[世博会的科学传奇]之人与自然(上)

[世博会的科学传奇]之人与自然(中)

by赵致真

1984年新奥尔良世博会留下了太多讨论和争议,这是唯一一届在闭幕前便宣告破产的世博会,有人说是美国对世博会的“最后告别”。但新奥尔良世博会 的主题“世界的河流,淡水是生命之源”,却极大唤起了人类的“水观念”和“水意识”。全世界20多个国家展馆各自讲述着河流孕育文明的美丽故事,给密西西 比河带来了尼罗河、亚马逊河、长江与多瑙河的问候。美国馆放映了IMAX立体电影《水乃生命之源》,摄制组行程32000公里,阐释了大自然水循环的美妙 和神奇。加拿大展示了富甲天下的湖泊与河流。法国馆阿尔谢水处理工厂的先进技术备受瞩目。世博会期间先后有5个关于水资源的国际论坛召开。地球70%面积 覆盖着水,淡水却不足3%。而99.7%的淡水又被封冻在极地冰原和深藏在岩石地层,只有少得可怜的微小份额形成河流、湖泊和湿地,哺育了地球生命并草创 了人类文明。随着世界人口迅速膨胀,工农业生产突飞猛进,森林植被严重破坏,全球性的“水透支”和“水赤字”日益触目惊心。历史上一条条伟大的河流已经不 能再奔流到海,一个个著名的湖泊相继干涸消失,无数水井打进千米深的永久蓄水层造成地下水位大幅度下降,而干旱和洪水则如一对孪生恶魔交替肆虐。世界“水 危机”提前到来了。1992年联合国将3月22日确定为“国际水日”。令人无限感慨的是,2005年8月,新奥尔良大堤在卡特里娜风暴中被洪水冲决,当年 以水为主题的世博会展区也变成了一片汪洋。

clip_image053
1984年新奥尔良世博会横跨密西西比河空中缆车
clip_image055
1984年新奥尔良世博会孩子们在“汽车自动清洗流水线”上沐浴
clip_image057
地球水的构成

1992年塞维利亚世博会上最出奇制胜的展品,要算智利海军经过28天航程,从南极运来的一座21英尺高、80吨重的冰山。在塞维利亚42摄氏度的 炎炎盛夏里给4000多万观众带来了清凉和震撼。庄严而陌生的南极气息令人百感丛生,1990年政府间气候变化专门委员会IPCC已经发出了第一次预警, 我们的地球在变暖,南极大陆的冰盖和冰架在融化,北冰洋、格陵兰岛和喜马拉雅山的冰川、冰层在解冻。1995年和2001年,IPCC又发出第二和第三次 警报,世界气候升温将带来灾难性的后果。2005年爱知世博会把主题确定为“自然的睿智”,人类终于懂得以谦卑的态度来欣赏大自然的高明和理解“造物主” 的奇迹,并且不能恣意作孽和任性胡为。世博会最轰动的展品,是来自俄罗斯萨哈共和国的猛犸象尤卡吉尔的遗骸。经放射性碳14测定,这个40龄的“冰原巨 兽”生活在18000年前。由于西伯利亚永久冻土带消融而得以重见天日。CT扫描和3维图像重建提供了丰富的科研信息,但这位“史前来客”最振聋发聩的无 声呐喊是,气候变暖已经动摇了地球的万年根基。和“物证”猛犸象同时来到爱知世博会的“人证”是南太平洋11个岛国联合展馆。旖旎的风光、悠久的文化和质 朴的民风深深打动了每一位参观者,但南北极冰川融化和地球水体受热膨胀导致海平面在过去的世纪里不断升高,如今正以每年0.32厘米的速度加快上升。这串“太平洋的珍珠”将面临灭顶之灾。爱知世博会在8月15日为图瓦卢举行国庆日纪念活动,庄严美丽的国歌声中透出悲壮和凄婉,因为在50年内,拥有 3000年历史的图瓦卢将从地图上抹掉,成为在环境灾难中消亡的第一个国家,也是让“天下惊秋”的第一片落叶,

