揭秘歷史

地球那么大，科學(xué)家怎么知道全球都在變暖呢？

地球那么大，其表面的3/4 又被海水覆蓋，陸地上還有巨大的冰川、沙漠和高山。那么，科學(xué)家怎么知道全球都在變暖呢？

科學(xué)家們通過(guò)一個(gè)復(fù)雜的國(guó)際性網(wǎng)絡(luò)對(duì)全球氣溫進(jìn)行監(jiān)測(cè)。這個(gè)網(wǎng)絡(luò)由分布于全球陸地和海面上的許許多多個(gè)監(jiān)測(cè)站所組成，這些監(jiān)測(cè)站每天測(cè)量的內(nèi)容包括溫度、氣壓、降雨量、濕度及其他多個(gè)參數(shù)。經(jīng)年累月，這些參數(shù)就構(gòu)成了全球氣候的基本數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，要判明全球氣候是否正在變暖，科學(xué)家還必須知道過(guò)去的氣候是怎么樣的，比如地球的過(guò)去到底是比現(xiàn)在冷還是熱。這個(gè)“過(guò)去”至少包括數(shù)百上千年的時(shí)間。可是，具有全球性、系統(tǒng)性的測(cè)量只存在了100 年多一點(diǎn)的時(shí)間，科學(xué)家如何才能知道100 多年前的全球溫度呢？

人類很早就開始記錄天氣。天氣對(duì)古人的日常生活來(lái)說(shuō)比今天更重要，所以他們必須關(guān)注天氣。縱觀歷史，總有包括醫(yī)生、工匠和僧人等在內(nèi)的一些人定期、認(rèn)真地做天氣記錄。當(dāng)然，他們所記錄的不是氣溫是多少度（實(shí)用型溫度計(jì)的發(fā)明不過(guò)是300 年前的事情），而是櫻桃樹何時(shí)開花，湖面何時(shí)封凍、何時(shí)解凍，葡萄酒的產(chǎn)量如何，諸如此類的事情。從古人的這些記錄中，當(dāng)代科學(xué)家可以梳理出不少有價(jià)值的古代天氣信息。比如，櫻桃樹很早就開花了，說(shuō)明那年3 月份天氣異常暖和；又比如，蘇黎世湖完全冰封了，意味著當(dāng)時(shí)持續(xù)兩個(gè)月都十分寒冷。綜合各個(gè)地方同一時(shí)期的信息，科學(xué)家就能了解一大片地區(qū)在很久以前的氣候情況。

不過(guò)，古人的記錄有很大的局限性，為了把握全球氣候狀況，科學(xué)家顯然必須超越人類自身對(duì)天氣的記錄。那么，科學(xué)家還通過(guò)其他哪些方法來(lái)了解全球氣候的變化情況呢？

湖芯和冰芯

通過(guò)鉆取湖芯，科學(xué)家可以了解過(guò)去的氣候變化情況。什么是湖芯？湖泊在冬季的大部分時(shí)間里封凍，只在短暫的夏季融化，于是沉積物被融化的雪水帶到湖底。經(jīng)年累月，就堆積起一層一層的、好比樹木年輪那樣的沉積層。科學(xué)家通過(guò)鉆探，就能取得湖底未被污染的樣本，即湖芯。通過(guò)測(cè)量湖芯每個(gè)沉積層的厚度，就能估計(jì)出當(dāng)時(shí)的湖水溫度。比如沉積層較厚，就意味著那年的春天比較暖和，融化的雪水比較多，產(chǎn)生的泥漿也比較多。

與此類似，地球過(guò)去的氣溫信息也保存在全球各地的冰層中，通過(guò)鉆取冰芯一樣可以獲得過(guò)去的氣候信息。

樹輪

要想了解過(guò)去全球各地的氣候狀況，樹木的年輪可謂是最好的“氣候歷史檔案館”，因?yàn)槿蚋鞯囟奸L(zhǎng)有樹木，而且每棵樹的樹干和枝條都會(huì)逐年長(zhǎng)粗變長(zhǎng)。橫截樹木，可以看見(jiàn)一圈一圈的年輪，其中不僅包含年輪自己的形成時(shí)間，而且隱藏著過(guò)去年代的溫度和降水量。圈的寬度反映了氣候模式：圈窄，說(shuō)明那一年的冬春兩季比正常年份干燥；圈厚，表明那一年冬春兩季的降水量比平常年份多。

花粉

古樹未必隨處可見(jiàn)，但花粉卻無(wú)處不在。花粉粒存活的時(shí)間非常短，比如有些草籽只能存活幾小時(shí)，但花粉靠著堅(jiān)硬的外衣——外包壁，可以被保存上千年的時(shí)間。科學(xué)家從泥土樣本中可以找到很多植物的花粉，在經(jīng)過(guò)放射性碳年代測(cè)定法或其他方法確定樣品的年代后，花粉專家就可以提供出這段時(shí)間內(nèi)可能生長(zhǎng)的植物種類清單。一旦他們判明了該地區(qū)生長(zhǎng)植物的種類，就可以借此了解該地區(qū)過(guò)去的天氣和環(huán)境情況。

珊瑚

樹木在陸地上很常見(jiàn)，但對(duì)于覆蓋地球表面大部分的海洋而言，科學(xué)家還需要?jiǎng)e的“記錄器”，這就是珊瑚。和樹木一樣，珊瑚也能生長(zhǎng)成百上千年，并且在水面不同的溫度條件下以不同的速率生長(zhǎng)。

甲蟲

甲蟲也可以幫助人們了解氣候變化情況。甲蟲似乎無(wú)處不在，但有些甲蟲只生活在某些特定的環(huán)境中，因?yàn)樗鼈儗?duì)溫度的變化十分敏感。甲蟲的生命周期并不長(zhǎng)，但它們的鞘翅由于材質(zhì)特殊可以被埋在土里多年之后仍然保持原樣。