全球气候变暖成因分析

14卷5期

2005年10月自　然　灾　害　学　报JOURNAL OF NAT URAL D I S ASTERS Vol .14,No .5Oct .,2005收稿日期:2005-07-10;　修订日期:2005-08-20

作者简介:李国琛(1940-),男,广东中山人,教授,主要从事灾害预测研究.

文章编号:100424574(2005)0520038205

全球气候变暖成因分析

李国琛

(广东省科学院,广东广州510070)

摘要:论述了太阳辐射、大气环流和地表状况是形成气候的3个基本因素。此外,还有人类活动、太阳

活动、火山活动等影响气候变化的第4类因子。影响全球气候变暖的因素既有自然因素,也有人为因

素。但导致近百年全球气候持续变暖的主要因素是人为因素(人类活动),即自19世纪末工业革命

后,世界各国工业化、城市化快速发展,使大气中CO 2等“温室效应”气体持续增加,而森林植被遭到

大量砍伐和破坏,全球森林植被覆盖率持续下降,平衡大气中C O 2与O 2的生态功能不断下降,结果导

致全球“温室效应”持续增强,使近百年来全球气候持续变暖。自然因素太阳活动对全球气候变暖的

影响是周期性而不是持续性的。太阳活动增强期(高峰期)有增温作用,减弱期(低谷期)有降温作

用,对全球气候变暖有影响,但比起人类活动造成的CO 2等气体“温室效应”持续增强对气候持续变

暖的影响相对较小。

关键词:全球气候变暖;成因分析;“温室效应”

中图分类号:P429 文献标识码:A

Cause ana lysis globa l cli m a te war m i n g

L I Guo 2chen

(Guangdong Pr ovincial Acade my of Sciences,Guangzhou 510070,China )

Abstract:The s olar radiati on,at m os pheric circulati on and earth surface conditi on are the three funda mental ele 2ments that would cause cli m ate war m ing .There is f orth ele ment,including human activity,s olar activity and v olca 2no activity .Ele ments that cause gl obal war m ing including natural and human activity,but the main one is the lat 2ter .Since the I ndustrial Rev oluti on at the end of 19th century,the industrializati on and urbanizati on in the world have devel oped quickly,which caused continuous increase of “greenhouse gas ”,such as CO 2,and much of the forest is cut or destr oyed,the f orest land coverage is decreased continuously,the f orest functi on f or balancing the CO 2and O 2is weakened .This lead t o more str onger “greenhouse effect ”,and the continuous higher te mperature .A s t o the s olar activity,the effect on gl obal cli m ate war m ing is more peri odical than continuous .A t the str onger pe 2ri od of s olar activity,the effect is t o make the te mperature higher;during the weaker peri od,the te mperature would be l ower .Relatively it is not i m portant as compared t o human activity .

Key words:gl obal cli m ate war m ing;couse analysis;greenhouse effect

近百年来世界各地的气温资料显示,除个别地方外,绝大部分地方无论香港、广州、广东省以至全国各地的气温变化都和全球气候变暖趋势大体一致。近百年全球平均气温大约升高了0.6℃,1998,2002和2003

年是录得全球平均气温最高的3年,比1988年还要高,尤其是2004年我国西北、华北、长江中下游地区和珠江三角洲6-7月都出现了异常高温,位于珠江三角洲中心城市广州更出现近百年破历史记录的异常高温,7月1日气温高达39.1℃,导致高温中暑或因高温引发的疾病死亡人数多达40多人。广州出现历史最高气温因素很多,除了由于副热带高压控制下沉气流增温、台风外围环流偏西北干热的大陆气流增温,吹越高山下沉气流“焚风效应”,大气污染灰霾天气增温,以及城市化产生的城市热岛效应等因素外,还与全球气候变暖大气候背景有关。为此,作者对全球气候变暖成因作进一步分析。

1　形成地球气候的基本因素

形成并影响地球气候的基本因素是太阳辐射、大气环流和地表状况。其中,太阳辐射是主导因素,是大气及海陆增温的主要能量来源,也是大气中一切物理及天气气候过程和现象的基本动力。全球气候地区差异、季节及年际变化不同,主要是太阳辐射地球表面分布不均及其变化的结果,在高纬度地区,夏季光照量大,而冬季光照时间短,辐射量小,极地几乎为零,终年冰天雪地,气温很低;中纬度地区辐射量居中,春夏秋冬光照四季分明;低纬度地区,一年四季辐射都较多且变化较小,因而终年气温较高,反映四季常夏的气候特色。

大气环流是操纵天气气候变化的无形机器,大气是指包围在地球表面的整个气层,厚度达1000～2000km ,但大气环流过程主要发生在十多公里以下的对流层。低纬度空气受热膨胀上升,高纬度空气因冷却而下沉,于是就构成了大规模的大气环流,再加上地球自转偏向力的作用等复杂因素,形成各种风系及气候带,并造成地球温度分布的现存状况。

地表状况包括地理纬度、海陆分布、洋流、地形、植被等地理环境因素。陆地与海洋具有不同的辐射性质、反射率、热容量、传热方式和热量分配方式,因而形成大陆性气候和海洋性气候,海洋不仅决定了海洋气候的特殊性,而且还极大地影响着陆地,尤其滨海地区气候,在海陆边界地带,白天吹海风,而夜间吹陆风,形成昼夜周期性海陆风环流;在大陆与大洋之间的广大区域,由于下垫面绝然不同,夏半年盛行夏季风,吹偏南风,冬半年盛行冬季风,吹偏北风(北半球),形成年周期性季风环流;地形对气候的影响错综复杂,往往一山之隔,山前与山后,南坡与北坡气候大不相同;森林气候与荒漠气候更是差别极大。总之,地表状况不同形成的气候是不同的,它与太阳辐射和大气环流同是形成气候的三大基本因素之一。

2　影响气候变化的第四类因子

尽管上面的理论能够解释许多气候现象及变化过程,但还有些现象和过程难以解释。例如,南半球和北半球的副热带高压的年变程且具有同步性,即南北半球夏季所有海洋上的副热带高压,几乎都同时加强,而南北两半球冬季所有海洋上的副热带高压,几乎都同时减弱,这些现象不能用太阳辐射的年变程来解释的,假如是太阳辐射年变程影响的结果,则在同一时期内,南北两半球的副热带高压的强弱变化应该是反向的,而不该是同向的。这就是说,气候的形成和演变有其他影响因素在起控制作用。于是,后人就开始分析研究日月引潮力,地球自转速度,地极移动重力场变化,火山活动以至人类活动等等因素对气候的影响,为了便于与上述3个基本因素相区别,科学家就把这些因子归类称为气候的第四类因子。有趣的是,难于用太阳辐射因子解释的全球副热带高压年变化,却能用地球自转速度的年变化来解释。据研究,地球自转加快的夏季(7-8月),南大西洋,北大西洋,南太平洋,北太平洋和印度洋的副热带高压都是同时加强的,而3-5月和10-12月,地球自转达速度减慢慢时,它们都有同时减弱。也就是说,南北半球副热带高压的变化是由气候第4类因子———地球自转速度的变化控制和影响。

近百年来全球气候变暖也是上述形成气候的三个基本因素难于解释的,通过大量资料分析研究,这现象也是第四类因子影响造成。

3　导致全球气候变暖的主要因素———人类活动

地球气候从19世纪末工业革命后,便随着人类活动的不断增强而逐渐趋向暖和,20世纪初全球平均气・93・5期李国琛:全球气候变暖成因分析