地球存在“温室效应”吗

什么是“温室效应”？玻璃棚温室是人们用来育种农作物和花卉的，它之所以能起到这个作用，是由于密闭的空间一旦有阳光射入，温度就会升高，再加上室内十分保温，植物在这种环境中便能加快生长或安全越冬。如果将地球看成一个大大的温室，那么大气层就相当于“玻璃罩”。由于大气中的二氧化碳越来越多，阳光照到大地上以后，二氧化碳便像厚厚的屏障一样挡住地球向太空反射的热量，这样一来，地球越来越热，成了一个巨大的“温室”。科学家形象地将这种现象称为“温室效应”。

近年来，全球气候逐渐变暖，经长期观测得到了大量数据，据此科学家们分析指出，全球气候在20世纪明显变暖，跟20世纪初相比，现在的平均气温上升了0.5℃，这种温暖期是过去600年里从未有过的。在这个气候变暖的世纪中，有两个时期气温的上升十分明显，第一个时期是1900～1950年，第二个时期是在20世纪80年代后，而在这两个时期中间则出现过波动。1999年3月，美国马萨诸塞大学和亚利桑那大学的研究人员通过对树木年轮、两极冰芯等记录气候变化的“替代标志”的测量发现，20世纪全球气温普遍升高，其中气温最高的时期是20世纪90年代，到1998年，地球表面平均温度比1961～1990年间的平均温度高0.58℃，是地球迄今为止气温最高的1年。

全球气候在整个20世纪确实一直在变暖，但气候变暖是不是因为“温室效应”呢？会不会持续变暖呢？对此，众说纷纭，莫衷一是。

有些科学家认为20世纪气候变暖是“小冰期”气温回升的延续，是自然演变的结果，跟“温室效应”无关。在地球存在的45亿年中，气候始终在变化，并且是以不同尺度和周期冷暖交替变化的，也就是说，20世纪气候变暖是正常的自然现象，人们不必恐慌，到了一定的时期气温自然会变冷。科学家经研究发现：第四纪也就是距今250万年前，地球上出现了多个不同尺度的冷暖变化。周期越长，气温变幅也越大。周期为10万年左右的冰期，气温变化了10℃；周期为2万年的，气温仅变化了5℃。在近1万年中，这个规律依然在起作用：10年尺度气候变化的变幅是0.3℃～0.5℃; 100年尺度气候变化的变幅为1℃～1.5℃; 1000年尺度气候变化的变幅为2℃～3℃。

但还有些人反对以上观点，他们认为，全球气候变暖是因为“温室效应”，而人类是造成“温室效应”的罪魁祸首。近几十年来，发展迅速的工业制造业以及日益增多的汽车等，导致燃烧矿物燃料越来越多，人类向空气中排放的二氧化碳大大增加。由于绿色植物尤其是森林遭到了极大破坏，无法大量吸收人类排出的二氧化碳，因此，大气层中的二氧化碳浓度大大增加，阻碍了大气和地面的热交换，引发“温室效应”。由于大量的二氧化碳既能吸收热量，又阻止了地球散热，地球热交换因此失去了平衡，导致全球气温不断升高。

美国俄勒冈大学的科学家在对远古树叶化石进行了分析研究后发现，从恐龙时代起，大气中的二氧化碳浓度就能够影响地球的气温变化，二氧化碳含量的变化和全球气温升降的曲线比较吻合。一个权威性的政府组织IPCC对全球气候变暖的问题进行了大量详尽的研究，他们明确指出了大气中二氧化碳含量的增加是全球变暖的主要原因。

现在，地球变暖的现象已经十分严重。如果人类不加以控制，仍以目前的速度排放二氧化碳，据科学家估计，再过50年，全球气温至少会上升3℃。这样的高温必然导致南北两极和高山地区的部分冰川融化，全球洋面会因此至少升高30厘米。

科学家还认为，另外一个导致地球变暖的重要原因是，大气中的甲烷含量增多。目前大气层中所含的甲烷总重量已达6亿吨以上，而3个世纪以前还不足3亿吨。这是由瑞士科学家提出的，他们详细分析了沉积在冰层中的降水成分，彻底弄明白了自1750年以来的大气的化学组成，由此而发现了这一事实。

气候变暖的迹象在大自然中随处可见。由于气候变暖，全球山地冰川一直在消融，雪山也不例外。20世纪上半叶，中国的天山冰川后退了100多米；在1925～1950年间，意大利境内的100多条冰川有80%处于后退状态；近20年来，普若岗日冰原退缩了50米；世界上著名的雪山乞力马扎罗山峰上面的雪在未来的20年内很可能完全融化，变成一座“无雪之峰。”

此外，专家预言，位于欧洲南部的阿尔卑斯山，30年后也将片雪无存。根据卫星图像，从1998年11月以来，南极的拉森陆缘冰和威尔金斯陆缘冰，分别减少了1174平方千米和2200平方千米，处于“全线溃退”状态。20世纪，海冰也大量融化，南极地区的海冰仅在1973～1980年间就减少了250万平方千米，北极海冰减少的面积超过了10%。

