關於全球變暖的原因猜想?

因為能量守恆,而人類活動需要能量,準確來說是需要轉換能量——機械運動,照明甚至人們說話等等。那麼,自工業革命以來,人們不斷地消耗的化石燃料以及其它類型的能源最終是否大多轉化為了熱能?而這樣是否能轉為足夠多的熱量以導致全球升溫呢?


中國最著名氣候學家竺可楨,不是很早就得出結論了么

記得中學課文裡面,有一篇文章是讚揚竺可楨的。其中的一個事件就是他批判「全球變暖」的觀點為杞人憂天。但是今年的冬天這麼暖和,好像不是冬天了,世界各地也是如此,全球變暖已經成為共識。估計中學語文裡面早已沒有那篇課文了吧。

竺可楨的觀點就是,漫長的歷史上,溫度高個幾度,低個幾度很正常,人類根本無法去影響地球的演化。現在的地球演化根本就不是個事情。

選自《人民日報》1973年6月19日

http://www.silkroaddunhuang.com/ShowF/668.htm

毛主席教導我們:「在生產鬥爭和科學實驗範圍內,人類總是不斷發展的,自然界也總

是不斷發展的,永遠不會停止在一個水平上。」有些人認為在人類歷史時期,世界氣候

並無變動。這種唯心主義的論斷,已被我國歷史記錄所否定。 在生產鬥爭和科學實驗範圍內, 人類總是不斷發展的, 自然界也總是不斷發展的, 永遠不會停止在一個水平上因此, 人類總得不斷地總結經驗, 有所發現, 有所發明, 有所創造, 有所前進停止的論點, 悲觀的論點, 無所作為和驕傲自滿的論點, 都是錯誤的其所以是錯誤, 因為這些論點, 不符合大約一百萬年以來人類社會發展的歷史事實, 也不符合迄今為止我們所知道的自然界例如天體史, 地球史, 生物史, 其他各種自然科學史所反映的自然界的歷史事實。」

在中國的歷史文獻中,在豐富的過去的氣象學和物候學的記載,可惜非常分散。這篇論

文就手邊的材料進行初步分析,希望把近五千年來的氣候變化的主要趨勢寫出一個輪廓

在東亞季風區域內,雨量的變動常趨極端,而溫度的變化在冬春即能影響農作物的生長

。我國冬季溫度主要受西伯利亞冷空氣所控制,升降比較統一。因此,本文以冬季溫度

作為氣候變動的指標。

近五千年的時間,根據材料的性質,可分為以下四個時期。考古時期(約公元前300

0——1100年)

西安附近的半坡村遺址(屬於仰韶文化,用C的14次方同位素測定為約5600——

6080年前)和河南安陽殷墟(約公元前1400——1100年)的發掘表明,當

時獵獲的野獸中有竹鼠、麞和水牛等熱帶和亞熱帶的動物,而現在西安和安陽一帶已經

不存在這些動物了。此外,在殷代留下來的甲骨文上可以看出當時安陽人種稻比現在大

約要早一個月。在山東歷城縣發掘龍山文化遺迹中找到一塊炭化竹節,有些陶器外表也

似竹節。這說明在新石器時代晚期,竹類的分布在黃河流域,可直到東部沿海。根據這

些事實,我們可以假設,五千年以來,竹類分布的北限大約向南後退1°—3°緯度。

對照黃河下游和長江下游各地溫度,可以說五千年前的仰韶到三千年前的殷墟時代是中

國的溫和氣候時代,比現在年平均溫度高2℃左右,正月份的平均溫度高3°—5℃。

物候時期(公元前1100——公元1400年)

