楊新興

中國環(huán)境科學研究院氣候中心 , 中國 北京 100012

摘要：162 字

（1）地球氣候變化的主要因素是自然因素，而不是人為因素。（2）人為活動排放的溫室氣體不是導(dǎo)致全球氣候變化的主要因素，而二氧化碳更不是導(dǎo)致全球氣候變暖的罪魁禍首。（3）導(dǎo)致全球氣候變化的主要因素包括：（1）太陽輻射的變化，（2）地球軌道參數(shù)的改變，（3）大氣環(huán)流的改變，（4）下墊面的改變，以及（5）大氣物質(zhì)成分的變化。

關(guān)鍵詞：氣候變化；全球變暖；溫室效應(yīng)；溫室氣體；二氧化碳；人類活動

中圖分類號：P467 文獻標識碼: A

Climate Change on the Earth and Its Main Causes

Xinxing Yang

The Center of Climate Change and Impact Research,

Chinese Research Academy of Environmental Sciences,

Beijing 100012

China

Tel. 086 131 4624 6068

Fax: 086 010 8285 0343

Email address:

Yangxinxing0343@126.com; yangxinxing0343@163.com

Corresponding author:

Xinxing Yang

The Research Center of Climate Change and Impact,

Chinese Research Academy of Environmental Sciences,

Beijing 100012

China

Tel. 086 131 4624 6068

Fax: 086 010 8285 0343

Email address:

Yangxinxing0343@126.com; yangxinxing0343@163.com

Abstract: 116 words

The main factor of the earth’s climate change is natural factors, rather than human factors. Human-made greenhouse gas emissions are not the major factor of global climate change, and carbon dioxide is not the main culprit of global warming. The main factors leading to global climate change include: (A) Change of solar radiation, (B) Impact of the rotation and revolution of the earth, (C) Change of orbital parameters of the earth, (D) Change of atmospheric circulation, (E) Change of sub-atmospheric cushion surface, and (F) Impact of atmospheric composition on the climate. Suggest that government leaders should not only listen to the words of the climate warming group, but also listen to the voices of their opponents

Keywords: Climate change；global warming；greenhouse effect；greenhouse gas；carbon dioxide；human activity

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1.引言

迄今為止，地球上的氣候，自始至終都在不停地變化。對此，專家們似乎沒有異議。然而，對于氣候變化的原因，他們卻有分歧；至于二氧化碳是否是導(dǎo)致氣候變暖的最主要原因，他們的分歧就更大了。

一些專家認為，自然因素是影響氣候變化的主要原因，而人為因素對地球氣候變化的影響很小。人為因素不足以改變地球氣候變化的基本規(guī)律。

另外一些專家則認為，人為因素對氣候變化已經(jīng)產(chǎn)生了很大的影響。人類活動排放的溫室氣體，是導(dǎo)致氣候變化的主要原因，特別是人類活動排放的二氧化碳，已經(jīng)成為當前全球氣候變暖的最主要原因。

聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（UN Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC) 的《氣候變化評估報告》說：

全球氣候正在變暖。人類活動排放的溫室氣體，是導(dǎo)致地球氣候變化的主要原因，而人類活動排放的二氧化碳則是導(dǎo)致全球氣候變暖的最主要原因。如果不采取控制措施，不減排二氧化碳，全球氣候變暖將會給人類帶來生態(tài)大災(zāi)難。

IPCC於1990，1995，2001，2007，2013，2021年，先后六次發(fā)布了關(guān)于全球氣候變化問題的評估報告。氣候變暖理論，是各次評估報告的主題內(nèi)容。[1-7]

IPCC提出的氣候變暖論，在世界上有很大的影響。在國內(nèi)外有不少人相信氣候變暖論是正確的，是科學的。特別是在中國的學術(shù)界里，有一些專家十分相信氣候變暖論。他們堅持人為，“全球氣候變暖是不爭的事實”。[8-14] 此外，還有一些人把氣候變暖論，奉為圣典，放到神壇上，接受一些人的頂禮膜拜。

低碳論是氣候變暖論的翻版。低碳論秉承氣候變暖論的衣缽，視二氧化碳為氣候變暖的罪魁禍首。低碳論者主張開發(fā)低碳能源，發(fā)展低碳經(jīng)濟，過低碳生活。特別是在國內(nèi)，還有人不辭勞苦，不惜工本，寫出了一百多萬字的所謂“低碳經(jīng)濟論”，“低碳發(fā)展論”，“低碳創(chuàng)新論”大作；作者不顧年事高邁，不惜余力，為氣候變暖論吶喊助威。[15-17]

