唐山共享汽车:全球气候变化的思考（2） - 有风吹过...的日志 - 网易博客

士兵突击 2009-12-22 13:56:14 阅读357 评论2 字号：大中小 订阅

为了正确了解气候的变化，我们需要进行系统的分析。首先要找出影响地球气候的主要因素是什么。根据书本上的知识，以及网络上能搜集到的关于气候的知识，可以归纳出这些因素对地球气候影响产生决定性的影响：

影响地球气候的主要因素：

l 最关键的是太阳辐射的辐照度的变化，太阳温度的变化，以及太阳的其他变化。

l 太空射线对大气层的影响

l 地球内部的变化，地壳运动的变化。地理的变化是长期的，地理的变化必然会引起气候的变化。就像沧海会变成桑田，平原会变成山峰。

l 洋流的变化，水循环的变化。海洋暖流的变化也会引起极地冰雪的融化。

l 季风和降水量的变化都会引起气温的改变

l 大气层的变化

太阳辐射对地球的影响

地球上除原子能和火山、地震以外，太阳能是一切能量的总源泉。

世界气象组织 (WMO)1981年公布的太阳常数值是1368瓦/平方米。将太阳常数乘上以日地平均距离作半径的球面面积，这就得到太阳在每分钟发出的总能量，这个能量约为每分钟2.273×10^28焦。（太阳每秒辐射到太空的热量相当于一亿亿吨煤炭完全燃烧产生热量的总和，相当于一个具有5200万亿亿马力的发动机的功率。太阳表面每平方米面积就相当于一个85000马力的动力站。）而地球上仅接收到这些能量的22亿分之一。太阳每年送给地球的能量相当于100亿亿度电的能量。地球大气上界的太阳辐射光谱的99％以上在波长 0.15～4.0微米之间。大约50％的太阳辐射能量在可见光谱区（波长0.4～0.76微米），7％在紫外光谱区（波长<>微米），43％在红外光谱区（波长>0.76微米），最大能量在波长 0.475微米处。由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约3～120微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。太阳活动和日地距离的变化等会引起地球大气上界太阳辐射能量的变化。

太阳辐射通过大气，一部分到达地面，称为直接太阳辐射；另一部分为大气的分子、大气中的微尘、水汽等吸收、散射和反射。被散射的太阳辐射一部分返回宇宙空间，另一部分到达地面，到达地面的这部分称为散射太阳辐射。到达地面的散射太阳辐射和直接太阳辐射之和称为总辐射。太阳辐射通过大气后，其强度和光谱能量分布都发生变化。到达地面的太阳辐射能量比大气上界小得多，在太阳光谱上能量分布在紫外光谱区几乎绝迹，在可见光谱区减少至40％，而在红外光谱区增至60％。太阳辐射经过整层大气时，0.29μm以下的紫外线几乎全部被吸收，在可见光区大气吸收很少。在红外区有很强的吸收带。大气中吸收太阳辐射的物质主要有氧、臭氧、水汽和液态水，其次有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮和尘埃等。云层能强烈吸收和散射太阳辐射，同时还强烈吸收地面反射的太阳辐射。云的平均反射率为0.50～0.55。

太阳总辐射只占到达大气上界太阳辐射的45％。总辐射量随纬度升高而减小，随高度升高而增大。一天内中午前后最大，夜间为0；一年内夏大冬小。

　　在地球大气上界，北半球夏至时，日辐射总量最大，从极地到赤道分布比较均匀；冬至时，北半球日辐射总量最小，极圈内为零，南北差异最大。南半球情况相反。春分和秋分时，日辐射总量的分布与纬度的余弦成正比。南、北回归线之间的地区，一年内日辐射总量有两次最大，年变化小。纬度愈高，日辐射总量变化愈大。

　　到达地表的全球年辐射总量的分布基本上成带状，只有在低纬度地区受到破坏。在赤道地区,由于多云,年辐射总量并不最高。在南北半球的副热带高压带，特别是在大陆荒漠地区,年辐射总量较大,最大值在非洲东北部。