人們要知道一年中寒來暑往,常常用肉眼來看降霜下雪,河開河凍,樹木抽芽發葉、開

花結果,候鳥春來秋往,等等,這就是物候。物候學也可以說是沒有觀測儀器時代的氣

象學和氣候學。我國勞動人民早在公元前十一世紀便開創了這種觀測,積累了三千年的

豐富材料。

中國的許多方塊字,用會意象形來表示。在周朝(公元前1066年開始,定都於西安

附近的鎬京)初年的文件中,如衣帽、器皿、書籍、傢具和樂器等名稱都以「竹」為頭

,表示這些東西最初都是用竹子做成的。可見周初黃河流域竹類廣泛生長,而現在則不

行了。商周時代,黃河流域的勞動人民都從事農業和畜牧業。對於他們,季節的運行是

很重要的事。人民採用各種方法來定春分,作為農業操作的開始時期。當時位於山東近

海的郯國人民,每年觀測家燕的最初來到以定春分,但是現在家燕3月22日才到長江

下游。郯城和長江下游的上海兩地的年平均溫度相差1.5℃,正月平均溫度相差4.

6℃。這個結果與考古時期用竹子分布區域變化的方法所得的結果是一致的。

周初溫暖的氣候不久就惡化了,漢江在公元前903年和897年就兩次結冰。但是,

到春秋時期(公元前770—481年)又和暖了。《左傳》中往往提到,山東魯國過

冬,冰房得不到冰。周朝中期,黃河流域下游到處可以生長梅樹。《詩經》中就有五次

提過梅。《秦風》中有「終南何有?有條有梅」的詩句。終南山位於西安之南,現在無

論是野生的還是栽培的,都無梅樹了。而且在商周時期,梅子被普遍用來調和飲食,因

當時不知有醋。這說明梅樹的普遍性。戰國秦漢時期,氣候繼續暖和。清初的張標研究

了秦朝《呂氏春秋》中的物候資料,認為秦時春初物候要比清初早三個星期。漢朝司馬

遷在《史記》中描寫了當時經濟作物的分布,如桔在江陵(四川),桑在齊魯(山東)

