地球变暖：（一）“世界末日”已经开始

2009-10-10 08:10

作者：麦克西

前言

首先我声明，我虽然是位化学博士，但不是大气化学、环球气候、史前气温、地球物理、海洋结构等等专科的专家。虽不是专家，并不能阻止我去关心、学习、了解地球变暖这个复杂的课题，去思考着如何为这个在今后几十年、几百年将极大困扰人类的难题多少做点事情。这里积累的是我对地球变暖（Global warming）课题的读书笔记和心得体会。目的是和大家一起学习、交流。如果能以此拙文在网上神交到这方面的专家，如果有些朋友通过这篇文章对地球变暖的现象增加了了解、提高了兴趣，我就超标达到了写这个系列文章的目的。

先让我来解释文章的标题。否则，这个标题也许有点“危言耸听”的嫌疑。

什么是世界末日？就是地球部分或全部失去人类居住的条件。人类赖以生存的条件其实是很微妙、很严格的，不允许有太大的变化。比如，地球和太阳的距离，地球朝太阳倾斜的角度，冰和水的相对密度，空气中二氧化碳和氧气的浓度，地球表面的温度等等都可以极大地改变地球上人类生存的条件。地球在最近几万年里，各种条件相对稳定，适合人类生长。但在地球上亿万年的历史里，绝大部分时间是不适合人类居住的。地球终究会有一天会因为各种原因失去人类居住的条件，只是时间问题。而这一天已因为人类的活动，离我们越来越近了。

为什么说“已经开始”？以一个人的时间来算，十几年、上百年、千年是个很长的时间。但以人类历史来算，那是很短的时间。若以地球的时间来算，那比“弹指一挥间”还短。有人形象地这样描述人类在地球上的时间：假如整个地球的历史是一年，那人类在地球上的历史就是那一年里最后的15秒。

这一系列的文章要讨论的就是人类在最近一百多年的工业革命对人类居住条件的破坏，以致可能大大加速人类居住条件的失去。

（1）读书笔记

以下是我在阅读有关地球变暖的书刊时写的读书笔记：

地球变暖的研究历史。很早就有人研究地球变暖的现象。在工业革命开始就有科学家提出人类活动可能会对地球气候产生极大影响。特别是化石燃料技术在全世界推广以后，科学界针对二氧化碳等气体的温室效应对地球气温的影响，有很全面的研究。
现在对地球变暖的主要结论已经没有太多科学的争议。经过一百年的科学研究，世界在这一方面的专家已达成很多基本的共识。现在，反对者以非科学家为多，主要是从政治、经济效应来考虑。
地球变暖已经在开始。全球气温的平均温度已经在最近100年提高近1.0C度。特别是最近30年，升高了0.5C度。世界各地冰川急剧消失。南北极、冰岛、Greenland的冰层正在大量减少。
按自然循环，地球本应开始慢慢进入冷期，但反而变得更暖。地球有一个11.5万年的温度循环。每11.5万年，地球经过一个从冰川到暖和的过程。从冰川期到暖和期，平均温度最高只差11C度。地球本应该进入一个冷期，但温度却比过去65万年任何一个时期都热。
二氧化碳的温室效应很早就被科学证明。大气层中二氧化碳的浓度在过去65万年里，一直在160到280ppm之间徘徊。最近100年里，CO2的浓度已上涨到380ppm左右，增加46%。估计今后50年，CO2的浓度会涨到500-600ppm。
为什么二氧化碳浓度那么低，却可以对整个地球产生温室效应？打个比方，太阳光经过那么厚的大气层，我们仍能感到太阳光线的强烈作用。但如果，我们在我们的头上，放上一层太阳薄膜，太阳光就马上弱下来。和那么厚的大气层相比，太阳薄膜是微不足道的。而且，除了二氧化碳，还有很多其他因素可以通过二氧化碳的变化而加速地球变暖，例如地球表面的冰覆盖面减少、甲烷气体的释放等。
地球变暖对全球的破坏作用不堪设想。海面可能上升5-100米。大部分陆地都可能被沙漠化，不再适合生长植物或人类居住。地球曾在2亿4千万年前变暖过一次。就是那次地球变暖，把陆地上的植物和海中的生物分别变成了煤和石油，大大降低了大气层中二氧化碳的浓度。好笑的是，人类把那次地球变暖形成的煤和石油在短短的100-200年里又重新烧回大气层。
为什么说最近100年里的地球变暖是人类活动造成的？碳C14同位素分析可以判断过去100年二氧化碳浓度的增加主要是人类燃烧化石燃料造成的。其他可能的原因，比如太阳异常活动、火山爆发等，都已用科学方法排除。
造成地球变暖的另一个主要原因是人类对森林的砍伐。全世界的森林可以对全球的二氧化碳浓度每年调节5-7ppm左右。在过去的100年里，地球森林面因人类活动、开发已大量降低。有人估计森林面降低可以占CO2浓度增加原因的20-35%。
地球变暖与世界人口爆炸有直接的关系。人口增加，对能源、土地等的资源的需求就增加，燃烧的化石燃料就更多，砍伐的森林也就越多。中国、印度、墨西哥、巴西等人口大国进入高速发展时期，成为地球变暖速度增快的主要原因。降低人口是降低排碳速度的最有效办法。
地球变暖的未来不定性。虽然地球变暖的方向已没有太多的争论，但对变暖的时间，规模，及影响程度仍有一些不定性，有待进一步研究。