1962年,苏联科学院通讯院士、气候与气象学家布迪科(M. I. Budiko)发表文章认为,20世纪后半叶大量各种矿物燃料的燃烧势必会造成大气层中CO2含量的上升,这样,地球表面仅能反射很少部分的太阳辐射热,温室效应将会导致近地层大气平均气温的逐渐升高。
起初,许多科学家对此持怀疑态度,他们认为,只有在很久的将来过量的CO2被地球上海洋水体迅速地吸收之后,这个温室效应过程才可能会有所显效。美国气象学家对布迪科的论断很感兴趣,他们检验了这个论断,并进行了许多观测分析,到60年代末,他们确信地球大气层的温室效应是事实存在的,而且正日益增加。
在20世纪前半叶,近地层大气中CO2含量为0.03%,1985年大气层空气构成分析表明,CO2含量已增加到0.034%,目前估计为0.035%。大气层中CO2浓度的增加,主要是由于工矿企业与交通运输等人类活动所造成的。
科学家相信,到21世纪中期,大气层中CO2的含量将会增加一倍,从而导致全球气候变暖,其范围估计为从近赤道地区的1.5°到高纬地区的4°,许多气候学家认为,1988年夏季美国东部、苏联的欧洲部分和中国的持续炎热天气及后来欧洲温暖的冬季都是温室效应增加、气候状况变化的前兆。
过去几年各个国家发表的许多文章都已专注于全球气候变暖过程可能带来的后果,一些广为流传的观点也都充斥着极度的危险。1987年,在以挪威总理布伦特兰(G Brundtland)为主席的国际环境与发展委员会出版了其报告《我们共同的未来》(Our Common Future)之后,这种观点愈加强烈,该报告说:“对于人类和环境,很难想象还有什么别的问题比温室效应有更大的全球性后果。”
1988年5月在加拿大渥太华举行的温室效应国际大会呼吁所有国家政府到2000年至少减少其20%的矿物燃料燃烧量,以减缓气候变暖过程。目前各国气象部门正在着手建立一个国际性委员会,以深入研究温室效应正在增加的速度及其可能的后果。
布伦特兰委员会提出的报告对今后几十年温室效应的增加表示关注,世界海平面将上升25~140 cm,其结果将使处于低地的城镇和农田被海水淹没,许多国家必须考虑到其经济、社会、政治结构将可能受到严重的损失。这些担心是假设大气温度的升高能融化南极洲与格陵兰的大陆冰盖。
然而,这个假设是不足以成立的。从南极洲厚层冰盾的钻探钻孔获得的资料证明,这些厚层冰盖是在3000多万年以前形成的,因此,它能抵御住比温室效应全球变暖期望值强大得多的几个世的气候变暖过程。例如,在中新世中期(约2000万年以前)的变暖时期,大气层中CO2含量约有0.1%,平均气温比现在高5~6°。因此,南极洲期望变暖效应可能会使没有冰盖的邦戈尔(Bonger)绿洲仅仅稍微有些扩展,南极洲冰盾边缘的少数冰山会发生断裂。
目前还未得到格陵兰中部最厚层冰盖钻孔的有关资料,但可以想象,与古代冰盖形成过程一样,它也经历了多次巨大的气候变暖时期。现代的温室效应仅可能会使格陵兰冰盾的边缘部分发生一些后退现象,这是目前能观测到的。
因而,由温室效应引起的全球变暖不会伴随发生南极洲与格陵兰大规模冰盖的融化,不必担心世界海平面会急剧上升,它有可能仅上升几个厘米,但不会带来严重的危险。
1985年10月在澳大利亚举行了一次气候学家国际大会,其主题为分析研究温室效应可能的气候后果,与会者认为,使气候稍有变暖也会引起世界海洋水面蒸发量的显著增加,进而导致大陆夏季与冬季降水量不规则的增加。据估算,在从西班牙到苏联乌克兰的南欧地区将形成一条维持目前降水量水平的带状区域,至北纬50°的欧洲和美国地区,降水量将逐渐增加,这种现象在过去10年早已观测到。伏尔加河的流量将开始增大,里海也不会有水面下降的危险。
从研究过去百万年地球地质历史的专家所做的古地理重建工作,可以得到有关温室效应可能的后果最有说服力的资料。在古地质历史时期,地球气候经历了剧烈的全球性变化。在比现在还冷的冰期,大陆冰原覆盖了加拿大和包括今天苏联莫斯科与基辅所处的整个欧洲地区。北方鹿与猛犸(已绝种的古代长毛象)兽群曾遍布于克里木半岛与北高加索的冻原带,而且还可以找到它们的骨骼残骸。在间冰期,地球气候要比现在暖和得多,那时北美和欧洲的大陆冰原都融化了,西伯利亚永久冻土带亦开始融冻,深达多米,北部海洋沿岸海冰也消失了。据矿物孢粉分析,现在的高纬冻原带那时是广袤的森林。中亚平原有很多大的河流,水量丰富,咸海的最低处在海平面以上72 m,它们大多都流入里海。由于这些古河床泥沙沉积物的四处流散,形成了(苏联)卡拉库姆沙漠。
总的来看,在温暖的间冰期,苏联、斯堪的纳维亚国家及中欧国家的物理 - 地理状况要比现在好得多,这样就出现了一个问题,全球气候变暖无疑对苏联是有利的,这是否对其它气候带国家就不利了呢?答案显然并不是如此。
北非撒哈拉沙漠中心是阿哈加尔高原,其最高处W3000 m,事实上它是一座死火山,在其山地沟谷中仍保存有长期未干涸的水库,里面有鳄鱼,它与生存于尼日尔河的鳄鱼属同一种,只是由于缺少食物长得较小些,长不到1.5 m。从太空拍摄的照片显示,从阿哈加尔高原山谷到西南蜿蜒的尼日尔河的广大区域,被风沙半掩的干涸河床清晰可见。这表明,直到近代撒哈拉沙漠中还有河流流过。借助于埃萨林 - 阿哈加尔高原沙漠边缘的一些著名的雕塑的壁画,这种现象是在哪个年代发生的问题就迎刃而解了。
这些壁画创作于不同的时期,其中较“年轻”者约在4000年以前,即在首代埃及法老时期,其中较“古老”者是在旧石器时代的晚期,我们不仅从壁画的艺术风格方面而且从壁画附近那个时代打磨很好的石头工具方面均能找到其证据。最古老的壁画描绘的是大象、长颈鹿、河马、羚羊以及人们狩猎的画面。
通过放射性碳分析可以断定,旧石器时代晚期约为4 ~ 4.5万年前,这相应于最近期的间冰期,那时地球气候比现在暖和得多。因此,温暖时期的撒哈拉要比现在降水量多,那时也不是沙漠,而是河流纵横、食草动物成群的大草原。很显然,温室效应将会使撒哈拉发生巨大的变化。
不消说以上论述值得进一步探讨和检验,令人遗憾的是,直到现在研究地球演化数百万年地球地质历史的地质学家还没有参与这个研究领域,他们可能会对我们现有的认识作出有价值的修正。尤其是,要作出温室效应可能后果的符合实际的评价,就必须利用更多的有关以前全球气候变暖时期的古文书图画资料,通过这些材料分析,才能够设想温室效应也许不会给地球上的人类带来什么灾难,相反,在包括苏联在内的许多国家,温室效应可能产生较为有利的气候状况。
[Scientific World年第3期]