温室效应的发现
地球气候本来就在变化:冰期与间冰期在地球轨道微小变化等因素作用下以数万年为周期交替,过去的剧烈气候变化也与大灭绝有关。中国气象学家竺可桢曾利用古代物候与文献记录重建了近五千年的气候变迁。1824年,约瑟夫·傅里叶推论大气像毯子一样为地球保温。1856年,美国的尤妮斯·富特发表实验,显示装有二氧化碳的玻璃瓶在阳光下升温更多;1859—1861年,约翰·丁达尔精确测量了水汽和二氧化碳对红外线(热)的吸收。太阳光穿过大气加热地面,地面发出的红外电磁波被温室气体截留,这就是温室效应。1896年,斯万特·阿伦尼乌斯计算出二氧化碳加倍将使气温升高数度。
证据不断积累
1938年,盖伊·卡伦德提出化石燃料排放的二氧化碳已在使气温上升,起初遭到许多人的怀疑。从1958年起,查尔斯·大卫·基林在夏威夷莫纳罗亚测得的二氧化碳浓度逐年稳步上升,被称为“基林曲线”。工业化前约为280ppm的浓度,近年已超过420ppm。1967年,真锅淑郎与理查德·韦瑟尔德建立了同时计算大气辐射与对流的气候模型,真锅因此获得2021年诺贝尔物理学奖。1988年成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)在2021年报告中指出,人类影响使大气、海洋和陆地变暖是“毋庸置疑的”。冰川与海冰减少、海平面上升和海洋酸化都已被观测到。
影响与应对
升温会使热浪、干旱、强降水和山火更加频繁和剧烈。在健康方面,人们担忧中暑等热相关疾病、心血管和呼吸系统疾病加重、蚊媒传染病分布变化,以及粮食和水资源短缺。高温天气应减少正午户外活动、勤补水,并多关照老人、儿童和慢性病患者。2015年《巴黎协定》提出把升温控制在比工业化前高2℃以内,并努力限制在1.5℃。应对包括通过可再生能源和能效提升削减排放的“减缓”,以及防洪、水资源管理等“适应”。保护通过光合作用吸收二氧化碳的森林和海洋碳汇同样重要。中国提出力争2030年前碳达峰、2060年前实现碳中和。地球未来的温度在很大程度上取决于今后的排放量。
常见问题
- 天气和气候有什么区别?
- 天气是每天的大气状态,气候通常是30年以上天气的平均模式。某个寒冷的冬日并不能否定全球变暖。
- 个人行动有意义吗?
- 节约能源、乘坐公共交通、减少食物浪费都有助于减排;不过一般认为大幅减排还需要能源体系和政策的转变。
来源核查日期:2026-10-26
参考文献
- Fourier, J. (1824). Remarques générales sur les températures du globe terrestre et des espaces planétaires. Annales de Chimie et de Physique, 27, 136–167.
- Foote, E. (1856). Circumstances affecting the heat of the sun's rays. American Journal of Science and Arts, 22, 382–383.
- Tyndall, J. (1861). On the absorption and radiation of heat by gases and vapours. Philosophical Transactions of the Royal Society of London, 151, 1–36.
- Arrhenius, S. (1896). On the influence of carbonic acid in the air upon the temperature of the ground. Philosophical Magazine, 41(251), 237–276.
- Callendar, G. S. (1938). The artificial production of carbon dioxide and its influence on temperature. Quarterly Journal of the Royal Meteorological Society, 64(275), 223–240.
- Keeling, C. D. (1960). The concentration and isotopic abundances of carbon dioxide in the atmosphere. Tellus, 12(2), 200–203.
- Manabe, S., & Wetherald, R. T. (1967). Thermal equilibrium of the atmosphere with a given distribution of relative humidity. Journal of the Atmospheric Sciences, 24(3), 241–259.
- Hansen, J., et al. (1981). Climate impact of increasing atmospheric carbon dioxide. Science, 213(4511), 957–966.
- IPCC. (2021). Climate Change 2021: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Sixth Assessment Report. Cambridge: Cambridge University Press.
