气候:变冷还是变暖

目前,全球变暖正在加剧的事实已经非常清楚,2007年IPCC第4次评估报告更加肯定了全球持续变暖的事实及其成因,例如,通过对北极2000~2006年的卫星照片分析表明,北极永久海冰层正以每10年7%~10%的速度减少。2005年仅4%的薄冰层(约250万平方千米)在融冰季节后恢复冰冻,2006年永久海冰层比上年同期又大幅减少14%。最近有报告说,2007年北极冰层面积达到了创纪录的最低值,今年北极的融冰状况更加为人们关注。据科学家预测,北极迎来“无冰之夏”的几率已超过50%。

  北极海冰边缘部分通常夏季融化,冬季冻结,在大自然作用下的这种海上冰层平衡维持着北极地面冰层的稳定。但连续多年的冬季及夏季异常温暖,造成海冰层面积逐步减少,这可能是伴随着全球气候变暖的一个严峻的事实。

  另一方面,近年来,也有不少媒体报道关于地球可能变冷的见闻。其主要根据是,2006年的新年异常寒冷,几乎整个北半球都遭受着极度低温的考验,来自西伯利亚的持续的寒流在俄罗斯、乌克兰、东欧的日本夺去上千条人命,并波及我国河南陇海地区及辽东湾等地。就连往常属于温暖地带的南欧、印度都发生了暴雪,导致大批人畜被冻死。对此,科学家们纷纷做出各种解释。有人认为,地球在温室化的同时,也面临着突然进入“冰川时代”的可能。

  

  全球进入“冰川时代”?

  

  2004年2月,一份来自美国国防部的报告称,在2010~2020年,全球将出现一场巨大的气候突变,这场气候巨变会导致美洲、亚洲在内的北方地区出现干冷气候,亚洲的季风气候会减弱并间歇性地出现。报告里描述了这样一个场景:到2020年,欧洲沿海城市将被上升的海平面所淹没,英国气候将像西伯利亚一样寒冷干燥。

  这份报告是美国国防部出资10万美元,委托全球商业网络咨询公司(GBN)完成的。GBN的报告引用了两个很重要的科学依据;其一是,在历史上,每当气温逐渐升高到一定的数值,不利的天气状况可能会相对突然增多,在这种情况下,气候很可能发生突变。其二是,随着现在全球气温不断升高,格陵兰岛的冰也在不断融化,越来越多的淡水通过陆地上的河流,汇集到了北大西洋,导致北大西洋的海水盐度不断降低,盐度的降低使得海水失去了这种重力的推动,不再形成环流,造成海洋的热量交换机制失效,从而导致“热的地方更热,冷的地方更冷”。

  我国科学家叶笃正、季劲钧在《迎接即将到来的大气科学发展的飞跃》一文中曾指出,未来将会出现一种集地球系统中物理、化学和生物学等自然过程和人类社会经济活动的综合模拟系统,使人们对于气候突变的机理的认识比现在前进一大步,进而能够发现一些气候突变的阈值和前期信号,这对于未来气候的稳定性、极端气候的发生频率、海平面升高的程度等问题都将会有比较确切的回答,气候预测的精度也将大大提高,而作为以监测“气候突变”为目标的RAPID观测计划,将以海洋的主要输送带(0ceanicConveyor belt)的变化为最主要研究对象。

  现有的研究业已表明,大西洋的海洋输送带一般是将温暖的洋流沿大西洋的东岸向北输送,使沿岸的国家(如英国、北欧各国)气候温和,海洋输送带一旦被破坏,不仅这些国家的气候将变得极为寒冷,全球都可能遭遇类似冰期时代的气候。如果在全球变暖的情况下,北大西洋的海水温度上升,大量海冰融化使该海域的海水盐分下降到一定的程度,由于海水变轻,北大西洋的海水不再下沉,于是原有输送过程遭到破坏,极有可能重演近万年前所发生过的新仙女木剧冷事件(大约在1万年前在末次冰消期持续升温过程中的一次突然降温事件。其命名是根据哥本哈根北部阿尔露德剖面粘土层中所发现的八瓣仙女木花粉而来,仙女木是寒冷气候的标志植物,目前只生长于北极地区。“新仙女木”的“新”表示该事件为末次冰期出现的最后一次寒冷事件。当时冰川再度扩张,海水面再度下降。“新仙女木”事件之后气候变暖,进入温暖的全新世。研究者认为,这次气候突变是由于全球海洋中的温盐环流关闭所致。该事件虽然既短暂又快速,但却显示了地球气候系统的易变性质),导致全球遭遇灾难性的气候突变。当然,从时间尺度上说,这一变化过程是较为缓慢的,但是,对这种情况进行监测的计划,则是现阶段促进大气科学发展的时空观测计划等重大举措之一。

