全球气候变暖原因与反对性解释_全球气候变暖原因
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全球气候变暖原因与反对性解释
【摘要】全球气候变暖问题已经引起世界各国的注意,而其是否由人类活动引起,由于涉及到国际政治利益,使得这一问题变得错综复杂。科学界关于工业革命以来的大气温室效应对地球气候影响一直存在着许多的争论。本文简要介绍了全球变暖与温室效应,并从全球变暖是否因为人为因素导致和二氧化碳是否为罪魁祸首两个方面着重阐述。
关键字:全球变暖 温室效应 冰期 水汽 碳粒粉尘
一、前言
根据2007年在印度尼西亚巴厘岛举行的《联合国气候变化框架公约》第13次缔约方会议通过的《巴厘路线图》的规定,2009年末在丹麦首都哥本哈根召开第15次会议。哥本哈根会议将努力通过一份新的《哥本哈根议定书》,作为《京都议定书》一期承诺于2012年到期后的后续方案,目的是商讨《京都议定书》一期承诺到期后的后续方案,就未来应对气候变化的全球行动签署新的协议。北京时间2009年12月19日下午五点半左右联合国气候变化大会主席丹麦首相拉斯穆森宣布,《哥本哈根协议》草案未获通过。此次会议被很多善良的人们喻为“拯救人类的最后一次机会”的会议。不能达成有效的《哥本哈根议定书》,那么在2012年后,全球将没有一个共同文件来约束温室气体的排放,会导致遏制全球变暖的行动遭到重大挫折。
但是事实究竟如何呢?
二、全球变暖与温室效应
全球变暖指的是在一段时间中,地球大气和海洋温度上升的现象,主要是指人为因素造成的温度上升。目前世界范围内认为主要原因很可能是由于温室气体(代表气体二氧化碳)排放过多造成。
近100多年来,全球平均气温经历了:冷→暖→冷→暖四次波动,总的看气温为上升趋势。进入八十年代后,全球气温明显上升。
全球大气层和地表这一系统就如同一个巨大的“玻璃温室”,使地表始终维持着一定的温度,产生了适于人类和其他生物生存的环境。在这一系统中,大气既能让太阳辐射透过而达到地面,同时又能阻止地面辐射的散失,我们把大气对地面的这种保护作用称为大气的温室效应。造成温室效应的气体称为“温室气体”,它们可以让太阳短波辐射自由通过,同时又能吸收地表发出的长波辐射。这些气体有二氧化碳、甲烷、氯氟化碳、臭氧、氮的氧化物和水蒸气等,其中最主要的是二氧化碳。近百年来全球的气候正在逐渐变暖,与此同时,大气中的温室气体的含量也在急剧增加。许多科学家都认为,温室气体的大量排放所造成的温室效应的加剧是全球变暖的基本原因。
三、全球气候变暖原因与反对性解释
科学界关于工业革命以来的大气温室效应对地球气候影响一直存在着许多的争论。全球变暖是否由人类活动引起,由于涉及到国际政治利益,这一问题变得错综复杂。
1.全球变暖是否因为人为因素导致
现有模型得出的数据包含的时间太短。地球变暖是复杂的,要研究温室效应必须研究地球有资料以来75万年的气候变化。历史上地球一直是在有规律地产生冷暖间隔,大间隔里又套着小间隔。过去75万年里,每10万年是一个冰期,中间有1.5~2万年的暖期。1850年以来地球变暖是小冰期结束的自然过程。如果以更长的时间坐标,上一次地球开始变暖是1.8万年前,因此我们正接近结束暖期而进入下一个冰期。
地球变暖或变冷受太阳放热的周期性变化、地壳运动造成的大陆架及海洋分布、地球偏心矩、地球表层及海洋吸热能力的影响,在过去的几百万年里,控制着90%地球气候的冰期,长期以来被认为是由于地球偏离绕日轨道造成的。地球绕日轨道的形状随着时间而发生变化,变得更圆或更不圆,这个时间周期约是10万年(米兰柯维奇摆动)。这导致日地距离发生变化,使太阳辐射到达地球,在冰期时要多行3%的距离,从而降低到达地球的辐射强度。目前地球的绕日轨道接近椭圆形,地球在1月份时所接收的太阳辐射和在7月份时所接收的太阳辐射,两者之间约有6%的变化。当地球轨道变得更椭圆形时,获得的能量变化可高达20%~30%。
1983年,丹麦的威利丹斯加德和瑞士的汉斯奥斯切格,是世界上首次发现千米深的冰芯的人。这些冰芯是从格陵兰岛冰盖的深洞里获得的,记载了大约25万年的地球气候历史。然后丹斯加德和奥斯切格就开始了其著名而艰苦的冰芯研究任务,以揭示地球过去的气候变化。在过去的二十多年里,两位研究人员首创了采用钻油井的方法来钻取格陵兰岛深层的冰芯。他们了解到,冰芯中的氧18同位素和氧16同位素的比值,能揭示当时雪花降落到地球时的气温。这意味着新的、长的冰芯(其中一个取自岛的北端,另一个取自岛的南端)记录着格陵兰岛超过25万年(几乎是每年)的气温。在这以前,人类从来没有获得过这么长时期的气候历史记录。他们看到大冰期在冰芯中的记录,当他们发现了大冰期的冰层后,丹斯加德和奥斯切格发现,叠加大冰期/间冰期期间的气候,有个波动较小、温和的但更持久的周期循环。他们估计,平均周期为2550年。这一周期似乎和最近已知的北欧冰川进退历史紧密相关。
