欢迎来到你的气候变化复习笔记!

同学们!准备好深入探讨当今地理学上最重要的课题之一:气候变化了吗?无论是新闻、社交媒体,甚至在家中,你都可能听过这个词。但它究竟代表什么?为何如此重要?别担心,我们会一起逐步分析。

在这些笔记中,我们将探讨气候变化是什么、它的成因、如何影响我们的世界(包括香港!),以及我们可以如何应对。这课题可能看似庞大,但我们会循序渐进。现在就开始吧!


1. 基本概念:天气 与 气候

首先,让我们厘清一个常见的误解。天气和气候虽然相关,但它们并不是一回事!

不妨这样想:
天气就像你某天的心情——可以是阳光普照、郁闷(下雨)或暴怒(雷暴!)。它是此时此刻或短时间内发生的情况。
气候则像你整体的性格——是你多年来所有心情的平均值。它是某个地区长期以来的天气模式。

那么,官方定义是什么呢?
  • 天气:某时某地大气层的日间状况。(例如:“今天香港又热又湿。”)
  • 气候:某地长期(通常至少30年)的平均天气状况。(例如:“香港属于亚热带气候。”)

我们的气候正在变化的证据

那我们怎么知道地球的“性格”正在改变呢?科学家已经收集了大量证据。这就像翻阅一个人的日记多年,发现他们的情绪变得越来越极端。

以下是主要证据:
  • 全球气温上升:地球的平均气温一直在急剧上升,特别是过去几十年。这就像地球发烧了!
  • 极端天气增多:我们看到更频繁和更强烈的热浪、干旱、暴雨和强台风。
  • 冰川和冰盖融化:格陵兰和两极等地的巨大冰体正在以惊人的速度融化。
  • 海平面上升:冰雪融化后,水流入海洋。此外,海水变暖时也会膨胀。这两者都导致海平面上升,引致更多沿海洪灾。
第一部分重点提示

天气是短期现象,气候则是长期模式。我们知道气候正在变化,因为有清晰的证据,例如气温上升、冰雪融化、海平面上升以及更多极端天气事件。


2. 全球变暖:地球“发烧”的解释

气候变化的主要驱动因素是全球变暖。要理解这一点,我们需要探讨“温室效应”。

温室效应:地球的天然“毛毯”

温室效应是一个自然且必不可少的过程。如果没有它,地球会太冷,生命根本无法存在!

想象一下地球披着一件完美而无形的毛毯。运作原理如下:

  1. 太阳向地球发出能量(短波辐射)。
  2. 地球表面吸收这些能量并变暖。
  3. 变暖的地球随后将热量(长波辐射)反射回太空。
  4. 我们大气层中的某些气体,称为温室气体(GHGs),例如二氧化碳(CO₂),会捕获一部分离开地球的热量,使我们的星球保持温暖。这就是天然的“毛毯”。

加剧的温室效应:毛毯变得太厚了!

当我们向大气层中添加额外的温室气体时,问题就出现了。这就是加剧的温室效应

人类活动正将更多温室气体排放到空气中。这使得地球的“毛毯”变得更厚,捕获更多热量,导致地球温度上升。这是全球变暖的主要原因。

全球变暖的成因:自然因素 与 人为因素

气候一直在自然变化,但近期快速的变暖主要归因于人类活动。

自然因素(现今情况中占比甚少)
  • 火山爆发: 可释放气体和火山灰,暂时使地球变冷或变暖。
  • 太阳活动变化: 太阳的能量输出会随时间轻微变化。
人为因素(最主要的问题!)

这些活动导致温室气体“毛毯”变厚。这里有一个简单的助记词 F.A.D.E.S.,帮助你记住主要原因:

  • F - Fossil Fuel Burning (燃烧化石燃料):燃烧煤炭、石油和天然气以供发电、运输和工业用途,会释放出大量二氧化碳(CO₂),这是主要的温室气体。
  • A - Agriculture (农业):牲畜(如牛)会释放甲烷,另一种强效温室气体。此外,使用某些化肥也会释放一氧化二氮。
  • D - Deforestation (砍伐森林):树木会吸收二氧化碳。当我们砍伐森林时,就失去了这个天然的“碳汇”。焚烧森林也会将所有储存的二氧化碳释放回大气层。
  • E - Emission of CFCs (氯氟碳化合物排放):氯氟碳化合物(CFCs),曾用于旧式冰箱和喷雾罐中,是非常强效的温室气体。
  • S - Solid Waste (固体废物,焚烧垃圾):当我们在焚化炉焚烧垃圾或填埋场垃圾分解时,它们会释放二氧化碳和甲烷。

大辩论:波动 还是 不可逆转的趋势?

