現在人們都知道的一個事實是:地球正在變暖,這也就是科學家所說的「溫室效應」。可是你是否知道,地球還在承受著另一個令人憂心的負擔:它正變得越來越暗。科學家發現,比起上個世紀來,現在的地球已經暗淡了許多,可誰是地球變暗的罪魁禍首呢?
到達地球表面的陽光正在減少
美國國家航空航天局(NASA)公開的一張照片顯示出飛機的凝結尾流(飛機在晴冷而潮濕的空氣中飛行時在尾部所形成的一條類似雲帶物)和自然雲。科學家指出,飛機的凝結尾流現象也許就是與地球變暗有關。
自上世紀50年代起,到達地球表面的陽光數量越來越少,結果導致地球一天天變暗。地球不同的地區,陽光的減少量也不同,但全球總的來說,在過去的40多年裡,陽光量減少了10%。陽光減少會讓地球的溫度下降,但這與溫室效應是兩個不同的概念,地球變暗引發的「冷卻效應」可能會讓科學家產生誤解,低估溫室氣體對地球變暖的影響。
科學家現在認為,之所以出現地球變得越來越暗這種現象,也許是因為大氣層中的浮質和其它微粒增加所致,雲中的小水滴在微粒周圍凝結在一起,導致雲中含有更多的小水滴。反過來,這些小水滴會更有反射作用,把更多的陽光反射回太空中。
雲對熱量具有雙重攔截作用,一方面攔截了來自太陽的熱量,使其無法到達地球,另一方面也攔截了從地球輻射出的熱量。在白天,對陽光的攔截會對地球產生「冷卻效應」,讓地球不至於過熱;而在夜晚,對來自地球的熱量的反射、吸收以及再度釋出熱量,地球的溫度就不會過低,讓我們在夜晚也不會感覺太冷。所以,雲層減少到達地球的陽光這是可能的,它以24小時為一個週期,為地球形成一種網狀保暖系統,但這不是一成不變的,雲層的高度和反射率也影響溫度。
「地球變暗」與環境污染有關
其實,「地球變暗」這一概念並不新鮮,地球物理學家阿特蘇姆．奧姆拉早在1989年就提出過這個問題,但地球物理學家斯坦希爾和穆雷希特又於1992年在一份科學報告中明確提出了「地球變暗」理論。
上世紀80年代,以色列和荷蘭分別對「地球變暗」現象進行了研究,結果顯示,隨著新興工業國家的崛起,化石燃料例如煤炭、石油、天然氣的消費迅猛增長,燃燒時生成的各種氣體以及工業污染,向大氣中排放了大量粉塵和固體微粒,此外隨著全球變暖,氣溫的上升增加了雲量,光線被大氣中的微粒和雲層散射,而另外一些煙塵和化學物,例如硫酸鹽的微粒會反射太陽光,從而減少了到達地球的太陽輻射。隨著雲層和微粒的增多,太陽輻射到達地面的量越來越少,地球逐漸變暗。
「地球變暗」各地區程度不一
令科學家們頭痛的是,對全球變暗進行精確的測量難度極大,因為一方面很難準確地校準測量手段,另一方面存在空間覆蓋問題。不過,他們認為,這種現象卻是真實存在的。
值得注意的是,這種效應是因為地球大氣中的變化,而大氣層上面的太陽輻射值並沒有變化。
地球變暗的程度各個地區是不一樣的。在以色列工作的英國科學家斯坦希爾翻查以色列過往的陽光記錄,發現半世紀以來該地區接收的陽光量下降22%,且全球都普遍出現該現象,美國下跌10%,英國部分地區下跌約16%,在前蘇聯地區更達30%。從上世紀50年代至90年代,每10年全球受到陽光照射量平均減少 1%至2%。
但全球的平均值如下：
1958年至1985年變暗5.3%(1992年斯坦希爾和穆雷希特報告)。
1964年至1993年變暗2%(1998年吉爾根報告)。
2000年以前的10年裡變暗2.7%(2001年斯坦希爾和科恩報告)。
1961 年至1990年變暗4%(2002年列帕特報告)。變暗程度最大的是北半球的中緯度地區。上世紀90年代在馬爾地夫進行的實驗(比較北方和南方的島嶼上空的大氣)顯示,那一時期肉眼可見的大氣中的污染物質(從印度吹來)導致污染雲層下的地區到達地球表面的陽光減少10%,比預想的因大氣中的微粒引起的亮度變暗程度要大得多。以前的研究曾認為微粒物質引起的變暗程度是0.5%至1%,可是如今卻與預測的出現了如此大的差異,這可以解釋為由於雲層中含有微粒的構成充當了水滴形成的中心,雲層在將陽光反射回太空方面非常有效。
歐洲「增光」效果明顯
全球變暗可能導致了氣候樣式發生了程度很大的變化,根據氣象模式推測,這種到達地球表面的陽光量的減少可能是導致上世紀70年代和80年代非洲撒哈拉地區沒有季風從而導致飢荒的原因。這是由於北半球的污染使大西洋的氣溫下降,無法形成季風。不過這一理論並沒有得到普遍的接受,而且也難以證明。
解決地球變暗的最有效的方法顯然是減少大氣污染。這樣的試驗歐洲已經進行了好幾年,而且有證據表明,歐洲地區地球變暗的速度明顯減輕了。上世紀90年代以前,歐洲開始用化學方法淨化發電廠排出的廢氣、用催化式排氣淨化器淨化汽車尾氣，
從而改善了空氣質量,但這有可能加快了溫室效應的速度。
進入2000年後,歐洲的平均氣溫由於減少污染而升高,而氣溫的升高導致葡萄牙發生了森林大火、法國近1.5萬例與高溫有關的死亡以及2003年夏季阿爾卑斯山冰河加速了融化等現象。
背景知識
解決全球變暗與解決全球變暖是否矛盾?
眾多的科學家在強調全球變暖可能造成的惡果,與此同時,一些科學家卻呼籲各國政府注意地球變暗的問題。地球變暗與地球變暖是一種怎樣的關係?
現在有一些科學家擔心，全球變暗這一事實會掩飾全球變暖這一結果,而解決全球變暗的問題可能會對氣溫和海平面造成大的以及以前無法預料的影響。全球變暖可能會使全球氣溫進一步升高,預計到2030年氣溫會上升2攝氏度,到2100年會上升10攝氏度,這是公認的本世紀氣溫將升高5攝氏度的兩倍。如果情況真是這樣,這樣的氣溫大幅度上升會讓格陵蘭島的冰蓋融化,熱帶雨林將會大幅度減少,而海平面也會有很大的升高。
我們要對這種溫度如此大幅度的升高做進一步的思考,溫度大幅度升高會導致目前隱藏在海底的巨大的甲烷快速地、不可避免地釋放出來,而釋放出的甲烷氣體是導致溫室效應的最有威力的氣體。
有理論認為,類似的現象導致了大約2.52億年前二疊紀至三疊紀物種滅絕事件,以及5500萬年左右與古新世至始新世熱極限有關的物種滅絕。據估計,「熱極限」現象後,地球恢復「正常狀態」用了10萬年。
從這個角度說,地球變暗可以減緩地球變暖的速度,但科學家也擔心,全球變暗會改變世界降雨的模式,這種全球氣候改變是造成上世紀70年代至80年代撒哈拉沙漠以南地區出現大乾旱,奪去數萬人生命的元凶。所以,各國科學家在注意溫室效應的同時,也應該加大對地球變暗的研究。
