为什么科学家们认为太阳辐射对气候变化的影响最值得怀疑
来源:学生作业帮 编辑:作业帮 分类:综合作业 时间:2024/08/30 08:02:21
为什么科学家们认为太阳辐射对气候变化的影响最值得怀疑
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自然现象与社会现象都是多因子形成的,像炒菜一样,需要保质保量备齐各种材料、调料、火候与器具等因素,否则就不能把菜做好.气候作为一种复杂的自然现象,情况也完全一样,气候变化是众多因子组成的因子系统共同作用的结果.
但是,人们对气候变化因子的认识却感到模糊与分歧.
20世纪的60与70年代,前苏联的气候学家围绕气候变化的因子发生过一次没有结果的争论,至今仍然很有代表意义.
当时论题是围绕太阳活动的.不可否认,前苏联学者对气候与太阳活动关系的研究是有成绩的,但是却过于夸大成绩,竟认为太阳活动可以解决气候预测问题,甚至把气候变化的原因归结为太阳物理学的问题.
当时,著名的天气学家赫洛莫夫与动力气象学家莫宁都参加反对者的行列.他们认为,没有太阳活动完全可以弄清气候变化问题,甚至,把太阳活动看作是气候变化的因子只不过是一个神话,这就把太阳活动完全排斥出气候变化因子的行列.至于气候变化的因子究竟是什么,反对者的认识也各不相同,莫宁甚至在同一个小册子里有的地方提出是海洋,有的地方提出是云.赫洛莫夫则认为气候变化是大气自振动的结果.
为了取得共识,关于日地关系学术会议得出一个和稀泥的结论,即:否定任何一个因子和归因于一个因子是同样的错误,这是一个不分主次,所有因子通统都要的观点.不久,由于宇航的发展,人们知道更多的宇宙空间的物理过程,于是从太阳的宇宙影响寻求气候变化因子的观点甚嚣尘上.
这段经历表明了对气候变化因子的认识是单轨思维,没有注意到气候变化是许多因子共同作用的结果.
其实,这许多气候变化的因子有机地结合在一起,并构成一个因子系统,共同影响气候变化.为此,人们首先应当有一个气候变化因子群的总体概念,其中不但需要罗列各种重要的因子,而且还需要画出这许多因子如何构成一个因子系统的蓝图.在其指导下,才能有条不紊地逐个弄清各个因子的影响,才不会按主观意图取舍、作出分量欠妥的结论.前苏那场争论之所以无果而终,就是因为他们希望给太阳活动单独作出绝对意义的肯定与否定,而这都不符合真实情况.
应当说,气候变化最宏观的因子群是地球的天文参数.其中,太阳温度与日地距离决定到达地球太阳辐射量的强度,而地轴倾斜、地球的自转与公转决定地球各个纬度、经度、昼夜与季节的太阳辐射量的分布.这些因子中任何一个因子的变化都会引起气候变化.但是,其中大多天文因子变化很小,所以虽然是气候形成的因子,但却不完全都是气候变化的原因.
在天文因子中,有些因子具有不同时间长度的变化周期,这就可以同相似周期的气候变化联系起来,研究其间的因果关系.太阳活动就是太阳表层的扰动现象,它的强度与微粒辐射的强度关系密切,对电离层有强烈影响,对地表气候也有影响.
第二类因子是地球因子.世界气象组织提出的气候系统(包括大陆、海洋、生物圈、冰雪、大气圈)实际上就是地球因子的概括.如果说,天文因子为气候变化准备了宏观背景与能源条件,那么,地球因子通过辐射交换,最终形成地球表层的温度分布.
在地球圈层中变率最大的是大气,大气温湿性质与气流既体现气候变化,又是气候现象变化的原因.大气是各种环境条件最主要的载体,地球各地地貌与生态的差别主要是由气候的差别引起的.