　　天文气候反映了全球气候的空间分布和时间变化的基本轮廓。太阳辐射随季节变化呈现有规律的变化,形成了四季。　　

　　太阳辐射对地球的影响：

（1）对地理环境的影响

①太阳辐射直接为地球提供了光热资源，地球上生物的生长发育均离不开太阳。

②太阳辐射能维持着地表温度，是促进地球上水体运动、大气运动和生物活动的主要动力。

③太阳辐射是地质作用中外力作用的主要能量来源，各种外力作用共同改变着地表形态

④太阳辐射从低纬向高纬递减的规律，形成了自然带分布上的规律之一：即纬度地带分异规律。

太阳活动对地面的影响

地球表面赖以生存和发展的场所。作为太阳系中的地球，在它的整个历史上始终受到太阳光和热的作用，它们与地球内部动力所引起的各种现象之间相互作用，驱动着地球表层的演化。当地球的大气圈河水圈形成以后，以太阳能为动力的太阳这台发动机驱动着大气和大洋环流，形成风、云、雨、雪。河流出现了，开始流入大洋，山脉受到剥蚀。这一切都在塑造和改变着地表的环境，影响着地球的生物圈，使地球的气候、生物以及地球化学循环趋于多样化。

当太阳的活动增强时，太阳巨大的能量突然释放，同时抛射出不同能量的粒子，使各种波长的电磁辐射迅速增强，并引起磁暴、极光，骚扰大气电离层，使近地空间状态发生扰动变化。当大耀斑爆发时，地球轨道附近粒子流的密度超过平时的10倍以上，对人造卫星、宇宙飞船及其中的仪器设备造成损伤，并严重威胁宇航员的健康和安全。增强的x射线会破坏电离层正常状态，导致信号衰减甚至中断。大量带电粒子到达地球前引起磁暴和电离层暴，严重影响无线电通信、地面与人造卫星或飞船间的空间通信、航空及航海通信。在高纬度地

磁暴会产生感应电流，严重干扰高压供电系统，以致造成重大事故。

了解大气层：

在地球引力作用下，大量气体聚集在地球周围，形成数千公里的大气层。气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。

　　大气层的成分主要有氮气，占78．1％；氧气占20．9％；氩气占0．93％；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气）和水蒸气。 大气层的厚度大约在1000千米以上，但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层，再上面就是星际空间了。

　　对流层在大气层的最低层，紧靠地球表面，其厚度大约为10至20千米。对流层的大气受地球影响较大，云、雾、雨等现象都发生在这一层内，这一层的气温随高度的增加而降低，动、植物的生存，人类的绝大部分活动，也在这一层内。对流层以上是平流层，大约距地球表面20至50千米。平流层的空气比较稳定，大气是平稳流动的。在平流层内水蒸气和尘埃很少，并且在30千米以下是同温层，其温度在－55℃左右。平流层以上是中间层，大约距地球表面50至85千米，这里的空气已经很稀薄，突出的特征是气温随高度增加而迅速降低，空气的垂直对流强烈。中间层以上是暖层，大约距地球表面100至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时，太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收，因此温度升高，故称暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。

　　除此之外，还有两个特殊的层，即臭氧层和电离层。臭氧层距地面20至30千米，实际介于对流层和平流层之间。这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成的，使氧分子变成了臭氧。电离层很厚，大约距地球表面80千米以上。电离层是高空中的气体，被太阳光的紫外线照射，电离层带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的。电离层对电磁波影响很大，我们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点，来实现电磁波的远距离通讯。

空气的组成。空气是多种气体的混合物。它的恒定组成部分为氧、氮和氩、氖、氦、氪、氙等稀有气体，可变组成部分为二氧化碳和水蒸气，它们在空气中的含量随地球上的位置和温度不同在很小限度的范围内会微有变动。至于空气中的不定组成部分，则随不同地区变化而有不同，例如，靠近冶金工厂的地方会含有二氧化硫，靠近氯碱工厂的地方会含有氯等等。此外空气中还有微量的氢、臭氧、氧化二氮、甲烷以及或多或少的尘埃。

实验证明，空气中恒定组成部分的含量百分比，在离地面100km高度以内几乎是不变的。以体积含量计,氧约占20.95%,氮约占78.09%,氩约占0.932%, ，氧在地球上分布极广，海洋和江河湖泊中到处都是氧的化合物水，氧在水中占88.8％。

