| 出版时间:2009年03月 |
一 全球气候变化的特征:二氧化碳是一个关键驱动力
1.地质构造时代:气候处于冰球和水球的循环中
20多亿年以前一直到1亿年前,地球的气候就在一直不停地变化着,而且这种气候变化是大起大落的。一般地质学家称此为地质构造时代引起的气候变化。地壳、板块的撞击不仅会引起板块之间的震动,产生地震波,同时也释放出地球下层的气体:二氧化碳,甲烷等。这就相当于今天人类活动排放的温室气体。如果二氧化碳排放量过多,大气里便会弥漫着二氧化碳,通过温室效应使地球温度升高。地质构造时代是地壳剧烈变动的时期,这个时期持续了一二十亿年。在这一漫长的地质年代,空气中的二氧化碳达到了6000、7000ppm,但由于当时地球生物都以低等生物为主,因而影响不大,地球照样在运转。而我们今天的数字是383ppm,这和地质年代相比差一个量级。实际上地球始终在温度变化和温室气体的变化之间互相调整。这就是一亿年前我们地球的气候。几亿年前当二氧化碳在空气中过多时,地球温度很高,北极和南极的冰都融化了,海平面升高,比现在高出100米,地球被水覆盖,那个时候叫做“水球”。
有人认为大冰期的到来,很可能和外行星撞击地球有关。行星撞击地球后,空气中弥漫着尘埃,遮住了太阳光,地球的温度慢慢冷却下来。降温后形成冰,反射太阳光,使得地球吸收到的热量越来越少,从而形成更多的冰,这反过来又使地球吸收到的热量更少,冰就越来越大,最终将整个地球变成一个大“冰球”。这时海平面又下降了,整个陆地覆盖着大块的冰。
这就是在1亿年前,地壳剧烈变化的时候产生的冰球和水球的循环。
2.1亿年前至今:冰期和间冰期10万年一轮回
1亿年后地壳运动开始稳定,气候变化趋于规律。到了300万年前时,地球气候的运动就开始走向有规律的变化,约10万年一个周期,我们把它叫做“米兰周期”,即10万年一个冰期和间冰期的循环。
100万年以前,地球气候运动基本为10万年一变。我们今天正处在一个间冰期。从整个自然气候演变过程来看,冰期已过,间冰期从两万年前已经开始,现在间冰期已经过了1万多年。不少科学家认为,现在很可能间冰期快要结束了,也就是说暖的时期就要结束了,未来相当一段时间过后(具体多久,科学家说法不一),地球就会进入一个“冷期”。早在20世纪六七十年代时,不少科学家就认为间冰期可能快结束了,地球要向冰期转化。有科学家认为那时的气候寒冷,主要是由“二战”后大量的污染物排放所引起的。污染物悬浮在大气中的小颗粒,反射了更多的太阳光,使地球温度慢慢冷却下来。
3.地球何时走向冰期:或推迟3万年
地球何时向寒冷期过渡?根据现代科学的预测,由于人类活动的干扰以及排放大量二氧化碳,大气增温使本来下降的温度上升。现在有三种假设,最极端的一种认为人类活动使温度气体增加,抵消了自然向冰期过渡的趋势,也许这个冰期就不会到来。还有一种认为,人类活动的因素不可能超过自然因素。因为自然因素在冰期和间冰期轮回里,一般要有5℃~8℃的变化。这种观点认为自然因素仍占主导地位,地球还会按10万年一个周期向冰期过渡。还有一种看法认为,人类活动的影响能够延迟向冰期的推进。很多科学家预测延迟3万年。一般来说,间冰期在十万年轮回里只占两万多年,如果变成3万年,就延长了很多。所以,今天所能看到的还是地球气候的增温趋势。
地质年代的气候告诉我们,地质年代的二氧化碳含量比现在高得多,那时地球比现在暖。从地球大气逐渐形成到1亿年前的地质年代是高二氧化碳的时期,可以达到3000~7000ppm,那时地球气候总体来讲是暖的。到白垩纪结束的时候,也就是6500万年前的时候,气候变暖了,是突然变化的。
4.30年后:二氧化碳增至400ppm以上,地球升温2℃
最后的结论:第一,不论任何时期,任何起因,所有的地质资料告诉我们二氧化碳与温度总是以相同的趋势在演变,温度高的时候二氧化碳含量肯定高,二氧化碳高的时候也会把温度带上去,最后两者总会慢慢地趋于同步,即使开始的时候不同步,通过相互作用也会最后达到二者一致。所以说二氧化碳是气候变化关键的关键。如果说一亿年前地质结构驱动力导致气候变化,那么到了350万年后轨道参数的变化是气候变化的主要原因。第二个因素是温室气体。在地质年代