海底并不像海面那樣善變,一會(huì)兒是風(fēng)平浪靜,一會(huì)兒是狂浪滔天.海底的變化漫長而深刻.在海洋的底部有許多低平的地帶,周圍是相對(duì)高一些的海底山脈,這種類似陸地上盆地的構(gòu)造叫做海盆或者洋盆.現(xiàn)在,深海鉆探技術(shù)有了很大的提高,通過深海鉆探可以揭示海底沉積物的類型和變化.實(shí)際鉆探的結(jié)果顯示,世界各大洋洋底的地殼都很年輕,一般不超過1.6億年.實(shí)際上,海洋的年齡是在距今18億年前形成的.世界上的大洋如此古老,為什么大洋洋盆的盆底卻如此年輕呢?這個(gè)問題一直困擾著人們.直到大陸漂移說再次盛行.大陸漂移說的創(chuàng)始人魏格納認(rèn)為："2億年前曾經(jīng)存在一塊聯(lián)在一起的古大陸,在古大陸的周圍存在著一個(gè)泛大洋,后來古大陸分裂成幾個(gè)大碎塊,并且各自漂移到現(xiàn)在地球上大陸的位置.如今的太平洋比古代的泛大洋已經(jīng)縮小了很多." 科學(xué)家在解釋古老的大洋、年輕的洋盆時(shí),告訴我們：大洋的盆底從中間裂開,在裂開處炙熱的巖漿從地殼下涌出,遇到海水就立刻被立即降溫形成巖石.裂口處不斷涌出巖漿,將新的地層把先前生成的巖石地層向周圍擠壓推移,經(jīng)過上億年的演變就形成了現(xiàn)在這種海底年齡周邊巖石的年齡最大,而洋底巖石的年齡最小的情況.其實(shí),這個(gè)地殼演變過程從地球誕生起就從未停息過.在漫長的地質(zhì)年代里,那些塌陷的部分,就形成了大大小小的海盆.
海洋里海水時(shí)刻都在運(yùn)動(dòng),因此,海平面也不斷的變化.這種變化,有短期的,也有長期的.短期的海平面變化,如日變化、季節(jié)性變化、年變化和偶發(fā)性變化等,這些變化主要與波浪、潮汐、大氣壓、海水溫度、鹽度、密度、風(fēng)暴、海嘯等因素有關(guān),其升降幅度小,而且大多是局部性的.海平面長期的變化主要是指地質(zhì)歷史期間的海平面的變化.其特點(diǎn)是變化的幅度雖然不大,但其變化的范圍大,甚至是全球性的.人們經(jīng)常討論的海平面上升,就是指的這種長期性的變化.一些科學(xué)家認(rèn)為,現(xiàn)在,全世界的海平面正處于上升過程中.
由冰川引起的海平面變化是指由于氣候變化變暖導(dǎo)致冰川界線反復(fù)進(jìn)退,從而引起的海平面升降變化.在氣候寒冷的地質(zhì)時(shí)期,極地周圍形成冰蓋,海洋中的海水量相對(duì)減少,海平面隨之降低；當(dāng)氣候變暖,冰蓋融化,冰水流回大海,海平面又上升.關(guān)于海平面的升降幅度,各國科學(xué)家估計(jì)的數(shù)字不盡相同.這主要是看如何估計(jì)南極大陸的冰蓋厚度和計(jì)算出全世界的冰儲(chǔ)量.據(jù)有人推算,世界上冰儲(chǔ)量的95％在南極地區(qū),約為3000萬立方千米.如果有一天,南極地區(qū)和格陵蘭地區(qū)的冰(約占全球冰總儲(chǔ)量的99％)突然全部融化,那么,世界海洋的海平面將會(huì)上升100米.當(dāng)然,發(fā)生這種情況的可能性是極小的.最有可能發(fā)生的情況是,所有的冰川,將在數(shù)千年間,逐漸融化,同時(shí),冰川的融化還將伴隨著一片大陸的上升和海洋底質(zhì)的沉降,因?yàn)榇竺娣e的負(fù)荷因冰川融化從陸地向海洋轉(zhuǎn)移.