  前两年流行的一部美国影片《后天》的题材正是源自上面提到的美国国防部的报告,即认为在2010~2020年,全球将出现一场巨大的气候冷突变。

  无独有偶,据2007年8月俄罗斯新闻网援引英国《卫报》的报道,主要研究全球气候变化情况的两名俄罗斯科学家坚持认为,全球变暖的危险过于夸张,今后10年全球气候将变冷,于是决定下注1万美元与反对他们观点的英国气象专家打赌。而俄罗斯科学院太阳地球物理研究所(伊尔库茨克市)研究员弗拉基米尔·巴什基尔采夫和加琳娜·马什尼奇认为,对地球气候影响最大的是太阳活动的变化,而不是温室气体的排放,地球变暖和回冷是对太阳黑子数量和大小变化的反应。由于今后数十年太阳将进入活动消极期,地球温度将会随之下降。

  当然,包括中国在内的大部分气象学家并不同意这种观点,例如,正在为日本横滨市“地球模拟器”超级计算机项目工作的英国气象专家詹姆斯,安南博士与俄罗斯的这两名科学家正式打赌,并对获胜充满信心。他说;“从事我们这种科学——气象学,挣不了多少钱。因此,这1万美元将是对我日后退休金的良好补充。”

  

  气候变冷无法避免?

  

  最近又有国外媒体报道,俄罗斯科学院天文台宇宙研究实验室主任哈比布尔洛·阿布杜萨马托夫教授宣称,目前太阳确已进入“冷却周期”,而地球气候将因此受到严重影响并发生剧烈变化。他认为,太阳辐射强度正在缓慢地下降,预计将在2041年达到最低值,在此过程中,地球气候将重新进入寒冷期。

  这一说法又恰恰证明了上文所提到的几位俄罗斯科学家的观点,只是在时间上稍有推迟而已,该天文台的科学家们开展了一系列实验,对太阳的形状和直径在最近11年内发生的暂时性微小变化进行测量,并试图用所获取的实验结果更精确地预测即将来临的全球性变冷的幅度和时间。同时,他们的研究成果也将最终否定有关人类活动导致全球气候变暖的理论。阿布杜萨马托夫教授认为,人类活动导致的“温室效应”将无法阻止全球性的气候变冷趋势,他表示,在地球历史上,全球气候曾发生过许多次周期性的气候变冷和变热现象,而且这些变化并非工业活动所导致的后果,在最近数千年中,持续周期达200年的太阳亮度变化曾经直接影响了全球温度的变化,科学家们认为,由于海洋所具有的庞大热惯性,如果太阳亮度变化仅仅持续11年的周期,那么全球气候基本上不会受到什么影响。然而,如果太阳辐射强度的变化过程持续近200年时间,那么地球气候将受到明显的影响,只不过由手地球热惯性的原因,地球气候的变化要比太阳亮度的变化滞后15~20年。因而,阿布杜萨马托夫教授认为,太阳亮度持续200年的变化会影响地球气候。

  按照此次发现的这一规律,到本世纪中叶,地球将开始急剧变冷。同时,这一变冷过程可能会与1645~1715年间发生在整个欧洲、北美和格陵兰岛的降温过程非常相似。当时,伦敦的泰晤士河、巴黎的塞纳河,以及格陵兰地区的所有河流均出现冰冻情况,以至于格陵兰岛上的居民不得不放弃了部分居民点。

  在阿布杜萨马托夫看来,即將到来的全球性气候变冷不但会使地球表面被冰雪覆盖的区域大幅度增加,还会使大气层中的温室气体浓度降低,而这两种因素又会进一步加剧气候变冷的趋势,同时,他们的这一最新发现还有助于证明——二氧化碳气体并非导致全球气候变化的决定性因素,牠们强调“二氧化碳的影响力无论如何也不会超过太阳亮度在持续200年的变化中所造成的影响”。

  由此,专家相信,在气候变暖的过程中,二氧化碳只起到了很小的助推作用,阿布杜萨马托夫表示,如果有一天海洋表面的温度突然下降,那将意味着地球气温已达到了最大值,那时,气候变冷将无法避免。

  不过,联合国的专家们目前并未对阿布杜萨马托夫的理论观点表示赞同。他们在每年一度的联合国气候变化报告中仍旧指出,由于二氧化碳气体的排放量不断增加,地球正面临着灾难性的全球气候变暖过程。