,竹在渭川(陝西),漆在陳夏(今河南南部)。這些亞熱帶植物的北界比現時都推向

北方。公元前110年,黃河在瓠子決口,斬伐了河南淇園的竹子編筐盛石子來堵口,

可見那時河南淇園竹子的繁茂。

到東漢時代,即公元之初,我國天氣有趨於寒冷的趨勢,有幾次冬天嚴寒,國都洛陽晚

春還降霜雪,但冷的時間不長。當時,河南南部的桔和柑還十分普遍。直到三國時代,

曹操(公元155—220)在銅雀台(今河南臨漳西南)種桔,已經不能結實了,氣

候已比司馬遷時寒冷。曹操兒子曹丕在公元225年,到淮河廣陵(今淮陰)視察十多

萬士兵演習。由於嚴寒,淮河忽然結冰,演習不得不停止。這是我們所知道的第一次有

記載的淮河結冰。那時,氣候已比現在寒冷。這種寒冷繼續下來,直到第三世紀後半葉

,特別是公元280—289年這十年間達到頂點。當時每年陰曆4月份降霜,估計那

時的年平均溫度比現在低1°—2℃。南北朝時(公元420—579年),南京覆舟

山築有冰房,是用以保存食物新鮮的。那時南京的冬天應比現在要冷2℃,才能提供儲

藏需用的冰塊。約在公元533—544年出版的《齊民要術》,總結了六朝以前中國

農業最全面的知識。根據這本書,當時黃河以北陽曆4月中旬杏花盛開,5月初旬桑樹

生葉,與現在相比約遲了兩周到四周。此外,書中還講到當時黃河流域石榴樹過冬要「

以蒲藁裹而纏之」,也表明六世紀上半葉比現在冷。

隋唐時代(公元581—907年)中,在第七世紀中期,氣候變得和暖了。公元65

0年、669年和678年的冬季,國都長安無冰無雪。八世紀初和九世紀的初和中期

,西安的皇宮裡和南郊的曲池都種有梅花,而且還種有柑桔。公元751年皇宮中柑桔

結實,公元841—847年也有過結實的記錄。柑桔只能抵抗—8℃的低溫,而現在

的西安幾乎每年的絕對最低溫度都在—8℃以下。到公元十一世紀初期,華北已不知有

梅樹了。宋朝詩人蘇軾(公元1036—1101年)有「關中幸無梅」的詩句。王安

石(公元1021—1086年)嘲笑北方人誤認梅為杏,他的詠紅梅詩有「北人初不

識,渾作杏花看」的句子。從這種物候的常識,就可知道唐宋兩朝溫寒的不同。十二世

紀初期,中國氣候加劇轉寒。公元1111年太湖全部結冰,冰上還可以通車。太湖和

洞庭山出了名的柑桔全部凍死。杭州落雪頻繁,而且延到暮春。根據南宋的歷史記載,

從公元1131—1260年,每十年降雪平均最遲日期是4月9日,比十二世紀以前

十年的最晚春雪約推遲一個月。公元1153—1155年,蘇州附近的南運河冬天結

冰。公元1170年陽曆10月,北京西山遍地皆雪。現在,這種現象是罕見的了。福

州是中國東海岸生長荔枝的北限,一千多年來,曾有兩次荔枝全部死亡,一次在公元1

110年,另一次在1178年,均在十二世紀。

日本的封建主歷年在西京花園設宴慶祝日本的櫻花盛開,從公元九世紀至十九世紀,均

有日期的記載,從而保留了一份物候記錄。這個櫻花開放時期,以第九世紀為最早,第

十二世紀為最遲。

十二世紀剛結束,杭州的冬天又開始回暖。公元1200年、1213年、1216年

和1220年,杭州沒有冰和雪。這個時候,北京的杏花也是在清明開放,與今日相同

。這種溫暖氣候好象繼續到十三世紀的後半葉。因為自隋唐在河內(今河南博愛)、西

安和鳳翔(陝西)設立的管理竹園的竹監司,在宋元兩代斷斷續續,直到明朝(公元1

368—1644年)末年才完全停止。從此,竹子在黃河以北不再作為經濟林木而培

植了。

十三世紀初和中期的比較溫暖的期間是短暫的,不久冬季又嚴寒了。據收集到的記載,

公元1309年,無錫一帶運河結冰。公元1329年和1353年,太湖結冰數尺,

桔樹再次凍死。1351年陽曆11月黃河在山東境內就有冰塊順流而下,而近年河南

和山東到12月時黃河才出現冰塊。當時家燕在北京是4月末來,8月初去,同現在物

候記錄相比,來去各晚早一周。可見,十四世紀比十三世紀和現時為冷。日本櫻花物候

也有同樣的反映。

公元1221年丘處機從北京出發去中亞見成吉思汗,曾路過新疆賽里木湖。他稱之為

「天池」。他說,湖的四周有山環抱,山上蓋雪,影映湖中。但是,現在那些山峰上已

無雪了。那些山峰高約三千五百米,說明那時雪線在三千五百米以下。現代天山這部分

的雪線位於三千七百至四千二百米,則十三世紀的雪線大約比現在低二百至五百米。在

歐洲的俄羅斯平原,寒冷期約在1350年開始;在德意志、奧地利地區,1429—

1465年是氣候顯然惡化的開始;在英格蘭,1430年、1550年和1590年

的歉收,也與天氣寒冷有關。由此可見,寒冷的潮流開始於東亞,而逐漸向西移。方誌

時期(公元1400——1900年)

