1、学生气象知识丛书气象与动物刘静编远 方 出 版 社图书在版编目（）数据气象与动物刘静编呼和浩特：远方出版社，（学生气象知识丛书）气 刘 气象影响动物青少年读物 中国版本图书馆 数据核字（）第 号学生气象知识丛书气象与动物编者刘静出版远方出版社社址呼和浩特市乌兰察布东路 号邮编 发行新华书店印刷华北石油廊坊华星印务有限公司开本 印张 字数 千版次 年月第版印次 年月第次印刷印数 标准书号 总 定 价 元（共 册）远方版图书，版权所有，侵权必究。远方版图书，印装错误请与印刷厂退换。书书书前言当今社会已进入信息时代，各种科学技术的应用越来越广泛，更新也更加迅速。各个学科之间的交叉研究形成了一系列的边
2、缘学科，它们使我们的社会文明进步，人类生活更加丰富多彩。其中以气象科学为中心的各学科交叉研究所取得的成就更是有目共睹，它们已经深入影响到了我们人类的生活和各种活动当中。为了使广大青少年了解并掌握这些科学知识，我们组织编辑人员编写了这套 学生气象知识丛书。学生气象知识丛书 共分为 册，全套丛书运用通俗易懂的语言，深入浅出地介绍了当前气象科学的发展现状与前景，内容涉及到气象科技的发展简史、人工影响天气以及气象与自然环境、动植物生长、人类的健康活动等各个方面的联系和影响。在本套书中，揭示了大量有关气象的科学奥秘，详细阐述了人与自然和谐共处的重要意义。我们力图用一种平易近人的方式拉近气象科技与当前青少
3、年的距离，将之打造成具有良好社会效益与经济效益的青少年科普读物。由于编写时间仓促和我们自身能力有限，书中难免存在一些错误和纰漏之处，欢迎广大读者朋友给予指正。此外，我们在部分书中引用借鉴了一些作者的研究成果与著作，我们已经与之商讨了相关事宜。但由于种种原因我们无法与部分作者取得联系，在这里深表歉意。希望本人及知情读者及时告知我们，以便于我们寄发样书及稿酬。编者书书书目录全球气候变化与动物多样性全球气候变化的趋势气候变化对生物多样性的影响气候变暖对动物的影响气候变化的原因 气候变化和野生动物疾病 减少动物多样性丧失的应对措施 气候改变与两栖动物的关系 气象与动物活动的联系 候鸟为何要迁徙 天气预
4、报与动物 天气与沿海渔业生产 热带草原动物的生活习性 气温变化与动物 动物冬眠 动物御寒的招数 动物避暑的妙招 动物如何避暑 气候与动物换毛 气候环境与动物体温 气候与动物自我保护 动物保护色 动物警戒色 动物拟态 极地气候与极地动物 北极气候与动物 南极气候与动物 极地动物之谜 气象灾害与动物 动物帮助人类躲避灾难 灾难前夕动物的反常行为 地震前兆与动物 动物与海啸 气候与恐龙灭绝假说 圈养动物疾病与气象因子影响 气候与动物疾病 气候与禽流感 书书书气象与动物全球气候变化与动物多样性全球气候变化的趋势地球的表面温度发生了越来越显著的变化，在过去的 年里上升超过了 ，因此气候变化已经发生。世纪
5、温度增加了 。最 严 重 的 变 暖 发 生 在 年间和 年至今。最近的 年内，世纪 年代是最温暖的，个最气象与动物温暖的年度有个发生在 年代。年是 年气温有记录以来全球最温暖的一年。年是 年以来炎热天数最多的一年，超过 的天数为 天。而冷天的数量（平均温度低于）则从 世纪以前的每年 天，减少到最近几年每年大约 天。北半球的冰雪覆盖量自 年减少了大约，山脉冰川在 世纪期间明显退缩，北极的冰雪厚度在过去的 年间已经丧失了近。气候的变化导致全球海平面在过去 年中平均上升了 米。世纪，平均每年上升毫米，而在 世纪初，上升 米，比 世纪高倍。世界大部分地区降雨明显增加，北半球的中高海拔区每 年 增 加
6、 ，严 重 降 雨 事 件 发 生 率 增 加 了。而在亚洲和非洲过去几十年旱灾的频率和严重程度都一直在增加。世纪后半叶，中高北纬度地区和南极洲冬季降雨量气象与动物将增加。同时，澳大利亚、新西兰和南太平洋岛屿，中美洲、南部非洲冬季降雨量很可能会减少。目前已有迹象表明生物多样性开始在对全球气候变化作出反应。亦更有可能发生与“热”相关的疾病和死亡。由昆虫和啮齿动物携带的传染性疾病会被更广泛地传播到以前没有这种疾病的地区。如果全球气候变化趋势持续地不减退，全球变暖将威胁我们人类的健康。威胁城市、农场、森林、沙滩和湿地以及其他自然栖息地。气象与动物气候变化对生物多样性的影响从赤道到两极的动植物都十分明