由地殼構(gòu)造引起的海平面變化,指的是因某種地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)而引起的局部地區(qū)或全球性的海平面變化.局部性的地殼升降運(yùn)動(dòng),能引起區(qū)域性的海平面變化.出現(xiàn)這種情況,是由于地殼升降導(dǎo)致海面相對(duì)于陸面之間的距離發(fā)生變化的結(jié)果.引起全球性海平面的升降變化,是洋盆容積發(fā)生某種變化、洋底地殼發(fā)生下沉或新洋盆形成.世界洋盆的總?cè)莘e增大會(huì)導(dǎo)致海平面降低；反之,洋底地殼抬升,某些洋盆消失,可使海平面升高.板塊構(gòu)造學(xué)認(rèn)為,海平面變化與海底擴(kuò)張速率有關(guān).大洋中脊增生的物質(zhì)是熱的,隨著時(shí)間的推移而逐漸冷卻,變得致密,因而洋底巖石圈在橫向擴(kuò)張移動(dòng)過程中,隨著時(shí)間的增長而下沉.如果洋底擴(kuò)張速率很快,距中脊頂部一定距離的洋底,沒有足夠時(shí)間冷卻到"正常"程度,洋底就比正常情況下高,因而即使總的海水量不變(多數(shù)學(xué)者認(rèn)為,古生代以來海水量基本沒有變化),由于洋盆的容積減小,海平面也會(huì)升高.相反,海底擴(kuò)張速度很慢時(shí),海平面則會(huì)降低.事實(shí)上,海底擴(kuò)張速率變化引起的海平面變動(dòng),周期長達(dá)數(shù)百萬年,其變化幅度可達(dá)300～500米之間.
雖然全球性的地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)對(duì)整個(gè)地質(zhì)歷史時(shí)期的海平面變化起著決定作用,但是科學(xué)家們認(rèn)為,從第四紀(jì)以來(地質(zhì)歷史上的最近100多萬年),冰川作用對(duì)海平面的變化影響最大.近100多萬年以來,隨著冰期一間冰期交替出現(xiàn),全球海平面發(fā)生了脈動(dòng)升降.大約在3.5萬年以前,海平面大致接近現(xiàn)在的位置.最近一次冰川作用,則引起了海平面的普遍下降.在末次冰期的最盛時(shí)期(大約1.5～2萬年前),海平面比現(xiàn)在低約130米.在冰期低海面時(shí),現(xiàn)在大片陸架淺海出露成陸,那時(shí),日本與中國、亞洲與北美洲(沿白令海峽)、英國與歐洲大陸、澳大利亞與新幾內(nèi)亞等都相互連接(中國海洋地質(zhì)學(xué)家研究發(fā)現(xiàn),中國東海的古海岸線在沖繩海槽西坡的陸架外緣).后來,由于氣候變暖,引起冰川融化,結(jié)果海平面逐漸升高.現(xiàn)在世界海平面仍處于升高過程之中.由于引起海平面變化的因素很復(fù)雜,調(diào)查測量技術(shù)上又存在著許多不足,所以,人們對(duì)目前海平面變化的歷史及其發(fā)展前景認(rèn)識(shí)還有一定局限性.目前的海平面上升,有可能是暫時(shí)的,也可能是地球上長期水循環(huán)的一部分,這個(gè)過程的發(fā)展趨勢會(huì)不會(huì)引起新的冰川作用?總之,人們對(duì)海平面上升的問題,還不能作出最后的解釋.
長期海平面變化引起的最直接后果是海侵或海退.它導(dǎo)致海岸移動(dòng),海陸變遷,對(duì)大陸架和海岸地貌、淺海與近岸沉積和礦產(chǎn)的基本特征產(chǎn)生很大的影響.它能使海岸工程、港灣建筑遭受侵襲、淹沒或使之廢棄,還能使河流改道或淤積.研究海平面變化的規(guī)律,預(yù)測其發(fā)展趨勢,對(duì)于研究第四紀(jì)地質(zhì)、新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、探索氣候變化規(guī)律,以及對(duì)于人類生活和生產(chǎn)都具有極大意義.因此,目前各國有關(guān)專家正在更加深入地研究這些問題.
