科學家揭秘氣候變化原因

中國日報網環球在線消息：什麼原因引起了氣候變化？在說明這個問題之前，必須先介紹什麼是氣候系統，以及氣候系統的各部分之間是怎樣相互作用並影響氣候變化的。

 

氣候系統的構成及其對氣候變化的作用

全球氣候系統指的是一個由大氣圈、水圈、冰雪圈、巖石圈（陸面）和生物圈組成的高度複雜的系統，這些部分之間發生著明顯的相互作用。在這個系統自身動力學和外部強迫作用下（如火山爆發、太陽變化、人類活動引起的大氣成分的變化和土地利用的變化），氣候系統不斷地隨時間演變（漸變與突變），而且具有不同時空尺度的氣候變化與變率（月、季節、年際、年代際、百年尺度等氣候變率與振蕩）。

 

氣候系統是地球系統的主要部分之一。地球系統還包括人類與生命系統，社會—經濟方面等。它是一個完整的、相互關聯的具有複雜的代謝和自身調節機制的系統。它的生物過程與物理和化學過程強烈的相互作用，以此構成複雜的地球生命支持系統。

氣候系統變化的原因

引起氣候系統變化的原因有多種，概括起來可分成自然的氣候波動與人類活動的影響兩大類。前者包括太陽輻射的變化，火山爆發等；後者包括人類燃燒化石燃料以及毀林引起的大氣中溫室氣體濃度的增加，硫化物氣溶膠濃度的變化，陸面覆蓋和土地利用的變化等。

自然因素與氣候變率

氣候系統所有的能量基本上來自太陽，所以太陽能量輸出的變化被認為是導致氣候變化的一種輻射強迫，也就是說太陽輻射的變化是引起氣候系統變化的外因。引起太陽輻射變化的另一原因是地球軌道的變化。地球繞太陽軌道有三種規律性的變化，一是橢圓形地球軌道的偏心率（長軸與短軸之比）以10萬年的周期變化；二是地球自轉軸相對於地球軌道的傾角在21.6°—24.5°間變化，其周期為41000年；三是地球最接近太陽的近日點時間的年變化，即近日點時間在一年的不同月份轉變，其周期約為23000年。

另一個影響氣候變化的自然因素是火山爆發。火山爆發之後，向高空噴放出大量硫化物氣溶膠和塵埃，可以到達平流層高度。它們可以顯著的反射太陽輻射，從而使其下層的大氣冷卻。

人類活動加劇了氣候系統變化的進程

人類活動引起的全球氣候變化，主要包括人類燃燒化石燃料，硫化物氣溶膠濃度的變化，陸面覆蓋和土地利用的變化（如毀林引起的大氣中溫室氣體濃度的增加）等。

人類活動排放的溫室氣體主要有6種，即二氧化碳（CO₂），甲烷（CH₄），氧化亞氮（N₂O），氫氟碳化物（HFCS），全氟化碳（PFCS）和六氟化硫（SF₆）其中對氣候變化影響最大的是二氧化碳。它產生的增溫效應佔所有溫室氣體總增溫效應的63%。且在大氣中的存留期很長，最長可達到200年，並充分混合，因而最受關注。

溫室氣體的增加主要是通過溫室效應來影響全球氣候或使氣候變暖的。地球表面的平均溫度完全決定於輻射平衡，溫室氣體則可以吸收地表輻射的一部分熱輻射，從而引起地球大氣的增溫，也就是說，這些溫室氣體的作用猶如覆蓋在地表上的一層棉被，棉被的外表比裡表要冷，使地表輻射不至於無阻擋地射向太空；從而使地表比沒有這些溫室氣體時更為溫暖。

自1750年以來，由於人類活動的影響，全球大氣二氧化碳、甲烷和氧化亞氮等溫室氣體濃度顯著增加，2005年全球大氣CO₂濃度為379ppm,目前已經遠遠超出了根據冰芯記錄得到的工業化前六十五萬年以來的自然變化濃度範圍，是65萬年以來最高的。根據多種研究結果證實了過去50年觀測到的大部分全球平均溫度的升高非常可能是由於人為溫室氣體濃度的增加引起的。

（來源：中國氣象局網站）