7、显地感受到了气候变化的影响。全球变暖的另一个明显的后果是春天提早到来。植物开花、卵孵化，青蛙产卵都在提早。在英国，蝴蝶在春天的出现较 年前平均提前了天。在欧洲，树木呈现秋色的时间每 年晚 到 天，许多迁徙的鸟类正在改变它们的旅行日程。越来越多的研究显示，动植物为了适应气候的变化，正不断地改变着其活动范围和行为。许多情况下，这样的变迁正在引起生态混乱。例如，迁徙的鸟类到达欧洲的时间太晚，以致其产下的后代错过了毛虫生长旺季。动物对全球气候变化的反应包括：地理分布、生理、气象与动物生活周期、迁徙习性和栖息地发生改变，生存能力降低等。例如，哥斯达黎加的鸟类濒临威胁，坦桑尼亚和印度尼西亚的蚊子向高海拔地
8、区扩展，加利福尼亚的蝴蝶栖息地在丧失，不能耐受霜冻的植物上升到新的海拔高度，英国彩龟后代的性别比例也受到了每年月平均温度升高的影响。气候变化最显著的指示物之一的珊瑚礁，目前正发生大规模白化现象，尤以 年的情况最为 严重，估计导致世界上 的珊瑚死亡。美国的大部分鸣禽转移其分布区，并提早迁飞。因为鸣禽在维持生态系统中有重要作用，这种变化可能导致生态系统失去平衡。按照目前气候变化情况来看，一些脆弱的生态系统如落基山的高山草甸、沿海湿地和河口可能会消失。东北地区以枫树为主的硬木林将让位于青冈和针叶树为主的森林。随着全球变暖的推进，许多生态系统面临崩溃。一项新的研究表明，将要灭绝的物种比预计的要早。但由
9、气象与动物于它们赖以生存的生态系统变得难以识别，所以会处于一个混乱时期。气候变化将会使“新的寄主和寄生虫、新的捕食动物和被捕食动物组合到一起。”由于海平面上升导致的沿海洪水、地表坍塌、河口三角洲等灾害，使人类活动的范围减少，野生动物栖息地被破坏。海平面上升更危及到一些沿海国家或地区的存在。美国马里兰州的切萨皮克海湾（）是美国最大的河口。上个世纪上升了英尺，其中一些原因是抽取地下水；另一些很可能是全球变暖所致。其中的黑水（）国家野生动物庇护所的湿地被海水淹没，自 以来，的黑水湿地已经消失，剩下的部分可能在 年内消失。湿地正在变成水域，消失的速度远远大于新的湿地形成速度。佛罗里达州 万公顷的埃弗格
10、来兹（）国家公园现在被称为“美国最濒危的国家公园”，因为海水正在侵蚀当地人依赖的淡水沼泽地。目前一个宽阔的环形红树林像水坝一样将淡水沼气象与动物泽地和海洋分开。如果红树林屏障增长速度不如海水水位增长快，或者被台风破坏，淡水沼泽地就会逐渐被海水湿地取代。气象与动物气候变暖对动物的影响世界各地的动物们在当前全球温室气体排放过量，整体气候变暖的趋势下，都或多或少地受到了气候变化的影响，有的还甚至带来了灾难性的后果，这不得不引起人们的注意。蝴蝶北迁北半球的许多昆虫已对全球变暖做出了反应：这就是加速向北迁徙的速度。但这种“流浪癖”要付出代价：英国的一些“大块头”蝴蝶为适应气候的变化，必须减少体积、这一发
11、现将影响研究人员研究气候变化对动物的影响的方式。由于气温升高，约有 的英国蝴蝶品种正在向北气象与动物迁移。已有研究证明，蟋蟀以及其他一些昆虫处于物种进化特征边缘，如飞行肌肉更强壮等，这些特征有助于昆虫的疏散。但英国约克大学的一位昆虫学家认为这些特征可能迟早要付出代价。现在应该了解哪些物种能够在形态上和行为上适应气候变化，收集有关这些现象的数据，这样才能有助于确定应该有限保护的物种。在蝴蝶中，胸部主要由飞行肌肉组成，而腹部则主要负责产生卵子。由于资源有限，胸腔变大就意味着腹腔要减小 以 及 生 育 率 降 低。为 证 实 这 个 联 系，专 家 们 在 年秋季从多个树林地点中捕获了 只正在产卵的
