1.酸雨——當代世界的重大環境問題
撐一把油紙傘，在柔密的細雨中漫步前行，這是許多同學都非常喜歡的優美意境。可是，在高科技發達的今天，我們卻再也享受不到這種愜意了——在大自然遭受嚴重汙染以後，“和風細雨”已經被可怕的“酸雨”所代替，油紙傘也再也擋不住它們的腐蝕。這種可怕的“酸雨”現象到底是什麼樣子的？難道它真的是“酸”的嗎？
酸雨並不是指味道“酸”的雨，而是指酸堿度指數——PH值低於5.6的酸性降水。“酸雨”這個詞也不是自古有之，而是1872年英國化學家史密斯在《空氣和降雨：化學氣候學的開端》一書中首創的專業術語。
許多對化學有所了解的同學都知道，PH值是指示酸堿度的標準。在氣溫為20℃時，化學純水的PH值等於7.0。以這一數值為標準，PH值大於7.0的溶液為堿性的，PH小於7.0的溶液則為酸性的。由於酸雨的PH值在5.6以下，所以才被稱為“酸雨”。
酸雨並不是自然就有的！近代工業革命開始後，隨著蒸汽機、燃煤、燃油鍋爐的大量使用，人類對煤、石油、天然氣等化石燃料的消耗越來越多。礦物質燃料雖然給人類發展帶來了強勁動力，但它們燃燒後產生的硫氧化物或氮氧化物也給人類帶來了災難。這些化學物質在進入大氣層後，會在大氣中經過一係列複雜的化學反應形成硫酸或硝酸氣溶膠。這些硫酸和硝酸氣溶膠被雲、雨、雪、霧捕捉吸收後降到地麵，就成為了酸雨。
酸雨對人類危害巨大，甚至國外有些人將之稱為“空中死神”。在酸雨的諸多危害中，對湖泊和河流中水生物的危害是人們最早注意的焦點。在降雨過程中，酸雨裏的酸性物質會使湖泊、河流酸化，同時溶解土壤和水體底泥中的重金屬進入水中。這些重金屬往往可以導致魚類死亡。後來人們慢慢發現，酸雨的危害還不僅僅在於此——它還可以使森林大片死亡，農作物枯萎；可以抑製土壤中有機物的分解和氮的固定，使土壤貧瘠化；此外，它還對建築物、古跡、文物、橋梁和設備進行強力的腐蝕，對人體健康造成無法挽回的傷害。可以說，酸雨就是大自然對我們人類肆意汙染最嚴厲的懲罰！
酸雨的巨大危害已經引起了世界各國的普遍關注。為了治理酸雨，聯合國多次召開國際會議進行專門討論，許多國家都投入巨資把控製酸雨列為重大科研項目。現在，人們在防控酸雨方麵已經取得了一定進展。比如，我們可以通過控製高硫煤的開采、運輸、銷售和使用來達到防空酸雨的目的；同時，我們還可以大力發展脫硫技術，迅速推廣清潔能源，以替代會產生大量酸性物質的礦物質燃料。據說，美國煤氣研究所就曾經篩選出了一種新的微生物菌株，能在保證煤的質量不變的前提下從煤中分離有機硫。除了在能源上找根源，我們還可以通過生物防治達到減輕酸雨危害的作用。比如，我們可以在汙染重的地區栽種大量能夠吸收二氧化硫的植物，垂山楂、雲杉、洋槐、桃樹和側柏等都能承擔這一重任。
作為繼歐洲、北美洲之後的世界第三大重酸雨區，我國的酸雨防治任務也是任重而道遠！從成因上來看，我國的酸雨主要是由燃燒大量高硫煤造成的。此外，隨著近幾年汽車保有量的增加，汽車尾氣排放在酸雨的形成原因中也占據了越來越重要的位置。從地區來看，我國主要有三大酸雨區：西南酸雨區、華中酸雨區和華東沿海酸雨區。其中華中酸雨區是目前全國酸雨汙染範圍最大，中心強度最高的酸雨汙染區。
作為一種全球大氣汙染的產物，酸雨無國界！因此，為了保護好我們共同的地球家園，世界各國應該通力合作，共同尋找對策，為了人類的生存與發展做出努力。
