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星期五, 2013年 9月 06日

不斷伸延的曲棍球球棍

今年七月初世界氣象組織說上一個年代(即 2001 至 2010 年)是有儀器記錄以來地球最暖的年代,毫無疑問,我們正生活在一個快速暖化的世界。可是,又有多少人會想到我們原先是慢慢步向一個冰河時期,卻因為人為的溫室氣體排放而把整個趨勢逆轉,導致地球氣溫急劇上升呢?

最近發表的一份研究報告指全球氣溫快速上升,逆轉了長達五千年的降溫趨勢。俄勒岡州立大學及哈佛大學的科學家將全球的氣溫歷史伸延至上次冰河時期結束時的一萬一千三百年前[1],亦即科學家稱為「全新世」(Holocene)的起始時期。科學家利用 73 套分佈於全球不同地區可以重組古代溫度的數據,包括冰芯、化石、沉積物芯等等,得出的結果(圖一)顯示全球氣候在五千至一萬年前的一段時間內維持在相對較暖的狀態,但到了約五千年前,溫度開始緩慢下降,這個降溫趨勢與地球高緯度地區日照減少的趨勢是一致的。

按照塞爾維亞天文學家 Milankovitch 提倡的理論,地球軌跡幾何參數影響地球氣候和冰河時期的興衰,七十年代一項研究亦証實了這個理論。當南北半球在夏季時接收的日照減少(特別是高緯度地區),夏季的升溫不足以融化上一個冬季的冰雪(這些冰雪多積存於高緯度地區),全年整體的冰雪便會增長。同時,冰雪的增長會把更多的陽光反射回太空,減少地球吸收到的熱力,幫助冰雪進一步增加,形成惡性循環。年復一年的冰雪增長最終會把地球推進冰河時期。曾經有預測指出,如果不考慮人為的影響,單是考慮已觀察到的地球軌跡與氣候之間的關係,未來數千年的長期趨勢將會出現北半球大範圍被冰川覆蓋的情况。

但事實上,全球氣溫約在二百年前到達了最低點後,近年的走勢型態卻好像曲棍球球棍的長手柄一般急速向上爬升。我們似乎是避過了冰河世紀一劫,但地球升溫的現象是報喜還是報憂呢?數月前大氣中的二氧化碳濃度又創了歷史新高,按照 IPCC 第四份評估報告的推算,到本世紀末,地球的溫度將會是過去一萬多年以來最高的!

人類是否可以適應持續暖化的氣候?一些學者已經提出了警告,指出人類適應熱壓力的能力是有限的。當氣溫超過臨界值,由新陳代謝產生的熱力不能自然消散時,人體便會出現過熱現象。不難想像,假如氣候暖化持續,人類的健康及生存環境將會受到嚴重的威脅。



李細明、唐恒偉


參考資料:

[1] Reconstruction of temperature history shows significance of recent warming
http://oregonstate.edu/ua/ncs/archives/2013/mar/reconstruction-earth-climate-history-shows-significance-recent-temperature-rise


圖一

圖一      相對於 1961-1990 年平均的過去11,300 年全球氣溫異常重構 (紫色線,藍色帶為不確定性)。
較早前另一份研究的重構氣溫以灰色線表示。Years (BP) 表示1950 年以前的年份。
(源自:A Reconstruction of Regional and Global Temperature for the Past 11,300 Years.
Shaun A. Marcott et al. Science 339, 1198 (2013); DOI: 10.1126/science.1228026. 蒙允
轉載自 The American Association for the Advancement of Science。註:未經授權,
不得轉載圖片,詳情請參閱英文版本)。




最近修訂日期: <2013年11月5日>