全球变暖的原因及地球的反馈作用

全球变暖的原因及地球的反馈作用

摘要：21世纪以来，全球变暖成为了一个热点话题，二氧化碳作为众多科学家认定的全球变暖罪魁祸首，也被越来越多地关注，《京都议定书》等文件均对二氧化碳的排放做出了限制。但是，二氧化碳真的是这场全球气候变化的元凶吗？人类真的可以改变现状吗？那被主流媒体所忽视的地球冷暖交替循环才有可能是如今气候变化的主谋。

关键词：冷暖交替

1全球气候变暖及温室效应

1.1全球气候变暖：

全球气候变暖是一种“自然现象”。由于人们焚烧化石矿物以生成能量或砍伐森林并将其焚烧时产生的二氧化碳等多种温室气体，由于这些温室气体对来自太阳辐射的可见光具有高度的透过性，而对地球反射出来的长波辐射具有高度的吸收性，能强烈吸收地面辐射中的红外线，也就是常说的“温室效应”，导致全球气候变暖。全球变暖的后果，会使全球降水量重新分配，冰川和冻土消融，海平面上升等，既危害自然生态系统的平衡，更威胁人类的食物供应和居住环境。

1.2温室气体及温室效应：

温室气体指的是大气中能吸收地面反射的太阳辐射,并重新发射辐射的一些气体,如水蒸气、二氧化碳、大部分制冷剂等。它们的作用是使地球表面变得更暖,类似于温室截留太阳辐射,并加热温室内空气的作用。这种温室气体使地球变得更温暖的影响称为“温室效

应”。 水汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、氧化亚氮 (N2O)、甲烷(CH4)和臭氧(O3)是地球大气中主要的温室气体。

1.3全球气候变暖的环境影响：

1）全球气温升高：温室气体浓度的增加会减少红外线辐射放射到太空外，地球的气候因此需要转变来使吸取和释放辐射的份量达至新的平衡。 这转变可包括‘全球性’的地球表面及大气低层变暖，因为这样可以将过剩的辐射排放出外。虽然如此，地球表面温度的少许 上升可能会引发其他的变动，例如：大气层云量及环流的转变。当中某些转变可使地面变暖加剧(正反馈)，某些则可令变暖过程减慢(负反馈)。

利用复杂的气候模式，‘政府间气候变化专门委员会’在第三份评估报告估计全球的地面平均气温会在2100年上升1.4至5.8℃。

2) 地球上的病虫害增加：温室效应可使史前致命病毒威胁人类。美国科学家近日发出警告，由于全球气温上升令北极冰层溶化，被冰封十几万年的史前致命病毒可能会重见天日，导致全球陷入疫症恐慌，人类生命受到严重威胁。

3）海平面上升：海平面上升由全球气候变暖、极地冰川融化、上层海水变热膨胀等原因引起的全球性海平面上升现象。研究表明，近百年来全球海平面已上升了10~20厘米，并且未来还要加速上升。

1961年至2003年期间,全球平均海平面上升的平均速度根据验潮仪资料估计为1.8±0.5毫米/年.通过TOPEX/Poseidon卫星高度仪于1993年至2003年期间测量的海平面上升全球平均速度为3.1±0.7毫米/年。[1]

4）土地干旱沙漠化面积增大。仅在中国2003年新增戈壁化面积就达到约1 3075.3平方公里；2004年实施沙棘阔道边行动计划以来，新增面积约7545.57平方公里，比上年同期有所减少；2005年数据不确切；2006年以2007度卫星遥感统计，新增面积仍在6500平方公里左右。[2]

2地球气候冷暖交替

20世纪80年代中期，人们已经坚信温室效应理论，并认为工业企业的增长足以改变地球气候，然而对被冰川覆盖的格陵兰岛上的威利·丹斯加德与汉斯·奥斯切格公布的格陵兰岛冰芯的氧同位素研究报告，揭示了地球以1500年为周期的冷暖交替的秘密，却很少有媒体对之感兴趣。但威利·丹斯加德与汉斯·奥斯切格的研究，却揭示了地球以1500年为周期的冷暖交替的秘密。但事实证明，地球气候确实一直冷暖交替。所以面对当今的气候变暖，我们也并不需要过分的恐慌，这并不是地球历史上唯一一次温室效应，而是众多冷暖交替中的一环。纵观地球的气候史，无不是冷暖交替变化的。

地球气候年表：

5.4亿年前：地球从冰球进入一个明显暖湿的世界。

3亿年前：地球气候均一且湿热。

3．5—2.5亿年前：在地球高纬度地区重新出现冰盖。

1亿年前：地球均一的温湿气候。

6000万年前：地球处在温室条件下。

3000万年前：冰川开始在南极洲扩展。

500万年前：由于大陆分离，北大西洋形成了巨大的洋面温差传送带。现代其后发展，北半球的进一步冷却，导致更多的冰川和冰盖出现。

200万年前：地球与太阳的相关周期作用导致了冰期与间冰期的交替。冰期与间冰期变化平均温度发生5-7℃的变化，在高纬度地区，不到75年温度就可能上升10-15℃。

13-11万年前：间冰期，气候温暖。

11万年前：突然转向冰期环境。

6-5.5万年前：部分冰川开始融化。

3万年前：最后一次的冰期达到最冷期。

1.4万年前：地球突然变暖，气温上升。

1.25万年前：新仙女木事件，地球突然进入一个短暂的新冰期。

1.15万年前：间冰期，地球变暖只用了不到100年时间。并且有一半的变暖是发生在15年内的。

9000-5000年前：气候最适宜期，当时地球气候比现在更温暖更湿润。

8200年前：地球曾经有一段时期气候变得干冷。

2600年前：地球变冷。

公园前600年-公元前200年：罗马暖期的没有命名冷期。

公元前200-600年：罗马暖期。

公元600-900年：欧洲中世纪冷期。

公元900-1300年：欧洲中世纪暖期。

公元1300-1850年：小冰期。

公元1850-1940年：气候变暖。

公元1940-1975年：气候变冷。

公元1976-1978年：气候突然变暖。

公元1979至今：温度显示相当强的变暖趋势。[3]

