揭秘温室气体和全球变暖

揭秘温室气体和全球变暖

年12月的哥本哈根全球气候大会被公认为是二战结束后最重要的会议，这次会议主要是为了解决如何遏制二氧化碳等温室气体导致全球快速变暖的危机。而廷德尔实验则是这次会议的核心议题。

那么，廷德尔实验又是怎样的一个实验呢？

年前的年6月10日，英国物理学家约翰·廷德尔(JohnTyndall)在伦敦皇家学会进行了一系列不同寻常的实验演示。实验证明：二氧化碳能够捕获热量，并导致温度上升。

事实上，廷德尔实验只是验证了法国天才傅立叶提出的温室效应理论。第一个发现温室效应的是约瑟夫·傅立叶。出身孤儿的傅立叶在修道士的教育下长大，18岁就当上教授，在回国开始科研生涯前曾参加拿破仑的埃及学者团。

“年之前，没有人问过地球是如何获取热量的这一问题。正是在那一年，法国数学家约瑟夫·傅里叶开始研究地球如何保留阳光中的热量而不将其反射回太空的问题。美国环保作家克莱德·普雷斯托维茨在《流氓国家——谁在与世界作对？》一书中记述了对气候变化研究的缘起之年——年。年，傅里叶在参加学者团随拿破仑去打埃及时患上了一种总是感觉寒冷的疾病。他整年披着一件大衣，将大部分时间用于对热传递的研究。他得出结论：尽管地球确实将大量的热量反射回太空，但大气层还是拦下了其中的一部分，并将其重新反射回地球表面。他将此比作一个巨大的钟形容器，顶端由云和气体构成，能够保留足够的热量，使得生命的存在成为可能。年，傅立叶发表论文《地球及其表层空间温度概述》，他发现了我们星球的气候为何如此温暖———比简单计算能量平衡所得出的结果要高出好几十度。太阳光带来热能，而地球则将热能反射回太空———但能量得失的数据并不平衡。傅立叶意识到大气中的某种气体能够捕获热能。年，他把自己的发现称为l＇effetdeserre，首次提出了温室效应理论，认为地球表面的温度受大气层化学结构的影响。大气层就像温室的玻璃一样，能让太阳光线通过，同时阻挡地球的辐射热返回宇宙空间。

　　廷德尔实验证明了傅里叶的温室效应理论：热能辐射(即长波辐射)能被某些气体所吸收。二氧化碳就可以起到这种作用。年，廷德尔用优美凝练的语言对温室效应进行了描述：“大气吸收了入射的太阳热量，但却阻止了这些热量的散失，其结果造成了热量在地表的逐渐聚积。”

49年后的年，瑞典科学家斯凡特·阿兰纽斯首次提出：人类的工业活动会极大地影响地球气候！年，瑞典科学家斯凡特·阿列纽斯计算出大气中二氧化碳含量翻倍能导致全球升4—6摄氏度(他的结果比现代研究一致发现的2—4摄氏度略高)。6年后，阿列纽斯因此赢得了诺贝尔化学奖。年，瑞典物理学家斯文特·阿列纽斯研究出计算二氧化碳对地球温度影响的理论模型。他得出的结果是：如果大气层中的二氧化碳含量减少约40%，温度就会下降4℃—5℃，并可引发一个新的冰川期。同理，如果二氧化碳的含量翻番，温度就会上升5℃—6℃。他还估计，大概需要年的时间来燃烧矿物燃料，才能使二氧化碳的含量翻番。年，他在自己的专著《形成中的世界》中指出，由于工业的迅速发展，大气中二氧化碳的比重在未来几个世纪中会增加到引人注目的程度。不过阿兰纽斯对气候变暖表示了比较乐观的态度，他认为大气中二氧化碳的实际比重并不大，每年煤炭燃烧所释放的二氧化碳只占大气二氧化碳的1/，并且海洋能吸收约5/6人类排放的二氧化碳。同时气候变暖会给人类带来更加宜人的气候和丰富的物产，特别对寒冷地区来说。然而，尽管阿兰纽斯因其研究成果获得了年诺贝尔化学奖，但在此后的时间里，他的观点在科学界并未引起多大重视。

无论是阿列纽斯，还是先前的傅立叶和廷德尔，他们根本不担心全球变暖的问题。阿列纽斯甚至提出点燃煤矿来加速全球变暖，因为他认为气候变暖更好。

然而，亨利·福特的T型汽车取代马匹的速度比任何人预想的都要快得多，爱迪生发明的电灯等电器也推动了对电力生产的需求。矿物燃料燃烧量增加的速度远远大于阿列纽斯的预测，但没有人关心这是否会对天气产生影响。

当时，一切还只停留在理论阶段，因为没有人能实测证明大气中的二氧化碳浓度的确在升高。

不过，接下来，乔治·卡伦德证实了大气中二氧化碳的浓度在上升。他于年发表了《人为生成的二氧化碳及其对气温的影响》的文章。他计算出当时地球的气温已经升高了0.55℃。他预计，由于二氧化碳不断被排放到大气层，21世纪地球的温度将会上升1.1℃。年，在进一步收集数据后，乔治·卡伦德公布其计算结果：大气层中的二氧化碳浓度从年的ppm（百万分率）增加到了年的ppm。这一数据和美国加利福尼亚理工学院的查尔斯·基林同年公布的ppm相当接近。

年，这些数据引出了一篇里程碑式的文章，作者是斯克里普斯海洋研究所的罗杰·雷维尔和汉斯·聚斯，他们在文中指出，“人类正在从事大规模的地球物理实验，要将几亿年来沉积在地下的有机碳在几个世纪的时间里返还到大气层中去”。

基林在此后20年里的测量结果更证明了这一点。20世纪50年代，查尔斯·基林(CharlesKeeling)开始以前所未有的精度测量南极洲和夏威夷莫纳罗亚山的二氧化碳含量，这两个测量点都远离任何热源。年，他成功地证实了二氧化碳含量的确呈上升趋势。随着基林曲线的升高，它所预示的问题也越来越受

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