大气影响其他圈层,也受其他圈层的影响.其中,人们十分重视海洋与大陆的影响,这是由于,海洋与大陆构成地球表层面积最大,而温湿性质迥然不同的两类(大气的)下垫面,它们的辐射性质与热性质相差很大.海洋在辐射与热力平衡中不但有巨大的容量,而且还能通过交流扩散,所以变化幅度很小;大陆正好相反,它接收或丧失热量主要集中在表面薄层,所以影响十分集中,能够引起温度大起大落.海陆的这个巨大反差影响到大气,是形成气团与气流性质不同的重要原因.
另外,冰雪是另一种性质独特的下垫面,它集中在南极与北极附近的高纬度地区和分散在高山冰川.据2007年的报告,在北冰洋冰雪最少的9月,冰面只占总洋面的1/7.这里冰雪的如此急剧减少必将强烈影响大气环流与冬季风.
第三类因子就是人类.人类同天地比,自是渺小的,但人类是有思想的动物,他能够按自己的意愿长期坚持自己的生产与生活方式,天长日久,也就积累成重大影响.例如,人们开垦荒地,每个人一小片,固然影响不大,但世世代代开荒的结果就能把几十万平方公里的自然植被变成一望无际的麦海良田.到了工业时代,人们采用高效率的以化石能为动力的机器,成年累月地滥用资源,贪得无厌地积累财富,不但使人类内部贫富相差悬殊,而且资源枯竭,环境污染.当前以全球增温为代表的气候变化主要就是人类因子引起的.
但是,人类的影响仍然离不开自然界,人类不可能创造新的物质,但是人类为自身利益并不按照自然界物质与能量循环的游戏规则,所以打乱了自然界原有的物质与能量的平衡,把井井有条的自然界变成一团糟.所谓污染就是资源的无序混合.任何污染物无不是可用的资源,只是因为把它遗弃在它不应去的地方,所以陷入两败俱伤的困境,正像把珍贵的油漆涂在洁白的衣服上,结果两样财富同归于尽.
俗话说,解铃还需系铃人.现代的危机既然来自人类,也就给人类提供一个迫切而又重要的反思的机会,使之学会如何同自然界和谐相处,并用这样的精神改变现有的科学技术、伦理道德、社会制度与发展方式.
从以上简单的阐述,不难发现,气候变化是由结构精巧的因子群共同作用的结果.对气候变化因子的认识,只有在联系气候形成的机制时,才能有深刻的理解.
但是,人们对气候变化因子的认识却感到模糊与分歧.
20世纪的60与70年代,前苏联的气候学家围绕气候变化的因子发生过一次没有结果的争论,至今仍然很有代表意义.
当时论题是围绕太阳活动的.不可否认,前苏联学者对气候与太阳活动关系的研究是有成绩的,但是却过于夸大成绩,竟认为太阳活动可以解决气候预测问题,甚至把气候变化的原因归结为太阳物理学的问题.
当时,著名的天气学家赫洛莫夫与动力气象学家莫宁都参加反对者的行列.他们认为,没有太阳活动完全可以弄清气候变化问题,甚至,把太阳活动看作是气候变化的因子只不过是一个神话,这就把太阳活动完全排斥出气候变化因子的行列.至于气候变化的因子究竟是什么,反对者的认识也各不相同,莫宁甚至在同一个小册子里有的地方提出是海洋,有的地方提出是云.赫洛莫夫则认为气候变化是大气自振动的结果.
为了取得共识,关于日地关系学术会议得出一个和稀泥的结论,即:否定任何一个因子和归因于一个因子是同样的错误,这是一个不分主次,所有因子通统都要的观点.不久,由于宇航的发展,人们知道更多的宇宙空间的物理过程,于是从太阳的宇宙影响寻求气候变化因子的观点甚嚣尘上.
这段经历表明了对气候变化因子的认识是单轨思维,没有注意到气候变化是许多因子共同作用的结果.
