气温变化之谜

　　从理论上讲，大气中二氧化碳的“温室效应”早为人们所承认，但有人 对二氧化碳的增加不会导致全球性的气温升高表示怀疑。他们的主要依据 是，从北半球的温度记录来看，本世纪 40 年代以来，平均气温大约每 10 年 下降 0.1℃，现在可能继续在下降。近 20 年来，大气中二氧化碳的含量却在 不断增加，这似乎表明，气温的变化与二氧化碳的增加相悖。同时，另外一 些人认为，自 70 年代以来，亚欧北部地区在持续转暖，这可能与二氧化碳的 增加有关。 美国科学家通过近十年来的人造卫星拍摄的南极照片的比较，发现近年 来夏季南极的冰雪比十年前明显减少。他们还发现有些地方的海平面，近年 来有上升的趋势。他们认为，这可能是由于大气中二氧化碳增加的结果。 我国的气象资料表明，近年来我国东北地区，尤其是黑龙江省，气温明 显上升，越往南增温越不明显；南方有些地区气温似乎在下降。 理论分析表明，大气中的二氧化碳增加 1 倍，可使大气的平均湿度上升 2.9℃。地面温度的上升随纬度的增加而增加：在纬度 40 度的地方接近平均 值，在两极地区比平均值高 3 倍左右，在赤道地区只升高平均值的一半左右。 根据这种分析，我们看看近百年来由于二氧化碳增加对大气温度的影响：1860 年大气中二氧化碳含量是 290PPm，1960 年是 314PPm，1980 年是 336PPm，这 就是说，1960 年以前的 100 年间二氧化碳只增加了 24PPm，而 1960 年以后的 20 年间增加了 22PPm，后者的增长速度为前者的 4.6 倍，原因不仅是燃烧的 石油和煤炭以惊人的速度增加，同时也与世界人口的激增以及大规模的森林 植被破坏有关。现有计算表明，二氧化碳增加 24PPm，可使平均气温上升 0.17 ℃，在 100 年间气温对气候的影响是微不足道的，就是 20 年内气温上升 0.17 ℃，在一般地区也难以觉察，因为一个地区的温度年平均值波动±0.2℃是常 有的事。但是，由于两极地区的温度要比平均值高 3 倍左右，所以近年来两 极地区的温度可能要比 20 年前高 0.5℃左右，这就有可能使两极的冰雪在夏 季融解得更多些。 从今后的能源结构来看，我们可以认为在今后半个多世纪内，大气中二 氧化碳的增加速率将与过去 20 年基本一致。这样，如果以 1960 年大气中二 氧化碳的含量为基数，到 2000 年增加 20％，可使平均气温上升 0.6℃，这还 不会给气候带来多大影响；到 2040 年增加到 72％，气温要比现在高 2℃，这 也不能说就是很不适宜的气候。问题是由于这种温度上升得太突然，不是在 几百几千年，而是在短短的几十年内，这对各方面的影响就不能不引起我们 的注意了。
　　如果大气平均温度上升 2℃，赤道地区可上升 1℃左右，两极地区可上升 6℃左右。那时候高纬与低纬的温度梯度将比现在明显减小，这就必然会影响 径向大气环流。径向大气环流是影响天气过程的主要因素之一，如雨区的分 布、季节风等无不与径向环流有关。估计那时的副热带高压可能向高纬地区 推进 5℃左右，这就会造成某些原来是多雨的地区变为少雨地区；有的则正 好相反。 由于平均气温上升，总的蒸发量和降水量也将增大。就全世界而言，高 纬地区可能受益大些，中纬地区可能受害大些，低纬地区可能受影响较小。 我们再来看看两极。大家知道，地球上的冰大约有 95％在南极，冰层最 厚可达 3 公里，这些冰如全部融化，可以使全世界的海面上升 64 米。如果南 极地区温度上升 6℃，当然不可能使这里的冰全部融解。科学家估计最大可 能融解 10％的冰雪，这就会使全世界的海平面上升 6 米左右。 两极冰雪的融化会使海平面上升，这就相当于使物质从接近地球自转轴 的位置向远离自转轴的位置扩散。这种效应将引起地球的转动惯量增大，使 地球的自转速度减小。详细分析表明，海平面上升 6 米，至少可使地球自转 一周的时间减慢 0.03 秒。现在地球自转的减慢是每世纪使一昼夜变长0.0015 秒，这主要是日月引力产生的潮汐摩擦引起的。地球自转速度快点或慢点对 人类的生活以及生态系统无关紧要，值得注意的是可能会引起一系列地球动 力学方面的效应，会在地壳上出现一个自西向东的惯性力，破坏各板块之间 力的平衡，容易在某些地区的地壳内积累应力，加剧地震或火山活动。我国 天文工作者和地震工作者早就注意到，我国华北地区的几次大地震，几乎都 发生在地球自转减慢的时期。 以上的讨论大都还属于理论上的推测。由于大气中二氧化碳的增加可能 引起的后果，是关系到亿万人生命安全的大事，所以应当以严肃的科学态度 来展开讨论，以得出一个较为正确的预见。如果确实存在着某些不利因素， 就应当尽早采取相应的措施，以防患于未然。 究竟二氧化碳的增加会带来多大影响，多数人还抱着将信将疑的态度。 我们估计，这种“情况”不会持续很久，大约在本世纪末以前就可以得出结 论。

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