张丽娟

吉林

2018年初,北半球中高纬度地区出现了极寒天气,给人们的工作、生活带来了严重的影响。然而人教版必修1教材中讲全球气候是变暖的,因此学生对全球气候变暖的论断产生了质疑。笔者通过查阅资料、研读教材,证明全球气候确实是变暖的趋势,局部地区极寒天气的出现不能否定全球气候变暖的总体趋势。笔者对地理教学进行了反思,认为高中地理教师应该关注时事新闻,及时更新教学资源,引导学生多角度分析地理材料才能更好地解决实际问题。

一、质疑的产生

2018年初,大西洋东岸的英国、德国、丹麦等欧洲西部国家遭受强降雪袭击,迎来了创纪录的低温严寒天气。大西洋西岸,一股强冷空气入侵北美,美国九成地区遭遇严寒天气,40个州发出低温警报。我国也遭遇了数轮强冷空气的侵袭,不少地区集体刷新入冬以来的最低气温纪录。在一轮复习时,有学生提出了这样的问题:地理必修1的教材上讲全球气候的变化趋势是变暖了,为何欧洲西部、北美东部反而更加严寒了呢?难道地球要进入新一轮的冰期了?难道全球气候变暖的论断是错误的?

不仅处于高三正在一轮复习的学生有这样的疑问,每当世界各地出现严寒天气时,网络上也有不少人对全球气候变暖的论断产生了怀疑,甚至将美国东部的寒冷天气作为质疑全球气候变暖的“论据”。那幺事实究竟是怎样的呢?

二、剖析疑惑,探索求真

通过查阅大量资料,笔者认为部分地区的严寒天气属于极端天气,全球气候变暖后改变了大气环流,进而导致极端天气增多,这是全球气候变暖过程中出现的正常影响,论据有以下几点:

1.天气与气候概念不同,严寒天气与气候变暖并不矛盾

欧洲西部以温带海洋性气候为主,全年阴雨天气较多,偶尔遇到晴天,人们出门会惊喜地说:“今天天气真晴朗!”,而不会谈“今年气候真温暖!”。可见“天气”和“气候”并不是一回事。天气指一个地方较短时间内各种气象要素的表现状态,气候则是长时间里的状态特征。

全球气候变暖指的是全球年平均气温在最近一二百年来呈总体上升趋势,是就全球平均状况而言的,并非表明地球上每一地区气温都在上升,更不排除局部地区出现严寒天气。因此,某个地方特定一天、一周或是一月内天气寒冷,只是暂时的天气现象,并不能以此来否定长期的全球气候变暖趋势。

2.二氧化碳(CO2)浓度超过400ppm,全球变暖更明显

资料显示,地球已经进入了CO2浓度超过400 ppm(1 ppm为百万分之一)的时代。工业革命初期,这一数值为278 ppm,大气、海洋和生物圈之间处于自然平衡状态。随着煤、石油等矿物燃料的大量使用,这种平衡被打破。过去10年间,全球大气CO2浓度一直维持在接近400 ppm的水平。2015年全球大气CO2浓度全面突破400 ppm,这标志着全球变暖进入更明显的时期。中国气象局发布的《2016年中国温室气体公报》称,2016年青海瓦里关站二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度均高于同期全球平均水平,全球大气中主要温室气体浓度继续突破有仪器观测以来的历史纪录。

3.全球CO2浓度创新高,厄尔尼诺现象“功不可没”

全球CO2浓度飙升,除了受人类活动的影响之外,厄尔尼诺现象也是原因之一。厄尔尼诺现象是指某些年份,赤道附近太平洋中东部的海面温度异常升高的现象。在2015年厄尔尼诺现象达到顶峰,造成热带地区大面积炎热、干旱,从而引起森林大火,排放大量CO2,同时导致热带雨林吸收CO2能力下降。厄尔尼诺现象的影响目前已经结束,然而大气CO2浓度却并未回落到正常水平。CO2能够在大气中存留数千年,在海洋中存留的时间会更长。

4.2017年中国平均气温10.39℃,全球气候变暖还在持续

中国气象局于2018年1月15日发布的《2017年中国气候公报》称,2017年中国平均气温10.39℃,较常年偏高0.84℃,为1951年以来第三高值。从空间分布来看,2017年全国六大地区平均气温均较常年偏高,华北地区的平均气温为历史最高,其中河南、山西的平均气温也创历史最高。从时间分布来看,四季气温均有升高,其中冬季最为明显,2017年为历史上“最暖冬天”。

5.全球气候变暖通过影响大气环流,改变极端天气的强度和频率

从全球范围的空间尺度看气候变暖是不争的事实,但这对全球不同地区在不同季节表现出来的影响程度不一样,有些地区温度升高的较快,有些地区在某一季节却出现气温不升反降的情况。全球气候变暖后,气象灾害增多,天气突发性变化更加频繁。

根据《中国气候公报》通报,2017年中国高温日数多,北方高温出现早、南方高温强度大;全国平均年降水量641.3毫米,比往年偏多1.8%,冬季降水量偏少7%,夏季偏多8%,春、秋季接近往年。2017年影响中国的副热带高压偏强、登陆台风多且集中,造成我国暴雨洪涝灾害比较突出,暴雨过程频繁、重叠度高、极端性强。登陆台风多且集中。2017年雾霾天气持续时间长,对空气质量和人体健康影响大。

