5.3.2極地冰蓋消融
2010年4月，在擁有全球70%熱帶冰川的秘魯，由於冰層斷裂，一個相當於6個足球場大小的巨大冰體墜入了安第斯山脈的一個高山湖泊中，引發了23米高的海嘯波，並侵襲了沿岸的一座城鎮。
同樣是2010年4月，中國新聞社的記者在雲南省麗江市玉龍雪山管理委員會獲悉，該市著名景點和市區水源供給的主要來源地玉龍雪山，冰川消融加劇，19條冰川中，已有4條消失。從1982年到2002年，玉龍雪山最大的白水1號冰川的冰舌大約後退了250米，厚度和積雪麵積也在減小。冰川末端海拔高度由2004年的4255米上升至2009年的4320米，海拔4680米處的冰川寬度由2004年的336米縮減為2009年的318米。專家認為，全球氣候變暖是玉龍雪山冰川近20年來消融加劇的主要原因。
據2010年1月美國《地球物理研究通訊》登載的一份調查報告，長期以來很安靜的北冰洋海冰正以驚人的速度融化。2007年夏天的兩個星期，北冰洋的冰層每天減少多達21萬平方千米。
2010年3月14日，美國宇航局衛星飛越南極上空時發現，理應終年結冰的南極洲西部鬆樹島灣，出現了大部分海域無冰的罕見景象。
現代冰川在世界各地幾乎所有緯度上都有分布，總共有2900多萬平方千米，覆蓋著大陸11%的麵積，儲藏著全球3/4左右的淡水量。南極大陸和格陵蘭島積聚了全球冰川量的99%。如果格陵蘭的冰蓋融化，全球的海平麵將上升7～8米。
科學家發現，在2004年之前的40年間，冰川退縮了7%左右。而最新的數據顯示，在過去的20年裏，冰川每10年的退縮速度變得比之前更快。冰川的加速融化，在格陵蘭島和青藏高原等地體現得尤其明顯。
因為冰川就像諾大的反光鏡，太陽照射到冰雪平麵上，由於反射率大，太陽光基本上會被全部反射回大氣中。這也就是為什麼下過雪之後會感覺天氣很冷的原因。極地地區被冰雪所覆蓋，所以天氣也就特別寒冷。積雪越多，反射率越大，天氣也就越寒冷。而地球的升溫，正好與冰川的融化速度成正比。地球升溫加劇，冰川的融化也會加劇，海平麵上升的速度也就會更快。
冰川融化，會給人類社會帶來一係列影響。遠的不說，就說青藏高原。青藏高原上有很多湖泊，這些湖泊距離冰川有的比較遠，有的比較近，就處在冰川末端。位於冰川末端的湖泊，通常是由冰川退縮以後的鬆散沉積物堵塞而形成的，這種湖泊一般都很不穩定，當水量積累到一定高度時，重力加大，就會發生突然的潰決。這種潰決甚至比洪水的威力還要大，由於所處地勢高聳，往往能一瀉千裏，橫衝直下，導致下遊的村莊、橋梁、道路等被淹沒。距離冰川比較遠的湖泊通常麵積比較大，如果湖麵上升，就會淹沒周圍的草地。在青藏高原上，湖泊周圍的草場往往是最好的草場，也是牧民聚居的地方，一旦草場被淹，牧民就得搬家，造成自然和社會雙重問題。
青藏高原是亞洲很多河流的發源地，包括長江、黃河、恒河、印度河、湄公河等。如果這裏的冰川融化了，也就意味著這些大江大河的源頭將要改變。可見，青藏高原問題不僅僅是區域性問題，通過大氣過程與周圍地區的相互作用，它關乎到全中國、亞洲、北半球甚至全球。
2009年7月4日，中央電視台播出了《黃河源冰川退縮了77%，三江源生態告急》的節目。嚴酷的事實告訴我們，近30年來被稱為“中華水塔”的三江源冰川，退縮速度是過去300年的10倍；自1966年以來，黃河源區的冰川退縮比例最大達到77%；三江源有90%左右的草地出現了不同程度的退化，和50年前相比，單位麵積產草量下降了30%～50%；三江源的湖泊、河流都在縮小甚至幹涸；從三江源生態保護區搬離草場的牧民已經超過了3萬人。在中國，山地冰川是包括青海、西藏和新疆在內西部地區很重要的水源，例如新疆北部，大概有40%的農業用水來自冰川。冰川對人類的意義不容忽視。
5.3.3沙漠化
沙漠化是由於氣候幹燥，降水稀少，日照強烈，晝夜溫差很大，蒸發大於降水，大風吹蝕，流水侵蝕，土壤鹽漬化等造成土壤生產力下降或喪失形成的貧瘠土地和荒無人煙的不毛之地，有狹義和廣義之分。“沙漠化”名詞起源於20世紀60年代末和70年代初，非洲西部撒哈拉地區連年嚴重幹旱，造成空前災難。《聯合國防治荒漠化公約》中指出，荒漠化是指包括氣候變異和人類活動在內的種種因素造成的幹旱、半幹旱和亞濕潤幹旱地區的土地退化。