clip_image059
2002年从西伯利亚永久冻土带出土的猛犸象尤卡吉尔
clip_image061
危在旦夕的南太平洋岛国图瓦卢

世界各国主流科研机构早已达成高度共识,地球气候持续升温肇因于近百年来的人类活动。当“温室效应”变得“恶名昭彰”时,我们不应忘记它原本是生命 的守护神。太阳把万丈光芒洒向我们的行星,其中30%被云彩、冰层和沙漠反射。而烤热的地球也会向着寒冷的外层空间辐射红外线。多亏大气层中仅占1%份额 的水蒸气、二氧化碳、甲烷、臭氧等“温室气体”挡住红外线逃逸,使地球平均温度得以保持在13摄氏度,而不是跌到零下20摄氏度,并大大减少了昼夜温差。 然而随着大气中二氧化碳的急剧增加,来自太阳的更多热量“进得来,出不去”,地球气温的“收支平衡”便打破了。冰芯数据显示,工业革命前8万年间大气中二 氧化碳含量在180ppm到270ppm之间,此后便扶摇直上,如今已达到385ppm。虽然大气中水蒸气含量和温室效应都远远超过二氧化碳,但人类活动 对水蒸气比例影响甚微,况且水在蒸发时吸收热量,而云层的“阳伞”功能比“棉被”功能更强。因此二氧化碳便被确定为地球暖化的“罪魁祸首”了。20世纪 里,地球平均气温上升了0.76摄氏度,科学家预测21世纪将加快上升6.4摄氏度,这是一个令人毛骨悚然的数字。温度是分子运动速度的量度,大气中总能 量增加已经驱动更多的风暴和极端灾害气象轮番光顾,2003年席卷欧洲的热浪夺去了38000人的生命,森林火灾比以往任何时候更加频繁,而海平面继续上 升将淹没各大洲沿海城市的无限精华和几亿人世代生活的家园。地球在融化,永久冻土层中“关押”万代的二氧化碳和沼气将要“大闹天宫”,失序的世界已经进入 很难认识的状态。这无疑是人类文明史上最大的浩劫。仰望天空最明亮的金星,那里的环境几十亿年前曾和地球相似,由于“温室效应”失控致使大气的96%变成 了二氧化碳、气压比地球上高92倍,金星地面无论白天黑夜和赤道两极都成了温度高达500摄氏度的“炼狱”。“东有启明,西有长庚”,古人欣赏“太白金 星”的璀璨,我们却更要研究这颗地球“姐妹星”恐怖的前车之鉴。

greenhouse_effect0 

冰岛即将成为第一个告别化石燃料而完全使用“清洁能源”的国家;丹麦有20%电力是“大风刮来的”;照射在撒哈拉沙漠0.3%面积上的阳光便能确保 整个欧洲的能源需求;澳大利亚1%的地热便足够这个国家使用26000年;碳捕捉技术能够将发电站和大型工厂排放的二氧化碳分离出来并压缩到废弃的油井中 “埋葬”;人类文明不会纵马悬崖也不会坐以待毙。1997年12月,84个国家签订了限制温室气体排放的“京都协议书”,但对于急剧“发烧中暑”的地球, 仍只能算“急惊风碰上慢郎中”。2009年12月,100多个国家首脑出席联合国气候变化大会领导人会议并发表了“哥本哈根协议”。毋庸讳言,地球招致今 天的“大祸临头”主要是发达国家的“历史过失”,公正的原则只能是各国承担起“共同的但有区别的责任”。人类还从来没有遇到如此错综复杂又刻不容缓的全球 合作问题。然而“地球很小,是个家庭”;“覆巢之下,岂有完卵”;“共同的利益,共同的理想,都没有共同的危险能把人们团结起来。”这些箴言今天的确比以 往任何时候都更有道理。

clip_image065
冰岛斯瓦森基地热发电站
clip_image067
英国格拉斯哥拥有世界最大的近海风力发电站
clip_image069
澳大利亚拥有世界最大的100万千瓦太阳能发电站

2010年上海世博会的主题是“城市,让生活更美好”。在全球加快城市化,一半以上的人口居住在城市的当今世界,城市问题是环境问题的核心。“可持续发展”的最新环境技术将成为上海世博会的亮点和前沿。

诚然“发展是硬道理”,但今天必须认识到“只有可持续发展才是硬道理”;诚然“市场经济是看不见的手”,但今天必须加上一个“绿色大拇指”。美国著 名环境问题学者布朗说,人类应该以“战时动员”的紧迫,将传统的“A模式”社会转变为可持续发展的“B模式”社会,否则就来不及自我救赎了。如果我们有光 明的未来,遥远的子孙在评说“千秋功罪”时,一定会把高效率应对这场环境危机的制度誉为最好的社会制度,会把引领人类从“大道多歧”中走出环境危机的政治 家、思想家、科学家尊为真正雄才大略的历史英雄。中国将对世界做出应有的贡献。

