近日,世界氣象組織當天發布的《2025年全球氣候狀況報告》指出,地球能量失衡程度達到自1960年有觀測記錄以來的最高水平。
地球能量失衡是指太陽輻射進入地球系統的能量與離開地球大氣層的能量之差。如果進入地球系統的能量大于離開地球大氣層的能量,就意味著大量熱量累積在地球系統中。其中,地面吸收透過大氣的太陽輻射后升溫,同時又持續向外釋放輻射能量,形成地面輻射。對流層大氣中的水汽和二氧化碳等,可強烈地吸收地面輻射。地面輻射釋放的能量,絕大部分都被截留在對流層大氣中,使大氣增溫。
大氣吸收地面輻射增溫的同時,也向外輻射能量。大氣的溫度比地面還低,所以大氣輻射也是長波輻射。大氣輻射的一部分向上射向宇宙空間,大部分向下射到地面。射向地面的大氣輻射,其方向與地面輻射相反,故稱為大氣逆輻射。大氣逆輻射又把熱量歸還給地面,這就在一定程度上補償了地面輻射損失的熱量,對地面起到了保溫作用。
注意:地球大氣對太陽輻射的削弱作用和對地面的保溫作用,既降低了白天的最高氣溫,又提高了夜間的最低氣溫,從而減小了氣溫日較差,使得地面因晝夜交替而導致的溫度波動趨于緩和。如果沒有大氣的保溫作用,地球表面的平均氣溫將會下降到-18°C,那么地球上的絕大多數生態系統將不復存在。正是大氣的保溫作用,才使得地球表面平均氣溫提高到15°C左右,形成適宜人類生存的溫度環境。
《2025年全球氣候狀況報告》指出,留存地球的過剩能量中,僅1%儲存在大氣層,造成大氣層變暖。大約5%的過剩能量儲存在大陸陸地中。超過91%的過剩熱量儲存在海洋中。2025年,海洋熱含量達到歷史新高,其升溫速度比1960年至2005年翻了一番還多。過去二十年來,海洋每年吸收的能量大約是人類年能源消耗量的18倍。另有3%的過剩能量導致冰川升溫融化,南極洲和格陵蘭島的冰蓋均損失了大量質量。
海洋溫度的升高對海洋生態環境、全球天氣系統等帶來了一系列的負面后果和連鎖反應。比如,影響海洋生物生存與分布,升溫改變海洋水溫結構,許多海洋生物(如珊瑚、魚類)對溫度敏感而死亡;魚類等生物的洄游、繁殖等行為受干擾,導致物種分布范圍變化,部分區域物種減少甚至局部滅絕,破壞海洋食物鏈(造成漁業資源波動甚至減少)。
對全球氣候與天氣來說,海表溫度升高增強海洋向大氣輸送的熱量和水汽,為臺風、颶風等熱帶氣旋提供更多能量,使其強度增強、頻率或路徑異常,增加沿海地區風暴潮、暴雨等災害風險。另一方面,影響大氣環流,導致全球降水分布改變,引發部分地區干旱、洪澇等極端降水事件頻發。此外,海洋是重要的氣候調節器,海表溫度異常升高干擾海洋碳循環,海洋吸收二氧化碳能力下降,更多溫室氣體留在大氣中,加劇全球變暖,形成惡性循環。
地球能量失衡最直觀的體現就是全球氣候變暖。全球氣候變暖對人類生產生活具有重大影響。一是導致熱浪、干旱、洪澇、臺風、暴雪等極端天氣頻繁發生,改變了水熱時空分布,進而影響到人們的生產生活;二是引起冰川積雪加速融化,導致海平面上升,威脅到沿海低洼地帶的安全;三是影響到森林、草原等生態系統的安全,一些物種難以適應新的生存環境,面臨滅絕的危險;四是對國民經濟造成影響,比如導致農作物減產,影響到工業生產、交通運輸和旅游業;五是通過多種途徑威脅到公眾的身體健康(如高溫帶來的熱射病)。
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