1984年,丹斯加德和奥斯切格撰写了《格陵兰岛深层冰芯揭示的北大西洋气候振荡变化》,报告中指出,温和的气候周期与太阳活动的关系,其准确性、完整性和逻辑性几乎可以说是令人吃惊的。后来他们的研究进行了比较大的调整校正。[4]丹斯加德和奥斯切格计算的气候周期,从原来估计的2550年缩短至1500年(±500年)。丹斯加德和奥斯切格是正确的,他们告诉我们,气候变化是温和的。
2.二氧化碳是否为罪魁祸首(1)二氧化碳在自然界的循环
自然界所有物质都有循环,二氧化碳循环就是一例。正常情况下,自然界一直在通过光合作用,土壤有机物等等来吸收二氧化碳。土壤中有机物越多,越能够吸收二氧化碳。遗憾的是,过去100年里地球的农田草地遭到很大破坏,现有农田由于化肥的大量使用,使有机物越来越少。美国早期农田有机物含量是3~8%,现在下降到0.7~2%,有些地区只有0.01%。一方面是二氧化碳吸收下降,另一方面是化肥在氧化后又放出更多的二氧化碳。南德州大学同美国农业部的一项研究表明,假如美国所有农田增加1%的有机物,每年就可以吸收46亿吨二氧化碳,占人类排放的60%。这说明即便是二氧化碳罪该万死,挽救地球也并非只能靠节能减排一种方式,还有其他更积极的办法。
(2)水汽的温室效应
2001年Lindzen博士在美国气象协会杂志发表的研究报告,介绍了水蒸气反馈机理。他的研究结论是:热带地区的云层同地面温度成反向作用:地面升温水汽层收缩,云层对长波辐射的屏蔽效应减弱(增加长波辐射),从而导致温度下降。这种负反馈作用将把目前计算机模型中的正反馈抵消有余,而目前预测未来温度的模型里没有考虑这个因素。
全球年平均降水量达5.77×1014m3,所释放的潜热约1.44×1021kJ(按2500kJ/kg潜热值计算,如果考虑蒸汽直接凝华成冰,潜热量将更大),假定45%向地表,55%向宇宙空间,则折合向地表的辐射强度约40W/m2,远大于IPCC报告估算的CO2等温室气体2.43W/m2的辐射强迫(CO2占其中的约60%),也就是说IPCC的气候模式没有正确认识大气温室效应。不仅如此,根据大气辐射特性,水蒸气本身吸收地表长波辐射的能力也大于CO2,大气中水蒸气的浓度又远远大于CO2,如果按1%的平均水蒸气浓度计算,仅从热容量的角度,CO2的温室效应也只有水蒸气的4%。因此,综合考虑水蒸气凝结相变辐射和大气中水蒸汽的热容量,CO2的大气温室效应完全可以忽略不计。基于这一分析,那么我们完全有理由怀疑全
[2]球气候变暖的原因是因为人为CO2排放的增大。
(2)碳粒粉尘导致温室效应
经过几十年的观察研究,来自美国Goddard空间研究所的詹姆斯·汉森博士提出新观点,认为温室气体主要不是二氧化碳,而是碳粒粉尘等物质。碳粒粉尘是一种固体颗粒状物质,主要是由于燃烧煤和柴油等高碳量的燃料时碳利用率太低而造成的,它不仅浪费资源,更引起了环境的污染。众多的碳粒聚集在对流层中导致了云的堆积,而云的堆积便是温室效应的开始,因为40%至90%的地面热量来自由云层所产生的大气 逆辐射,云层越厚,热量越是不能向外扩散,地球也就越裹越热了。
汉森博士对于各种温室气体的含量变化都做了整理记录,发现在1950至1970年间,二氧化碳 的含量增长了近两倍,而从70年代到90年代后期,二氧化碳含量则有所减少。用目前流行的理论很难解释仍在恶化的全球变暖的现象。
汉森博士认为,除了碳粒粉尘以外,还有一些气体物质能导致温室效应,如对流层中的臭氧(正常的臭氧应集中在平流层中)、甲烷,还有巨毒无比的氟氯烃。但这些污染源的治理就相对困难些了。可喜的是,近几十年来非二氧化碳的温室气体含量已经有了一定的下降,如若 甲烷和对流层中的臭氧含量也能逐年下降趋势,那么再过50年,地球表面平均温度的变化将近乎零。
参考文献:
1.http://zh.wikipedia.org/wiki/%E5%85%A8%E7%90%83%E5%8F%98%E6%9A%96 维基网站 2.《全球变暖:毫无来由的恐慌》 S.弗雷德·辛格,丹尼斯·T.艾沃利,林文鹏,王臣立 著 上海科学技术文献出版社
3.Thomas J.Crowley,“Causes of Climate Change over the Past 1000 Years,” Science 289(2000): 270277.4.周少祥。再谈全球气候变暖论是一个错误的理论导致的错误结论。2012-3-2 http://blog.sciencenet.cn/home.php?mod=space&uid=38693&do=blog&id=543176
5.杨学祥 给“全球变暖说”泼点冷水.2006-8-30 观点。《世界环境》2007年第02期
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