北半球严寒、南半球酷热

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[背景材料]

2012年以来，全球多地出现极端天气。相对于北半球的极寒，南半球的罕见高温也令人咋舌。进入2013年，澳大利亚极端高温天气“继续上演”。据《悉尼先驱晨报》2013年1月8日报道，从进入2013年起，澳大利亚全国陆续出现极端高温天气。据英国《每日电讯报》2013年1月8日报道，在过去7天里，澳大利亚遭遇史上最强热浪的袭击。炎热天气导致了该国.火灾频发。新南威尔士州发出警告，称当地已经进入红色警戒的“灾难”状态。1月7日，澳大利亚全国平均气温达到40.33℃，悉尼的气温高达42℃，超过了1972年创下的高温纪录。1月8日，北方领地、西澳大利亚州、南澳大利亚州的平均气温都超过40℃。其中，南澳大利亚州首府阿德莱德的气温上升至接近历史纪录的45℃，该州的伍丁纳地区成为全澳大利亚最热的地区，气温飚升至48.2℃。塔斯马尼亚州首府霍巴特1月4日气温高达41.8℃，是自1883年有气象记录以来当地的最高气温。为此，澳大利亚气象局1月8日公告，将天气预报图的温度范围提高到54℃，并引入亮紫色来表示50℃以上的高温。

据统计，1月4日，澳大利亚南部岛州塔斯马尼亚遭遇大火，截至1月11日共有100多栋房屋被烧毁，数千人出逃；1月7日，大火造成澳大利亚6万多公顷的森林被烧毁，所幸无一人遇难；1月8日，澳大利亚人口最多的新南威尔士州共发生了100多起因高温天气引发的火灾。

在南半球迎来酷热盛夏、遭遇酷暑天气之时，北半球各国则经历了暴雪、狂风、霜冻等严寒考验，地球仿佛上演了一场“冰火两重天”的精彩好戏。2012年冬半球及2013年初，寒冷成为了北半球的代名词，北半球大部分地区遭遇到了极为寒冷的天气，中国经历了史上最冷的春节，气温更是连连走低；日本也出现了强降雪天气；欧洲也不例外，大部分地区出现强降雪天气。

乌克兰2012年12月遭到寒流袭击，多地积雪达半米，气温降至零下23℃。2012年12月，俄罗斯大部分地区遭遇异常严寒天气，首都莫斯科气温降至零下18℃，为入冬以来最低。2012年12月9日，瑞士发生雪崩，导致11人死亡。2012年12月9日，捷克局部地区达到零下26℃的低温，共有7人死于严寒。另外，欧洲南部也受到影响，出现大规模降雪。在克罗地亚、塞尔维亚、黑山和波黑等国家共有6人因恶劣的天气情况而死。欧洲多个飞机场受到暴风雪的显著影响。德国法兰克福机场2012年12月8日、9日两天之内被迫取消超过370架次的航班，其中一部分已经在12月10日恢复。2012年12月12日。英国部分地区温度甚至降至零下10℃，一度造成交通困扰。据了解，英国的冰雪天气造成了大约200架航班取消，主要道路出现严重交通阻塞，霜冻和大雾还导致列车晚点。12月12日，伦敦希思罗机场有189架航班取消，导致成千上万名旅客滞留，这些旅客不得不排5个小时的队重新订票。同时，英国利兹一布拉德福德机场和布里斯托尔机场同样陷入混乱。

【考点链接】

近年来，随着全球极端天气的加剧和自然环境的持续恶化，人类在不断思考和反思：究竟是什么原因导致全球极端天气和自然灾害的频繁发生？自然环境持续恶化带来的各种灾害频繁发生，谁应为此负有责任？目前，有一定科学根据的主流看法是，全球极端天气与自然灾害的频繁发生无不与全球气候变暖有关。而导致全球气候变暖的主要原因是人类在生产和生活中过量的碳排放所致，自然灾害频发与人类对自然界的破坏息息相关。

关于全球气候变暖对极端天气的影响，可以从两个方面来解释。从概率论上来说，如果某一地区或地点的天气在多年平均条件下呈正态分布，那么在平均状态下的天气现象出现的概率最大，极大与极小状态下的天气现象不易出现。就温度这个气候变量来讲，就是说偏冷和偏热天气出现的概率较小，极冷或极热的天气出现的可能性就更小。但现在由于全球气候变暖，气温的平均值增加，这时偏热天气出现的概率将明显增加，并且原来很少出现的极热天气现在也可能频繁出现了，高温热浪等极端事件将变得频繁。