这种变暖是自然的起伏循环,还是我们已经永远地改变了地球?这是一个关键的辩论点。

认为全球变暖是长期波动(自然循环)的论点:
  • 地球气候在历史上一直都在变化,曾有冰河时期和温暖时期。
  • 太阳活动等自然因素可能发挥着比我们想象中更大的作用。
认为全球变暖是不可逆转趋势(由人类引起)的论点:
  • 当前的变暖速度远比任何已知的自然循环快得多。
  • 大气中二氧化碳的急剧增加与人类工业活动的增加直接吻合。
  • 绝大多数气候科学家都同意人类活动是主要原因。
第二部分重点提示

加剧的温室效应是由燃烧化石燃料和砍伐森林等人类活动引起的,它捕获了过多的热量,导致全球变暖。尽管存在争议,但大多数证据都表明这是一个由人类引起、不可逆转的趋势。


3. 本地气候变化:城市热岛效应

气候变化不单是全球性议题;我们在城市中也能亲眼目睹其影响。你曾否留意,旺角或中环等繁忙地区的气温,比西贡的郊区感觉热得多?

这就是城市热岛效应(UHI),指城市地区的温度显著高于周边郊区,尤其是在夜间。

城市热岛的成因是什么?

  • 深色表面:混凝土建筑和深色沥青路面比草地和树木吸收和储存更多太阳热量。
  • 植被减少:树木和公园减少,意味着遮阴效果减弱,也减少了“蒸散作用”(植物释放水蒸气,使空气降温)带来的冷却效果。
  • 城市几何形状:高楼大厦形成“城市峡谷”,困住热量并阻挡凉风。
  • 废热:想想汽车、巴士、空调和工厂释放的所有热量。这些热量累积起来!

你知道吗?香港天文台曾记录,市区尖沙咀的气温通常比新界郊区高出几度。这正是城市热岛效应在本地的完美例子!

城市热岛如何影响城市微气候

城市热岛效应不只提升气温,它还会从多方面改变当地天气(即微气候):

  • 大气成分:更多空气污染物和尘埃颗粒。
  • 温度:平均气温升高。
  • 风:因建筑物阻挡而风速降低。
  • 湿度:由于水分和植被较少,相对湿度通常较低。
  • 降水:有时城市上空降雨量会增多,因为温暖上升的气流可以触发云层形成。
第三部分重点提示

城市因城市热岛效应而比郊区更热。这是由于吸热物料、植被减少以及人类活动产生的废热所致,形成独特的城市微气候


4. 影响、应对行动与国际协议

那么,我们的地球变得越来越热,城市也越来越烫。这对我们来说意味着什么?我们又能做些什么呢?

气候变化的后果:赢家与输家

气候变化对世界各地产生不同影响。从长远来看,并没有真正的“赢家”,但一些短期影响对少数人来说可能有利,同时对许多其他人来说却是灾难性的。

  • 对海平面及水浸的影响:低洼沿海地区和岛国面临巨大的水浸甚至消失的风险。(主要受害者)
  • 耕种机会:随着气温上升,一些非常寒冷的地区,例如西伯利亚或加拿大大部分地区,可能首次能够种植农作物。(潜在受益者)然而,许多传统农耕区将遭受干旱和农作物失收的困扰。(主要受害者)
  • 健康风险:热浪增加可导致中暑,而较暖的环境有助于登革热等疾病更容易传播。
  • 极端天气事件:更频繁和更强烈的台风、飓风、干旱和水浸将影响全球数百万人。
  • 气候难以预测:科学家越来越难以预测天气模式,这对所有人都是一个问题,从农民到城市规划者。

反击:减缓和适应

我们有两种主要方式来应对气候变化。了解它们之间的区别至关重要!

  • 减缓(Mitigation):这意味着应对气候变化的成因,以减轻其严重程度。
    比喻:如果你的浴缸满溢,减缓就是关掉水龙头!
    例子:转用可再生能源(太阳能、风能)、种植树木、提高能源效益、使用公共交通工具。

  • 适应(Adaptation):这意味着调整以应对已经发生或不可避免的气候变化影响。
    比喻:如果水已经在地板上,适应就是用拖把拖地,并铺上毛巾。
    例子:兴建海堤以应对海平面上升、发展耐旱作物、建立热浪和风暴的预警系统。

为什么达成全球协议如此困难?

如果人人都知道这是个问题,为什么世界却无法就解决方案达成一致呢?这很复杂。

  • 意见冲突:已发展国家(历史上污染最多)和发展中国家(需要发展经济,往往使用更便宜的化石燃料)在谁应采取最多行动以及谁应为此付费的问题上存在分歧。
  • 经济顾虑:在短期内摆脱化石燃料可能成本高昂,一些国家担心这会损害其经济并导致失业。
  • 政治分歧:国家利益往往凌驾于全球合作之上。要让近200个国家就严格且具约束力的规则达成一致,是相当困难的。
最终重点提示

气候变化的影响广泛且不均。我们可以用减缓(应对成因)和适应(处理影响)来应对。由于国家之间复杂的经济和政治分歧,达成全球解决方案十分困难。你们这一代人的意识和行动将是应对这项挑战的关键!