地球气候变暖是一个错误理论导致的错误结论

2001年IPCC第三次报告讲“自1860年使用仪器进行气候观测以来，全球地表气温增加了0.6±0.2℃”，这一点不断被强化。但是紧跟其后还有一个重要数据，却被非常离奇地忽视了，那就是“平均日平均最低气温的增温速率是最高气温的两倍，全天温度范围减小0.8℃”。这实际上意味着变暖主要是夜间增温所致，而这一现象是基于CO₂的大气温室效应之物理学机理所无法解释的。因为基于这一机理，昼夜变化应该不大，如果有差别，也只可能是白天高于夜晚，不可能出现相反的情况。

与之对应、且非常吻合的是，在从冬天到夏天的气候变暖过程中，也存在“夜间增温幅度大于白天”的现象，气象统计资料丰富而翔实。可以肯定的是，它与CO₂没有关联。不仅如此，从北到南如从哈尔滨、北京到武汉、再到广州，这一现象越来越突出。这说明什么呢？是一种什么样的物理机制在起作用？

武汉是中国最著名的火炉，为什么武汉的夏季常常比同纬度其他城市热很多？是CO₂造成的吗？显然不是。事实上，其根本原因就在于水。因为夏季的武汉大气湿度非常高(大气的水蒸气含量高)，昼夜温差非常小的缘故，俗称闷热。而冬季的武汉也很寒冷，同样也是水的作用，衣物中含水量相对较高，俗称阴冷阴冷的。

但水是如何作用于大气的呢？众所周知，水吸热蒸发气化是一种制冷效应，这如同酒精棉球涂在病人的皮肤表面产生的“冷效应”一样。地球表面积的70%是海洋，大气中的水蒸气主要来自于海洋蒸发。因此，一个非常浅显的道理和事实就是，地表大气温度主要取决于海洋的水蒸发。说到这里，不得不提及IPCC报告不能让人信服的另一点：“自从二十世纪50年代以来，全天最高和最低气温测量已覆盖50%以上的全球陆地面积”。它给人以测温覆盖面已经很大的错觉，但其实只占地球表面积的15%，而且绝大多数是在人口密集、能源消耗集中的地区，那里热岛效应影响很大(注：能源消耗50%以上的能量变成了水蒸汽的潜热，从而加剧了热岛效应)。从科学的角度，IPCC用这样的数据指称全球变暖了是不严谨的，非常值得怀疑。

反过来，水蒸气在高空凝结要释放出蒸发所吸收的热量(热力学上称之为潜热，之所以称为潜热，是因为蒸发和凝结过程中，有热量的交换，温度却保持不变，因而也称“同温相变”)。在一般工程中的水蒸气凝结过程中，总有外部冷源作为“热阱”吸收这部分潜热。比如火电厂的凝汽器，要用循环水进行冷却等。在大气环境中，水蒸气在高空是自发凝结的，凝结的水滴(也称云滴，大量的云滴构成“云”)游历于大气之中，是没有外部冷源的，潜热是如何释放出去的呢？这是问题的关键之所在。

关于水蒸气凝结，大气物理学的经典描述来自英国著名的大气物理学权威BJ.梅森。他所建立的水蒸汽凝结方程认为“几乎全部凝结潜热从云滴表面通过周围空气传导而耗散”。对于这一描述，基于热力学第一定律是难以发现其错误的。但遗憾的是到目前为止，大气物理学的研究主要还是在热力学第一定律基础上进行的，第二定律分析微乎其微，这是其理论存在的根本不足，而全球变暖论的理论依据就是大气物理学。

根据第二定律，热只能从高温物体向低温物体传递。如果水蒸气凝结的潜热要从云滴表面通过周围空气传热而耗散，就必须要求云滴表面的温度高于周围大气；但如果云滴表面温度高于周围大气，所能发生的过程就只能是云滴上的水分子向周围大气扩散，不可能出现水蒸气的凝结。我们知道，水蒸汽凝结是同温相变过程，因此不可能出现这样一种情况：大气中的水蒸汽凝结加热大气中的云滴，使其表面温度升高并超过大气自身温度的程度。但是要满足BJ.梅森的水蒸气凝结模型的传热要求，这又是必须的。因此，只能讲梅森模型是违反热力学第二定律的，因而是错误的。事实上，梅森模型并没有实测数据的支持。

