据目前所知,地球是宇宙中唯一发现了生命的星球,它像宇宙中的一叶扁舟遨游太空,环绕着太阳进行自转和公转,不断演化发展。在不同的地史时期,地球表层系统产生了翻天覆地的变化,如大气圈、水圈、岩石圈的形成;海陆的变迁,大陆的漂移,山脉、平原、冰川和气候的变化;生物物种的发生、演化和绝灭;矿产资源的形成以及各种地质作用对地表自然地理环境的影响等。
目前中国地域内的自然环境是距今一万年以来的全新世期间各种自然地理要素相互影响,相互制约,逐渐演化形成的。在此期间,随着地质构造运动和气候的演变,尤其是人类生产、生活的重大影响,中国境内的河湖水系、土壤和森林植被等许多自然要素都发生了重大的变化,并对人类社会的发展产生重大影响,至今还在不断地演化和发展着。
地球是人类和其它生物共同的母亲,地球上的所有自然现象,都孕育着无限的科学奥秘。随着地球科学和其它科学研究的进步和深入,人类对地球奥秘的认识已逐渐深化,“人与自然和谐”已经成为全社会目前最为关注的研究课题之一。
地球表层的岩石圈、大气圈、水圈和生物圈与人类活动息息相关,尤其是大气圈的演化对地球表层起着至关重要的作用,厚厚的大气层即保护了地面的热量和各种的水体的分布,又保护了地表的生物不受太阳紫外线和宇宙射线的伤害,如果没有大气圈就不会使地表有水和生命的存在。
因为太阳辐射的原因,全球各地的大气热力状况各异而产生不同的温度带,由此导致了大气环流现象,而大气环流又缓解了地球上各个地区冷热不均的现象,并且还调解了全球水汽的分布,将海洋上空的大量水汽带到陆地,形成不同规模的降水,缓解了内陆的干渴。受纬度位置、海陆位置和大气环流的影响,不同地域气温和降水的变化规律有很大差异,因此全球各地有许多种气候类型。
人类是目前生物圈中的重要角色,大气圈与人类的生存和发展关系极为密切,工业发展造成的大气污染及过多的二氧化碳和热量排放,改变了大气环流和物理状况,同时也威胁着人类自身的安全。近些年来,由于大气环流和气候的变化经常发生高温、暴雨、台风、冰雹、龙卷风等灾害性天气,给人们的生活和生命安全地来重大的损失。从地史发展的进程来看,大气中二氧化碳的含量是影响地表温度的重要因素。
2020年全球大气二氧化碳平均浓度创历史新高,是工业化前水平的149 % 。2021年全球平均表面温度比工业化前水平(1850 - 1900 年平均值)高 1.11 ± 0.13℃,尤其是2015 - 2021 年是有观测记录以来最暖的7年。近些年来全球海洋上层的海水也持续增暖,海洋热含量达历史新高。在气候变暖背景下,海洋持续增温膨胀,极地冰盖和陆源冰川融化加快。仅2020年9月至 2021年8月,格陵兰冰盖就损失了约 1660 亿吨冰体,2021年北极最小海冰范围为有观测记录以来的新低,导致了全球平均海平面呈现加速上升趋势。这种现象持续下去必将对地表海陆分布格局和人类的生存、发展产生不可估量的影响。
2023年4月22日是第54个世界地球日,主题是“众生的地球”。为了更好的生存和发展,我们要充分了解地球,遵照自然规律办事,在地球表层系统中人类社会要与岩石圈、大气圈、水圈和生物圈之间建立起相互协调的关系,营造良好的生态环境。据中国科学院2022年底发布的资源环境领域系列研究报告显示,自中国共产党的十八大以来,我国湖泊、湿地、山地、西北干旱区、东部超大城市群的生态环境建设取得历史性、转折性、全局性的巨大成效。
熊康宁教授奔走在石漠化防治战斗的最前线
值此第54个世界地球日到来之际,呼吁地球科学工作者和热心于科普工作的人士,继续从自己的专业角度向社会各个领域宣传、普及有关地球科学的知识,帮助人们树立科学的地球观和人地协调观。同时也呼吁每一个人都要从身边小事做起,养成良好的生活习惯、注意节约资源、减少碳排放、切实保护好生态环境,以实际行动促进人类与自然的和谐发展。
卡通版美丽的海洋环境沙盘(来自天津城建大学的学生团队制作)
文:李兆江
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