各类生物也对气候变暖做出了各种反应：1997～1998年间，生活在太平洋中的大马哈鱼，由于水温升高，种群数量大幅度下降；加拿大哈得逊湾的海冰，在春季融化的日期逐渐提前，致使北极熊产仔减少；北美洲的一种蝴蝶100年内已向北迁移了100千米；过去50年中，由于南极附近海域异常升温，一种身高可达90厘米、体重超过29千克的大企鹅，数量减少了一大半。

气候变暖更是给人类带来了灾难。1998年5月，印度有2500人死于炎热；同年夏，美国达拉斯持续了1个月的37.7℃的高温；2000年，中国西藏大部分地区气温偏高2℃～4℃，雪域高原的人们过春节也可以不穿棉衣；2001年6月4日，中国东北的哈尔滨市的最高气温达到了39.2℃。

毫无疑问，人为因素对气候的影响正日益显著，全球气温正在上升，21世纪全球变暖现象将比20世纪更加显著。IPCC的科学家们利用电脑收集了大量的技术发展预测、人口增长预测、经济增长预测等相关资料，再根据对未来100年里排放到大气中的二氧化碳数量的35种估计值，做出了7种不同模型来预测全球气候，最终的结论是气温在未来100年可能增加1.4℃～5.8℃。如果这种预测变成现实，地球将会发生一场大灾难。20世纪，全球气温不过上升了0.5℃，就发生了许多人们意想不到的事情，如果气温再上升1.4℃～5.8℃，后果将更为严重。农业将遭到毁灭性打击；海平面将上升，淹没更多陆地，并导致淡水危机；各种自然灾害将轮番发生，生态平衡将遭到破坏，有些物种将濒临灭绝，人类将不得不忍受疾病、贫穷、灾难的折磨。

为了防止这些恶果的发生，科学家们想方设法改善环境，应对严峻的现实和未来。

有一些科学家受大自然变化规律的启示，提出了用遮蔽或反射照射到地球上的太阳光的办法来抵消全球变暖的设想。他们从理论上推知：如果给地球造把遮阳伞，照射到地球上的太阳光就会减少，地球就会因此而降温。不仅如此，科学家还对这种方法的可行性进行了论证。按目前地球变暖的发展趋势，大气层中的二氧化碳含量会大大增加，50年后，地球气温将会上升2.5℃。如果将射入地球的太阳光遮蔽掉1.8%，升高的这个温度就会被完全抵消。美国劳伦斯利弗莫尔国家实验室的科学家厄尔利等依据这种理论计算，提出了“太阳盾”方案。

“太阳盾”是一个巨型反射镜，直径2000千米，面向太阳，安放在“拉格朗日点”上，在这点太阳和地球的引力相互抵消。“太阳盾”能反射阳光，将之拒于数百万千米之外，并能改变其角度，以调节地球的温度变化。

除了“太阳盾”方案外，还有许多奇思妙想。美国国家科学院的科学家对“太阳盾”方案提出了改进，主张在地球近地轨道上安5个直径100米的小型太阳反射镜，遮蔽阳光，防止全球变暖。还有些科学家提出，用涂有有机染料或镀银的小型氢气球或者小金属片代替反光镜来反射太阳光。这种方案成本很低，只需几十亿美元。

谁会想到，“温室效应”在带来灾难的同时，也能造福人类。由于“温室效应”，大气中的二氧化碳大量增加，这将会促进植物光合作用，刺激农作物产量增加。此外，科学家推算，如果今后气温升高，俄罗斯和加拿大北部土壤会解冻，耕地会大面积增加；北冰洋沿岸港口将终年不结冰，常年通航。

尽管“温室效应”论十分盛行，多数人都赞同这种观点，但也有不同的声音。不少科学家认为目前地球正朝低温湿润化方向发展。

他们认为，尽管20世纪的气温总体上呈上升趋势，但二氧化碳浓度变化与气温曲线变化并非完全一致，20世纪的40～80年代，有过降温的过程。这种看法也不无道理，他们从两个方面提出证据支持自己的观点。

首先，他们认为，气候变化受地球自身反馈机制的影响。一方面，由于大气与海水间存在着热交换，气温升高时，热交换增强，海水吸收热量升温后，对二氧化碳的溶解度也会增加。不仅如此，气温的升高还会增加地球上的生物总量，寒冷地带由于变热，生长在那里的植物生长期变长，植物带也在高温的作用下移向高纬度的地方，二氧化碳被森林吸收后，要经过更长的时间才能回到大气层。另一方面，由于空气极度湿润，植物残体在这种情况下不能充分分解，以泥炭的形式储存到地壳，这正是碳元素从生物圈到地圈的转化过程。

其次，气温上升过程中产生的水蒸气也能起到一定程度的缓解作用。气温升高导致蒸发加剧，大气含水量增加，形成一些云，大量的太阳辐射会被这些云反射、散射掉，从而缓解气温的上升。

气象系统是十分复杂的，无论地球变暖是否因为“温室效应”，我们都应该加以关注。科学家们也在努力研究，相信他们总有一天会弄明白地球变暖的来龙去脉，从而改善环境，造福人类。