近年來氣候為什么反常

■ 劉劍

通過，到達地表，從而使地表和低層大氣的溫度升高；但是，它對于從地表放射出的長波輻射（熱輻射）卻幾乎是不透明的，能夠強烈地吸收，從而阻止熱量散失到宇宙空間去。這樣就能把熱量在大氣中儲存起來，使大氣的平均溫度升高，這種作用就是溫室效應。假如大氣中沒有二氧化碳存在的話，溫室效應也就不復存在了，地球上的平均氣溫將要降到－10℃左右。因而，大氣層中二氧化碳數量的增減，將直接影響到全球平均氣溫的變化趨勢。

有人估計，每年大氣中增加的二氧化碳，約有1/3因不能被海水和綠色植物所吸收，而在大氣中積蓄起來。這樣一來，隨著二氧化碳數量的不斷增多，溫室效應將越來越強，導致地球上溫度越來越高，進而增大了海水的蒸發量。大氣中水汽量的增多，又進一步助長了溫室效應。而溫度的增高，又迫使更多的二氧化碳通過地表的溫度效應進入大氣層。這種連鎖反應進行下去，最終會使地球變得和金星一樣，成為一個溫度極高的行星（據測定金星表面溫度為500℃）。

但是，值得慶幸的是，在地球大氣中，除溫室效應外，還同時存在著一種陽傘效應。這是與溫室效應相反的一種

溫室和陽傘效應的平衡與失調

世界范圍的氣候異常，引起了國內外學者的格外關注和熱烈討論。雖然眾說紛紜，但是有一點可以肯定，即人類活動對大氣的對流層造成的影響，破壞了大氣自身溫室與陽傘效應的平衡，可能是導致氣候發生異常的主要原因。

從宇宙飛船或月球上發回的照片上，我們看到地球呈美麗的天藍色，好像穿了一件透明的藍色外套，這就是包裹著地球的一層厚厚的大氣層。當太陽光線穿過這層厚厚的大氣層時，要受到空氣中的各種氣體分子、水蒸氣以及各種微塵雜質的散射作用。因為青、藍、紫等短波光所受到的散射作用比紅、黃、橙等長波光強烈得多，所以，以藍、紫色光為主要成分的散射光便布滿了整個大氣層，使大氣層成了美麗的蔚藍色。

大氣層不僅像一件美麗的外套，把地球裝扮得嫵媚動人，而且像一件堅硬的盔甲，阻擋、防止隕星和紫外線等的襲擊，保護著地球上的所有生物。它兼有溫室的保溫和陽傘的防暑作用，從而使地表和低層大氣保持一個適宜人類和各種生物生存活動的溫度環境。

二氧化碳對于從太陽放射出的短波輻射幾乎是透明的，可以讓其順利地效應。這種效應，主要是因大氣中飄浮著的許多固體、液體的微塵雜質（統稱氣溶膠），對太陽短波輻射的強烈吸收，而使到達地表的太陽總輻射量和直接輻射量減少，從而對地球起著冷卻作用。這樣，便抑制了溫室效應的單向發展。有人計算，如果到達地表的太陽總輻射量減少1%的話，那么全球的平均氣溫將下降1.2℃～1.5℃。

因此，正是因為大氣中同時存在著這二種作用相反的效應，才使地球保持了相對穩定的溫度。一旦這種微妙的平衡關系遭到破壞，必然要導致天氣、氣候失調。

未來氣候發展趨勢

未來的天氣、氣候發展趨勢，是人們非常關心的一個問題。但氣候的變化是非常復雜的，是多方面的因素綜合作用的結果。一般認為，氣候的變化除了天文因素和海洋的影響外，主要取決于人類活動和火山爆發對大氣對流層的影響，即所導致的溫室效應與陽傘效應的失調。

根據對大氣比較精確的測量與計算，近百年來，由于人類活動大氣中二氧化碳的濃度已增加了15%，并且近年來其增長的速度越來越快。有人預計，到2050年大氣中的二氧化碳濃度將增加1倍，由此引起的溫室效應可使全球平均氣溫至少上升2℃，并引起一系列連鎖反應：南北極的冰蓋將全部消融，雪線上升，冰川后退，結果使地表的反射率減小，增加了總輻射量；同時，海水水位大幅度上升，蒸發量增多，大氣中水汽含量大增，又進一步助長了溫室效應，結果導致地球氣候向暖的方向發展。據觀測，二氧化碳濃度的增長與北半球1880年—1940年期間的持續增溫非常吻合。

但是，人類活動和火山爆發，不僅使大氣層中二氧化碳的數量逐年增加，同時還產生了大量的固體、液體和氣體物質，污染了大氣。有人估算，每年有9580萬噸～26 150萬噸污染物質進入大氣，其中天然污染（由自然過程造成的污染，如火山灰塵、海水濺沫、森林火災煙塵以及風刮起的塵土、花粉、微生物等）為7730萬噸～22 000萬噸，人為污染（燃燒化石燃料、汽車和工廠排出的煙塵、廢氣等）為1850萬噸～4150萬噸。這些物質進入大氣后，使陽傘效應明顯增強，從而抑制了溫室效應，并使地球冷卻下來。有人研究，自第二次世界大戰結束后，火山爆發的次數已由戰前平均每年16次～18次，增加到平均每年37次～40次，增加了1倍多！火山爆發嚴重地污染了大氣，使大氣透明度降低，從而減少了到達地表的太陽總輻射和直接輻射。因此，有人認為火山爆發次數明顯增多，可能是導致30年來北半球氣溫不斷下降的重要原因。

根本措施

綜上所述，未來的氣候變化趨勢，除了天文因素和海洋的影響外，主要取決于二氧化碳的濃度、大氣污染物質的數量和火山活動。如果在火山活動相對穩定的情況下，氣溫的升高值實際上將由二氧化碳的溫室效應和大氣污染物質的陽傘效應互相抵消的程度來決定。因而，必須把二氧化碳濃度的增長控制在一個合理的范圍，同時盡力消除大氣污染，減少污染物質進入大氣。最根本的措施是，改變目前的能源結構，使用無污染或污染甚微的清潔能源，如太陽能、原子能、風能、水能和燃料氫等，同時大規模植樹造林。據估計，森林和綠色植物每年大約為人類處理掉近1000億噸二氧化碳，制造占空氣中氧氣60%的氧，并且還有防塵、消音、滅菌、保持水土、增加土壤肥力和調節氣候等多方面的作用。