據(jù)新華網(wǎng)轉(zhuǎn)載《科學(xué)世界》報道,地球的歷史大約為55億年。在46億年前,地球上充滿了原始大氣,并且開始逐漸逃逸;從46億年前開始,地球進(jìn)入到地質(zhì)年代,逐漸產(chǎn)生次生大氣;大約在30億年前,地球上出現(xiàn)生命,并開始改造地球大氣;到寒武紀(jì),大氣才被生物改造成現(xiàn)在這個樣子。對于古生代以前的古氣候,我們幾乎一無所知,到了古生代,古氣候狀況才逐漸清楚起來。我們大體上已經(jīng)知道,在地質(zhì)時期反復(fù)經(jīng)過了幾次大冰期,其中從古生代以來,就有三次大冰期。
我們地球上的氣候,在不同的時期是不相同的。在數(shù)億年中,地球的氣候發(fā)生了很大的變化。在過去的數(shù)億年中,比現(xiàn)在更炎熱和更寒冷的時期交替出現(xiàn)。引起氣候變化的原因是多種多樣的,包括太陽輻射強(qiáng)度的變化,大氣層中氣體成分的變化,還有地球板塊的漂移等等。在最近的6億年中,大氣中化學(xué)成分的比例基本上沒有變化。在最近100萬年間,由于地球軌道的變化,發(fā)生了地球冰期與溫暖期交替出現(xiàn)的現(xiàn)象,天文學(xué)家米蘭柯維奇指出,地球氣候變化存在著三個天文周期:每隔2萬年,地球的自轉(zhuǎn)軸傾角變化一個周期(稱為歲差);每隔4萬年,地球黃道與赤道的交角變化一個周期;每隔10萬年,地球公轉(zhuǎn)軌道的偏心率變化一個周期。
最后的大冰期稱為第四紀(jì)冰期,它開始于8萬年前,1.8萬年前達(dá)到頂峰?,F(xiàn)在的阿拉斯加、加拿大和今天美國的北部都被一整塊冰覆蓋著,冰層的厚度將近1000米。在歐洲,冰層推進(jìn)到了今天的漢堡和柏林。但在南半球,冰層的推進(jìn)卻緩慢得多。后來溫度迅速回升,在大約1.2萬年前冰層開始融化。最后一次大冰期就這樣結(jié)束了。
在最近一個世紀(jì),地球開始迅速變熱。在1850年~1980年,溫度平均升高了0.6℃,其中大約0.26℃與太陽活動劇烈程度增加有關(guān),其余則是由于人類的活動的影響。
極端天氣和氣候異常事件增多,這是氣候極端化的突出表現(xiàn)。洪水和水災(zāi)比過去增多(19世紀(jì)中國平均20年發(fā)生1次水災(zāi),而20世紀(jì)每20年發(fā)生9次~10次水災(zāi)),厄爾尼諾現(xiàn)象更加頻繁,更加強(qiáng)烈和持久(1997年~1998年的厄爾尼諾現(xiàn)象是最糟糕的一次)。北歐的大風(fēng)暴也更加頻繁僅20世紀(jì)90年代就發(fā)生了5次)。最后還有強(qiáng)暴風(fēng)雨,2002夏天的傾盆大雨造成了中東歐近百年歷史上最嚴(yán)重的水災(zāi)。
最近幾十年向大氣層排放的物質(zhì)越來越多,以致改變了空氣的化學(xué)組成,對氣候和動物的棲息地產(chǎn)生了消極影響。在大城市,灰塵、氮氧化物和臭氧的密度很高,惡化了空氣質(zhì)量。與此同時,熱島效應(yīng)的增強(qiáng)使強(qiáng)風(fēng)暴的次數(shù)增多,氯氟烴的排放破壞了使我們免受紫外線傷害的臭氧層。
未來的氣候
未來的氣候,或者說21世紀(jì)的氣候,首先與溫室氣體,特別是二氧化碳的排放狀況有關(guān)。根據(jù)未來的經(jīng)濟(jì)發(fā)展以及在今后幾年將采取的環(huán)保措施不同,氣候?qū)⒊霈F(xiàn)不同的狀況。按照預(yù)測,在本世紀(jì)末,大氣中二氧化碳的濃度將增加一倍。環(huán)境污染的后果主要表現(xiàn)在三個方面:平均溫度升高、大氣的總循環(huán)和氣候的穩(wěn)定性被打亂。
大氣能量增大的另一個后果將是氣候的不穩(wěn)定性,在平均值附近搖擺的現(xiàn)象將增多,極端的自然現(xiàn)象將更加頻繁和不可預(yù)測,人們將感受到氣候經(jīng)常由酷熱猛然轉(zhuǎn)到非季節(jié)性的嚴(yán)寒,或者看到在陽光明媚時突然下起傾盆大雨。
我們在此描繪的未來氣候的景象的確令人頹喪,但這并不是人類自身有能力改變的,它要取決于他們做出的選擇。這些選擇就是要在不影響經(jīng)濟(jì)發(fā)展的情況下更多地考慮地球的環(huán)境狀況。目前已經(jīng)有許多治理污染的技術(shù),但更重要的是,我們必須積極地運(yùn)用這些技術(shù)。