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地球气候变化:影响因素及趋势
人类一直来都非常关心地球上的气候变化.尤其是近二十年来,关于二氧化碳的排放引发地球温室效应而变暖的言论成为气候变化问题的注意中心,是多数人关注的重点.
但是,把地球气候的变化仅仅归咎于碳排放,不免有失于片面.甚至碳排放也许不是影响气候的主要因素,如果我们考虑未来几百年的气候变化趋势的话.
实际上,很多因素影响地球气候的变化及其变化趋势,包括人类自身的活动.对于这些影响因素,不同的视角会有不同的看法,会得到不同的结果.就我们来讲,希望能够从一种全面的,能看到本质性问题的角度来研究地球气候的变化,由此能分出一些独立的影响因素,从而也能推测其发展趋势.本文就准备在这方面提出一种新的思路.当然,要对这样的想法作出深入的定量分析及预测,还需要大量的观测数据,这不是一个小问题.
就地球气候而言,其相关的影响范围为地球的大气圈,水圈,岩石圈和生物圈,其中岩石圈中与气候相关的仅仅是地面浅表的部分. 我们把前三圈及岩石圈的相关部分通称为地球的表面层.
影响地球气候变化的最本质的原因是表面层内的能量变化.表面层的能量维持着它本身的温度,致使大气圈和水圈之间的水气交换,驱动大气气流和海洋洋流的流动.这个能量的大小直接影响到上述各种运动变化的状态和强度.
我们把地球表面层作为一个系统,探讨其中的能量进出情形.以一年为周期,地球表面层内的能量变化可以用下列关系式表出:
Eres =Esun + Ein+ Ebio+Eatm -Eout -Etrs
其中