本人虽然不是气象专业的，但长期从事热力学基础研究，大气中水蒸气凝结是基础热力学过程。出于对气候变暖论的怀疑，大气中水蒸气的自发凝结过程，不断刺激我思考其凝结过程是如何发生的。2005年的一天，脑子里突然闪现“水蒸气在高空凝结以辐射方式释放其潜热”的想法，随后查阅了很多文献资料，初步证实这一观点。这是一种人类尚未认知的物理现象，新的大气温室效应机制。

既然是辐射，大气中必然有其存在。我曾在大气物理学及大气辐射学中查询，始终一无所获。有一天与我校电磁场专业教授沟通，他谈到无线电噪声问题，从而提醒我到无线电专业的文献中去查询，结果有重要发现。我们知道，大气中存在大量的无线电噪音，它们是一种辐射能。但有关它们的来源却没有什么很强的说服力，由于学科界限的限制，也未得到广泛关注。根据英国电气工程师学会1950’s所做的探测数据等，大气中9MHz以下低频和极低频微波背景噪声，其强度有非常明显的水蒸气凝结特性，如夜间高于白天、海洋高于陆地、夏季高于冬季，并且下午高于上午，大风时高于无风时等，可以视为大气中水蒸气凝结辐射释放潜热的证据。由于大气对于微波有很强的吸收性，越是高频的微波，吸收越强烈，因此大气中能远距离传播的是低频和极低频的微波，高频微波很快被大气吸收(注：微波通讯要设置很多的基站就是由于这个原因)。因此，尽管大气中水蒸气凝结量很大及降水量也很大，但大气中高频微波能量的比重却不大，符合大气辐射的探测结果。

另外，根据大气辐射特性，水蒸气吸收地表长波辐射的能力大于CO₂，大气中水蒸气的浓度又远远大于CO_2。如果按平均1%的水蒸气浓度计算，CO₂的温室效应只有水蒸气的4%。而全球年度平均降水量达5.77×10¹⁴m³，潜热量约1.44×10²¹kJ，折合向地表的辐射强度约40W/m²，远大于IPCC报告估算的CO₂等温室气体2.43W/m²的辐射强迫增加值(注：这一数据是值得怀疑的)。在基于上述数据，我们不难得出这样的结论：(1).大气中CO₂是微量气体，即便其浓度倍增也不可能对气候产生实质性的影响；(2).决定气候变化的主导因素是太阳辐射作用下水的蒸发与凝结。事实上，通过卫星云图我们可以清晰地看到，天气(气候)变化过程其实是水汽变化过程，可以说没有水汽运动和变化，就没有气候的变化，以飓风为例，它的中心其实是大量的凝结态的水。

根据中国科学院副院长丁仲礼院士在《2009年科学发展报告》(中国科学出版社)中的文章，太阳活动是呈周期性变化的，并指出气候变化与太阳活动的关联。丁一汇院士等在《沙漠与绿洲气象》2007年第1期上发表的“中国气候变化的检测和预估”给出了中国近百年(1905年-2001年)平均地表气温变化图，非常清晰地显示中国气候变化的周期性。值得注意的是，这二篇文章非常地吻合。而中国著名的气象学家竺可桢先生1973年关于中国5000年气候变化的学术专著，非常清楚地告诉世人，中国气候变化的历史不支持全球变暖论。

事实上，大气温度在1998年达到峰值之后，尤其是近年来，气候并未像IPCC预言的那样单向性变暖，低温现象非常普遍，而其间人为CO₂排放量还在持续增加。从科学的角度，我们实在看不出CO₂的影响。近年来全球气候变化的实际，一些气象学家预测说地球小冰期到来，与二位丁院士论文所述的周期性相当的吻合，再加上IPCC某些人的行为不端，人们对IPCC的不信任已开始加剧。

至此，我们不难得出结论，全球气候变暖是一个错误理论导致的错误结论。