从气象学原理上来说，全球气候变暖使得地表气温升高，较高的温度会使水面的蒸发加大、加快。这样不仅蒸发到大气中的水汽总量增加了，而且水循环的速率也加快了。由于大气中的水分增多了，这将使更多的降水在更短的时间内发生，雨、雪等极端降水事件以及局部洪涝灾害出现的频率可能增加，个别地区龙卷风、强雷暴、狂风和冰雹等强对流天气也会增多。另外，由于水分从植物、土壤、湖泊和水库的蒸发加快，再加上气温升高，一些地区将遭受更频繁、更持久或更严重的干旱。

1.全球变暖及其原因

我们知道，自然界的一切物体都以电磁波的形式向周围释放能量，这种释放能量的方式就是辐射。一般而言，高温物体向外发出短波辐射，而低温物体则发出长波辐射。例如，太阳表面温度约为6000K，太阳发出短波辐射；地球表面温度约为288K，地球表面发出的辐射为长波辐射。大部分太阳短波辐射可以通过大气层到达地面，使地表温度升高，与此同时，大气能强烈吸收地表发出的长波辐射，仅少量的长波辐射不能被大气所吸收，跑到宇宙空间中去。这样大气能使太阳短波辐射到达地面，但又很少使地表发出的长波辐射散失而使地表增温，于是形成了大气的温室效应。

在联合国《气候变化框架公约》中，把“大气中那些吸收和重新放出红外辐射的自然和人为的气体成分”称为温室气体。大气中主要的温室气体有二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、一氧化二氮（N2O）、臭氧（O3）和氟氯烃化合物（CF-Cn）、水汽（H2O）等。其中，二氧化碳（CO2）对温室效应的贡献最大。由于温室效应的作用，大气温度会升高，大气逆辐射会增强，地球表面温度升高，进而地面长波辐射也会增强。最终，地球接受的太阳辐射的热量和地球散失的长波辐射的热量会达到平衡，形成地球上的平衡温度，即目前地球的平均气温。值得我们注意的是，当前倍受关注的全球气候变暖问题的实质是大气温室气体浓度增加引起大气温室效应的增强。其实，大气中本来存在着水汽（H2O）、二氧化碳（CO2）等多种温室气体，大气的温室效应是本来就存在的。假若没有大气层，地球表面的平均温度不会是现在适宜的15℃，而是十分低的-23℃。这就是说温室效应使地表温度提高了38℃。有了温室效应，地球表面才能保持相对稳定而又适宜的温度，生物的生存与繁荣才会成为可能。这些温室气体成分在大气中的含量虽然很少，但是对地气系统的辐射能收支平衡却起着极其重要的作用。这些温室气体成分浓度的变化必然会对地气系统造成明显扰动，引起全球气候变化。

工业革命以来，人类活动广泛地改变了地球表面的形态以及动植物的分布，尤其是大量使用化石、矿物燃料等向大气中排放了大量的温室气体。这使得原来大气中存在的温室气体含量大量增加了，也使大气中增加了一些原来没有的、具有强烈温室效应的气体，如氟氯烃化合物（CFCn）等。随着大气中温室气体浓度的增加，大气进一步阻挡了地球向宇宙空间发射的长波辐射，为维持辐射平衡，地表必将增温。

2.全球气候变暖的影响

（1）海平面上升：

（2）对生态环境的影响：改变植物群落的结构、组成及生物量，使森林生态系统的空间格局发生变化；某些脆弱性物种灭绝风险增加，造成生物多样性的减少；产生施肥效应。

（3）对大气环境的影响：北半球中高纬度大部分地区降水增加；大部分干旱、半干旱区域蒸发增强，变得更加干燥；热带气旋的强度和频率将明显增加。

（4）对人类健康的影响：

3.全球气候变暖对我国的影响

全球气候变暖既有有利的影响也有不利的影响，我们应更加关注不利影响。

（1）对植被的影响：自然植被的地理分布可能发生变化，我国植被带北移，我国亚热带北界由秦岭一淮河一带移到黄河以北，北方落叶林面积缩小。总体上弊大于利。

（2）对生态系统的影响：由于生态系统适应能力有限，气候变暖致使生态系统的建群种、优势种及其他物种相应地发生不同程度的变化。目前受到严重威胁的生态系统有珊瑚礁、红树林、热带雨林、北方草原湿地及天然草地、高山。另外，由于海平面升高发生海水倒灌，使海岸受到侵蚀，进而影响海岸及海岸生态系统。

（3）对冰川和湖泊的影响：据有关资料推算，我国西北各山系冰川面积自“小冰期”以来减少了24.7%，达7000km2左右。青海湖1957―1968年间面积缩小了264km2，湖面下降了11m。西北各大湖泊除了天山西段赛里木湖外，水量平衡处于入不敷出的负平衡状态。自20世纪50年代以来，湖泊均向萎缩方向发展，有的甚至干涸死亡。