目前,由于人們對(duì)各種能源的開發(fā)利用,釋放出大量的二氧化碳等氣體,使地球外部的大氣層變成了溫室,也就是人們常說的"溫室效應(yīng)".有人計(jì)算過,1987年全世界的發(fā)電廠、工廠和各種機(jī)動(dòng)車向大氣排放的二氧化碳就達(dá)56.5萬噸.這個(gè)數(shù)字目前還在逐年增加：從1980年至1987年的8年間,全世界二氧化碳的釋放量增加了7.3％,幾乎是每年以1％的速度增加.這就是說,大氣污染是造成大氣"溫室效應(yīng)"并可能引起全球升溫的根本原因.科學(xué)家們通過各種技術(shù)手段測得,大氣中的溫室氣體,如二氧化碳、甲烷、氯氟烴、一氧化二氮和大氣平流層中的臭氧、大氣溶膠微粒等濃度一直在增長.全球性的升溫又使地球南北兩極的冰蓋融化海水增多,海平面隨之升高.全球海平面在近百年間上升了5～25厘米.如果溫室氣體在大氣中增長速度保持目前的水平,全球氣溫每10年大約上升0.2～0.5℃,至2100年時(shí),將累積上升1.5～4.5℃.全球海平面也將在2050年之前,上升約0.3～0.5米,21世紀(jì)末有可能上升約1米.這樣,大氣污染導(dǎo)致溫室效應(yīng)的最后惡果,將要由人類自己來承受了.當(dāng)然,對(duì)21世紀(jì)氣候變化趨勢估計(jì),學(xué)者們的認(rèn)識(shí)有分歧.例如,有的學(xué)者不認(rèn)為氣溫升高,反而認(rèn)為氣溫下降.
海洋里海水時(shí)刻都在運(yùn)動(dòng),因此,海平面也不斷的變化.這種變化,有短期的,也有長期的.短期的海平面變化,如日變化、季節(jié)性變化、年變化和偶發(fā)性變化等,這些變化主要與波浪、潮汐、大氣壓、海水溫度、鹽度、密度、風(fēng)暴、海嘯等因素有關(guān),其升降幅度小,而且大多是局部性的.海平面長期的變化主要是指地質(zhì)歷史期間的海平面的變化.其特點(diǎn)是變化的幅度雖然不大,但其變化的范圍大,甚至是全球性的.人們經(jīng)常討論的海平面上升,就是指的這種長期性的變化.一些科學(xué)家認(rèn)為,現(xiàn)在,全世界的海平面正處于上升過程中.
減緩氣候變暖的根本對(duì)策是控制溫室氣體向大氣排放,尤其是對(duì)排放量最大的二氧化碳應(yīng)加以限制.但是,完全限制二氧化碳的排放,對(duì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展和對(duì)人們生活水平的提高有很大的制約,特別是對(duì)一些以煤炭為主要能源的發(fā)展中國家影響更大；就是對(duì)那些經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平已經(jīng)相當(dāng)高的發(fā)達(dá)國家,也是難以完全做到的.這個(gè)矛盾如何解決,這是人們所面臨的一個(gè)難題.
科學(xué)家們指出,目前比較現(xiàn)實(shí)的減少二氧化碳排入的途徑有兩個(gè)：一是改進(jìn)能源結(jié)構(gòu),如增加水能、核能等利用的比例；二是提高能源利用效率,減少能耗.另外,大力保護(hù)和發(fā)展森林資源、擴(kuò)大森林覆蓋面積,增加對(duì)二氧化碳的吸收和轉(zhuǎn)化等.人們還應(yīng)當(dāng)看到,即使馬上停止一切溫室氣體的排放,長期以來已經(jīng)排放到大氣中的二氧化碳等氣體,也會(huì)長久地留存在大氣中,有的氣體可留存一二百年之久.所以,人類應(yīng)該采取與前一類政策,相互補(bǔ)充、綜合治理的辦法.涉及其他行業(yè)的適應(yīng)性對(duì)策,如加強(qiáng)對(duì)氣候變化及其影響的監(jiān)測和科學(xué)研究；開展節(jié)能技術(shù)研究,以提高能源利用率；針對(duì)海平面上升可能造成的危害,加強(qiáng)海岸工程設(shè)施的建設(shè)和管理.當(dāng)然,這些措施還不是根本上去解決問題.
