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变暗的地球

admin  发表于 2017年10月01日

地球表面阳光减少使气候模型变得复杂。David Appell

 

让科学家们大为吃惊的是,他们发现在最近的几十年间到达地球表面的太阳光一直在变少。太阳并没有变暗,而是云层、空气污染及气溶胶在中途妨碍所致。研究人员们正在探讨该现象可能与正在发生的全球变暖相互作用,此事尚无定论。

“这是件人们还没有意识到的事情,”位于以色列Bet Dagan市的土壤、水及环境研究所的Shabtai Cohan说道,“在科学界要取得多数支持者需要很长的时间。”Cohen的同事Gerald Stanhill在15年前首次公布了他的关于太阳光变暗淡的研究结论。

对于阳光变暗的影响有不同的评价,然而就整个“变化幅度已使我们所有都大吃一惊,”美国加州大学San Diego分校的气候学家V. Ramanathan评论道。Stanhill及Cohen已经标明界限,1958年至1992年这段时期内,每10年太阳光减少2.7%。换句话说,每年每方米的地面上太阳辐射减少量达0.5瓦,或者说就幅度而论,变暖大约三分之一,这种变暖现象是由于大气层中二氧化积累造成的。

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由哥伦比亚大学的气候学家Beate Liepert及其同事进行的独立分析发现,在1961至1990年期间,太阳辐射能每年减少1.3%;特别是在北美洲减少得最强烈,从抵达地球表面每平方米面移约200瓦左右的能量中总共减少了18瓦之多。

一个接一个地方出现的太阳辐射减少现象,有时称作全球变暗,目前尚未在世界各海洋对此进行测量。它是从世界各地的蒸发率情况推论而得出的,蒸发率是指水在一个有特殊刻度的盘型器皿中的蒸发数量。在北半球过去至少50年间,蒸发量测试结果一直在减少。在2004年5月蒙特利尔举行的美洲地球物理学联合会会议上,澳大利亚国立大学的Michael Rodefick及Graham Farguhar二人提供了一些研究结果,该结果将上述发现同样扩展到遍及南半球。

令太阳辐射降低的关键罪犯原来是各种气溶胶,即一些微米量级(或者更小些)的颗粒,这些微粒是由硫酸盐、碳黑、有机碳、灰尘甚至是海盐所构成。各种气溶胶已经暗含着气候变凉的趋势,例如大约在1945至1975年间所看到的全球温度略微降低就是实例。除了保持地球的温度不再升高超过已经达到的程度,气溶胶还使全球变暖的气候模型变得更为复杂。这些小微粒作为云气的冷凝核而活动,能导至产生更多的云气,使大气变得更加云雾朦胧,这种现象叫做气溶胶间接效应,能将太阳光反射出去。

太阳光变暗淡对于地球上的水循环也有着诸多影响,按照常识,全球温度较高就意味着有更多的水从海洋中蒸发,并且变为雨水更多地降落到陆地上。然而由于气溶胶及云层使全球都变得朦胧,水蒸气及雨滴就会滞留在大气中,与没有气溶胶时相比,所停留的时间要长大约半天时光,这是根据Liepert的模拟得出的结论。“整个关于全球变暖的争议都是按照温度高低来讨论的,”Liepert说道,“我认为我们实际上更应当按照能量平衡及水的平衡来讨论这个问题”。

Cohen提示说,阳光朦胧效应对于农业会有许多影响。作为一条经验,喜光植物,例如胡椒及西红柿的农业产量,当阳光每下降1%时,产量就下降1%,虽然有些植物在更有限的漫射光中长得更好。

直到如今,科学家们还在继续收集有关阳光变朦胧的数据,以及贯穿于各种气候学后果中的难题。“这件事将会是极其困难的,”当指出各种气候解读的随意性时,Ramanathan说道,“我们并不知道这些测量的质量如何。”

林景新/译  赵庚新/校


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