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[自然科学] 变暗的地球
变暗的地球
抵达地表的阳光变弱了,气候模式的复杂度变大了!
撰文╱艾培尔(David Appell)
翻译/朱仲谋

地照(地球反射阳光照亮月球暗面)是决定抵达地表阳光多寡的方法之一,较亮的地照意味着地球大气中有较多的云层,以至于造成较强的阳光反射。
令一些科学家相当意外的,他们发现抵达地表的阳光在最近数十年间变弱了。然而这并非意味着太阳变暗了,而是地球大气污染物和悬浮微粒所造成的结果。研究者正在探究这样现象会如何与全球暖化互相影响,因为之前从未有人注意到它们之间的关系。

以色列贝特达甘的土壤、水和环境科学研究院的科恩(Shabtai Cohen)说:「科学家并没有非常重视这个现象,以至于经过了很长的时间之后,它才得到科学界的支持研究。」科恩的同事史坦希尔(Gerald Stanhill)早在15年前就已经发表了第一篇关于「日光减弱」现象的论文。

对此现象具有的效应各方见解互异,但是普遍的看法都是「结果必然令人大为震惊」,这是美国加州大学圣地牙哥分校的气候学家拉曼纳森(Veerabhadran Ramanathan)所下的注脚。史坦希尔与科恩察觉到的日光减弱速率,在1958~92年之间,每10年高达2.7%。换句话说,这相当于抵达地表的太阳辐射,每年在每平方公尺的面积内减少了0.5瓦特之多,或是抵消了地球大气中二氧化碳所造成的暖化作用的1/3大小。

美国哥伦比亚大学的气候学家李伯特(Beate Liepert)和同事的另一种分析结果则显示,1961~90年间的太阳辐射减弱率为每10年1.3%,且在北美洲减弱的程度最大。这相当于在地表每平方公尺的面积内,总共减少了高达18瓦特的太阳辐射,而到达地球表面的太阳辐射大约不过只有每平方公尺200瓦特左右而已。

有时也被称为「全球渐暗」的「日光减弱」现象,在不同地区陆地上的程度并不一致,而且至今也没有任何海面上的测量资料,只是此一现象是可以由全球的蒸发率资料推导出来。蒸发率是指在特定口径的圆盘中水的蒸发量,而至少近50年在北半球地区,此量一直在减少当中。此外,今年5月在加拿大蒙特娄召开的美国地球物理协会大会中,澳洲国立大学的罗德瑞克(Michael Roderick)和法夸尔(Graham Farquhar)指出,类似的现象同样也在南半球出现。

造成这个现象的主要原凶似乎是地球大气中的悬浮微粒,这是指微米尺度(甚至更小)的大气粒子,包括硫酸盐、黑碳、有机碳、微尘、海盐等。悬浮微粒已被普遍认定具有冷却作用,例如它是造成1945~75年间全球温度微幅下降的主因。悬浮微粒虽然抑制地表温度上升,不至于升到比现在高,但是它却增加了全球暖化模式的复杂程度。这些微粒物质可以做为水气凝结成云时的凝结核,因此会导致较多较大的云层形成(称为悬浮微粒间接辐射效应),进而增强阳光的反射程度。

「日光减弱」现象还会对水循环过程造成影响。从常识即知,较高的全球温度将意味着会有较多的水气从海洋中蒸发,并降水于陆地上,但是若因为悬浮微粒和云层减弱了行星表面温度,则根据李伯特的模拟结果,将使水气和云层停留在大气中的时间多出半天之久。李伯特就说:「所有关于全球暖化的争论总是只根据温度资料来看,但是我认为,我们实在应该多讨论能量平衡和水平衡才对。」

科恩也指出,此种减弱效应可能也对农业有所影响,例如一般的经验法则,一些像胡椒和番茄等嗜光植物的农产品会因为日光减少1%而减少产量1%,相对地,也有些植物在较有限和昏暗的阳光下会长得较好。

目前科学家仍在持续搜集有关「日光减弱」现象的资料,努力探究其对气候的作用。然而面对资料读数的变幻无常,拉曼纳森就说:「这个议题可能会越来越难解,因为我们根本不知道所要测量的本质是什么。」

【本文出自科学人2004年9月号】

来自 http://sa.ylib.com/news/newss...No=531&CL=32



献花 x0 回到顶端 [楼 主] From:台湾中华电信 | Posted:2005-08-18 07:00 |

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