近人曾經根據六百六十五種方誌統計了太湖、鄱陽湖、洞庭湖、漢江和淮河的結冰年代

(十三世紀至二十世紀),以及近海平面的熱帶地區降雪落霜年數(十六世紀開始)。

從這些材料可以看出,我國溫暖冬季是1550—1600年和1720—1830年

間。寒冷冬季是在1470—1520年、1620—1720年和1840—189

0年間。以世紀來分,則以十七世紀最冷,十九世紀次之。

這個結果與日本諏訪湖(北緯36°,東經138°)的結冰日數相比較,是近乎一致

的。只是日本嚴冬開始和結束的年代,比中國提早四分之一世紀。

上面談到十五世紀到十九世紀冬季是相對寒冷的,最冷的是十七世紀,特別是公元16

50—1700年間。例如,江西的桔園和柑園在公元1654年和1676年兩次寒

潮中,完全毀滅了。在這五十年期間,太湖、漢江和淮河均結冰四次,洞庭湖也結冰二

次。我國熱帶地區,冰雪也極頻繁。湖北沙市在1608—1617年記載有過桃、杏

、丁香、海棠等開花日期,與今日武昌相比,要遲七天到十天。1653—1655年

間北京物候記載與現在相比,也要差遲一、二星期。並且根據當時旅行記錄,1653

年11月18日天津運河已冰凍,不能通航,只得乘車到北京;1656年返程時,北

京運河是3月5日解凍的。因此可以估計當時封凍期為一百零七天,而目前冰凍期只有

五十六天。從物候的遲早可以估算北京在十七世紀中葉冬季要比現在冷2℃左右。儀器

觀測時期

清代(公元1644—1910年)北京、南京、杭州和蘇州有過雨日的記載,根據秋

季初次降雪到春節末次降雪的平均日期,得出結論是,1801—1850年間比其前

的1751—1800年間和其後的1851—1900年間為溫暖。這與上節資料是

相符合的。

根據上海氣溫的趨勢,十九世紀最後二十五年氣候寒冷,1897年左右冬季溫度達到

平均值,隨後在平均值以上約十四年。約在1910—1928年,溫度又逐漸下降到

平均值以下。然後升高,1945—1950年超出平均值0.6℃。此後,溫度逐漸

降低,1960年回到平均值。在這期間,天津的冬季溫度趨勢,也與上海類似,但頂

峰和底點比上海早幾年到來,幅度也較大;而香港的曲線波動頂峰和底點則比上海遲滯

,幅度也較小。上海八十多年的氣候變幅,在0.5—1℃上下擺動。這種擺動直接影

響植物和動物的生產,間接控制病蟲害的發生,以及影響農業操作和農業生產。

中國近八十年以來的溫度變遷,已使天山雪線和冰川進退受到了影響。根據中國科學院

冰川隊的調查,證明在1910—1960的五十年間,由於氣溫升高了,天山雪線上

升四十至五十米,西部冰川舌後退五百至一千米。東部天山冰川舌後退二百至四百米。

同時,森林上限也升高一點。因為發現有新鮮的冰川堆積物,無論是在風化程度還是在

土壤、植被發展方面,都明顯地區別於古老的冰川堆積,所以可以認為現在覆蓋在天山

高峰的冰川是歷史時代(即1100—1900年寒冷期)的產物,而不是第四紀冰川

期的殘餘。

本文可導致下列初步性結論:(一)在我國近五千年中的最初二千年(即從原始氏族時

代的仰韶文化到奴隸社會的安陽殷墟),大部分時間的年平均溫度高於現在2℃左右。

一月溫度大約比現在高3°—5℃。(二)在那以後,有一系列的上下擺動,其最低溫

度在公元前1000年、公元400年、1200年和1700年,擺動的範圍為1°

—2℃。(三)在每一個四百至八百年的期間里,可以分出五十至一百年為周期的小循

環,溫度升降範圍是0.5°—1℃。(四)上述循環中,任何最冷的時期,似乎都是

從東亞太平洋海岸開始,寒冷波動向西傳播到歐洲和非洲的大西洋海岸,同時也有從北

向南傳播的趨勢。

我們把公元三世紀以來歐洲溫度升降與中國的作一對比,發現兩地溫度波瀾起伏是有聯

系的。在同一波瀾起伏中,歐洲的波動往往落在中國之後。由於一地的雪線升降與溫度