（4）对水资源的影响：全球气候变暖将加大海陆热力差异，使夏季风可以深入内陆，降水有可能增加。全球气候变暖将使南方洪涝灾害增加，北方旱灾更加明显。西北地区高山的冰川因全球气候变暖融化量过多而影响该地区水资源的持续利用。另外青藏高原的冰川退缩和湖泊萎缩降低了其作为“水塔”的功能，对中国的影响将是非常深刻的。

（5）对农业的影响：全球气候变暖将使中国温度带北移，其直接作用对作物生长有利，但其间接作用（如病虫害增加）却对作物生长有害，更重要的是未来降水的不确定性将严重影响中国的农业生产。目前大多数学者认为全球气候变暖会导致蒸发、风蚀、干旱加强，台风频率加大，再加上海平面上升淹没大量耕地等方面的影响，据估计到2030年我国种植业产量总体上因全球气候变暖可能减少5%～10%左右。

（6）对社会的影响：全球气候变暖产生的后果对我国的社会影响也是很深刻的。全球气候变暖的不利影响，如干旱、洪涝、沙尘暴、森林火灾等会严重影响我国的生态和经济，进而会影响社会的稳定性。我国著名气象学家叶笃正指出，海平面上升将会影响南水北调、三峡工程的实施和效益的发挥。此外，夏季的热浪使与高温有关的疾病的死亡率上升；升温导致一些热带、亚热带的疾病如血吸虫病向北传播；暖冬造成大量病毒、蚊、蝇、老鼠存活，使流感盛行。

（7）对其他方面的影响：全球气候变暖对我国各经济部门有不同程度的影响。海平面上升将大大增加筑堤成本，因为我国约有70%以上的大城市、一半以上的人口和近60%的国民经济集中在低海拔的东部经济带和沿海地区。

4.温室效应的对策

随着温室效应增强引发的一系列环境问题对人类生活影响的加深，人们对温室效应的认识也逐渐加深，并采取了一系列对策。1997年通过的《京都议定书》是第一个全球温室气体减排的国际行动方案，对发达国家的温室气体排放规定了具有法律约束意义的减排目标。一些国家制定并实施了直接针对温室气体减排的气候变化政策。针对温室效应我们可以采取以下对策：

（1）颁布应对气候变化的法律法规。

（2）实施征收碳税等多种税收政策。

（3）使用可再生能源。

（4）禁用氟氯烃化合物。

（5）实施保护森林的对策方案。

（6）改善能源使用效率。

（7）对汽车的排气标准进行限制。

（8）开发替代能源。

利用生物能源作为新的干净能源，即利用植物由光合作用制造出来的有机物充当燃料，藉以取代石油等已有的高污染性能源。温室效应增强是一个全球性的问题，国际间应该共同承担起责任，加强交流与合作；各国应该重视温室效应，普及温室效应的有关知识使其深入人心，并依据各自国情采取措施。由于当前全球气候变暖主要是发达国家历史上排放的温室气体造成的，发达国家应该率先依据其经济和技术优势在温室气体减排中发挥重要作用，并且加强对发展中国家温室气体减排的技术和经济援助。发展中国家需要在经济发展与温室气体减排之间寻求平衡点，通过技术进步来提升经济发展的质量和减少温室气体排放。

从个人的角度讲，每个人都应该认识到温室效应增强的后果，每个人都有责任做出行动来挽救自然环境。因为，自然不是某个个体或某个物种的，而是所有物种共有的；应对气候变化，也不仅仅是国家政府的事，个体有责任也有能力采取措施。如在日常生活中，每个人的节约用电、植树种草等小小举动，累积起来就会对气候产生深远的影响。

【创新习题】

气候变化是长期大气状态变化的一种反映并具有一定的规律性。结合所学知识，回答1―2题。

1.影响全球气候变化的因素有

（ ）

①太阳辐射的变化②海陆分布的变化③地形的变化④人类活动

A.①②

B.②③

C.①②③

D.①②③④

2.读图1，下列判断正确的是

（ ）

A.图中A处为温暖期

B.图中C处为温暖期

C.图中B处为寒冷期

D.图中D处表示未来两万年左右地球将出现一个新的温暖期

3.近年来，诸如暴风雪、寒流、暴雨、热浪等极端天气事件在全球发生的频率增加，强度也加大，气候问题愈来愈成为一个不可忽视的全球性问题。对于极端天气事件的频繁发生，下列解释最不可信的是

