干部学习课件：极地变化与人类活动

目录/提纲：……
第一、南北极作为全球的冷源怎样和热带的热源一起使全球的大气不断地交换
第二、极地为什么是全球的档案室，全球气候变暖的原因是什么
第三、南北极为什么是全球气候变化的关键区和敏感区
第五、极地资源和军事上的重要地位
……
极地变化与人类活动
高登义
中国科学院大气物理研究所研究员、中国科学探险协会主席

1、极地变化与人类活动的概述
同志们,你们是北京市各个领导高位上的干部,今年又是世界“极地年”,我们一起讨论极地变化与人类活动的关系是很是有意义的。今天我的报告分三个部分:
第一个部分:极地在全球变化中的作用;
第二部分：极地变化与人类活动:
（1）极地与华夏子孙的渊源。
（2）极地变化与人类活动的关系。
第三部分：我们用很多的图片来回顾一下建立中山站的过程以及在和谐的极地当中的“物竞天择”现象。
２００７年是“极地年”，同时也是“极地气象年”。我给大家看两张图片，左边一个是在南极大陆上旅行的企鹅，企鹅每年春天要旅游，一种方式就是在陆地上旅游，其中站起来的企鹅，是队长，它指挥这个旅行队；右边这一张是我们1991年在北极浮冰上参加中国、苏联、挪威和冰岛四个国家组织的北极科学考察团的照片。
南极和北极到底在哪里？从不同的学科来看，南极和北极的划分是不大一样的。从地理学来看，南极就是左边这个图，就是南极洲，右边这个图就是北极洲。从地理学来讲，南纬66度33分以南的地区就叫南极地区，北纬66度33分以北就是北极地区。
南极和北极有什么特点呢？南极是以大陆为主，北极以海洋为主。有的科学家从这个地图看出了一个现象：如果我们把北极洲、北极地区转动90经度，南极洲的陆地基本上可以把北极、北冰洋填平。因此，有些科学家提出一个假说：在很多年以前，有一颗小行星，撞进了我们北半球的北极地区，把北极洲撞了一个窝，这样冲过去以后，南极洲就鼓出了一个大陆。但是这种说法目前还没有得到证实，有待于科学家在以后做进一步的研究。
中国北极科学考察站到底有几个呢？目前来看是两个，第一个是中国伊力特沐林北极探险考察站，这是中国科协在2001年到2003年所建立的一个民间科学考察站。这个考察站的建成，促进了我国政府下决心于2004年在北极的朗伊尔宾、斯匹次卑尔根群岛建立中国政府的科学考察站，叫中国黄河科学考察站。左边这个
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至于某些地方非常冷，冷死人了；某些地方非常热，热死人了。所以南北极冷源起到这么一个关键作用。
2.2．南极北极是全球气候变化的历史档案室
在南极的冰盖和北极的冰盖上积了几千米厚的冰，冰在堆积的过程中，没有发生融化，就能代表当时历史年代的空气状况，包括温度状况和环境状况。南极和北极的冰盖正好有这么一个特点，所以现在我们在南极冰盖上打下去三千多米深，已经能够反映出八十多万年以来的气候、历史、环境等资料。这个图的第三条曲线，代表八十万年以来的全球温度变化情况，在这八十万年里全球温度大概有十个高峰值，分别出现在近一百年来和离现在十三万年左右、离现在三十三万年左右、离现在四十万年左右等等。其中离现在三十三万年和十三万年左右这两个峰值，远远比近一百年来的气温要高得多。
这个事情说明一个什么问题呢？
我们再看四十万年，可以看到这三个峰值都比我们近一百年以来的气候温度要高。我们知道在世界上有三条曲线可以代表全球气候环境的变化，一个是南极的冰星和北极的冰星，一个是我们中国科学家刘东生院士研究的黄土的曲线，还有一个是美国科学家研究的海底统测曲线，这三条曲线都能反映出几十万年以来全球环境气候的变化情况。
世界上的科学家也好，中国的科学家也好，大部分都认为最近一百年来全球气候增加了0.67度左右。科学家研究和很多事实反映出来，这是由于我们人类排放了温室气体而使得全球温度增加了。但南极冰星反演的资料表明，在十三万年和三十三万年出现这么高的气温，就给我们提出一个问题：当时的人类还没有工业活动，就不可能排放那么多温室气体，这种高温值是怎么来的？因此现在有一部分科学家提出一个观点，全球气温的变化本身有一个变化的规律，这个变化规律是主流，而人类的排放活动是在全球气温自身变化规律基础上有一个扰动的递加，这个扰动的递加是一个推波助澜。全球气温在升高的时候，它就使得气温升高得更厉害了；全球气温在降低时，它在升高，反倒有点好处。
2.3、南极和北极是全球气候变化的关键区和敏感区
什么叫关键区，什么叫敏感区？在全球气候变化中，如果南极北极地区变动一点，就比全球其它地方变动一点影响大和关键。就是说，全球各种各样的外界因素在这首先有反应，所以就叫做敏感区。正因为它是关键区和敏感区，所以现在我们很多科学家才投入大量时间和精力去研究。
