氣候的過去與現在

吳錦明

地球的歷史大約為55億年。在46億年前，地球上充滿了原始大氣，并且開始逐漸逃逸;從46億年前開始，地球進入到地質年代，逐漸產生次生大氣;大約在30億年前，地球上出現生命，并開始改造地球大氣;到寒武紀，大氣才被生物改造成現在這個樣子。

過去的氣候

遠古的地球大氣主要由很輕的氦氣和氫氣組成，很快便散發到宇宙中去了。與此同時，火山噴出的氣體組成了新的大氣，它主要由水蒸氣、二氧化碳和少量的氮氣組成。隨后，連綿不斷的大雨形成了海洋并溶解了大部分二氧化碳。水分子在紫外線的作用下發生分解，大氣中出現了氧氣和臭氧。由于臭氧層對紫外線的阻隔作用以及植物的光合作用，大氣中氧氣的濃度始終保持穩定。在最近的6億年中，大氣中化學成分的比例基本上沒有變化。

弱早期時太陽溫室效應對生命的出現起到了重要作用。事實上，在40～30億年前，太陽的輻射強度只有現在的25%，然后開始直線上升。假如在大約20億年前大氣的組成就與現在相同的話，那么地殼將會全部被冰雪覆蓋，但這種景象未能發生。“弱早期太陽佯謬”理論認為，其原因就是由于濃密的二氧化碳和水蒸氣產生了很強的溫室效應，使地球保持了溫暖，并在35億年前出現了最初的生命。

冰雪覆蓋的地球出現在大約7.5～5.8億年前，地球表面曾4次幾乎全部被冰雪覆蓋，稱為雪球時期。那時，太陽的輻射能大約比現在少6%，而陸地也主要集中在赤道附近，促使了地球變冷。后來，由于大雨停止和火山不斷噴發，大氣中的二氧化碳的濃度變高（比現在高350倍），產生了強烈的溫室效應，才使冰雪逐漸融化。

白堊紀熱浪出現在大約1億年前，地球達到較高的溫度。當時，地球的平均溫度為22.8℃，比現在高大約7℃，地球兩極的冰雪也全部融化。此外，由于板塊漂移造成了大陸的重新分布，也使聚集在赤道附近的熱量可以通過海洋暖流輸送到地球的各個區域。

到了新生代，地球的溫度開始持續下降。這種降溫應歸因于大陸板塊的漂移。新崛起的巨大山脈將二氧化碳以硅酸鹽的形式固定在巖石中，大氣中的二氧化碳因此減少，溫室效應減弱，地球也就變冷了。

冰期與米蘭柯維奇循環發生在最近100萬年間，由于地球軌道的變化，發生了地球冰期與溫暖期交替出現的現象。

最后的大冰期稱為第四紀冰期，它開始于8萬年前，并于1.8萬年前達到頂峰。現在的阿拉斯加、加拿大和今天美國的北部都被一整塊冰覆蓋著，冰層的厚度近1 000米。在歐洲，冰層更是推進到了今天的漢堡和柏林地區。但在南半球，冰層的推進卻緩慢得多。后來溫度迅速回升，在大約1.2萬年前冰層開始融化。最后一次大冰期就這樣結束了。

新仙女木冷期大約出現在1.1萬年前，地球剛脫離上一次的冰期卻又迎來了新一輪的冰期，這就是著名的新仙女木冷期，它大約持續了1 000年，這是由北大西洋深水輸送帶突然中斷造成的。

氣候最適期出現在新仙女木冷期后的最初幾千年，地球的氣候曾經很冷。但在9 000～5 000年前，地球的溫度升高了幾攝氏度，就形成了所謂的“氣候最適期”。

500年前的小冰期在公元1 400～1 500年，地球的溫度又突然下降，歷史上稱為“小冰期”。1434年～1435年，英國曾連續降雪40天。在1608年冬季，英國所有的牲畜都被凍死，整個康斯坦茨湖都結冰了，1789年冬，幾乎所有歐洲的河流都凍結了。到了19世紀后半期冰川才開始后撤。

在最近一個世紀，地球開始迅速變熱。在1850～1980年，溫度平均升高了0.6℃，其中大約有0.26℃與太陽活動劇烈程度增加有關，其余則是由于人類活動的影響。

現在的氣候

近20年，全球變暖的步伐突然加快，特別是與1951～1980年相比，地球的平均溫度升高了大約0.3℃。這種升溫對氣候和動物棲息地的影響是多方面的，比如溫帶的熱帶化，熱帶地區的沙漠化，兩極浮冰群和冰層的融化，熱帶的物種和疾病向中緯度地區遷移等等。

由于人類，最近幾十年向大氣層排放的物質越來越多，以致改變了空氣的化學組成，對氣候和動物的棲息地產生了消極影響。在大城市，灰塵、氮氧化物和臭氧的密度很高，惡化了空氣的質量。與此同時，熱島效應的增強使強風暴的次數增多，氯氟烴的排放破壞了使我們免受紫外線傷害的臭氧層。

人教版初中地理教材七年級上第三章《天氣與氣候》課外閱讀延伸

☆編輯/姜雯