什么是温室气体？

地球的大气中重要的温室气体包括下列数种：水蒸气（H2O）、臭氧（O3）、二氧化碳（CO2）、氧化亚氮（N2O）、甲烷（CH4）、氢氟氯碳化物类（CFCs，HFCs，HCFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）等。由于水蒸气及臭氧的时空分布变化较大，因此在进行减量措施规划时，一般都不将这两种气体 纳入考虑。至于在1997年于日本京都召开的联合国气候化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的〔京都议定书〕，明订针对六种温室气体进行削减，包括上述所提及之：二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）及六氟化硫（SF6）。其中以后三类气体造成温室效应的能力最强，但根据“科学家”和媒体的说法，对全球升温的贡献百分比来说，二氧化碳由于含量较多，所占的比例也最大，约为55%。

认识二氧化碳（CO2）：

二氧化碳CO2的密度为1.977g/L，空气的平均密度为1.29g/L，二氧化碳的密度是空气的1.53倍，理论上在空气中应该下沉到底部。二氧化碳微溶于水，无色无味。

二氧化碳的产生：

所有有机物和碳化物燃烧都会产生二氧化碳，据（未经证实的）统计：汽车和暖气只占54%二氧化碳排放量，其余46%来自于人们的日常消耗。事实上，人类日常的一切活动和消耗的食物都会制造的二氧化碳。下面就是西方媒体列出的日常生活中二氧化碳的排放量：

l 汽车一辆大排量汽车每年在城市中行程达到2万公里，它释放的二氧化碳为2吨。发动机每燃烧1升燃料向大气层释放的二氧化碳为2.5公斤。

l 人体每人每天通过呼吸大约释放1公斤的二氧化碳。

l 植物植物在白天吸收二氧化碳，夜晚释放。一棵中等大小的植物每年能吸收大约6公斤的二氧化碳。

l 电脑使用一年平均间接排放10.5公斤二氧化碳。（不知道是不是算的用电量？）

l 卤素灯泡间接二氧化碳排放量年均10.8公斤。

l 暖气使用煤油作为燃料的暖气一年向大气层排放的二氧化碳量为2.4吨。使用天然气的二氧化碳排放量为1.9吨，电暖气则只有600公斤。

l 洗衣机间接二氧化碳排放量年均7.75公斤。

l 冰箱间接二氧化碳排放量年均6.3公斤。

l 鸡蛋尽管鸡蛋是天然食品，但为了使它能摆上餐桌，需要经过饲养、包装和运输等过程。养鸡场也需要维护。

l 鸡肉生产鸡肉过程中排放的温室气体是生产牛肉过程的4倍。

l 奶制品奶制品的生产需要经过巴氏灭菌法消毒，这就需要在15秒内把牛奶加热到72摄氏度。如果选择高温灭菌，则需要加热到140摄氏度，耗时也更长。

l 进口水果用飞机运输1吨芒果或梨，飞行里程为1万公里，排放的二氧化碳量为3.2吨。

l 冷冻食品尽管生产粮食、蔬菜和水果的过程比生产肉类排放的二氧化碳少，但冷冻食品需要经过清洁、加热、包装和冷冻的过程，这都会造成二氧化碳的排放。

l 果汁果汁中富含维生素，但它却也是能量消耗的“深渊”，原因是从生产到摆上超市货架的过程中无不在消耗着能源。

l 如果我们把空调温度保持在24至26摄氏度之间，那么电费不仅可节省5%到10%，而且每个家庭每年释放的二氧化碳气体就可减少300公斤。使用低耗电量的灯泡可以使每个家庭的有害气体排放减少400公斤。

自然界中二氧化碳的循环：光合作用

动植物的呼吸、物质的燃烧、动植物的腐烂、钢铁的锈蚀都需要耗用大量的氧气，但是绿色植物在日光下也要进行光合作用，即吸入空气中的二氧化碳，同时放出氧气。实验证明植物放出氧气的总量比它呼吸时需要氧的量多20倍左右。这就是氧气量保持相对平衡的原因。

生物的光合作用对大气层的影响巨大。它造成了大气层由还原氛围向氧化氛围的转变。使得水光解产生的氢气能重新被氧化为水回到地球而不至于扩散到外层空间去，从而防止了地球上的水的流失。同时光合作用也加速了大气层氧气的积累，深刻地改变了地球上物种的代谢方式和形态。大气层含氧量在石炭纪的时候一度上升到了35%!。氧气含量的增加造成了依赖于渗透方式输氧的昆虫在形态上的巨型化。在石炭纪曾出现过翼展达一米的巨蜻蜓。