由此可以看出，地球的气候确实是不断在冷暖变化的，我们现在可能正是处于一个正在变暖的时期。

3 导致全球气候变暖原因：

暂且不管温室效应的元凶的是谁，因为气候变暖而给人们带来的危害确实是十分可怕的，

我们进行的节能减排，保护植被在一定程度上对全球气候变化起的缓解作用应当是被肯定的。但是，如果不能认清全球气候变化的本质，而只一味地节能减排，又能缓解多久？

因此，唯有认清全球气候变暖的本质，才能制定出更好的应对温室效应的方法。

3.1 二氧化碳不一定是引起气候变化原因

首先，不可否认的是水汽的温室效果比二氧化碳要高很多倍，而大气中的水汽含量也比二氧化碳多很多倍，虽然水汽的变化很大不易于记录观察，但是，它的温室效应却不应当被忽略，因为不容易研究就忽视了它的作用，对水汽避之不谈，这样的做法是难以被人信服的。

其次，并没有证据表明在历史上的每一次气候变化，都与二氧化碳浓度的高低有关，在1940年以前发生的多次气候变暖，温室效应，均无法用二氧化碳的浓度变化解释。

而至少24万年来二氧化碳一直是全球变暖的滞后指示剂，而不是一个主导因素，在过去15年里，冰芯显示，在地球最后3个冰期冰川作用后，气温与二氧化碳浓度水平在暖气有较为密切关系。然而，二氧化碳的变化滞后温度变化约800年。是全球变暖产生了更多的二氧化碳，而不是更多的二氧化碳导致了温室效应。

3.2全球气候变暖形成原因（太阳活动影响学说）

地球不断变冷变暖，这一周期不可否认，同位素、冰芯、海底沉积物、古树木年轮、溶洞石笋等证据都告诉我们气候变化与太阳辐射有关。当太阳活动更加活跃时，更多的紫外线撞击地球大气层，产生了更多的O2分子，其中一些会形成臭氧，新增的分子吸收更多太

阳紫外线辐射，从而使气温升高。计算机气候模型表明，太阳辐射只要产生0.1%的变化，就可能使地球的臭氧浓度发生2%的变化，从而影响大气的热量传输。

在1645-1710年，几乎没有太阳黑子活动，也就是说这期间太阳活动最弱，而这段时期就是小冰期里最寒冷的时期（即蒙德极小期）。

而在过去的1.2万年里，北大西洋北部气候随着太阳活动的消长已经发生了9次冷暖更替。[4]

由此可见，影响全球气候变化的原因更有可能是太阳活动而不是二氧化碳的浓度变化。

4.反馈作用

全球气候变暖真的会给人类带来灾难吗？气温一直上升的局面会有所缓解吗？纵观历史上的多次气温变化，答案是肯定的。地球对于气候会有一定的反馈调节。

4.1水汽的反馈作用

水与水汽转化，水的比热容很大，水与水汽间的相互转化可以吸收大量的热，而气温升高使空气单位体积储存的水汽含量增加，水汽会吸收更多的热量使气温降低。

而且水汽饱和后降水会溶解大气中的二氧化碳，使大气中二氧化碳浓度降低，温室气体含量下降，经过海洋生物泵的作用，大气中的二氧化碳会被固定在深海中。

来自美国宇航局和麻省理工学院的一个研究小组的研究，最近发现了在地球的大气层有一个巨大的垂直热喷口。很显然，当海水表面温度上升到28℃以上.能大大增加降雨效应。这

种效应似乎足以消耗掉利用计算机模型模拟的二氧化碳倍增所产生的所有热量。［5］

4.2云层的反馈作用

如果气候继续变暖，就会有更多水汽蒸发到空中，产生更多的云，云的存在使地球反射率从17%（无云状况）增加到30%，而地球反射率每增加0.5%，因二氧化碳倍增引起的曾暖就会减少一半。[6]

4．3冰雪的反馈作用

水与冰的转化，当气温升高时，地球上的冰川会融化，而储量巨大的冰川融化吸收的热量也是十分可观的。

5.结束语

虽然全球气候变化的原因不仅仅与人类活动有关，而是多方面的，但是，我们并不能因此减缓我们绿色环保节能减排的脚步，因为从某种意义上说，我们的这种行为确实减缓了气候的变暖，而且为自己及子孙后代营造一个更加适合生存的地球是我们义不容辞的责任。

[1] PCC第4次《科学评估报告》2007

[2] 《中国环境报》2007.145期

[3]《全球变暖——毫无缘由的恐慌》 S弗雷德·辛格（美） 上海科学技术文献出版社

[4]《科学》294期 2001年11月16日 “A variable sun pace millennial”

[5] Does the Earth Have an Adaptive Infrared Iris

[6]《温室气体与温室效应》 吴兑 气象出版社

10级环境科学

田达玮