（ ）

A.全球气候变暖是造成极端天气频繁的主要原因之一

B.极端天气频繁是地球内能释放的结果

C.大气环流异常是极端天气发生的直接原因

D.极端天气事件的频繁发生既有全球气候自然变化的原因，也有人为原因

4.低碳生活方式健康自然，成本低。下列做法与低碳生活方式相符的是

（ ）

A.提倡少吃多餐

B.购买化纤类衣物

C.电脑不用时应让其待机

D.修建绿道，提倡骑自行车出行

2010共道未来大会于2010年9月9日在北京举行。中国工程院副院长杜祥琬在大会上作了“中国的绿色低碳能源战略”发言。他指出：“降低温室气体叫低碳，降低污染叫绿色。”结合材料，回答5～6题。

5.温室气体的主要成分是

（ ）

A.二氧化硫

B.二氧化氮

C.二氧化碳

D.一氧化碳

6.下列措施中，能体现中国绿色低碳能源战略主要内涵的是

（ ）

①大力发展节能技术②高效利用化石能源，特别是煤炭和石油

③加快发展核能和可再生能源④敦促发达国家减排温室气体⑤加强地质勘探，提高能源自给率

A.①②③

B.②③④

C.③④⑤

D.①②⑤

7.全球温度上升与二氧化碳的排放量关系密切。2009年联合国日的口号是“用爱温暖世界，而非二氧化碳”。下列关于全球气候变暖相关原因的解释，正确的是

（ ）

A.二氧化碳阻挡了地面长波辐射

B.二氧化碳能强烈吸收地面长波辐射

C.二氧化碳能强烈反射地面短波辐射

D.二氧化碳能强烈吸收太阳短波辐射

全球气候变暖是当今世界面临的重大环境问题之一。图2是“全球温度上升3℃后，世界不同区域粮食产量（靠雨水生产）的增减状况示意图”。读图2，回答8―9题。

8.下列有关全球升温3。C对靠雨水生产粮食地区的影响，说法正确的是

（ ）

A.全球气候变暖对全球各地区粮食生产都有害无益

B.北半球中高纬度的大部分地区粮食产量会增加

C.低纬度和南半球地区粮食产量有小幅增产

D.西半球粮食产量普遍会增产，东半球相反

9.据图2推断，如果全球温度升高3℃，下列几个地区全年降水量增幅最大的可能是

（ ）

A.澳大利亚

B.北非

C.西亚

D.中亚

对野象生活习性研究表明，野象喜欢生活在温暖湿润的森林环境中。图3为“中国历史时期野象活动地点分布图”。读图，回答10～11题。

10.据图分析可以得出，公元前550年至公元1830年野象活动北界

（ ）

A.不断北移

B.不断南移

C.不断东移

D.不断西移

11.下列关于该历史时期与现代的气候变化及其影响的叙述，正确的是

（ ）

A.两个时期气候变化趋势基本吻合

B.现代气候变暖使全球陆地面积增大

C.该历史时期雪线不断降低，现代则趋向升高

D.该历史时期我国1月份0℃等温线的位置北移

12.图4说明全球气候变化状况的基本特点是（双选）

（ ）

A.全球气温逐渐升高

B.降水量呈增加趋势

C.冷暖、干湿交替

D.气候变化周期不稳定

13.为遏制气候变暖，必须（双选）

（ ）

A.压缩经济发展规模

B.提高矿物燃料的利用效率

C.发达国家向发展中国家提供必要的帮助和指导

D.将温室气体全部回收利用

14.图5为“19世纪中叶以来每10年全球表面气温距平变化图”。下列选项与图5中信息相吻合的是

A.19世纪50年代以来，全球气温波动下降

B.19世纪50年代以来，全球气温直线上升

C.20世纪50年代，全球气温较1961―1990年平均气温高

D.20世纪70年代以后，全球每10年都比前10年明显变暖

据专家预测，因全球气候变暖世界海平面到2100年将升高40cm～50cm。图6为“我国某地区海陆过渡地带示意图”。读图，回答15～16题。

15.海平面上升对该地带的影响有（双选）

（ ）

A.加剧农田土壤盐碱化

B.使滩涂面积减少

C.淹没部分耕地

D.有利于港口基础设施建设

16.导致全球气候变暖的主要原因有（双选）

（ ）

A.臭氧层破坏

B.森林被大量砍伐

C.二氧化碳排放量增加

D.二氧化硫排放量增加

17.气候变化与异常直接影响人类的生产和生活。引起全球气候变化与异常的原因不可能是

（ ）

A.太阳黑子增多

B.地球自转线速度的纬度差异

C.大气环流的多年变化

D.人类活动强度的增大

18.下列关于全球气候变暖及其影响的叙述，符合实际情况的是（ ）