據聯合國資料，目前全球1/5人口、1/3土地受到沙漠化的影響。1992年6月世界環境和發展會議上，已把防治沙漠化列為國際社會優先發展和采取行動的領域，並於1993年開始了《聯合國防治荒漠化公約》的政府間談判。1994年6月17日公約文本正式通過。1994年12月聯合國大會通過決議，從1995年起，把每年的6月17日定為“全球防治沙漠化和幹旱日”。
沙漠化和氣候變化作為全球性的重大環境問題，科學界曆來對此十分重視。中國是世界上沙漠化嚴重的國家之一。截至2004年，中國的沙漠化土地麵積為263.62萬平方千米，占國土麵積的27.46%，近4億人口受到沙漠化的影響。其中沙化土地麵積173．97萬平方千米，占國土總麵18.12％。與20世紀90年代中期至20世紀末的情況相比，目前沙漠化和沙化土地麵積、擴展速度均出現減少和減緩的趨勢，沙化土地已由20世紀90年代末每年擴展3436平方千米，轉變為每年減少1283平方千米。這是氣候變化和人類活動綜合影響的體現，也是國家加大生態工程建設力度和加大沙漠化防治投入的結果。中國未來氣候變化和人類活動對沙漠化的擴展與逆轉過程仍會產生影響。
氣候變化中的降水變化在大範圍內控製著沙漠化土地的擴展與逆轉過程，氣候暖幹化有助於沙漠化的發生與擴展，但在局部地區隨著氣溫升高有降水增多的可能，有利於沙漠化土地的逆轉。人類活動對沙漠化的影響有正反兩方麵的效應，特別是沙漠化地區人口增長以及對農牧產品等物質需求的增加而引起的不合理經濟活動是不容忽視的。要遏止沙漠化的擴展，應采取適應與減緩氣候幹旱化對策，消除人為沙漠化因素，並積極整治沙漠化土地，從根本上促進沙漠化土地的逆轉。
中國沙漠化土地中，以大風造成的風蝕沙漠化麵積最大，占了160.7萬平方千米。據統計，20世紀70年代僅土地沙化麵積的擴大速度，每年就有2460平方千米。土地的沙化給大風起沙製造了物質源泉。因此中國北方地區沙塵暴發生越來越頻繁，且強度大，範圍廣。1993年5月5日，新疆、甘肅、寧夏先後發生強沙塵暴，造成116人死亡或失蹤，264人受傷，損失牲畜幾萬頭，農作物受災麵積33.7萬公頃，直接經濟損失5.4億元。1998年4月15~21日，自西向東發生了一場席卷中國幹旱、半幹旱和亞濕潤地區的強沙塵暴，途經新疆、甘肅、寧夏、陝西、內蒙古、河北和山西西部。4月16日飄浮在高空的塵土在京津和長江下遊以北地區沉降，形成大麵積浮塵天氣。其中北京、濟南等地因浮塵與降雨雲係相遇，於是“泥雨”從天而降。寧夏銀川因連續下沙子，飛機停飛，人們連呼吸都覺得困難。
5.3.4臭氧層破壞
臭氧主要是在太陽短波輻射下，通過光化學作用，氧分子分解為氧原子後再和另外的氧分子結合而形成的。另外，有機物的氧化和雷雨閃電的作用也可形成臭氧。大氣中臭氧的分布隨高度和緯度而變化，近地麵層臭氧含量很少，從10千米高度開始逐漸增加，到12千米以上臭氧含量增加得特別顯著，在20～30千米高度達最大值，再往上則逐漸減少，到55千米高度就極少了。
南極臭氧洞20～30千米高度的大氣中，既有足夠的氧分子，又有足夠的氧原子，形成了臭氧形成的最適宜條件，故把該層稱臭氧層。臭氧層氣體非常稀薄，即使最大濃度處，臭氧與空氣的體積比也隻有百萬分之幾。臭氧能大量吸收太陽紫外線，使臭氧層增暖，影響大氣溫度的垂直分布，從而對地球大氣環流和氣候的形成起著重要的作用，是地球的保護層。
自20世紀80年代初期以後，大氣臭氧濃度出現了持續下降趨勢，臭氧量急劇減少，引起人們的極大關注。科學家發現南極出現了臭氧層空洞，北極的臭氧也在減少，而且在青藏高原上空夏季形成了臭氧層低穀現象。