氧在地壳中的含量为 48.6％，居首位。二氧化碳是绿色植物光合作用不可缺少的原料，二氧化碳的弥散能力比氧强25倍，空气中含有约0.03%二氧化碳。

据说，整个世界的绿色植物每天可以产生约4亿吨的蛋白质、碳水化合物和脂肪，与此同时，还能向空气中释放出近5亿吨的氧，为人和动物提供了充足的食物和氧气。

温室气体导致气候变暖的假说：

普遍的说法是，因为地球红外线在向太空的辐射过程中被地球周围大气层中的某些气体或化合物吸收才最终导致全球温度普遍上升，都是只允许太阳光进，而阻止其反射，近而实现保温、升温作用，因此被称为温室气体。

在100多年前，空气中的二氧化碳浓度基本保持在一个不变的值上（这一点是错误的说法，见后）。随着工业化的发展，煤、石油、天然气等燃料的大量燃烧，产生了大量的二氧化碳。再加上人口骤增，森林的不断被砍伐，就使大气中的二氧化碳含量不断增加。我们人类的活动一方面大量消耗氧气产生二氧化碳，另一方面又削弱转化吸收二氧化碳的渠道，则自然界中氧气和二氧化碳的平衡受到破坏，从而产生温室效应。根据“科学家”的数据，从1860年到1970年，大气中二氧化碳的含量由0.028%增加到0.032%，且仍在继续增加（是否意味着氧气减少了0.004%？）。根据电脑模拟预测，今后数十年中，二氧化碳将增加一倍，地球平均气温由原来的2 ℃，将升高3～5 ℃，两极地区有可能升高10 ℃。 （是怎样推导出二氧化碳增加，导致气温正高的公式的呢？）气温升高将会使冰川融化，海平面升高。全世界的城市1/3在沿海，或离沿海60公里之内，有被海水吞没的危险。

另一种说法是，大气变暖是因为甲烷作祟。据有关报道，中国科学院的科研人员近日利用高精度冰芯气泡甲烷提取分析系统，对青藏高原达索普冰芯进行了研究测试、实验分析，获得了近两千年来高分辨率中低纬度大气甲烷纪录。通过对青藏高原达索普冰芯中甲烷记录的研究，科研人员发现,1850年以来大气中甲烷含量急剧上升，在过去的150年里上升了1.4倍。而在两次世界大战期间人类活动甲烷排放呈负增长。专家称，这一研究将 为全球大气的分布和变化特征提供定量评估的依据。

研究表明，随着温室气体的不断排放，地球大气的“温室效应”会越来越强。温室气体主要由水蒸气、二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟里昂等成分组成，其中甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍，且在大气中的浓度呈现出快速增长的趋势。注：1994年中国温室气体排放总量约为3650 ×106 t的CO2当量,其中CO2 , CH4和N2O分别占7311% , 1917%和712%。CO2排放主要来自能源活动, CH4排放主要来自农业活动和能源活动,N2O排放主要来自农业活动。

关于温室效应的假说

红外线是太阳光线中众多不可见光线中的一种， 太阳光谱上红外线的波长大于可见光线，波长为0.75～1000μm。红外线可分为三部分，即近红外线，波长为0.75～1.50μm之间；中红外线，波长为1.50～6.0μm之间；远红外线，波长为6.0～l000μm 之间。红外光谱区（波长>0.76微米），最大能量在波长 0.475微米处。由于太阳辐射波长较地面和大气辐射波长（约3～120微米）小得多，所以通常又称太阳辐射为短波辐射，称地面和大气辐射为长波辐射。

一切物体都在不停的辐射红外线。物体的温度越高，辐射的红外线就越多。红外线照射到物体上最明显的效果就是产生热。

海洋占地球总面积的70%，海面红外辐射是指海面辐射中红外光的电磁辐射能量。海面红外辐射指波长在0.75μm至300μm的一段光谱，它是整个电磁波谱的一部分，具有可见光和微波两者的某些特征。海面大气层对红外光的吸收是有选择性的，对其中的有些波段吸收很强，有些波段吸收很弱，甚至不吸收，这就是所谓“红外谱窗”。

