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气温实际上从40年代初开始就降下来了。气温下降无疑给温室效应增暖学说泼了冷水,有关气候变化原因的争论曾一度停息下来。1961年,Mitchel1发现全球地面平均气温从40年代初开始下降。不过他认为,原来的增暖可能仍和大气C02浓度增加有关,而温度逆转可能和火山或太阳活动影响有关。20世纪60年代到70年代初,全球地面气温一直较低,欧亚大陆尤其明显。气候学界对C02引起变暖的推测产生怀疑。Landsberg认为,气候可能正在发生间歇性的波动,而不是持续地变暖。在全球尺度上,自然因子的作用还是主要的,但不排除遥远未来全球变暖的可能性。
20世纪70年代是异常气候事件频繁发生、学术思潮激昂荡漾的时期。北非等地一系列异常气候事件和进一步的转冷引发了思考和争鸣。一些学者倾向于气候变化的自然控制作用,并认为太阳输出辐射变化可以引起气候变冷,地球轨道参数变化也可能正在引起气候长期缓慢变冷,甚至有可能返回到一个新的冰期阶段。一些学者认为,火山活动或人类排放的气溶胶可能正在引起气候变冷。
但70年代早期仍有人坚持认为,人为排放的CO2将导致未来全球气候增暖。他们认为当时的变冷可能是暂时的,温室效应引起的全球变暖在未来几十年终将显露出来。 Budyko 和Manab采用气候模式对未来可能由大气CO2浓度增加引起的气候变暖趋势进行了模拟。到70年代末,全球陆地平均气温停止下降,转而上升,关于未来温室效应将增强的观点逐渐占了上风。
与此同时,古气候研究证实,地球轨道参数的周期变化与北半球冰期和间冰期交互转换步调一致,而且过去的地球系统存在着若干突然的状态变化。简单气候模式模拟和北极地区雪盖面积的剧烈年际波动等观测事实表明,气候系统对外强迫的响应可能是更敏感、迅速的。这些都进一步唤起科学界对气候变化问题的关注。
到80年代初,人们由原来担心核战争会导致平流层臭氧显著下降,现在变为担心核战争可能引发“核冬天”,导致全球变冷和地球生物大灭绝。与此同时,美国、英国和前苏联的科学家分别对全球地面气温资料进行了系统整理,获得了更可靠的全球陆地地面平均气温序列。Hansen等证实,全球地面平均气温在经历了20多年的变冷后,70年代中后期开始转暖。Jones和前苏联的学者获得了同样的结论。此后,不断更新的观测资料序列表明了持续的全球气候变暖。
另一方面,自1957…1958年国际地球物理年期间开始的CO2浓度监测已积累了足够长的序列。20世纪80年代中后期的冰芯资料分析还发现,当前大气CO2浓度已明显超出自然波动范围,在过去的几十万年时间里它和地面气温同步波动,这些说明,人类活动是上业革命以来大气CO2浓度持续上升的主要原因,同时至少在千年以上尺度上,大气CO2浓度波动可能是引起气温变化的原因之一。
20世纪80年代末,联合国环境署和世界气象组织共同成立了政府间气候变化专门委员会(IPCC ),负责对气候变化研究进展进行定期评估。至此,全球变暖和气候变化的名词开始真正流行起来,学术界主流观点对气候变暖的解释倾向于温室效应增强理论。与此同时,一系列国际合作研究计划也在80年代初以后陆续启动,包括国际地圈生物圈计划(IGBP)、世界气候研究计划(WCRP)和全球变化的人文因素计划(HDP)等,着重探讨由于人类活动引起的全球变暖现象机理及其影响。
2、气候变暖的观测研究
探讨气候变暖的成因离不开对气候观测事实的了解。最近IPCC报告表明,全球平均表面温度在1906… 2005年期增加了0。 74℃,考虑到资料的误差,实际增温幅度介于0 56 -0 92℃之间。其中20世纪起初的10 - 40年代和70年代至21世纪初是两个明显的增温阶段,近30年增温趋势尤其明显。20世纪中期以来的线性增暖趋势几乎是近100年的2倍。在近100年里,20世纪90年代是最暖的10年,1998年是最暖的1年。近100年来,北极地区平均气温增加速率约是全球平均的2倍。北极气候具有很高的年代际变率,在1925…1945年期间也观测到一个暖期。自1950年以来,全球海面水温的增加大约是陆面气温增加的一半,陆地上夜间最低气温平均每10年增加0 。2℃,约是同期白天最高气温增加速率的2倍。
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