  

  变冷说是否可信

  

  对于全球异常寒冷的现象,我国科学家郭增建提出的“深海巨震降温说”也是一种“变冷”学说。他认为,海洋及其周边地区的强震产生海啸,导致海洋深处冷水迁到海面,使水面降温,冷水吸收较多的二氧化碳,从而使地球降温近20年。这种学说认为,20世纪80年代以后的气温上升与人类活动导致的二氧化碳排放量增加有关,而且这一时期也没有发生巨大的海震。但是2004年12月26日发生的印尼8.7级地震海啸改变了这个趋势。事实上,2004年12月26日印尼地震海啸后,全球低温冻害和暴雪灾害频繁发生:

  2005年1月10日美国内华达山脉地区下了近90年来最大的暴风雪。

  2005年2月2日,莫斯科和日本的降雪竟然超过了3米。

  2005年2月南半球夏季出现低温。

  2005年年末,上海一夜降温17℃,气象台连发低温寒潮警报,而当年按全球变暖思路预测的中国“暖冬”宣告失败。

  全球低温冷害事件的频发,使人不得不思考“变冷说”到底是否可信?

  根据“深海巨震降温说”的理论,海洋巨震减弱了温室效应,是气候变冷的放大器。果真如此,对于能源和资源日益匮乏的地球而言,这可能是人类面临的最大威胁。

  持这种观点的科学家称,1960年智利大地震引发的海啸也曾使全球变冷,引起了上世纪70年代的“冷地球周期”。他们认为,2004年12月26日印尼大地震海啸也是全球变冷的一个信号,将给地球带来至少30年的变冷效应。

  不过这种观点还没有得到充分的证据支持。目前大多数科学家仍旧坚信,地球在百年内步入冰河期的可能性很小。当然,也有科学家认为,从2000年开始,全球气候将从30年的温暖期转入30年的低温期。

  

  我们怎么办

  

  尽管目前全球耦合模式模拟预估未来100年都将是变暖的趋势。但无论从历史气候演化的实际或气候变化尺度匹配理论的观点来看,在持续变暖的百年尺度内出现“暖中有冷”的几十年尺度的“冷暖波动”是完全有可能发生的。人们可能对上世纪70年代初出现过的气候“变冷”记忆犹新。1947~1976年的全球性寒冷天气曾使许多气象学家惊呼“小冰期”到来。

  1971年格陵兰冰芯氧同位素谱分析成果表明,地球气候有10万年轨道周期变化,其中9万年为冷期,1万年为暖期。按照这一规律,目前气候的暖期已接近尾声,气候“变冷说”一度成为主流。

  然而,自上世纪70年代中期以来,气温不但没有继续下降,反而出现了回升,这个事实促成了关于人工温室效应研究的发展。美国国家科学院的研究估计,二氧化碳倍增将使地球平均温度至少上升L5℃,但不超过L5℃,2001年联合国上海公报和日内瓦公报进一步肯定了这一变化趋势。

  但也有科学家指出,最近地球上气候的波动很大,二氧化碳含量却一直在上升,可见全球气温变化并不完全取决于二氧化碳含量,而且过去近30年来北极冰川消融的速度远高于其他地区,据美国国家海洋和大气局的数据显示;自1978年11月以来,北极圈气候变暖的速度比地球南部大部分地区的气候变暖速度整整快了7倍。美国阿拉巴马大学地球系统科学中心主任约翰·克里斯蒂说:“全球变暖其实看起来并不是全球性的。”

  还有证据表明,自上世纪80年代后期到90年代初,南极海冰面积又呈现逐渐增多的趋势,90年代左右东太平洋进入一个凤尾鱼种群大量增加的低温阶段。通常情况下,南极海冰增减变化转折点超前于东太平洋海温高低变化转折点,东太平洋海温高低变化转折点又超前于拉马德雷冷暖位相变化。这也许就是全球气候变冷的最初信号和前兆。全球变暖很快会成为过去,人类将遭受到大自然突然变冷的“报复”。

  上述这类关于气候变冷的学说或理论评论虽只是一家之言,但也不得不引起我们的关注。正是由于“全球变暖”问题的确存在着科学上的诸多不确定性,我们必须综合研究各种可能的证据,从全球整体系统的变化过程,认真研究气候的持续性增暖过程中出现波动性变化的可能性。既要加强对气候突变的研究,也要重视非主流的“变冷”观点,或许还会从中得到一些新的启示。

  

  (文章代码:1806)

  

  [责任编辑]赵 菲

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