这是我和我学生计算的一个结果，1977年南极冬季的浮冰面积比1974多了四百万平方千米，这是一个关注的事实。因此假定在未来，如果有某一年，南极北极的浮冰变化四百万平方千米，同时假定这个浮冰的厚度达到十厘米，这个浮冰面积也增加或减少10%，如果这两个作用共同叠加在一起的时候，这是很容易办到的。在同期，南北极地区和大气热量交换，可以减少或增加两点七亿千瓦。这两点七亿千瓦是接近雅鲁藏布江水能热量的两万五千倍。它可能使得全球近地面（近地面是指离地面一千米以下大气）降温或升温0.34摄度，这是很厉害的。近五十年以来，全球地面气温在升高0.67度，所以，我们可以看到南极北极浮冰的变化确实是全球变化的关键地区。这个条件是变动四百万平方千米，光南极就有可能的，如果加上北极的话，就可能会超过它。所以南极北极的冰面和厚度的变化，非常关键的影响我们全球气候的变化。
再讲北极，我和我的学生在北极的喀拉海和巴仑支海一起工作。新地岛的东南部海域地带，叫喀拉海。新地岛西的半部海域叫巴仑支海，在北极中心南边一点的A区，叫喀拉／巴仑支海。
根据我们的工作，喀拉／巴仑支海确实是个关键的地区。巴仑支海和喀拉海冬季海冰多，而且假如厚度也大的时候，那么亚洲大陆当年的冬季和来年的春季，冷空气活动很偏南、很强，我们国家寒潮就多；反过来，如果这个海域的海冰冬季少、厚度也小的话，那么当年亚洲大陆冬天和第二年春天冷空气活动就偏北，就比较弱，寒潮活动就少等等。这个统计结果说明，巴仑支海和喀拉海确实是影响我们中国气候关键的一个区域。
这个统计结果是一个什么道理呢？在海洋环流当中，右边这个图中的红颜色部分很重要，叫北大西洋暖流。它从中低纬度把洋面上的暖的水团从南向北一直运动到我们可以看到的这两个图。靠左边这支，它是绕过斯瓦尔巴德群岛，在斯瓦尔巴德这一带影响；右边这一支，一直通到了喀拉／巴仑支海。而北大西洋暖流每年的变化是比较大的。我们再看左边这个图，可以看到涂了黑的这个群岛，左边是格林南，右边是新地岛。我们可以看到在斯瓦尔巴德群岛，它的浮冰分布和它的西边完全不一样，在西边这个浮冰可以一直伸展到很南的纬度，这是暖流影响的结果。
由于这个暖流影响比较大，就使得喀拉／巴仑支海的浮冰变化也很大，这就是为什么它会起这么大一个作用。由于北大西洋暖流造就了喀拉／巴仑支海，所以现在科学家在研究北极浮冰变化的时候，都把注意力集中在喀拉／巴仑支海上。
北大西洋暖流受到影响了，自然环境有没有变化呢？有变化。我们可以看这个图，靠中间的部分，大家看经度，在0度到60度，这儿有一个红颜色的地区，在斯瓦尔巴德群岛的附近。这红颜色表示比周围同纬度温度要高，由于北大西洋暖流作用，使得斯瓦尔巴德群岛以及临近的海域年平均气温比同纬度高出5到20摄氏度。
因此，它影响了这个地区的自然环境状况，没去过北极的人是想象不到的。这是北纬七十度，虽然已经到了北极地区，但是我们还可以看到森林，这是在挪威本土的最北部，应该翻译为特隆索，挪威人叫它统索。这里可以看到森林，这是在南纬七十度没有的现象。
再往高处走，到北纬七十八度朗伊尔的地方，夏天可以看到非常漂亮的雪绒花和绿色草地，这是别的地方看不到的。
在北纬七十八度，地质学家还特别喜欢这儿的仙女木，过去地质学家在研究地震岩划分的时候有一个层老划分不出来，最后由于发现了仙女木化石，才定了这个地质年代。所以地质学家非常愿意采集这个地方的地质标本。
在北纬七十八度，还能看到非常诱人的蘑菇，这个地方蘑菇非常多。这就说明北大西洋暖流改变了气候，所以环境也完全不一样了。
2.4、中国在南极科学考察当中所取得的成就
南极是世界上采集陨石最佳的地区。现在在地球上，除南极地区以外，到现在总共就捡到三千多块陨石，可光我们中国在南极地区就已经捡到九千八百三十四块了，我们还不是世界第一，是世界第三。世界第一是日本，第二是美国，美国和我们国家差不多。
捡了这么多陨石有什么意思呢？研究地球以外星体的办法很多，一种可以通过天文望远镜来观测，另外可以发射宇宙飞船去采集标本回来，但这要花很多钱。因为南极这个地方没有受到污染，捡到的陨石能反映星球在某历史年代的原来状况，这是省钱又办好事的地方；另外还有一个特点，比如我们现在已经捡到了月球背面的一块陨石，这就是放飞船也到不了的，花很多钱也办不了事情。
目前我们捡到这么多陨石，只分析了一百块，因为它需要很多钱和动用很多科学家。其中我们有火星陨石两块、月球陨石一块（世界上只有十块）、灶神星陨石一块、火星陨石一块、太阳系以外的陨石两块，因此国家已经可以分析太阳系以及太阳系以外的变化。采集陨石分析星体是有些手段的，我们捡到这么多陨石，而陨石里又保存了许多信息。目前中国采集的陨石可以研究月球、火星、灶神星、太阳系的星体的演化过程， ……（未完，全文共21206字，当前仅显示3814字，请阅读下面提示信息。收藏《干部学习课件：极地变化与人类活动》）