12、雌斑木蝴蝶（）。其中两个地点位于隔离的、北迁种群的中心（一个在英格兰，另一个在苏格兰），其他位点作为是在这两个种群的北部边缘。研究人员在实验室喂养这些蝴蝶，观察 个“孙女”以确定她们的生育和飞行能力。种群北部边缘蝴蝶的后代都有着更强壮的飞行肌肉，但产卵数减少。例如，年前才有气象与动物斑木蝴蝶出现的约克，那里的蝴蝶与几百千米外的种群相比，胸部增大，产卵数减少了。金蛙绝灭最后一次见到生活于哥斯达黎加蒙特沃德（）森 林 的、当 地 特 有 物 种 蒙 特 沃 德 金 蛙，是 在 年。年代以来，由于温度上升、云层升高，导致在这个非常特有的森林里生活的鸟类、爬行和两栖类动物种群发生了巨大变化，其中有 种
13、蛙类在这个森林消失。由于蒙特沃德金蛙只生活于这片森林中，它在当地的消失，代表了这个物种在地球上的消失。斑蝶分布区转移蝴蝶是全球变暖的最敏感的指示物种之一。研究发现，生活在北美洲和欧洲的斑蝶其分布区已经向北迁移了最多达 千米。但是植物的迁移滞后于此。美丽的伊迪丝（）斑蝶每年在加利弗尼亚北部到加拿大度气象与动物过夏季，冬季到墨西哥越冬。由于气候变暖，其南部的分布区正在消失，向北部和高海拔地区扩展。蚊子出现在更高海拔根据有关调查显示，一些高海拔地区以前从来没有疟疾或其他蚊子传播的疾病，现在也开始发生。年坦桑尼亚和印度尼西亚的热带高地第一次暴发了疟疾。登革热以前只在海拔 米以下的地区发生，现在在墨西哥
14、近海拔 米的地区也有报道。在哥伦比亚超过海拔 米 的 地 区 发 现 了 登 革 热 和 黄 热 病 的 媒 介昆虫。厚嘴巨嘴鸟分布区转移哥斯达黎加蒙特沃德森林气候变化，导致厚嘴巨嘴鸟筑巢地位置上升。这种鸟捕食凤尾绿咬鹃的幼雏。以前凤尾绿咬鹃居住在比厚嘴巨嘴鸟更高的海拔地区，从气象与动物而避免了被消灭的命运。但现在，厚嘴巨嘴鸟上升到更高的海拔，而凤尾绿咬鹃则没有更高的海拔区可以筑巢，这就导致了该物种的生存面临严重威胁。气象与动物气候变化的原因温室气体的增加是引起气候变化的主要原因。大气的 由 的氮气和 的氧气组成。它们对气候调节基本没有直接的作用。在剩下的的大气中有一小部分的气体（包括二氧化碳
15、、甲烷、一氧化二氮、臭氧、水蒸气、卤烃等）被称为温室气体。这些气体能够使地球保持温暖。太阳辐射穿过大气，大部分被地表吸收，并使之升温。一部分被大气和地表反射。同时地表发射红外线，一部分穿过大气层，一部分被温室气体分子吸收再发射。这一过程使地球表面和接近地表的大气保持温暖。如果没有温室气体，地球会比现在低 度。但是人类的活动产生了过多的温室气体，导致全球气候变暖。政府间气候变化调查组（）在 年关于气象与动物气候变化的陈述是：“具有可辨别的人类对气候的影响”，而 年陈述则改变为：“最近 年来观察到的变暖现象很可能是由于人类活动造成的”。可见对“人类活动是造成气候变化的原因”这一认识越来越肯定。温室
16、气体增加的原因主要是，由于人类燃烧燃料如煤、石油和天然气等产生二氧化碳和森林遭到破坏降低了植被吸收二氧化碳能力所致。这些原因已经为人们所公认和接受。最新的研究还发现，森林大火可能也是造成温室气体增加的重要原因之一。美国的研究人员发现：发生于 年、年干旱期间的森林大火是造成大气中过量甲烷、二氧化碳和一氧化碳的主要原因，这超过了先前预测的在此期间燃烧燃料和其他原因所产生的这些气体的量。结合使用卫星数据和计算机建立的气候模式，他们发现过量排放的温室气体中有 来自于东南亚，来自中、南美洲，来自于欧洲、亚洲和北美洲的森林繁茂地区。排放量的增加与印度尼西亚、中美洲、亚马逊的部分地区、北部气象与动物和南部非洲以及北美洲、欧洲和亚洲的干旱引起的森林大火有关。这次干旱是由厄尔尼诺的南部震荡、太平洋洋流的周期性逆转引起的，致使全球气候陷入混乱之中。气象与动物气候变化和野生动物疾病很多野生动植物病原体对温度、降雨量和湿度非常敏感，这些因素的共同作用可能会影响到生物多样性。气候变暖可以增加病原体生长率和存活率、疾病的传染性以及寄主的易受感染性。定向的气候变暖对疾病的最明显的影响与病原体传播的地理范围有关。多世