研究表明，工業上大量使用氯氟碳化物等氣體是破壞臭氧層的主要原因之一。完全由工業合成的氯氟碳化物，廣泛被用作各種冷凍空調的冷媒、電子和光學元件的清洗溶劑、化妝品等噴霧劑，以及泡沫塑料的發泡劑等。其產量從20世紀50年代末起大量增加，在對氯氟碳化物實行控製之前，全世界向大氣中排放的氯氟碳化物已達到了2000萬噸。而且它非常穩定，在對流層大氣中幾乎沒有能與它們起反應的物質，排放多少就積累多少，其生命期長達70～160年，在大氣中不斷積累，最後將上升至平流層。氯氟碳化物進入平流層後在強烈的紫外輻射作用下就可能被光解，釋放出原子氯，如果這一機製不被其他過程幹擾，隻要有少量的原子氯產生，就會使臭氧層很快被破壞。
臭氧層被破壞以後，吸收紫外輻射的能力大大減弱，導致到達地球表麵的紫外線明顯增加，給人類健康帶來許多危害。紫外線輻射量的增加，會降低人體的免疫係統功能，危害呼吸器官和眼睛，誘發慢性病，增高皮膚癌發病率等。
5.3.5酸雨危害
酸雨指pH值小於5.6的雨、雪或者其他形式的大氣降水，是大氣受到汙染的一種表現形式。大氣中的酸雨成分主要包括硫酸、硝酸和鹽酸三種。
中國是繼歐洲、北美之後世界第三大重酸雨區。20世紀80年代，中國的酸雨主要發生在以重慶、貴陽和柳州為代表的川貴兩廣地區，酸雨區麵積為170萬平方千米。到20世紀90年代中期，酸雨已發展到長江以南、青藏高原以東及四川盆地的廣大地區，酸雨麵積擴大了100多萬平方千米。以長沙、贛州、南昌、懷化為代表的華中酸雨區現已成為全國酸雨汙染最嚴重的地區，其中心區年降酸雨頻率高於90%，幾乎到了逢雨必酸的程度。以南京、上海、杭州、福州、青島和廈門為代表的華東沿海地區也成為中國主要的酸雨區。華北、東北的局部地區也出現酸性降水。1998年，全國一半以上的城市（70%以上的南方城市及北方城市中的西安、銅川、圖們和青島）都下了酸雨。酸雨在中國已呈燎原之勢，覆蓋麵積已占國土麵積的30%以上。
酸雨對人體健康、生態係統和建築設施都有直接和潛在的危害。酸雨可使兒童免疫功能下降，使慢性咽炎、支氣管哮喘及老人眼部、呼吸道患病率增加。酸雨還可使農作物大幅度減產，特別是小麥，在酸雨影響下，可減產13%～34%。大豆、蔬菜也容易受酸雨危害，導致蛋白質含量和產量下降。酸雨對森林和其他植物危害也較大，常使森林和其他植物葉子枯黃、病蟲害加重。
中國對酸雨的控製主要表現在以下幾個方麵：首先是製定嚴格法律法規，控製酸雨汙染是大氣汙染防治法律和政策的一個主要領域，它主要包括兩方麵的措施：一是直接管製措施，如建立空氣質量、燃料質量和排放標準，實行排放許可證製度；二是經濟刺激措施，如排汙稅費、產品稅（包括燃料稅）、排放交易和一些經濟補助等。另外，使用低硫燃料，改進燃燒裝置。再就是控製汽車排氣。還有就是安裝除塵脫硫、脫氮設備，脫除煙氣中的二氧化硫和一氧化氮。
5.3.6核冬天
所謂“核冬天”，指的是核戰爭爆炸掀起的塵埃和繼之而來的熊熊大火產生的濃煙，將陽光遮斷。由於煙雲遮蓋，天昏地暗，地球上幾乎沒有白天，因而溫度急劇下降，即使在夏天，也將變得和冬天一樣寒冷，甚至比冬天更加寒冷。江河湖泊因寒冷而冰封，植物因停止光合作用而枯萎，“核冬天”將使農作物顆粒無收或無法食用。
核戰爭的另一嚴重後果是破壞了臭氧層，紫外線侵襲地麵，生命係統將受到嚴重殺傷。目前科學家還很難預測像“核冬天”的氣候性災難給生物造成的全部後果。可以推測，大規模核戰爭後生物圈有可能保留下來，等到大氣恢複正常，生態係統也將慢慢複活，但可能發生劇烈的改變。
氣候未來究竟如何變化，誰在驅動氣候變化，全球氣候劇變與人類生存究竟有什麼關係，怎樣保衛我們美麗的地球家園等諸多氣候變化問題就擺在麵前。
人類社會誕生於地球，成長於地球，在地球上創造了古代與現代輝煌的文明。人類最初接觸到、感受到和需要認真適應的，主要是自然界裏的風雲變幻。人類曆史包含著人類與大自然關係的曆史，人類要想適應大自然，與大自然達到和諧，就要認識大自然的規律，從而取得人類自身的進步和發展。
史學家往往將古代文明稱為“大河文明”，因為這一階段的人類文明寄居地都與河流緊緊相連。即便是相對固定的農耕文明，也會隨河道的變遷而轉移，而遊牧文明則從遠古開始就逐水草而居並一直延續至今。研究遠古文明的消亡，可以從中看到爭奪生存空間的殺戮與血腥，吸取對大自然的貪婪掠奪和破壞的教訓。