三个新的报告使关于气候变化研究的消息又成为新闻。从1975年至1982年这几年中北极和南极的气候出现了同步变暖的现象,也许这是广泛研究二氧化碳温室效应的真正的先兆。然而去年气温出现下降、是否由于欧尔契诺火山(El chichon)的喷发?通过较长期的观察、研究,进一步证实;在最后一次冰期中,大气中二氧化碳的含量要比现在少得多。
在这些报告中最重要的可能是关于北极和南极最近温度变化的报告。它是由东安哥拉(Anghlia)大学气候研究组和英国南极调查局的六名科学家联合组成的研究小组提出的。S. C. B兰伯尔(Raper)及其同事一直在监视着极地温度变化的记录,科学家们深信无疑,极地将是首先出现温室效应的地方。通过对地球上这两极地区资料的分析比较,他们应能从区域性气候变化的噪声中辨别出对于全球的影响。
尽管从1880年至今的整个时期内,这两个地区气温变化的总趋势有着不同程度的相似,但仅仅在1975年后,它们的步调才真正一致。特别是,气候研究组和南极调查局的联合研究小组注意到从1979年至1982年的头三年中两半球气温变化的趋势是冷 - 暖 - 更暖。接着到1982年温度又出现大幅度下降。1981年的温度被视为“异常”,著者主张对那一年的天气类型作进一步的分析。
经过缜密的分析,他们认为自1975年以来两极气温变化关系如此密切的原因“很可能在于全球气候系统内在的复杂性”。换句话说,也许只是一种巧合而已。但是他们承认,假如全球的气候是受太阳活动变化、温室效应或火山喷发等外来因素的制约的话,那么这种气候变化的趋势将是一种预期的形式。
假如温室效应的事实是确定无疑的话,1975年将是一个转折点。但是这种设想的气候变暖远远没有占了气候变化中的支配地位,这一点已为1982年温度曲线的突然下降所证实。至少对于北半球来说,几乎可以肯定这是墨西哥欧尔契诺火山爆发的直接影响。
欧尔契诺火山的影响究竟多大,比较明显的标志是由科罗拉多大学的理查德 · 肯(Richard Keen)提供的。他一直注视着新的月蚀记录。当月球全部进入地球阴影时,你能意识到月蚀平均出现的次数大约一年一次吗?当月蚀出现时,虽然由于阳光被地球大气折射和散射,略微弯向介入行星的四周,使月球仅仅像一个暗淡阴影,但其残影依然可辨。光线完成这一使命的最有效的路线是在5和25公里高度之间,因此在全月蚀时月亮的亮度能反映这个高度的地球大气的特性。特别是它还能够表明此时大气中携带了多少污物。
虽然并不打算精确测定、计算大气携带物质的重量,但是用这种方法能够很容易地测定逐年变化的影响。对1982年7月6日和12月30日见到的月蚀与1960年以来的记录比较表明,像1963年印度尼西亚巴厘的阿贡山爆发时那样,欧尔契诺火山喷出的大量昏暗物质进入了大气。跟阿贡山类似,这一层灰尘的影响现已减小,其影响的等级汉为一年前的一半,到1985年底大气将完全恢复洁净。
然而,所有这些现象仅仅是世界气候系统的良好的调节。气候学家习惯于用大尺度来描述气候,并且他们的确可以把自己的兴趣放在研究整个冰期和冰期间一段不长的暖期(如我们生活的间冰期)之间的差异上。过去二年中有好几个小组认为近代冰期内大气中二氧化碳的浓度只有目前的一半。这个数据是他们根据极地冰川内吸收的空气气泡成分分析估算的。这种分析技术比较简单,但气泡中可能含有的某些物质会影响浓度的测定,因此专家们在读取数据时特别小心,唯恐数据不可靠而估算过高。现在的那个数据是由剑桥大学第四纪研究的戈德温(Godwin)实验室的尼克 · 沙克尔顿(Nick shachleton)和他的同事取得的。
他们所用的方法包括测定千年以上沉积在海底的少量海洋生物遗体内同位素,13C的含量(也可以在海蜗牛核内重新获得)。这种方法本身并没有引起太大的争论,但它与生物在光合作用时优先吸收如二氧化碳那样的各种碳的同位素有关。(当然最普通的同位素是13C;13C也是稳定的,它与放射性碳14C不同)。而且他们对深海沉积物的分析发现,由于大气中二氧化碳浓度迅速增高而产生的影响恰恰出现在最后一次冰期结束的时候,即10000年以前。
但这并不意味着二氧化碳的增加产生了冰消作用。想必是这种环境变化与冰期结束时以二氧化碳形式释放碳原子有关,这是因为活的生物有机体起作用,同时也因为海水变暖时释放溶解的二氧化碳的缘故。不过,这个过程揭示了一个令人感兴趣的反应机制,有助于解释冰期/间冰期变迁的突然性。在冰期中大气中含有较少量的二氧化碳的观点也许对今天大气中二氧化碳含量略有增加的“不祥之兆”的这种说法提出了略为不同的看法。
[New Scientist,1984年1月5日]