A.全球各地的气温持续上升

B.我国各地的降水量普遍增多

C.全球各地的河湖水位上升

D.我国西部山地冰雪总量减少

图7为“挪威雪线高度和中国气温距平（与平均气温的差值）变化图”。读图，完成19-20题。

19.中国从16世纪到20世纪期间，气候处于温暖期的是

（ ）

A.1470―1520年

B.1620―1720年

C.1840―1890年

D.1910―1950年

20.图示公元后挪威雪线降低时期，我国可能出现的现象是

（ ）

A.水稻种植范围向北扩展

B.野象栖息地的最北界北迁

C.热带范围扩大

D.北方河流结冰期变长

《北京日报》2009年11月22日消息：意大利“水城”威尼斯人口多年来持续减少。据此，回答21-22题。

21.导致威尼斯人口持续减少的原因不包括

（ ）

A.冰川融化

B.全球气候变暖

C.海水膨胀

D.地面下沉

22.人类因素是造成海平面上升的最主要原因，为控制海平面上升，发达国家应该

（ ）

A.禁止使用矿物燃料

B.减缓工业化进程

C.减少温室气体排放

D.减少酸性气体排放

23.阅读下列材料，回答问题。

材料一“可怕的全球变暖”（图8）

材料二根据卫星观测图像显示，连接大西洋和太平洋的北极西北航道已经解冻。所谓西北航道是指由格陵兰岛经加拿大北部北极群岛到阿拉斯加北岸的航道，是大西洋和太平洋之间最短的航道。这一航道一旦能够进行商业通航，将产生显著的经济效益。数百年来，征服西北航道一直是西方航海家的梦想。

（1）根据材料一分析全球气候变暖产生的严峻后果有哪些。

（2）根据材料二分析西北航道被许多国家称为“黄金航道”的原因。

（3）结合材料，谈谈我们应如何应对全球气候变暖。

24.阅读下列材料，回答问题。

材料一 新华网2009年7月6日消息：近30年来，被称为“中华水塔”的三江源冰川退缩的速度是过去300年的10倍，自1966年以来，黄河源区的冰川退缩比例最大达77%。冰川的融化为全球气候变暖提供了一个最明显的证据。

材料二 人均二氧化碳排放量与城市化水平关系图（图9）

材料三 2003年人口超过1亿的国家人口统计表（单位：亿人）

（1）根据全球气候变暖成因与危害之间的关系，填出下列表格中各字母所表示的内容。

a：________；b：________；c：________；d：________。

（2）根据材料二分析城市化水平与人均二氧化碳排放量的关系，并说明原因。

（3）图9所示国家中二氧化碳总排放量居第二位的是_________，请你谈谈该国为控制二氧化碳排放量应采取的措施。

（4）据澳大利亚研究人员测量发现，按近20年二氧化碳排放平均速度，大气中二氧化碳含量应增加29.95%，但实际只增加了0.03%，原因是_____________________________。据上述材料可知，减缓全球气候变暖趋势的措施是__________________________________。

参考答案

1.D 2.A 3.B 4.D 5.C 6.A 7.B 8.B 9.C10.B 11.C 12.CD13.BC 14.D 15.AB 16.BC

17.B 18.D 19.D 20.D 21.D 22.C

23.（1）①山地冰川融化加快；②陆地上径流量减少，水源短缺；③世界部分地区粮食产量减少，出现粮荒现象；④自然灾害加剧，损失加重；⑤海平面上升，生态系统破坏。

（2）西北航道是连接大西洋与太平洋的最短海上运输航线，经济价值非常高。

（3）①改变能源结构，提高能源利用率，减少温室气体排放；②植树造林（树木能增加对温室气体的吸收）；③加强技术研究，如培育耐旱新品种、应用和推广工业节能技术；④通过经济、行政手段加强环保工作的实施；⑤加强工程建设和防御机制建设以减轻自然灾害对人类的损失。

24.（1）毁林燃烧矿物燃料极地冰川融化沿海低地被淹没

（2）关系：城市化水平越高，人均二氧化碳排放量越多，二者呈正相关。原因：城市化水平高的国家，经济发展水平较高，工业、交通发达，生活水平高，人均能耗多，需要燃烧大量煤、石油等矿物燃料。

（3）中国 调整能源消费结构，推广使用清洁、可再生能源；发展节能技术，提高能源利用效率。

（4）绿色植物光合作用消耗掉大气中的一部分二氧化碳植树造林，禁止乱砍滥伐。