近年来气候为什么反常

■ 刘剑

通过，到达地表，从而使地表和低层大气的温度升高；但是，它对于从地表放射出的长波辐射（热辐射）却几乎是不透明的，能够强烈地吸收，从而阻止热量散失到宇宙空间去。这样就能把热量在大气中储存起来，使大气的平均温度升高，这种作用就是温室效应。假如大气中没有二氧化碳存在的话，温室效应也就不复存在了，地球上的平均气温将要降到－10℃左右。因而，大气层中二氧化碳数量的增减，将直接影响到全球平均气温的变化趋势。

有人估计，每年大气中增加的二氧化碳，约有1/3因不能被海水和绿色植物所吸收，而在大气中积蓄起来。这样一来，随着二氧化碳数量的不断增多，温室效应将越来越强，导致地球上温度越来越高，进而增大了海水的蒸发量。大气中水汽量的增多，又进一步助长了温室效应。而温度的增高，又迫使更多的二氧化碳通过地表的温度效应进入大气层。这种连锁反应进行下去，最终会使地球变得和金星一样，成为一个温度极高的行星（据测定金星表面温度为500℃）。

但是，值得庆幸的是，在地球大气中，除温室效应外，还同时存在着一种阳伞效应。这是与温室效应相反的一种

温室和阳伞效应的平衡与失调

世界范围的气候异常，引起了国内外学者的格外关注和热烈讨论。虽然众说纷纭，但是有一点可以肯定，即人类活动对大气的对流层造成的影响，破坏了大气自身温室与阳伞效应的平衡，可能是导致气候发生异常的主要原因。

从宇宙飞船或月球上发回的照片上，我们看到地球呈美丽的天蓝色，好像穿了一件透明的蓝色外套，这就是包裹着地球的一层厚厚的大气层。当太阳光线穿过这层厚厚的大气层时，要受到空气中的各种气体分子、水蒸气以及各种微尘杂质的散射作用。因为青、蓝、紫等短波光所受到的散射作用比红、黄、橙等长波光强烈得多，所以，以蓝、紫色光为主要成分的散射光便布满了整个大气层，使大气层成了美丽的蔚蓝色。

大气层不仅像一件美丽的外套，把地球装扮得妩媚动人，而且像一件坚硬的盔甲，阻挡、防止陨星和紫外线等的袭击，保护着地球上的所有生物。它兼有温室的保温和阳伞的防暑作用，从而使地表和低层大气保持一个适宜人类和各种生物生存活动的温度环境。

二氧化碳对于从太阳放射出的短波辐射几乎是透明的，可以让其顺利地效应。这种效应，主要是因大气中飘浮着的许多固体、液体的微尘杂质（统称气溶胶），对太阳短波辐射的强烈吸收，而使到达地表的太阳总辐射量和直接辐射量减少，从而对地球起着冷却作用。这样，便抑制了温室效应的单向发展。有人计算，如果到达地表的太阳总辐射量减少1%的话，那么全球的平均气温将下降1.2℃～1.5℃。

因此，正是因为大气中同时存在着这二种作用相反的效应，才使地球保持了相对稳定的温度。一旦这种微妙的平衡关系遭到破坏，必然要导致天气、气候失调。

未来气候发展趋势

未来的天气、气候发展趋势，是人们非常关心的一个问题。但气候的变化是非常复杂的，是多方面的因素综合作用的结果。一般认为，气候的变化除了天文因素和海洋的影响外，主要取决于人类活动和火山爆发对大气对流层的影响，即所导致的温室效应与阳伞效应的失调。

根据对大气比较精确的测量与计算，近百年来，由于人类活动大气中二氧化碳的浓度已增加了15%，并且近年来其增长的速度越来越快。有人预计，到2050年大气中的二氧化碳浓度将增加1倍，由此引起的温室效应可使全球平均气温至少上升2℃，并引起一系列连锁反应：南北极的冰盖将全部消融，雪线上升，冰川后退，结果使地表的反射率减小，增加了总辐射量；同时，海水水位大幅度上升，蒸发量增多，大气中水汽含量大增，又进一步助长了温室效应，结果导致地球气候向暖的方向发展。据观测，二氧化碳浓度的增长与北半球1880年—1940年期间的持续增温非常吻合。

但是，人类活动和火山爆发，不仅使大气层中二氧化碳的数量逐年增加，同时还产生了大量的固体、液体和气体物质，污染了大气。有人估算，每年有9580万吨～26 150万吨污染物质进入大气，其中天然污染（由自然过程造成的污染，如火山灰尘、海水溅沫、森林火灾烟尘以及风刮起的尘土、花粉、微生物等）为7730万吨～22 000万吨，人为污染（燃烧化石燃料、汽车和工厂排出的烟尘、废气等）为1850万吨～4150万吨。这些物质进入大气后，使阳伞效应明显增强，从而抑制了温室效应，并使地球冷却下来。有人研究，自第二次世界大战结束后，火山爆发的次数已由战前平均每年16次～18次，增加到平均每年37次～40次，增加了1倍多！火山爆发严重地污染了大气，使大气透明度降低，从而减少了到达地表的太阳总辐射和直接辐射。因此，有人认为火山爆发次数明显增多，可能是导致30年来北半球气温不断下降的重要原因。

根本措施

综上所述，未来的气候变化趋势，除了天文因素和海洋的影响外，主要取决于二氧化碳的浓度、大气污染物质的数量和火山活动。如果在火山活动相对稳定的情况下，气温的升高值实际上将由二氧化碳的温室效应和大气污染物质的阳伞效应互相抵消的程度来决定。因而，必须把二氧化碳浓度的增长控制在一个合理的范围，同时尽力消除大气污染，减少污染物质进入大气。最根本的措施是，改变目前的能源结构，使用无污染或污染甚微的清洁能源，如太阳能、原子能、风能、水能和燃料氢等，同时大规模植树造林。据估计，森林和绿色植物每年大约为人类处理掉近1000亿吨二氧化碳，制造占空气中氧气60%的氧，并且还有防尘、消音、灭菌、保持水土、增加土壤肥力和调节气候等多方面的作用。