全球气候变暖还是变冷？（上）

【英国《新科学家》周刊７月９日一期文章】题：不是变暖，而是变冷原文题要全球变暖过程究竟发生了什么事？世界上人口最稠密的地区似乎正——在变冷——罪魁祸首是气溶胶效应。过去１０年一直在发出全球变暖警告的气候学家正迅速得出一个结论：变冷同样对地球构成重大威胁。但二者的作用不会简单地抵消。
相反，大气正被几种作用于其基本物理和化学过程的强大变化同时拉向两个不同的方向。结果是，它很可能显示出越来越多的应力和不可预报迹象。
导致全球变冷的罪魁多种多样，从欧洲电站的经营者到撒哈拉沙漠边缘的牧羊人，从烧毁亚马孙雨林的农民到远东的钢铁生产者。
所有这些人都把构成气溶胶的灰尘和微粒排入大气中。具有讽刺意味的是，产生这些具有冷却作用的气溶胶的活动往往也是释放温室气体的活动。最大的单一源是电站排放的硫酸盐气溶胶。
气溶胶以直接和间接两种方式促进大气的冷却。直接的作用主要是散射日光，减少射到地球表面的日光量。气溶胶也吸收从地面反射回的红外辐射，但其作用要小得多。
间接作用在于某些气溶胶（包括电站排放的硫酸盐）是很好的凝结核，它们促进了构成云层的小水滴的形成。没有这些自然的或合成的核，就不会有云产生。
据美国国家气候资料中心的托马斯·卡尔说，“展现在我们面前的图像是，尽管自４０年代末以来全世界许多大陆的温度上升，但二氧化硫排放量高的一些地区却在变冷。”
计算机模型预报，电站排放的二氧化硫产生了巨大的遮蔽作用，这种作用正使地球上越来越多的地区避免全球变暖；如今这些预测开始得到表明同样结果的观测资料的证实。
人类制造的许多其他气溶胶也可能正在对地球起冷却作用，这些气溶胶包括燃烧雨林和农作物残梗产生的烟灰和其他有机物微粒，以及使土地变成沙漠的尘暴。雨云量增加
最近一些研究显示，２０世纪期间，北半球大部分陆地区域上空及南半球澳大利亚上空的雨云量增加了。
在美国，云量已从本世纪头３０年的４８％左右上升到５０年代中期以来的５８％左右。前苏联也公布过类似的数据。《地球物理通讯》及《大气研究》杂志即将发表的研究报告揭示出中国和欧洲部分地区上空的云量也在增加。全球变暖只发生在夜间和冬天
这些云量资料与去年哥伦比亚大学的卡尔和乔治
·库克拉揭示的两个趋势非常吻合。
他们报告说，在北半球的上述大陆区域，气象界广泛预报的全球变暖看来只在夜间和冬天发生。尽管夜间温度平均上升了０．８℃，但这些地方的白天温度实际上却没有多大变化，在许多地方还有所下降。而且，过去４０年间，北半球这些地方６月至１１月间的平均最高温度降低了０．４℃。
这些研究结果与下面的意见一致，即在夏季漫长的白日，云层遮盖着地球表面，挡住了阳光的照射，但在夜间，尤其是在冬季夜间，云层又起着类似毯子的作用，捕捉从地面辐射出的热量。
但是，气溶胶除了在地球许多地方抵消全球变暖的近期效应外，它所起到的冷却作用也在改变着大气层内热量和能量分配的重要过程，这些过程正是推动气候变化的力量。
气溶胶效应除了改变白天和夜晚之间的热量平衡，它还在改变冬季和夏季之间、陆地和海洋之间、热带大陆和温带大陆之间以及地表和高层大气之间的热量平衡。大气预报越来越难
把这些作用统统考虑进各种气候模型中，将使预报大气如何演变比以往更为困难。
例如，由于冷却作用集中在北半球中高纬度的空气污染源附近，它增加了这些地区和热带地区间的温度差异。
这一点与温室模型预报的结果正相反，但是却同过去几十年间实际观测到的温度变化相符合。这种全球范围的热量流变化可能会产生深远的影响。
例如，它可能导致中纬度地区的风暴强度日益增加——这一点在大西洋的天气记录中以及在英国比较频繁出现的风暴以及飓风级的大风中不难看出。云的冷却作用取决于它所覆盖的地面的性质以及云层自身的光学特性，这就使情况更为复杂。
气溶胶在改变云自身的反射率方面也起到一定作用。
另一个使问题复杂化的因素是，气溶胶产生的冷却作用发生在与一个全球变暖作用完全不同的时间尺度上。气溶胶抵消全球变暖的作用并不像它不断推迟此过程的作用那么大。
如果全世界所有的电站今天统统关闭，它们排放的气溶胶产生的冷却作用在一周之内就会几乎全部消失。而电站过去排放的二氧化碳产生的温室效应仍将持续数十年。因此，地球可能已经到了这样的地步：关闭所有的电站将对大气及其天气系统产生一个巨大的而又完全无法预测的灾变。（上）