气候科学:它比你想象的要古老得多

2016年11月21日|下午12:17
凯瑟琳很
前的贡献者

关于气候科学最大的迷思之一,这个迷思已经有意识地培养几十年来,我们所知道的还不够多。

人们认为,该领域仍处于起步阶段,在达成共识之前还需要做更多的工作。毕竟,科学家不是总是在改变他们的想法吗?就在几十年前,它们还是预测冰河时代,而不是全球188金宝搏手机版变暖!

即使是我们这些在船上的人科学共识气候正在变化,人类对此负有责任,我们可能很难选择气候科学真正开始的年份。当然是在1990年之前,那时IPCC第一次评估报告发表?也许在1988年,吉姆·汉森作证国会?或者在1981年,当他出版他的第一篇论文微量气体的温室效应?

照片:约瑟夫·傅立叶(1768- 1830)。图片来源:https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/49/Joseph_Fourier_(circa_1820).jpg/200px-Joseph_Fourier_(circa_1820).jpg

照片:约瑟夫·傅立叶(1768- 1830)。

不错的猜测——但都错了。气候科学领域可以追溯到近200年前。没错:科学家们研究我们的星球已经有长。

150多年来,我们都知道开采煤炭和燃烧化石燃料会产生吸热气体。120多年来,我们已经能够准确地计算出如果我们人为地增加大气中的二氧化碳含量,地球会变暖多少。而且已经超过了50年因为总统的科学技术顾问委员会正式警告美国总统林登·约翰逊,大气中二氧化碳的积累“几乎肯定会导致重大变化”,并且“从人类的角度来看可能是有害的”。

图片:尤妮斯·牛顿·富特(1819 - 1888),在第二集《全球怪异》中出现,“我们到底知道气候变化有多久了?”凯瑟琳·海霍。

这一切都始于19世纪20年代,当时一位名叫约瑟夫·傅立叶的法国数学家意识到,为了使地球与每天从太阳接收的能量保持平衡,地球的温度应该比实际温度低得多:大约33摄氏度,或近60华氏度。事实上,它应该是一个冰球。但事实并非如此。

尤尼斯·富特(Eunice Foote)是一名业余科学家,对许多话题都很感兴趣,从争取妇女权利到为靴子鞋底申请专利。1856年,她写了一篇在美国科学促进会的年会上,报告了她对二氧化碳吸热特性的测量结果。她甚至推测,如果“在[地球]历史的某个时期,空气中混合了更大比例的CO。2与现在相比,它自身的作用必然导致温度升高”——换句话说,如果大气中有更多的二氧化碳,那么它就会吸收更多的热量,地球就会变暖。

约翰·廷德尔(1820 - 1893)

不过,这一切都与地球的自然大气有关。我们知道人类可以影响气候有多久了?在英国,皇家研究所的科学家兼教授约翰·廷德尔(John Tyndall)几乎在同一时间也提出了类似的问题。

通过他严格的科学训练和最先进的实验室,约翰为我们对分子如何吸收和发射辐射的现代理解奠定了基础。他还将人类活动和吸热气体联系起来。

斯凡特·阿伦尼乌斯(1859 - 1927)

通过开采和燃烧煤炭、石油和天然气,我们向大气中排放了额外的碳。而更厚的毯子会吸收更多的热量,使地球变暖。暖和了多少?19世纪90年代,一位名叫斯万特·阿伦尼乌斯的瑞典化学家决定手工计算出第一个气候模型。他花了两年时间才算出,如果人类将大气中的碳含量增加一倍或两倍,地球会变暖多少。他的数字与目前在强大的超级计算机上运行的最新全球气候模型得出的结果惊人地接近。

但是等一下。我们知道,过去没有人类的时候,气候发生过变化。我们怎么知道地球不是在最后一个冰河时代之后还在变暖呢?

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米卢廷·米兰科维奇(1879 - 1958)

在第一次世界大战期间,一位名叫米卢廷·米兰科维奇的塞尔维亚混凝土专家被告知,只要他专注于与战争毫无关系的研究,他就可以继续他的学业。所以他想,为什么我不弄清楚过去为什么会有冰河时代呢?

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图片:数千年来,地轴倾斜的变化和围绕太阳的轨道形状的变化是冰川极大期或冰河时代以及两者之间的温暖期的触发因素

于是他照做了。他发现冰河时代,以及像我们现在所处的温暖的间冰期,都是由地球绕太阳轨道形状的变化和地球自转轴的倾斜引起的。随着时间的推移,这些循环导致巨大的大陆冰盖扩张和退缩。

这能解释现在发生的事吗?不,因为最后一次冰河期后的变暖在四到八千年前达到顶峰。今天,根据自然循环,我们应该逐渐缓慢地冷却,为下一个冰河时期做准备。但是,由于我们自工业革命以来燃烧了所有的煤、石油和天然气,这不再是我们地质日历上的下一个事件。相反,我们正在进入未知的领域——未知的,也就是说,从恐龙时代开始,那时没有任何冰盖,那时海平面比今天高300多英尺,那时这个星球上三分之一的人居住的土地已经被水淹没了。

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与全球年平均地表温度(1961-1990)的历史偏差,表明末次冰期极大期后的变暖在8000至4000年前达到顶峰

是的,以前更暖和,现在更冷。但是,人类文明的建立并不是为了应对我们对这个星球——我们唯一拥有的星球——所做的改变。这就是我们关心气候变化的原因。

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