有一定關係,將我們的結果與挪威的雪線高低相比,大體也是一致的,但有先後參差之

別。只是公元前400年(戰國時代),挪威出現過一個中國所沒有的寒冷時期。

最近丹麥哥本哈根大學物理研究所在格陵蘭島上的冰川塊中,以○的18次方的放射性

同位素方法,研究結冰時的氣溫。一千七百年來格陵蘭氣溫的升降與本文結果是一致的

。此外,三千年前中國有一個寒冷時期,在格陵蘭有○的18次方方法也得出了同樣的

反映。

本文主要是用物候方法來揣測古氣候的變遷。物候是最古老的一種氣候標誌,用○的18

次方和○的16次方的比例來測定古代冰和水的古氣溫是近代的方法,而兩種途徑得

出的結果竟能大體符合,這也證明了用古史書所載物候材料來做古氣候研究是一個有效

的方法。我們若能掌握過去氣候變動的規律,則對於將來氣候的長期預報必能有所補益

。我們若能以馬克思主義、列寧主義、毛澤東思想為指導,充分利用我國豐富的古代物

候、考古資料,從古代氣候研究中作出周期性的長期預報,是可以得出結果的。

初步性結論是——

1、在我國近五千年中的最初二千年(即從原始氏族時代的仰韶文化到奴隸社會的安陽殷墟),大部分時間的年平均溫度高於現在2℃左右。一月溫度大約比現在高3—5℃。

2、在那以後,有一系列的上下擺動,其最低溫度在前1000年、公元400年、1200年和1700年,擺動的範圍為1—2℃。

3、在每一個四百至八百年的期間里,可以分出五十至一百年為周期的小循環,溫度升降範圍是0.5—1℃。

4、上述循環中,任何最冷的時期,似乎都是從東亞太平洋海岸開始,寒冷波動向西傳播到歐洲和非洲的大西洋海岸,同時也有從北向南傳播的趨勢。

結尾還參照對比了挪威的雪線高低的變化,丹麥格陵蘭島冰川研究的成果,得到大體一致的結論,證明了用古史書所載物候材料來做古氣候研究是一個有效的方法。

下面的氣溫變遷圖,可以在一些大學的地理教材中看到。這裡,我無緣看到《竺可禎文集》和當年的《考古學報》,因此無法斷定是竺可楨論文中的原圖,還是後人根據論文的結論繪製而成的。

從我們今天的眼光來看,《中國近五千年來氣候變遷的初步研究》中運用的一些史籍中的資料事例,有些不免顯得零星,由此得出的關於某些歷史年代氣溫冷暖的一些結論也似乎證據不夠充分。後來有學者專門發文對竺可楨論文中的事例逐個考證,指出了該文在史料的引用和理解方面存在的某些錯誤,但對作者確立的理論體系和研究方法毫無異議。

的確,今天研究古氣候的學者,有冰芯記錄、沉積岩芯、花粉研究、樹木年輪……等多種精密的科學手段和研究方法,與這其中的任何一種相比,竺可楨當年用物候學的方法來揣測古氣候的變遷,無疑是顯得有些「笨拙」。

但是,大師之所以能成為大師,就在於他能突破那個時代的限制性因素,在工具和研究手段都顯得捉襟見肘的條件下,運用開創性的方法做出許多貢獻和成果,令我們後人碎步疾行亦難企及!


首先,全球變暖的原因並非是所謂能源燃燒釋放的熱能「加熱」了地球。可以說近幾十年來的全球變暖的主要原因是化石燃料的燃燒加劇了溫室效應。

我們要從地球系統的能量平衡說起:

地球所有能量的來源是太陽釋放的短波輻射,到達地球後,一部分被地表(或大氣層)反射(或散射)到宇宙中,一部分被地表吸收。通俗地說,就是地球曬了太陽就熱了。

然後地表升溫後會對外放出長波輻射,(知道熱成像吧,就是「有溫度」的物體都對外放熱),放出的長波輻射一部分直接就散逸到太空中了,一部分就被大氣層中的溫室氣體吸收,然後大氣層就被加熱。

之後就類似了,大氣被加熱後也放出長波輻射,一部分散逸到外太空,另一部分向下到達地面,重新加熱地面,是為「溫室效應」

地球能量平衡圖。

試想,如果沒有溫室效應,那麼當太陽下山後,氣溫就會驟降。距離太陽最近的行星——水星,就是因為沒有大氣層,導致它夜半球平均溫度只有-160攝氏度左右(110K),而日半球卻能達到400多度(700K)。如果沒有大氣層的溫室效應,地球的平均溫度可能也只有-15度,並不適合生存。