到达地球大气顶层的太阳能量中，大约三分之一被直接反射回太空。其余三分之二被地球表面以及大气（所占份额很小）所吸收。

地球的温度比太阳要低得多，因此，地球是在电磁波谱波长长得多的谱区主要是红外谱区发射辐射。陆地和海洋所发射的大部分热辐射被大气圈（包括云，以及二氧化碳等痕量气体）所吸收，并重新将其发射回地球，这种热辐射使其下大气层和地面加热。这称作温室效应。但是仅从热辐射输送过程来理解温室效应还不够，还必须考虑大气温度垂直分布的作用。大气中的水汽和温室气体吸收了地表发射的长波热辐射，并同时以自身的温度向外空发射热辐射。在大气高层，由于温度比地表低得多，这些气体发射的热辐射量比较小。这些高层的温室气体吸收了大量或全部（看作黑体）由地表发射的长波辐射，但其向外发射的长波辐射却相对少得多。

因此这些水汽和温室气体的存在使大气损失于外空的热辐射大大减少。这些温室气体的作用犹如覆盖在地表上的一层棉被，棉被的外表比里表要冷，使地表热辐射不至于无阻挡地射向外空；从而使地表比没有这些温室气体时更为温暖。由上可见，地球上如果没有温度随高度减小的温度垂直分布，就不会有温室效应。温室效应之所以得名是由于上述辐射过程类似于玻璃温室的辐射过程。

针对以上温室效应的假说，我们的一些疑惑：

l 技术和原理方面的质疑：

（1） 这些温室气体存在于大气层中的哪一层？

（2） 根据能量守恒原理，这些温室气体吸收了这些来自地球的红外热辐射的能量，产生了什么样的结果？有什么改变？这些能量以什么状态保存？

（3） 如果温室气体真的吸收和反射了红长波外热辐射，那么他们的吸收率是多少？反射率是多少？

（4） 如果地球的热辐射全部被吸收，会有多少的热量？

（5） 根据热传递原理，热量从较高温度传递到较低温度。热辐射能把热能以光的速度穿过真空，从一个物体传给另一个物体。任何物体只要温度高于绝对零度，就能辐射电磁波，波长 为0．4～40微米范围内的电磁波（即可见光与红外线）能被物体吸收而变成热能，那么温室气体吸收了这些热辐射，就必须载传递到其他温度更低的大气层甚至外太空，那就是说，温室气体只能延缓热量的传递。那么地球经过日间的受热，和整个夜间的向外热辐射，还有多少热量积累下来？

l 报告和推导方面的质疑：

（2） 对于气候和温度变化的原因，是否跟踪研究过太阳或者太空环境，宇宙射线情况的改变？

（3） 样本的选取是依据近100年的气候数据，100年对于地球有生命以来的几十万年应该是非常狭小的取样范围，是否能反映地球大气候变化的真实状况？

（4） 该抽样数据的选择是否有规律和刻意？

（5） 温室气体对全球温度的影响是如何测定和量化的？是否经过验证？如何验证？

（6） 为什么能够肯定“二氧化碳的含量在100年前是不变的”？而实际上根据古海洋地理的研究证实在冰期时二氧化碳大气分压和含量下降了巨大幅度等，并伴随着晚第四纪短期与突然气候变化。

（7） 一般情况下，早晚的温差大概在5-7度左右，如果说白天半球净吸收热量，晚上净释放热量，那么通过太阳常数可以计算出每分钟辐射到地球的能量，综合考虑太阳辐射在大气层中的损失，地球陆地和海洋昼夜不停地长波辐射释放能量，以及“温室气体”数量对地球长波辐射的反射和吸收，我们能够计算出需要多少能量才能让地球的昼夜温差达到5-7摄氏度。由此我们可以大体估算出需要增加多少“温室气体”才能对地球的温度产生明显的影响。

太阳辐照度的变化对地球的影响科学研究：

利用１６５０～１７５０年逐年变化的太阳辐照度等外强迫资料，驱动中国科学院大气物理研究所ＬＡＳＧ发展的快速气候系统模式ＦＧＯＡＬＳ＿ｇｌ，模拟了小冰期（ＬＩＡ）气候。把模拟的ＬＩＡ表面温度变化与重建资料进行对比，结果表明ＦＧＯＡＬＳ＿ｇｌ对ＬＩＡ气候具有较强的模拟能力，说明太阳辐照度的自然变化是导致小冰期气候的重要成因。模拟结果显示，ＬＩＡ时期纬向平均温度变化表现为整个对流层降温，低纬度地区的降温中心位于对流层中层，北半球降温幅度大于南半球，高纬地区的降温幅度大于低纬地区。分析发现，中高纬地区的局地温度变化主要与环流异常相对应的冷暖平流有关；低纬地区的降温主要与赤道东风加强有关，东风增强通过增大蒸发和引起次表层冷海水上翻而令表层温度降低。ＬＩＡ时期的降水变化主要位于中低纬地区，表现为日界线东（西）侧降水的负（正）异常。与降水异常相对应，Ｗａｌｋｅｒ环流加强，东太平洋对流活动减弱，它与低纬地区对流层中层冷异常相联系。与大气层顶净短波辐射异常的季节变化相对应，南、北半球夏季平均表面温度异常较之冬季低０２８℃左右。