0
为您推荐

15 Responses to “[世博会的科学传奇]之人与自然(下)”

  1. laoma说道:

    沙发

  2. Robert说道:

    诚然“发展是硬道理”,但今天必须认识到“只有可持续发展才是硬道理”;诚然“市场经济是看不见的手”,但今天必须加上一个“绿色大拇指”。

    如果我们有光 明的未来,遥远的子孙在评说“千秋功罪”时,一定会把高效率应对这场环境危机的制度誉为最好的社会制度,会把引领人类从“大道多歧”中走出环境危机的政治 家、思想家、科学家尊为真正雄才大略的历史英雄。

    高度赞成。值此地球危急存亡之秋,必须改变一切价值观念。“不管黑猫白猫,抓住老鼠就是好猫”。不管什么社会制度,能给子孙保住地球就是好制度,否则连未来都没有了,还有什么其他争论不休的价值可言。

  3. 邓浩说道:

    板凳

  4. HelloBeauty说道:

    板凳~

  5. starfocus说道:

    尽自己一份力去保护这个令人惊艳而又凄美的“水球”,
    让体内占据着的5600毫升液体流动得更有意义!

  6. 大马说道:

    你好,我只是从网上零碎的看到一些争论,结合本文,不知哪位大虾能进一步解释我的疑惑?

    1、世界各国主流科研机构早已达成高度共识,地球气候持续升温肇因于近百年来的人类活动。
    问题:是哪些主流科学机构这么认为?理由是什么?还有哪些科学机构认为问题更为复杂或者认为温度升高是地球自身的一个循环过程,人类活动只在其中起到很小的作用?是哪些科学机构的研究或数据支持美国政府拒签京都议定书的?他们的理由是什么?

    2、冰芯数据显示,工业革命前8万年间大气中二氧化碳含量在180ppm到270ppm之间,此后便扶摇直上,如今已达到385ppm。
    问题:8万年以前呢?80万年以前呢?800万年以前呢?8000万年以前呢?地球是否有一个又一个的升温-降温过程?

    3、虽然大气中水蒸气含量和温室效应都远远超过二氧化碳,但人类活动 对水蒸气比例影响甚微,况且水在蒸发时吸收热量,而云层的“阳伞”功能比“棉被”功能更强。因此二氧化碳便被确定为地球暖化的“罪魁祸首”了。
    问题:同样是温室气体,为什么只拿含量不足千分之一(是不是这个比例?)的二氧化碳说话?本文的说明觉得没有什么说服力。

    4、20世纪 里,地球平均气温上升了0.76摄氏度,科学家预测21世纪将加快上升6.4摄氏度,这是一个令人毛骨悚然的数字。温度是分子运动速度的量度,大气中总能 量增加已经驱动更多的风暴和极端灾害气象轮番光顾,2003年席卷欧洲的热浪夺去了38000人的生命,森林火灾比以往任何时候更加频繁,而海平面继续上 升将淹没各大洲沿海城市的无限精华和几亿人世代生活的家园。地球在融化,永久冻土层中“关押”万代的二氧化碳和沼气将要“大闹天宫”,失序的世界已经进入 很难认识的状态。这无疑是人类文明史上最大的浩劫。
    问题:温度上升和温室气体的关系?各种温室气体之间的关系和各自应负多大责任?
    5、仰望天空最明亮的金星,那里的环境几十亿年前曾和地球相似,由于“温室效应”失控致使大气的96%变成 了二氧化碳、气压比地球上高92倍,金星地面无论白天黑夜和赤道两极都成了温度高达500摄氏度的“炼狱”。“东有启明,西有长庚”,古人欣赏“太白金 星”的璀璨,我们却更要研究这颗地球“姐妹星”恐怖的前车之鉴。
    问题:金星上没有人类活动的温度失控,是否证明了近百年来的人类活动不是导致地球温度上升的唯一原因?

