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2002
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图：地球上悬殊的气候：撒哈拉沙漠和格陵兰冰原上的裂隙。（扫校者注：此图并非中译本原图，由于扫描质量问题而更换。原图说明为“地球上的悬殊气候 上图： 撒哈拉大沙漠的沙丘区。——引自克吕格尔（Krüger）所编《撒哈拉》，纽约州帕特南市，1969。下图：冰岛法特纳库尔－格拉切尔裂隙。——引自《从上面看世界》，作者比哈尔基－梅林( O.Bilhalji－Merin )。希尔( Hill )和王( Wang )，纽约，1966” 我们这个小小的行星几乎是在圆形的轨道上旋转，离太阳的距离差不多恒定不变，然而各地气候也有变化，有时变化还很剧烈。撒哈拉沙漠就和南极不同。在撒哈拉，太阳光线直射下来，而在南极则是斜射，这样就产生了一个相当大的温差。在赤道附近热空气上升，在两极附近则冷空气下降——从而产生大气循环。所形成的气流的运动由于地球的自转而产生偏转。 大气中有水，但当水凝结时，生成雨和雪，而把热量放入大气，这又使空气的运动发生变化。 被新降的雪所覆盖的地面与无雪的地面相比能把更多的阳光反射回空间，这块地面就变得更冷。 当更多的水蒸汽或二氧化碳进入大气时，从地球表面产生的红外线辐射受到越来越大的阻碍。热辐射不能逸出这一大气温室，于是地球的温度就上升。 还有地形的影响。当风流吹过山顶或是吹入峡谷时，环流就发生变化。 我们都知道，在一个小行星的某一地方总有一段时间天气是错综复杂的。而气候至少在某种程度上是不能预料的。过去，气候的波动要猛烈得多。整种、整类、整属、整族的动植物被灭绝很可能就是由于气候的波动。恐龙之所以灭绝最可能的解释是这种巨兽的温度调节系统差，又不会掘洞穴居，因而无法适应全球性的温度下降。 人类的早期进化与地球脱离漫长的更新世冰川期有密切关系。在地球磁场的逆转和大批细小的水生动物的灭绝之间存在着一种至今还无法解释的联系。 这种气候变化的原因仍在激烈的争论之中。可能是由于太阳所发出的光和热在几万年或更长的时间范围内有所变化。可能是由于地球自转轴的倾角与地球轨道之间方向的缓慢变动引起了气候的变化。可能是由于北极和南极的冰块量不稳定所引起。可能是火山把大量尘埃喷入大气，遮暗了天空，从而使地球变玲。还可能是化学反应减少了大气中的二氧化碳和其他温室分子的量，因而使地球变冷。 事实上， 目前有关地球上冰期及其他主要气候变化的理论约有五、六十种之多，大部分是互相矛盾的。这是一个有重大理论意义的问题。不仅如此，弄清楚气候变化的原因可能具有深刻的现实意义——因为人类影响着地球的环境，而其影响方式往往出于考虑不周，理解不当，或是为了短期内的经济利益或个人的方便，而不是从地球上全体居民的长远利益着想的。 工业污染把数量极大的不相干的粒子搅拌到空气中去，这些微粒随着大气散布到全球。最小的粒子进入同温层后，要几年以后才能落下。这些粒子提高地球的反照率即反射能力，减少照射到地表上的阳光的量。另一方面，燃烧矿物燃料（煤、石油和汽油）会增加地球大气中二氧化碳的含量，而二氧化碳大量吸收红外线，因此地球温度就会升高。 有一系列现象能使气候朝两个截然相反的方向变化。没有人能完全搞清这些现象之间的相互关系。尽管看上去目前认为可以允计的污染量不至于使地球产生重大的气候变化，但我们不能绝对肯定。这一课题值得进行认真而协调一致的国际调查。 太空探测在检验气候变化理论方面起着重要的作用。比如说，在火星上有大量细粒尘埃周期性地喷入大气层，要几个星期有时甚至几个月以后才会落下。我们从水手 9 号的经历知道，火星上的温度结构和气候在这类尘暴期间发生剧烈变化。通过研究火星，我们可以更好地了解地球上的工业污染所带来的影响。 金星也一样。这是一个看来是经历了失去控制的温室效应的行星。数量极大的二氧化碳和水蒸汽进入了金星大气，笼罩着金星麦面，以至几乎不让红外线热辐射逸入太空。温室效应使金星表面温度升到华氏 900 多度。金星上这种过份的温室效应现象是怎么发生的呢？我们怎样才能防止这种现象在我们这儿发生呢？ 研究我们的邻近的行星不仅帮助我们总结对地球的研究，而且还有许多极有实际意义的线索和隐喻需要我们去理解——只要我们足够聪明能够理解它们。 |
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