太阳黑子活动与地球温度变化的关系

利用Schove推算出的2500多年太阳黑子极值出现的年份得到了2500多年来的太阳黑子周期长度，将其与北半球部分地区温度对比，发现太阳黑子周期长时北半球温度低，太阳黑子周期短时北半球温度高；快周期持续时间越长暖期持续时间也越长，反之亦然。最后，利用太阳黑子周期长度和万年尺度的温度变化趋势拟合了2500多年来的温度变化，它与我国温度和极区温度有一定的可比性。

摘自《2500多年来的太阳活动与温度变化》--《第四纪研究》1997年01期

太阳温度的变化，直接影响地球温度

一、是太阳温度的变化，直接影响地球温度的提高，促成地球磁循环初级水系循环综合体制循环水分的外排量大于回收量，加大地球温度的提高，组合大气浓度升高，密度加大。

二、是太阳温度的变化，促使太阳系内围的磁循环初级水系循环综合体制循环重点区域外移，减少对地球水分的减少，地球外排水分大于太阳系内围磁循环初级水系循环综合体制循环重点区域对地球水分的供应，促成地球磁循环初级水系循环综合体制循环水分的外排量大于回收量，加大地球温度的提高，组合大气浓度升高，密度加大。

宇宙射线对对大气和气候的影响的实验

2006年，位于丹麦哥本哈根的丹麦国家太空中心的科学家们进行了一系列的实验证实了来自宇宙中遥远星体的射线每天都在影响着地球的大气层，这些射线对大气层中云的形成有一定的促进作用。科学家们介绍称，银河系中的部分恒星爆炸时会产生强烈的由原子组成的射线，这些射线蕴含着强大的能量，它可以穿透地球的大气层，并在这一过程中分解为离子并同时释放出大量的自由电子。

这项实验的名子叫做“SKY”，丹麦语的意思就是云，实验在一个巨大的封闭房间内进行。科学家们首先在这个房间内充了大量的与地球大气层成份相同的气体，然后用模拟的太阳射线对这些气体进行照射。在实验的过程中，科学家们详细记录了房间内气体的变化情况。实验数据显示模拟射线在穿过这些气体时被分解为离子和大量的自由电子，使得气体中的云层结构更加稳固，气体中的水分子也都被凝聚在了一起，气体中逐渐出现了许多细微的小水滴。

这个研究小组的负责人，丹麦国家太空中心前主任，太阳气候研究专家恩里克·斯文斯马克称，“我们在进行实验时都为这些由射线分解出的离子和自由电子的凝云速度震惊了，它们对气体的作用非常明显。这是地球气象科学中的又一个新的突破。”

斯文斯马克和他的同事在十几年前就曾经提出过宇宙射线可以影响地球气候变化的理论，此次的实验结果又为这一理论提供了新的证据。此前，科学家们只是发现在宇宙射线强烈的时候地球的气候变化也较快，但是并没有分析清楚这二者之间的具体联系。

此次的研究结果对于研究地球此前曾经发生过的重大的气候变化以及预测将来的气候变化趋势也具有非常重要的意义。这是人类历史上第一次用实验的方法证实了宇宙射线对地球大气层的影响，也为人们的宇宙探索事业提供了一个新的方法和思路，具有重大的意义。

《第四纪研究》期刊摘要

深海温度变化对太阳活动的响应

曲维政 邓声贵 黄菲 张鑫 张微

【摘要】：通过太平洋、大西洋深海温度场谱分析发现 ,地球海洋温度变化广泛盛行着 2 2年尺度的年代际周期性变化 ,这种 2 2年变化周期在深层海洋中更为清楚。分析认为 ,这是地球海洋温度场对太阳磁场周期性变化的响应。世界海洋不同海域深海温度对于太阳磁场磁性 2 2年周期响应的相位存在显著不同 ,南北大西洋海温变化相位相差 115度 ,即变化趋势接近相反 ;南北太平洋海温变化相位相差 19度 ,南太平洋变化超前。另外 ,太阳活动所激发的海温变化的振荡幅度在不同海域也有显著差异 ,北大西洋海温 2 2年周期振幅为 0 .0 7℃ ,而南大西洋则高达0 18℃ ,是北大西洋的 2 .5倍之多 !

