上世纪欧美宣传“温室效应”只是一个笑话，地球在冷与暖一直变化

现在科学界正在大声疾呼，声言地球日益被C〇2所污染，其后果是 所谓“温室效应”，即地球犹如闷在玻璃花房中，温度将逐渐增高，据说 到下个世纪初，全球平均温度可能上升21度，这意味着南北极的冰山会 溶化一部分，海平面将升髙，一批沿海城市都将陷于汪洋之中。可是从 地球的长期气候周期来看，这只不过是芝麻大的小事。原来地球一茸 处在冰期—冰间期(较暖和)—冰期的循环中。约在2万年前，绝大部 分陆地都被厚厚的冰层所覆盖，某些地方，冰层厚达几千米。由于大量 的水囤于冰中，那时的海平面要比现在的低100多米。

一个多世纪来，许多科学家企图解释冰期的成因，但未获圆满的解 答。直至最近，研究者根据冰期循环这一现象，分析了南极和格陵兰冰 帽中的气泡，揭示出冰期的大气成份与现今的大不相同，特别是饱含着 温室气体和尘粒，所有这些，在冷却地球中起着重要作用。

一项最有成果的研究，是前苏联和法国联合开发的伏斯托克钻孔。 这是一项极为艰辛的工作，他们花了 14年的工夫，在冰天雪地的南极 洲，挖掘一个据说是当时世界最深的人工洞穴，并从深处取得一个长达 2公里的冰芯。为何要在深处取冰,原来那里的冰层含有10多万年前 的大气样品。他们在1988年把它运到法国地球物理和冰河学实验室 进行研究。

伏斯托克冰芯的取得，被誉为20年来这一研究领域中最大的成 就。它隐藏着有关南极和世界其他区域16万年来的气候信息。这一 时间跨度十分重要，因为它覆盖了一个大于完整冰期的时间。我们现 在处在一个冰期结束以后的冰间期，而这个冰芯经历了最近一个长达 10万年的冰期;此外，还有其他四个来自南极和格陵兰的大冰芯，但它 们的年龄比不上前者。

在上述这些冰芯中，含有许多气泡，而这些气泡，保存了冰期的大 气样品，使得科学家第一次看到了大气在冰期循环中所起的巨大作用。 在研究了冰芯后，科学家找到了一个冰期循环的模式:地球慢慢地进人 了延续约10万年的冰期,此时冰川横行，到处皆冰；尔后在一个短暂的 冰间期中，气候转暖。我们今天正享受着这个短暂的暖期，现今的冰间 期约始于1.1万年前，它将再继续上万年的时间,然后再度进人寒冷世 界。这样看来，冰暖相互交替，但严寒占上峰，构成了 5:1的时间比例。

那么究竟是什么原因引发了这种冷暖循环呢？大部分科学家认 为，这起因于地球轨道形状的变化。但在作了深人研究后，人们感到轨 道效应虽是一个“最初一击”的力量，但由此引起的日照面变化则对地 球温度的影响甚微，仅0.4弋;更为奇妙的是，为何冰期的时期是10万 年左右，而在对应的地球轨道变化中，10万年却是变化最小的一种 周期。

现在科学家面临两个难题:按轨道效应，温度变化并不大，那么是 通过什么放大机制，从而使地球变得冰川铺地;又是什么原因，使得地 球对10万年周期如此敏感？

科学家的研究从地面开始，进而转向天上，现在再一次回到地面， 重新研究冰层——过去长期覆盖1/4大陆面积,是冰期的标志。他们 设想，当地球轨道发生变化,我们这颗行星上的敏感区域，首先受到日 照面变化的影响。具体地说，在夏季，若加拿大北部日照减弱，那么其 冬季留下的积雪将终年不化。如此这般地年复一年，这个区域本来冬 积夏溶的冰层,现在一年一年地扩大，最终可向南伸展直至美国纽约。

这一大规模的冰川，显然成了寒冷的放大器。原先日照面变小仅限于 加拿大北部，相应地变冷的地方也仅限于那一区域，可是随着冰川曰益 扩大，它在更大面积上反射日光，这就大大降低气温，因而十分显著地 加剧了轨道效应。

大面积的厚冰层也可解释10万年周期，因为冰层变厚，它下面的 大地被压得慢慢下沉。甚至在今天，我们还可以见到一个证据:斯堪的 那维亚半岛和其他一度埋于厚冰之下的区域，它们今天因释去了冰层 的重负，而在缓慢地升起。由于地壳对冰的压力反应很慢，在时间上， 它是一个几万年数量级的过程。一些专家提出，地质学上的惰性时间， 可能将气候变化时间调节到10万年的周期上。

尽管用冰层和其他物理机制来解释冰期的过程相当成功,但最近 由伏斯托克冰芯的研究揭示出，化学物质和生命物质的变化，也是这种 大气候循环的重要媒剂。

科学家们发现，在大气成份变化中，C〇2并不是唯一的参与者，其 他物质，如甲烷和硫酸盐粒子也是如此，它们的密度水平与温度密切相 关。在冰期中，甲烷降低而硫酸盐粒子处于峰值。从冰芯中可看到，这 些尘粒在南极洲有较多积累。在众多而复杂的因素中，理清了这些物 质跟温度的关系后，其原因几乎不解而自明。因为C〇2等皆属温室气 体的成份，有助于加热大气;而硫酸盐粒子则相反，它具有促进云层生 成的作用,进而助长云层对日光的反射，而使大气冷却。

大气中这些化学成份的变化，代表了冰期世界有关状态的信息。 理论家和电脑专家合作，利用这些数据，在电脑上作模拟试验，十分逼 真地重现了这种大气候系统的周期变化。令人感兴趣的是，大气与温 度的变化，似乎默契合作，配合得十分巧妙。例如，冰间期开始时，气温 即上升，温室气体的密度也增加。它们之间的关系是如此“亲密”，以致 科学家碰上了一个“鸡和蛋”的问题，很难搞清谁先谁后。这一过程似 乎是这样的：随着日照面的变化，引起了大气成份的变化，继而全球温 度发生变化;反过来看,最初温度变化对大气有影响，继而大气作为一 种温度放大器，发挥其作用。

科学家们相信，化学物质的变化，具有很大的意义。其中C〇2的变化似乎更关键。这使得人们立即想到海洋，因为大气中C〇2的含量仅 及海洋的1/50。他们的研究也的确看到，海洋中CO2的含量，与冰期 中C〇2密度的起伏紧密相关。既然海洋参与这一大气候系统，那么海 洋中的生物也不甘落后。许多电脑模拟说明了海洋生物的光合作用如 何影响了气候，且在冰期开始时，海平面和洋流都有变化，浮游生物可 能大量繁殖。它们的光合作用，使得大气中的C〇2含量减少，从而促进 了全球趋向寒冷。不仅如此，它们还有可能产生硫化物，这些分子一旦 进人大气，即形成硫酸粒子，促进云层的扩大而反射更多的日光。

科学界还不能说已彻底搞清冰期循环之谜,但基本上已搞清其轮 廓，地球轨道效应仅是其因素之一。现在可看到，它的成因要复杂得 多，既有天文的，也有地质和物理的，最后生物学因素也来凑热闹。