蟾蜍大逃亡
2008年5月，在廣東白雲山出現了一個奇怪的景觀：成群蟾蜍跑到公路上。難道要地震？這種怪異現象一時間弄得人心惶惶。後來，科學家經研究後得出結論，蟾蜍大逃亡與地震無關。造成這一現象的原因可能有三個：一是蟾蜍的原棲息地水環境受到汙染，蟾蜍不得不集體逃亡；二是近期有人大規模放生；第三種可能就是當時廣州市接連降“酸雨”，為了躲避酸雨侵蝕，在水中生活的蟾蜍不得不逃亡出來，向更幹燥的地方遷徙。
2.全球變暖——地球母親緣何頻頻發燒
自20世紀90年代以來，北極冰蓋持續縮小。科學家預測，這很可能是地球在向下一個冰期過渡期間產生的自然現象。因為在地球演變史上四次冰期之間的每一次過渡，都會伴隨升溫現象，但是全球變暖，我們人類是不是也負有責任呢？
人若發燒那就意味著生病，那地球發燒又意味著什麼呢？
“地球發燒”在科學家眼裏其實是一種表現為全球氣候變暖的自然現象。從一個較長時期看來，地球的溫度並不是恒定不變的！近百年來，全球平均氣溫已經經曆了冷－暖－冷－暖四次波動，不過總體來看還是呈上升趨勢。尤其是在20世紀80年代以後，全球氣溫上升明顯。我們知道，地球的大氣層和地表共同組成了一個巨大的“玻璃溫室”，使地表溫度始終維持在一定程度上。正是因為這個原因，才產生了人類和其他生物繁衍生息的環境。可是現在氣溫不斷升高，豈不是對全球生物的生存都造成了重大影響？事實上，全球變暖的確會給我們造成很大麻煩！比如，隨著全球氣溫升高，全球降水量的布局將會被重新分配，位於兩極和高海拔地區的冰川和凍土將逐漸消融，海平麵將隨之上升，這些變化都會危害自然生態係統的平衡，威脅人類的生存環境。
現在許多科學家都認為，全球變暖的基本原因是溫室氣體的大量排放。具體而言，人類在燃燒使用礦物質燃料和樹木後，會產生大量二氧化碳和甲烷。這類溫室氣體對來自太陽輻射的可見光具有高度的透過性，而對地球反射出來的長波輻射具有高度的吸收性，能強烈吸收地麵輻射中的紅外線，所以就會導致全球氣候變暖，進而使地球“頻頻發燒”。科學家們這一論斷不無道理！據估計，自大工業革命以來，人類排放的二氧化碳已經使大氣中二氧化碳含量增加了25%，這一數據甚至超過了過去16萬年的全部曆史紀錄。更令人遺憾的是，這一數字直到現在還在不斷攀升！據國際能源機構調查顯示，美國、中國、俄羅斯和日本的二氧化碳排放量幾乎可以占到全球排放總量的一半。其中，美國二氧化碳排放量居世界首位，占全球總量的23.7%，年人均排放量約20噸。中國位居第二，二氧化碳排放量約占全球總量的13.6%，年人均二氧化碳排放量約為2.51噸。
除了溫室氣體的排放，可能導致全球變暖的原因還有很多。比如，人口數量劇增就是重要原因之一。事實上，人口劇增不僅僅是對全球變暖造成影響，而且已經嚴重威脅到了整個地球的自然生態環境平衡。再比如，大氣環境汙染因素。大氣汙染是全球性重大問題，同時也是全球變暖的重要誘因之一。
除此以外，土地遭侵蝕、沙化、森林資源銳減、酸雨危害、水汙染、有毒廢料汙染……這些因素都在很大程度上對全球變暖起著推波助瀾的作用！
全球氣候變暖的因素林林總總一大堆，可無論是哪種，其所引發的嚴重後果都是令人難以想象的。沒有人希望看到地球因為不斷變暖而走向滅亡！所以，保護環境與維護生態平衡,阻止全球繼續變暖的曆史重任必然會落到我們這一代的肩上。
