当我们在干燥的草原上被雨淋,或者在北方某地身受酷热折磨的时候,便会不由自主地想到:是不是气候在变化呢?但仅就一种现象,即使是极异常的气候现象,也无法判断气候的变化,因为气候是地球某一点上几十年当中的平均天气状况。在八千至九千年的时间里气候的变化幅度不大,实际上三千年以前的气候已与今天无所区别。在自然界的演变过程中,近几十年来的气候几乎没有什么变化。
然而,人类的活动对于周围的环境的影响却与日俱增。以能源生产为例,目前能源的生产量约为地球从太阳获得能量的0.01%,这几乎对气候没有影响。但是,由于今后要建造原子能电站,能源的生产必将提高几十倍,而到二十一世纪初能源生产量将达到太阳辐射能的0.1 ~ 0.2%,将来还可提高到1 ~ 2%。计算表明,附加热量每升高1%即可导致温度升高1℃左右。变暖在极地和中纬度表现明显——在那里反射太阳光线的海冰雪将会减少、
上述现象是喜,还是忧呢?乍看起来,变暖是有好处的。可是有些人却提出:难道这不会导致生态危机吗?不会发生旱灾吗?南极洲和格陵兰的冰川融化难道不会使得大洋的水位升高吗?若果真如此,那么对变暖就需预先防止。西方就有人建议,为了拯救地球的自然界而应放弃发展经济。问题相当严峻,解决它需要感性认识及理智分析,需要详细的研究和计算。
气候形成的原理是错综复杂的,遗憾的是,到目前为止,对它的研究还不够充分。理论家们的困难是容易理解的,因为没有一个可以与地球相比拟的星球(其它星球的条件根本不同于地球)。因此,一条可行的办法是将现在的气候与过去的气候相比较,力图将发现的规律推广于未来的气候。
试将近二亿至二亿五千万年的气候条件与当前的气候条件进行比较:这期间绝大部分时间是以温暖气候为主。昔日的太阳同现在一样炎热,但那时地表反射阳光的程度却极弱,因为四千万年以前,冰川、积雪和海冰几乎无处可寻,因此,地球在这种条件下能够得到更多热量。
大约在七千万年以前极地大洋的水温达到了15 ~ 17℃。那时温暖的气候也是湿润的沙漠的面积很小。但是后来常常发生变冷现象,且伴随干旱加剧,特别是在三千八百万年以前发生了突变:南极洲被冰川所覆盖,而大约在三百万年以前,巨大的冰川板在格陵兰及巴伦支海地区也形成了,还出现了冻土带和泰加森林,在南方则出现了大面积的沙漠,草原、热带草原及其它干旱景观。
自然界近一百万年的气候与今天相类似,屡次发生过冰川向北美、欧洲和西伯利亚大幅度地推移期。发生了骤然变冷以及雨、雪减少。体形庞大的食草动物犸猛常到冰川的边缘地方去觅食被稀薄的积雪所覆盖着的、仅有的草被。当雪下得更大了,冰川消失了,犸猛便也迅速绝种了。(并非由于没有人类的“帮助'”。)
上述所有情况都说明,这种理论可能是正确的,即未来在天气变暖的情况下,雨量会增大。当然我们都熟知这一条规律,即夏季的炎热在主要产粮区会引起干旱,显然,这点对于几个月或者几年大气状态的变化,也就是说,对于天气的变化来说是千真万确的。然而,当气候将要发生变化的时候,仿佛另一条规律开始生效,即变暖将导致雨量增大。于是变暖将引起干旱的危险也就不复存在了。
那么,未来的变暖怎么会导致大洋水位的升高呢?有些人认为,南极洲和格陵兰冰川的融化可导致大洋水位升高数十米,可不知为什么他们没有考虑到这样的情况:要知道,南极洲的冰川几乎是不融化的,而是慢慢地流入大洋而形成冰山。南极洲沿岸最为温暖的月份是一月份,温度是零下4℃,所以,变暖2 ~ 3℃几乎毫无意义。格陵兰的冰川形成冰山,同时急剧融化。然而冰川具有极大的“潜在坚固性”。变暖和加剧融化不会导致冰川的退缩,而只能减少冰山的数目。
研究地球气候的方法是多种多样的。卫星可以在给定时间之内,迅速测定雪及海冰的变化面积。最先的电子计算机可用于建立气候的数学模式。研究人员通过对生活在几万及几百万年以前的啮齿目(属鼠类)牙齿进行研究,可鉴别出其外形,以此判断过去的景观和气候。当然,现在这早已不是唯一的考古办法了。大洋底下钻有深井,根据放射性同位素的衰减速度确定出沉积龄,根据稳定同位素的对比关系确定沉积物沉入海底时的温度。所有这一切都有助于回答再过几十年、几百年天气状况如何这一问题。目前科学研究应更能令人信服地评价未来的条件,并更有充足的理由评论人类对气候影响的问题。在上述的研究工作中,将未来可能出现的气候与过去某时的气候相比较的方法将会起到重要的作用。
[《生活中的新科学、新技术、新知识》(苏联),1981年第8期]
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*作者系苏联地理学博士。