接下來我們說說地球系統的碳平衡:

地球大氣中主要的溫室氣體有水蒸氣、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)以及其他痕量氣體等。在自然界中,種種氣體的含量由於水循環、碳循環、氮循環等而保持相對恆定的量。而工業革命以來,人類大規模地使用化石燃料,將封存在地下(海底)的碳以二氧化碳的形式釋放到大氣中,而自然界來不及「消化」如此大量的碳,導致大氣中二氧化碳含量增高。

碳循環圖。圖中加粗的黑線表示人類活動的影響:植被破壞(deforestation)和化石燃料的燃燒(Fossil fuel burning),大概有6 Gton C/y

因此,大氣層吸收的長波輻射更多了,放出的也更多了,對地表的加熱也就更多了。

這就是現在我們討論的全球變暖的基本原理。

以上


有點道理,但是文科生不懂。


正因為能量守恆,地球才會變暖。

地球是一個輻射平衡的星球,在自然情況下,來自太陽的輻射正好等於地球向宇宙輸出的熱輻射。

地球是一個冰水混合物,加熱冰水混合物是不會造成溫度明顯變化的,但冰會減少。

熱輻射基於溫度,溫度不明顯變化,地球向外的輻射輸出也不會明顯改變。

地球近百年來,一直在以指數形式增加礦物能的使用,也就是增加在輻射平衡體系之外的能量使用。

因為地球暫時不會明顯提高向外的輻射輸出,這些礦物能量都最終變為熱能加熱地球,並且二氧化碳等溫室氣體還會造成地球紅外吸收特性增加,提高地球吸收太陽輻射的比例。

地球變暖的標誌不僅僅是氣溫,最主要是冰原的減少。北冰洋的冰原已經大幅度減少了,但北冰洋是浮冰,冰原融化基本不影響海平面,如果進一步南極洲的冰原大規模融化,那就麻煩了,南極洲是陸冰,融化會帶來海平面的上升,到那時,上海等沿海城市都可能被泡在海水裡!

對於歷史上的冰量波動,也許我們可以這樣解讀:

地球植物繁茂——大氣CO2減少——溫室效應下降——地球變冷——冰增加——氣溫下降——植物死亡——光合作用下降——呼吸作用的CO2不足以被光合作用替代——CO2上升——溫室效應上升——氣溫上升


這個循環非常緩慢,因為地球的體積巨大,大氣層CO2也含量巨大,靠植物作用影響很慢。

雖然有以上波動規律,但在自然平衡下,過濾掉這樣的波動後,很大程度上仍然可以獲得一個圍繞某平衡點的平衡規律。

而平衡的情況下,太陽龐大的輻射和地球向外的輻射是互相抵消的,我們不能以地球礦物能源的使用量遠小於太陽輻射總量就認為礦物能量的使用不會影響地球的平衡,在一個平衡上疊加一個單方向的龐大數值,是必然打破這個平衡的。


來一個我的猜想,地球變暖是因為地球變輕了,然後有點偏離軌道,更加接近太陽了,變輕的原因是因為石油大量的從地球上抽取,然後用於各種機械設備,燃成氣體排出地球,所以地球變輕了,,,因為地球變暖是從工業革命開始的,那時的機械設備開始如雨後春筍般的出現,,好了,不要噴我


早有人提出過類似論證,從能量守恆的角度出發是有一定科學道理的,熱轉化為功是不可能達到100%的,所以只要人類還在做各種活動,不管你用的是什麼清潔能源,核能也好生物能也好都是在放熱,打破了之前的平衡就會升溫,我記得那篇文章最後的結論是只有太陽能是唯一不影響地球熱平衡的一種能量,所以不管什麼騙局什麼數據,只要抓住根本矛盾就能明白全球變暖到底是怎麼回事,變暖是不可迴避的,節能減排有一定作用但不是根本解決辦法,向冥王星散熱才是王道啊!~~~


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