綜上所述,尋求減緩全球氣候變暖及其危害的對(duì)策,是一個(gè)涉及科學(xué)、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)等多方面的復(fù)雜問題,需要?jiǎng)訂T社會(huì)各方面的智慧和力量.然而,在研究解決問題時(shí),必須充分認(rèn)識(shí)海洋在這些問題中的地位和作用.眾所周知,海洋作為氣候變化的調(diào)節(jié)器和控制器,對(duì)大氣中的二氧化碳是能起到很好的調(diào)節(jié)作用.假如沒有廣闊海洋的吸收,大氣中的二氧化碳含量會(huì)高出30％～40％.所以,要科學(xué)探討全球氣候變化,必須加深對(duì)海洋的研究,這樣才能彌補(bǔ)人們對(duì)氣候變暖認(rèn)識(shí)上的不足.但是,由于人們對(duì)海洋變化的規(guī)律認(rèn)識(shí)還不夠,海洋對(duì)大氣影響或調(diào)節(jié)作用的具體過程和機(jī)理至今還不夠了解.因此,從海洋的角度來科學(xué)地解釋大氣"溫室效應(yīng)"是一件十分困難的事.
其二,人們對(duì)大氣"溫室效應(yīng)"給地球帶來的危害程度估計(jì)不同.有的科學(xué)估計(jì),未來全球氣溫將升高6～7℃,海平面會(huì)升高4～5米,"60年內(nèi)英倫三島將大部沉入海洋","日本列島將沉沒",驚呼"上海、天津、杭州……等沿海大批城市因此而消失,約占全國40～50％以人口的沿海地區(qū)將被海水淹沒",等等.當(dāng)然,也有人持相反的看法,認(rèn)為目前問題沒有那么嚴(yán)重,完全用不著大驚小怪.
其三,人們的科學(xué)技術(shù)對(duì)策也不相同.有人提出,"利用太空屏蔽來遮擋部分陽光、降低地表溫度的辦法；發(fā)射巨大強(qiáng)紅外線光束,引爆大氣層中的三氯化碳氟化合物使之破壞和瓦解；發(fā)射大功率太陽能衛(wèi)星,將太陽能轉(zhuǎn)化為微波,再將微波轉(zhuǎn)化為電能,為人類提供能源不再使用化石燃料；在高空同溫層噴射二氧化硫,使之化合成硫化物,起到阻擋陽光,達(dá)到降溫效應(yīng)等等.這一連串近似于科幻的措施,在一些人看來是無法實(shí)現(xiàn)的.他們認(rèn)為,假如真成為現(xiàn)實(shí),地球和人類就會(huì)毀滅無疑,然而,提出這些設(shè)想的科學(xué)家們,則對(duì)自己的方案充滿信心.
其四,有人提出用消除臺(tái)風(fēng)的辦法來制止地球表面溫度的升高,因?yàn)楹Ｉ仙傻呐_(tái)風(fēng)對(duì)一些地區(qū)的氣溫將產(chǎn)生影響.這種看法只看到臺(tái)風(fēng)對(duì)氣候不利影響的一面,忽略了臺(tái)風(fēng)對(duì)氣候有調(diào)節(jié)作用的一面.例如,每年連續(xù)不斷的臺(tái)風(fēng),可以使我國東南部地區(qū)氣候溫潤多雨,否則的話,這一地區(qū)很可能是干旱少雨,淪為沙漠.
人們?cè)谟懻撊驓夂蜃兣瘜?duì)策的時(shí)候,還要解開許多自然之謎,并在解釋自然之謎的過程中,尋求保護(hù)地球環(huán)境的辦法.由于種種客觀因素的限制,有些問題可能在短時(shí)間里還無法去認(rèn)識(shí),暫時(shí)找不到解決問題的辦法,但是不管遇到多大的困難,人類終究將會(huì)認(rèn)識(shí)自然,找到保護(hù)地球的辦法.