太阳活动对于海洋大气系统的影响是多方面的,也是多频的。最主要的是短波紫外辐射和长波太阳射电异常、高能粒子流的冲击、比太阳普遍磁场高出千百倍的黑子磁场以及这种磁场磁性的2 2年周期性变化[4] 。

末次冰消期以来东黄海暖流系统的演化

以黑潮为主干的东黄海暖流系统，所携带的高温高盐水对我国近海的海洋环境和大气环流格局产生了重大影响。为系统重建由黑潮暖流、对马暖流和黄海暖流组成的东黄海暖流系统在末次冰消期以来的演化过程，建立末次冰消期以来东黄海暖流系统的演化模式，对取自黑潮主流轴附近的DGKS9603孔、现代对马暖流边缘的CSH1孔和与黄海暖流相伴生的冷水体下面的泥质沉积区YSDP102孔的古海洋记录进行综合分析研究。结果表明，现代东黄海暖流系统是伴随着末次冰消期以来黑潮的演化和海平面的脉冲式上升而形成与演化的，地理边界条件是非常重要的控制因素。16kaB．P．黑潮对冲绳海槽的影响开始加强，之后随着海平面的上升，对马暖流开始发育，到8．5kaB．P．左右，现代对马暖流正式形成，期间黑潮暖流经历了Heinrich 1和Younger Dryas事件的两次减弱过程。7—6kaB．P．是黑潮暖流和对马暖流末次冰消期以来最强盛的时期；约6．4kaB．P．左右黄海暖流开始出现，至此东黄海暖流系统的基本格局已完全形成；在5．3—2．8kaB．P．期间，冲绳海槽发生了以“Pulleniatina低值事件”为标志的黑潮变弱过程，导致对马暖流主流轴在3kaB．P．左右发生了一次向太平洋方向的偏转事件，低温、高营养物质含量的陆架冷水团对冲绳海槽北部影响加强，期间在黄海暖流附近冷水体下面堆积了巨厚的泥质沉积体系。此后，由黑潮暖流、对马暖流和黄海暖流组成的东黄海暖流系统显著加强，直至达到现代的态势。

上新世中期我国气候相对于现在偏暖

使用中国科学院大气物理研究所的全球大气环流模式，曾就上新世中期（距今约３百万年前）气候进行过数值模拟试验，在已有针对全球气候进行分析的工作基础上，本文集中研究了该地质时期我国气候的变化特征。数值试验结果表明，除了青藏高原地区由于地形海拔高度变化而引起的局地冷却现象以外，上新世中期我国约１００°Ｅ以东地区地表气温上升４～８℃，升温中心位于江淮流域下游地区；该经度线以西地区地表气温升幅相对要弱一些，在１～４℃之间。上新世中期年均降水在我国东部地区显著减少，平均减幅在０５ｍｍ／天以上，特别是在长江中游地区；新疆北部、青海和西藏大部年均降水略有增加，而新疆中部和南部年均降水略有减少。在对流层低层，上新世中期东亚冬季风系统减弱，夏季风系统总体上略有减弱；在对流层中层，冬季东亚大槽显著减弱，夏季中高纬度地区５００ｈＰａ位势高度升高。在以上结果中，上新世中期我国气候相对于现在偏暖、东亚冬季风强度减弱得到了代用资料的支持。

地壳运动一直持续的变化着，并切缓慢的改变着我们的气候，随着日月更替，沧海桑田，地理地势的变化时时刻刻的进行着。过去的高山可能会变成海洋，过去的平原可能变成山脉，而在这些变化中，大气的循环在变，气候也在相应改变。查看1421中国古老的世界地图《混一疆里历代国都之图》能够发现那些曾经的湖泊海洋已经不在，而新的地方又形成了江河湖海。如果真的有一天童话的王国丹麦真的被淹没在海底，我首先想到的也会是“这是地壳运动的结果吗？”

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