙中唯一發現了生命的星球,它像宇宙中的一葉扁舟遨游太空,環繞著太陽進行自轉和公轉,不斷演化發展。在不同的地史時期,地球表層系統產生了翻天覆地的變化,如大氣圈、水圈、巖石圈的形成;海陸的變遷,大陸的漂移,山脈、平原、冰川和氣候的變化;生物物種的發生、演化和絕滅;礦產資源的形成以及各種地質作用對地表自然地理環境的影響等。
目前中國地域內的自然環境是距今一萬年以來的全新世期間各種自然地理要素相互影響,相互制約,逐漸演化形成的。在此期間,隨著地質構造運動和氣候的演變,尤其是人類生產、生活的重大影響,中國境內的河湖水系、土壤和森林植被等許多自然要素都發生了重大的變化,并對人類社會的發展產生重大影響,至今還在不斷地演化和發展著。
地球是人類和其它生物共同的母親,地球上的所有自然現象,都孕育著無限的科學奧秘。隨著地球科學和其它科學研究的進步和深入,人類對地球奧秘的認識已逐漸深化,“人與自然和諧”已經成為全社會目前最為關注的研究課題之一。
地球表層的巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈與人類活動息息相關,尤其是大氣圈的演化對地球表層起著至關重要的作用,厚厚的大氣層即保護了地面的熱量和各種的水體的分布,又保護了地表的生物不受太陽紫外線和宇宙射線的傷害,如果沒有大氣圈就不會使地表有水和生命的存在。
因為太陽輻射的原因,全球各地的大氣熱力狀況各異而產生不同的溫度帶,由此導致了大氣環流現象,而大氣環流又緩解了地球上各個地區冷熱不均的現象,并且還調解了全球水汽的分布,將海洋上空的大量水汽帶到陸地,形成不同規模的降水,緩解了內陸的干渴。受緯度位置、海陸位置和大氣環流的影響,不同地域氣溫和降水的變化規律有很大差異,因此全球各地有許多種氣候類型。
人類是目前生物圈中的重要角色,大氣圈與人類的生存和發展關系極為密切,工業發展造成的大氣污染及過多的二氧化碳和熱量排放,改變了大氣環流和物理狀況,同時也威脅著人類自身的安全。近些年來,由于大氣環流和氣候的變化經常發生高溫、暴雨、臺風、冰雹、龍卷風等災害性天氣,給人們的生活和生命安全地來重大的損失。從地史發展的進程來看,大氣中二氧化碳的含量是影響地表溫度的重要因素。
2020年全球大氣二氧化碳平均濃度創歷史新高,是工業化前水平的149 % 。2021年全球平均表面溫度比工業化前水平(1850 - 1900 年平均值)高 1.11 ± 0.13℃,尤其是2015 - 2021 年是有觀測記錄以來最暖的7年。近些年來全球海洋上層的海水也持續增暖,海洋熱含量達歷史新高。在氣候變暖背景下,海洋持續增溫膨脹,極地冰蓋和陸源冰川融化加快。僅2020年9月至 2021年8月,格陵蘭冰蓋就損失了約 1660 億噸冰體,2021年北極最小海冰范圍為有觀測記錄以來的新低,導致了全球平均海平面呈現加速上升趨勢。這種現象持續下去必將對地表海陸分布格局和人類的生存、發展產生不可估量的影響。
2023年4月22日是第54個世界地球日,主題是“眾生的地球”。為了更好的生存和發展,我們要充分了解地球,遵照自然規律辦事,在地球表層系統中人類社會要與巖石圈、大氣圈、水圈和生物圈之間建立起相互協調的關系,營造良好的生態環境。據中國科學院2022年底發布的資源環境領域系列研究報告顯示,自中國共產黨的十八大以來,我國湖泊、濕地、山地、西北干旱區、東部超大城市群的生態環境建設取得歷史性、轉折性、全局性的巨大成效。
熊康寧教授奔走在石漠化防治戰斗的最前線
值此第54個世界地球日到來之際,呼吁地球科學工作者和熱心于科普工作的人士,繼續從自己的專業角度向社會各個領域宣傳、普及有關地球科學的知識,幫助人們樹立科學的地球觀和人地協調觀。同時也呼吁每一個人都要從身邊小事做起,養成良好的生活習慣、注意節約資源、減少碳排放、切實保護好生態環境,以實際行動促進人類與自然的和諧發展。
卡通版美麗的海洋環境沙盤(來自天津城建大學的學生團隊制作)
文:李兆江
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