    我的疑问只是指温度上升这一个问题,其他环境问题,如污染、垃圾等,的确是人类自身的活动造成的。

    • Ent说道:

      1 “主流机构”请参见IPCC2007年报告,网上有中文版全文下载,里面包含了基本上所有的理由和论证。
      2 地球确实存在很多升温降温的交替,但是IPCC报告认为这一次的尺度大大超过了正常的交替程度。
      3 4 同2,参见IPCC报告。
      5 不能证明。金星和地球差异点太大了。

  7. keguang说道:

    与大马讨论:

    1,如果说前些年还有人怀疑地球暖化的危机,今天全球科学界已经达成高度共识,所有国家的、官方的、大学的科研机构没有一个提出异议。(These basic conclusions have been endorsed by more than 40 scientific societies and academies of science, including all of the national academies of science of the major industrialized countries.)
    也有人持不同观点,并认为“目前科学界垄断数据、耸人听闻,地球升温有利有弊,地球历史上温度一直在变迁中,并非人类活动所致”。攻击“环保分子”戈尔自己的农庄每年耗电最多(戈尔即使把农庄分给大家难道就不点灯了?),乘飞机全世界演讲“个人排碳”最多(戈尔也许骑自行车周游世界演讲效果更好?),他们声称“真理掌握在少数人手里。”但这种呼声几乎没有市场。人类不敢相信他们,倒怀疑这些人是为某些利益集团“背书”,实际上是“我死之后管他洪水滔天。”
    2,地球历史上有多次冰河时期,但其中的奥秘尚未解开,更不能作为决策依据。地球自转轴变化和章动并没有改变地球直径,因此不应影响接受太阳的总能量。各种学说都只是推测,但有一点可以肯定,冰河时期的气候变化都是以万年为计量单位的,从来没有像今天这样以百年甚至几十年为计量单位的“眼见为实”的温度急剧变化。因此认定地球暖化肇因于人类活动是有理由的。
    3,地球温室气体中水蒸气的“贡献率”可以达到70%,二氧化碳少于30%,甲烷(沼气)不足10%,臭氧不足8%。然而在温室气体中,“自变量”部分主要是二氧化碳,导致了地球气温这个“因变量”上升。和辽阔的海洋蒸发量相比,人类呼吸和其他活动在水蒸气总量中所占份额很小。然而当二氧化碳排放急剧增加,森林大面积减少不足以吸收二氧化碳时,会带来地球温度持续升高,水的蒸发总量也会随着增大,造成恶性循环。甲烷也应在控制之列,包括对畜牧业家畜粪便的处理。
    4,太阳系中有温室效应的行星有地球、金星、火星和土卫6泰坦,火星几十亿年前失去曾经浓厚的空气(现气压约为地球1%),因为温室效应不足而温度很低(负120摄氏度到正20摄氏度之间)。金星几十亿年前地质状况和地球相似,所谓“温室效应失控”也是漫长的演化过程,初始条件的微小差异会带来最终天壤之别的后果,金星温度升高带来水的蒸发以致分解和氢的逃逸,最后“收支平衡”到现在的温度,能融化铅。金星的借鉴意义也许在于不要让地球的温室气体超过一个临界值,否则地球水蒸气会急剧增加,冻土中跑出来的二氧化碳和沼气谁也不知道有多少。恶性循环一旦启动就怕不可收拾了。

  8. jesu说道:

    英国格拉斯哥拥有世界最大的近海风力发电站.这个貌似是错误的。格拉斯哥只是在建立最大的陆上风电场。

    貌似配图是错误的。

    图式丹麦的Horns Rev海上风场(80台风力涡轮机组,总装机容量160MW,建在Nysted)。

  9. 茜茜说道:

    的确是格拉斯哥近海发电站。(UK becomes world's largest offshore wind energy producer
    The United Kingdom has surpassed Denmark to become the world’s largest generator of offshore wind energy, with fresh developments also catapulting the country past the 3GW mark in total wind energy generation, Prime Minister Gordon Brown announced on Oct. 22.)

    http://www.rechargenews.com/energy/wind/article166515.ece

  10. jesu说道:

    这个我去核实了资料配图绝对的是丹麦的Horns Rev海上风场。 你可以去他们的运营商www.elsam.com核实。甚至于这张图片的出去。都可以查出来。Vestas V80 - 2 MW的机器。至于英国变成了最大的海上风电的供货商,这个也是不可能的。
    英国有 London Array计划 341台 1Gw的海上风电 但是目前还在建设周期中,建成之后无疑是最大的。

  11. jesu说道:

    英国的Skegness的海上风电,543.6兆瓦,应该是目前最大的海上风电项目,好像是。

  12. xin说道:

    文中 南北极冰川融化和地球水体受热膨胀导致海平面在过去的世纪里升高了1米多,如今正以每年0.32米的速度加快上升,这串“太平洋的珍珠”将面临灭顶之灾。

    请确认下 0.32米 是否有误...

  13. tjyasdf说道:

    用Google把网页先翻成日文,再返回中文很搞笑。

Leave a Reply