其实,这许多气候变化的因子有机地结合在一起,并构成一个因子系统,共同影响气候变化.为此,人们首先应当有一个气候变化因子群的总体概念,其中不但需要罗列各种重要的因子,而且还需要画出这许多因子如何构成一个因子系统的蓝图.在其指导下,才能有条不紊地逐个弄清各个因子的影响,才不会按主观意图取舍、作出分量欠妥的结论.前苏那场争论之所以无果而终,就是因为他们希望给太阳活动单独作出绝对意义的肯定与否定,而这都不符合真实情况.
应当说,气候变化最宏观的因子群是地球的天文参数.其中,太阳温度与日地距离决定到达地球太阳辐射量的强度,而地轴倾斜、地球的自转与公转决定地球各个纬度、经度、昼夜与季节的太阳辐射量的分布.这些因子中任何一个因子的变化都会引起气候变化.但是,其中大多天文因子变化很小,所以虽然是气候形成的因子,但却不完全都是气候变化的原因.
在天文因子中,有些因子具有不同时间长度的变化周期,这就可以同相似周期的气候变化联系起来,研究其间的因果关系.太阳活动就是太阳表层的扰动现象,它的强度与微粒辐射的强度关系密切,对电离层有强烈影响,对地表气候也有影响.
第二类因子是地球因子.世界气象组织提出的气候系统(包括大陆、海洋、生物圈、冰雪、大气圈)实际上就是地球因子的概括.如果说,天文因子为气候变化准备了宏观背景与能源条件,那么,地球因子通过辐射交换,最终形成地球表层的温度分布.
在地球圈层中变率最大的是大气,大气温湿性质与气流既体现气候变化,又是气候现象变化的原因.大气是各种环境条件最主要的载体,地球各地地貌与生态的差别主要是由气候的差别引起的.
大气影响其他圈层,也受其他圈层的影响.其中,人们十分重视海洋与大陆的影响,这是由于,海洋与大陆构成地球表层面积最大,而温湿性质迥然不同的两类(大气的)下垫面,它们的辐射性质与热性质相差很大.海洋在辐射与热力平衡中不但有巨大的容量,而且还能通过交流扩散,所以变化幅度很小;大陆正好相反,它接收或丧失热量主要集中在表面薄层,所以影响十分集中,能够引起温度大起大落.海陆的这个巨大反差影响到大气,是形成气团与气流性质不同的重要原因.
另外,冰雪是另一种性质独特的下垫面,它集中在南极与北极附近的高纬度地区和分散在高山冰川.据2007年的报告,在北冰洋冰雪最少的9月,冰面只占总洋面的1/7.这里冰雪的如此急剧减少必将强烈影响大气环流与冬季风.
第三类因子就是人类.人类同天地比,自是渺小的,但人类是有思想的动物,他能够按自己的意愿长期坚持自己的生产与生活方式,天长日久,也就积累成重大影响.例如,人们开垦荒地,每个人一小片,固然影响不大,但世世代代开荒的结果就能把几十万平方公里的自然植被变成一望无际的麦海良田.到了工业时代,人们采用高效率的以化石能为动力的机器,成年累月地滥用资源,贪得无厌地积累财富,不但使人类内部贫富相差悬殊,而且资源枯竭,环境污染.当前以全球增温为代表的气候变化主要就是人类因子引起的.
但是,人类的影响仍然离不开自然界,人类不可能创造新的物质,但是人类为自身利益并不按照自然界物质与能量循环的游戏规则,所以打乱了自然界原有的物质与能量的平衡,把井井有条的自然界变成一团糟.所谓污染就是资源的无序混合.任何污染物无不是可用的资源,只是因为把它遗弃在它不应去的地方,所以陷入两败俱伤的困境,正像把珍贵的油漆涂在洁白的衣服上,结果两样财富同归于尽.
俗话说,解铃还需系铃人.现代的危机既然来自人类,也就给人类提供一个迫切而又重要的反思的机会,使之学会如何同自然界和谐相处,并用这样的精神改变现有的科学技术、伦理道德、社会制度与发展方式.
从以上简单的阐述,不难发现,气候变化是由结构精巧的因子群共同作用的结果.对气候变化因子的认识,只有在联系气候形成的机制时,才能有深刻的理解.