南極洲會長出樹木嗎？
眾所周知，南極大陸由於冰雪連天，所以沒有大樹！可是，2006年7月在塔斯馬尼亞首都霍巴特舉行的一個國際科學大會上，世界環境學家們竟提出了一個令人匪夷所思的假設：在未來的一百年內，隨著地球的不斷變暖，現在的“不毛之地”——南極洲很可能會長出樹木來。
為了證明這一假設，美國斯坦福大學的羅伯特·鄧巴教授在大會上列舉了一連串的證明：在未來的一百年內，大氣中的二氧化碳含量將會翻一番，隨之而來的氣溫上升也會讓南極洲這片冰雪大陸隨之發生變化，其結果就是它可能會恢複到四千萬年前的樣子。
3.厄爾尼諾和拉尼娜——誰讓海洋怪脾氣頻發
幾百年前，活躍在赤道太平洋東岸一帶的秘魯、厄瓜多爾漁民發現，每年12月中下旬，這裏的海水就出現明顯的增暖現象，而在一些相對異常的年份裏，這種增溫的範圍和強度還會擴大，最強烈時甚至可以擴大到整個太平洋東赤道地區，時間可持續一年以上。這種增暖並非好事——伴隨著增暖，大量的魚和鳥死去。後來，人們把這種現象稱為厄爾尼諾現象。這種可怕的增暖現象到底是怎樣形成的呢？人類急切地想知道這一答案！
人類認識厄爾尼諾現象已經有相當長的時間了，可是關於它的形成機製，至今我們也不是十分清楚。史書記載的最早的厄爾尼諾現象可以追溯到1541年，從那以後，這種現象每隔幾年就會發作一次。厄爾尼諾現象危害巨大，它不僅是造成全球氣候異常的“罪魁禍首”，而且對世界氣候長期變化的影響不容小視。有些科學家認為，厄爾尼諾現象的危害甚至超過了熱帶雨林被毀和溫室效應。近幾年來，我國多次大災難都與厄爾尼諾現象密切相關，因此在中國大地上它也成為了婦孺皆知的“氣象怪物”。
作為一種自然現象，厄爾尼諾的基本特征是：隨著太平洋沿岸的海麵水溫不知原因地異常升高，海水水位會略有上漲，同時形成一股暖流向南流動。在這股暖流作用下，原屬冷水域的太平洋東部水域會變成暖水域，這一變化的結果就是在海洋中引起海嘯和暴風驟雨。在陸地上，氣候異常會有兩種反應：一是一些地區會出現幹旱；二是一些地區降雨過多。厄爾尼諾並不是每次來襲都有這樣的威力。它出現的季節有早晚，持續時間有長短，暖水區域有大，偏暖程度有強弱，因此它對氣候造成的影響也會變化各異。總體看來，其情況非常複雜。正是這種複雜的狀況，使得人們對它完全束手無策。當然，厄爾尼諾能夠造成氣候災害的論斷，也僅僅是一個理論推算。由於前幾年發生了半個世紀以來最強的厄爾尼諾，所以許多人就把它與一些地區的旱澇天氣或別的自然災害聯係起來。這種說法並不一定是科學的，而隻能算是一種宏觀的模糊推論。
在西班牙語裏，“厄爾尼諾”的意思是“上帝之子”或“聖嬰”。之所以它會有這樣一個名字，還有一個很奇特的經曆呢！
人類對厄爾尼諾現象的認識有一個漫長的過程。早些年人們隻是知道厄爾尼諾現象是與東太平洋冷水區的消失相聯係的。在正常的年份，東太平洋赤道以南海域存在著一大片冷水區，這些從海洋深處翻出來的冷水常常帶有大量的營養物質。營養物質促使海草等水生植物生長茂密，並進而引來大量的魚蝦前來覓食和產卵。慢慢的，這片冷水區就成了海洋生物的天堂和人類最好的漁場。可是在厄爾尼諾現象發生後，冷水區消失，魚蝦不再來這裏繁衍生殖了——即使來了，因為水溫偏高，魚蝦也會大量死亡。對於當地漁民來說，這無疑是一個災年。由於冷水區的消失都是開始於聖誕節前後，所以漁民們就認為這是上帝讓他的兒子給人間製造的不幸，於是便把這一現象稱為“上帝之子”或簡稱為“聖嬰”。可是，厄爾尼諾真的是上帝派到人間的災難使者嗎？