2018年初,有撒哈拉“沙漠之门”之称的阿尔及利亚艾因塞弗拉小镇迎来了38年来的第三次降雪。这场降雪持续了数小时,成片的白雪覆盖在“全球最热”的黄沙之上,成为当地奇观。在北半球中高纬度出现极寒天气的同时,南半球的澳大利亚则遭遇百年难遇的热浪,多个城市地表温度达到史上最高,新西兰遭遇超强雷暴。

6.极地漩涡频繁南下,“炸弹气旋”导致美国低温

美国白宫科技政策办公室主任约翰霍尔德伦提出,北极地区的气温正在以相比中纬度地区2倍的速度上升,而北极地区和中纬度地区之间气温不断拉近,减弱了极地高压对极地漩涡的控制能力,这将会致使极地漩涡更频繁的南下。其实,由于北极地区每年冬天极夜期间,空气变得寒冷,气流围绕北极上空的冷气团旋转形成了极地漩涡。极地漩涡分布在平流层和对流层中。2018年初,其中一股气流在旋转的过程中分离出来,席卷了美国,造成了低温天气。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的定义,“炸弹气旋”是指中心低压在24小时内下降大于24 hPa,约合标准大气压的2.37%时的气旋。此次袭击美国东北部的“炸弹气旋”,气压降低速度创美国近年之最,因此带来天气剧变、强降水以及异乎寻常的降雪量。

7.“迷你冰河期”仍处在气候变暖时间段内,全球气候变冷的观点不正确

英国诺桑比亚大学瓦伦蒂娜·扎科娃领导的科学家团队提出,从2021年开始,地球气温将会降低,地球将进入一个“迷你冰河期”。研究人员通过对太阳活动的研究,发现每十到十二年,太阳就会经历一个可预测的行为模式,辐射会周期性上升、下降。而2021年开始,太阳会逐渐冷静下来,输出的能量会减少,造成全球气温下降。然而,“迷你冰河期”依然是在气候变暖的“间冰期”时间尺度内,不会回到冰河世纪。研究人员认为,“迷你冰河期”可能为我们赢得30年的时间来转变能源结构,清理大气中的二氧化碳,重建地球气候模式。

8.大气急流变动,影响欧洲极端天气增加

大气急流是环绕地球流动的持续气流,能对气候产生重要影响。美国亚利桑那大学研究团队在英国《自然·通讯》杂志上报告说,通过结合气象数据以及不列颠群岛和地中海东北部地区的树木年轮数据,描绘了自1725年以来历年8月份北大西洋急流位置的变迁。如果急流位置极端偏北,不列颠群岛和欧洲西部夏季就会出现热浪,欧洲东南部发生暴雨和洪水。自20世纪下半叶以来,仲夏时节北大西洋急流的位置格外不稳定,极端偏离正常区域的年份前所未有地增多,与此同时,欧洲极端天气也出现得更加频繁。急流位置偏移是极端天气的推手,再加上全球气候变暖的影响,形成双重打击。

三、对教学的思考与启示

通过对“全球气候变暖”的质疑与思考,更加明确了该理论的形成背景及可能影响,在以后的教学中,教师应力争做到以下几点,把知识的来龙去脉讲透彻。

1.深入分析《课程标准》,实现高效教学

高中《地理》人教版必修1(后文提及“教材”均为高中《地理》人教版必修1)第二章第四节“全球气候变化”是第二章内容的总结和延伸。《课程标准》要求通过分析有关资料,说明全球气候变化对人类活动的影响。从《课程标准》的要求来看,强调把全球气候变化看作客观存在的事实,探讨其对人类活动的影响。在知识内容上有四大方面:全球气候如何变化;全球气候变化的原因;全球气候变化的可能影响;应对全球气候变化的措施。其中,“可能影响”说明全球气候变化的影响是预测性的,有些是正面影响,有些是负面影响。如极端天气的出现就是负面影响。

2.挖掘图表信息,辨析易混概念

学习“全球气候变化”时,深入挖掘教材第46页“图2.28全球气候的长期演变”中的信息,明确“全球”是本节课学习气候变化的空间尺度;强调纵轴上时间变化是不均匀分布的,进而建立学生的时空观念。教学实践中可以提出以下问题:地质历史时期气候有没有变化?气候变化有什幺表现?哪个时期的气候变化与我们的关系更密切?近现代气温和降水哪个因素变化更明显?从而使学生明确以下观点:全球气候变化和全球气候变暖不一样,其中全球气候变暖是全球气候变化最为显着的特征。近百年来全球气候的变化趋势是气温总体波动升高,但是并非全球的每个地区的气温都升高。

3.建构流程图表,顺藤摸索原因

通过阅读教材第46页“图2.29近百年来全球平均气温的变化”和第47页“图2.30大气中二氧化碳浓度的增加”,说明温室气体CO2增加的趋势与气候变暖的趋势是基本一致的。自然条件下,太阳活动、大气环流、火山活动、地壳运动等都会释放出温室气体,然而随着工业革命后工业的大力发展,人们大量燃烧矿物燃料,排放到空气中的CO2增多,能够吸收CO2的森林被大面积砍伐,使得CO2的吸收量减少,因此大气中留存了大量的CO2气体。空气中CO2含量增多,会大量吸收地面长波辐射,使气温升高。因此通过构建CO2与温度之间的流程图表,能更清晰明了地找到二者之间的因果关系。

4.结合时事新闻,及时更新教学资源