阿倫尼烏斯在100多年前已思考過(guò)，化石燃料的燃燒將導(dǎo)致CO2 增加，并將造成氣候變暖。半個(gè)多世紀(jì)后的20世紀(jì)50年代，一些學(xué)者開(kāi)始向社會(huì)呼吁，人類(lèi)活動(dòng)導(dǎo)致的CO2增加將對(duì)氣候產(chǎn)生重要的影響。1979年，美國(guó)著名氣象學(xué)家恰尼等受美國(guó)科學(xué)院國(guó)家研究顧問(wèn)委員會(huì)的委托提交了一份研究報(bào)告(后來(lái)被稱(chēng)為“恰尼報(bào)告"(The Charney Report))。該報(bào)告在研究了各種可能的能夠穩(wěn)定氣候系統(tǒng)的反饋機(jī)制和Manabe以及Hansen 的GCM 模擬結(jié)果之后指出，毫無(wú)疑問(wèn)，CO2加倍將導(dǎo)致全球平均溫度顯著升高，估算氣候?qū)O2 加倍的敏感性大約是1.5—4.5℃。自該報(bào)告之后，全球變暖的概念開(kāi)始進(jìn)入公眾的視野，并引起歐美各國(guó)政府的高度重視。也是從那個(gè)時(shí)候開(kāi)始，氣候變化成為了大氣和海洋的主要研究方向，后來(lái)也成了整個(gè)地球科學(xué)的重要研究方向。

1988年，世界氣象組織和聯(lián)合國(guó)環(huán)境署共同成立了“政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)"(IPCC)，其目的是為世界提供氣候變化的現(xiàn)有進(jìn)展?fàn)顩r和氣候變化對(duì)社會(huì)、環(huán)境與經(jīng)濟(jì)的潛在影響的全面、綜合的科學(xué)評(píng)估，聯(lián)合國(guó)和世界氣象組織的195個(gè)成員國(guó)均可參加。IPCC下設(shè)三個(gè)工作組，第一工作組評(píng)估氣候系統(tǒng)和氣候變化的科學(xué)問(wèn)題，第二工作組評(píng)估社會(huì)經(jīng)濟(jì)和自然系統(tǒng)對(duì)氣候變化的脆弱性和適應(yīng)性，第三工作組評(píng)估人類(lèi)應(yīng)對(duì)氣候變化的策略，如減緩CO2等溫室氣體排放。IPCC 于1990 年、1995 年、2001年和2007年分別發(fā)表了4次評(píng)估報(bào)告，第5次評(píng)估報(bào)告將于2013年發(fā)表.在第4次評(píng)估報(bào)告中，全世界23個(gè)GCM 的模擬結(jié)果表明，CO2加倍將造成2—4.5℃的增溫。圖7是IPCC第4次評(píng)估報(bào)告使用全世界23 個(gè)GCM數(shù)值模擬結(jié)果給出的20世紀(jì)全球平均地表氣溫變化和對(duì)21世紀(jì)全球變暖的預(yù)估。在21世紀(jì)的預(yù)估中，使用了幾種不同的溫室氣體排放情景。如果溫室氣體被限制在2000年的水平不變，地球氣溫仍將緩慢增加(桔黃色曲線)，其主要原因是已經(jīng)被加熱了的海洋仍將持續(xù)地放出熱量，并加熱地面和大氣。如果對(duì)人類(lèi)排放溫室氣體的速度不加限制，在21世紀(jì)末，地表氣溫將升高大約3.6℃。雖然IPCC 報(bào)告受到了這樣或那樣的質(zhì)疑，但其權(quán)威性是不容置疑的，每一次報(bào)告都是世界各國(guó)數(shù)百名一流氣候?qū)W家共同努力的結(jié)果。

總結(jié)

人類(lèi)對(duì)于全球變暖的認(rèn)識(shí)是以數(shù)學(xué)、物理學(xué)和化學(xué)為基礎(chǔ)的.簡(jiǎn)要地講，研究全球氣候變暖或氣候變化就是求解流體力學(xué)方程、熱力學(xué)方程和輻射傳輸方程，并試圖探索人類(lèi)活動(dòng)對(duì)氣候系統(tǒng)產(chǎn)生的重要影響。氣候系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)、熱力學(xué)和輻射傳輸這幾方面的耦合包含了物理和化學(xué)等過(guò)程,甚至包括生物過(guò)程。氣候系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)，各分量之間的相互作用以及涉及的各種反饋過(guò)程也是相當(dāng)復(fù)雜的。我們現(xiàn)在對(duì)這些過(guò)程的了解還非常有限，因此，我們目前還不能很圓滿(mǎn)地回答有關(guān)全球變暖的全部問(wèn)題。

與其他學(xué)科的發(fā)展歷史一樣，人們對(duì)于全球變暖的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過(guò)程，早期對(duì)于全球變暖的科學(xué)認(rèn)知甚至存在著這樣或那樣的錯(cuò)誤。但得益于物理學(xué)等其他學(xué)科的發(fā)展，也通過(guò)一代又一代學(xué)者的努力，我們現(xiàn)在對(duì)全球變暖才有了一個(gè)比較全面的認(rèn)識(shí)。未來(lái)對(duì)全球變暖的認(rèn)識(shí)，還將需要與其他基礎(chǔ)學(xué)科的密切結(jié)合，大氣探測(cè)技術(shù)和計(jì)算機(jī)計(jì)算速度的提高也是非常關(guān)鍵的。

無(wú)論對(duì)全球變暖持支持或反對(duì)的觀點(diǎn)，也無(wú)論是否承認(rèn)全球變暖是否是由于人類(lèi)活動(dòng)造成的，一個(gè)不可否認(rèn)的事實(shí)是，現(xiàn)在人類(lèi)改變自身生存環(huán)境的能力是巨大的。我們今天對(duì)化石燃料的燃燒實(shí)際上相當(dāng)于把地球早期通過(guò)光合作用存儲(chǔ)于地球內(nèi)部的太陽(yáng)輻射能量釋放了出來(lái)，這部分能量毫無(wú)疑問(wèn)將對(duì)氣候系統(tǒng)產(chǎn)生重大的影響。

文章來(lái)源：賽先生微信號(hào) 本文選自《物理》2012年第8期