近幾十年來，隨著對厄爾尼諾現象的了解日益加深，現在的人們不再認為它的出現與上帝有什麼聯係，人們關注更多的是厄爾尼諾的起因問題。也許，知道了起因後，人們就能製止這個“氣象怪物”發威！
在厄爾尼諾現象之後，赤道東太平洋上往往還會出現溫度異常變冷的現象。因為它的表現與厄爾尼諾現象完全相反，過去人們便多習慣地稱之為“反厄爾尼諾現象”，又稱為“拉尼娜”（LaNina）現象。LaNina是“聖女”的意思。前麵我們講過，赤道東太平洋是海洋寒流的活動區，海溫原本就偏低，可是在拉尼娜現象發作時，這裏的水溫比其正常年份還要低。這也會像厄爾尼諾現象那樣造成一係列的危害！不過一般情況下，拉尼娜的影響和破壞力沒有厄爾尼諾那樣嚴重。因此，科學家們對它的研究力度就不及厄爾尼諾大。在發生時間上，拉尼娜常常會在厄爾尼諾發生後緊隨出現，但也不是絕對如此。大多數時候，厄爾尼諾與拉尼娜之間完成相互轉變需要四年的時間。
厄爾尼諾現象的發生也有一定的周期性。據科學家的最新研究發現，厄爾尼諾現象的活動周期大約為二百年，而每一小次的發作都會相隔2~7年。但是，自20世紀90年代以來，這種“氣候災難”出現得越來越頻繁，而且其滯留時間也在不斷地延長。現在，這一反常現象已經引起了科學家的高度重視。雖然我們對厄爾尼諾現象的成因還在探索中，不過科學家們普遍認為，它的頻頻發生與地球變暖一定有著千絲萬縷的聯係。換句話說，厄爾尼諾現象絕不僅僅是天災。
從上麵的結論我們可以看出，人類最終能否徹底擺脫厄爾尼諾的影響，就取決於人類自己對自然的態度。1998年2月3日至5日，全世界一百多名氣象專家聚集曼穀，共同研討對付厄爾尼諾的良策。在會議上，科學家們樂觀地認為，我們在預測厄爾尼諾現象方麵已經取得了長足的進步，可以及時預測、應對許多因厄爾尼諾而造成的災害，我們在與它的較量中還是暫時占據著上風。不過，科學家也同樣發出了呼籲：大自然不會自己消除厄爾尼諾，要想徹底擺脫這個“惡魔”，還要靠我們人類自己！
史上最強的厄爾尼諾
1997年是為世界海洋和氣象學家所牢牢記住的一年。就在這一年裏，曆史上來勢最快強度最大的一次厄爾尼諾現象爆發了。受這次厄爾尼諾的影響，世界各地都爆發了一係列氣象災害，其中中國所遭受的災難最為嚴重：1998年6~7月，江南、華南降雨頻繁，長江流域、兩湖盆地均出現嚴重洪澇，兩廣及雲南部分地區雨量偏多五成以上，華北和東北局部地區也出現澇情。可以說，這次的厄爾尼諾狠狠地給人類來了個“下馬威”。
4.地震——大地為何震怒
汶川地震、玉樹地震……最近幾年，一係列大地震牽動著每一個中國人的心。在為地震災區遇難同胞默哀的同時，我們也不禁為地震的巨大威力所震驚。山崩地裂，房倒屋塌……到底是什麼原因使大地這個“厚德載物”的巨人如此震怒？以至於給人類降下了如此殘酷的處罰？下麵我們就一起來關注一下地震的有關知識。
在中國古代，人們就已經對地震有了一定的了解。隻不過那時不叫地震，而稱“地動”。地震與陰天下雨、火山噴發一樣，也是一種自然現象。從產生過程上看，它其實是地殼快速釋放能量過程中造成振動，進而產生地震波的過程。