曾幾何時，氣候變暖論，氣候突變論，氣候異常論，氣候威脅論，氣候危機論，氣候惡化論，氣候劇變論，幾乎統(tǒng)治了全中國，籠罩了全世界。

值得注意的是，無論是在國內(nèi)，還是在國外，氣候變暖論的支持者大多都是政府官員和直接為政府服務(wù)的學術(shù)政客，而嚴肅的科學家和高等院校的教授們，則對此不屑一顧。在當今的世界上，氣候變暖論的最大鼓吹者，當屬美國前副總統(tǒng)小艾伯特·戈爾 (1948 – )先生。

IPCC提出的氣候變暖論，自始至終，都遭到有理性的科學家的尖銳批駁和有良知的社會公眾的冷嘲熱諷。[15-28]

就在IPCC 發(fā)表第一次氣候變化評估報告后不久，一批對IPCC的氣候變暖論持懷疑的科學家們，于1993年針鋒相對地成立了一個組織，叫做“非政府間氣候變化專門委員會 （NIPCC)”。 NIPCC 對 IPCC的發(fā)布的氣候評估報告，逐條逐句地進行了嚴厲批駁。

美國前總統(tǒng)特朗普，曾經(jīng)多次發(fā)表聲明，宣稱“地球氣候變暖是一個大騙局。” 2017年3月28日，特朗普簽署命令，撤銷早前奧巴馬政府為抑制氣候變化而發(fā)布的一系列法案。2017年6月1日，特朗普宣布美國退出由197個國家為控制氣候變化而簽訂的一項國際條約 — 《巴黎協(xié)定》。

現(xiàn)在，氣候變化問題的爭議，已經(jīng)不再是科學家們的專利，它已經(jīng)延申到了政治、經(jīng)濟、文化、教育、外交，甚至宗教領(lǐng)域。

2.地球氣候變化的基本特征

在氣候?qū)W上，地球氣候分為冷期和暖期。冷期又叫做冰河期， 暖期又叫間冰期。冷期和暖期的周期性交換是地球氣候變化的最基本特征。冰河期與間冰期氣候有很大的區(qū)別。

首先，冰河期和間冰期之間最大的區(qū)別，是地球上是否有冰川或冰蓋存在。在冰河期里，地球上存在大量的冰川或者冰蓋；在間冰期，地球上所有的冰川，或冰蓋，全部都被融化，在地球上沒有任何冰川或冰蓋的存在。

其次，冰河期氣候與間冰期氣候的持續(xù)時間有很大的不同。地球上的冰河期氣候持續(xù)時間一般為十萬年左右，間冰期氣候持續(xù)時間為100萬年左右。在地球氣候歷史上，地球上的氣候以溫暖期為主。與冷期相比，暖期氣候約占90%以上，冷期氣候占比不到10%。

第三，在冰期和間冰期里，地表平均氣溫度差別很大。現(xiàn)在地球表面的平均氣溫約為15 。在冰期里，地表平均氣溫比現(xiàn)在約低7-9 ；在間冰期里，它比現(xiàn)在約高8-12 。

此外，在冰河期里，地球上的氣候不會持續(xù)不斷地變冷； 在間冰期里，也不會持續(xù)不斷地變暖。所以地球氣候又可以分為亞冰期和亞間冰期，以及所謂的副亞冰期和副亞間冰期。

最后，在氣候?qū)W上，把冰河期連續(xù)多次出現(xiàn)的氣候時期，稱為大冰河期。在兩個大冰河期之間的氣候時期被稱為大間冰期。大冰期氣候的持續(xù)時間大約為數(shù)千萬年，而大間冰期氣候持續(xù)時間約為2-3億年。

3. 地球上的氣候變化.

在氣候?qū)W上，地球上的氣候研究內(nèi)容可以分為：（1）地質(zhì)時期的氣候。（2）人類歷史時期的氣候，（3）近代的地球氣候，以及（4）當代地球氣候的歷史背景。

3.1.地質(zhì)時期的氣候

大冰河期和大間冰期的交替變化是地質(zhì)時期地球氣候變化的最基本特征。

迄今為止，地球上的氣候至少經(jīng)歷過五次大冰河期。

第一次大冰河期發(fā)生在24億年前至21億年前的成鐵紀和層侵紀的休倫冰期，其持續(xù)時間約3億多年。

第二次大冰河期發(fā)生在8億多年前到6億3千5百萬年前的成冰紀的瓦蘭吉爾冰期，持續(xù)時間約為1億多年。

第三次大冰河期發(fā)生在4億5千萬年前至4億2千萬年前的奧陶紀和志留紀的安第-撒哈拉冰期，持續(xù)時間約3千萬年。

第四次大冰河期，發(fā)生在3億6千萬年前至2億6千萬年前的石炭紀和二疊紀的卡魯冰期，持續(xù)時間約有1億年。

第五次大冰河期，發(fā)生在200-300萬年前，是距離今天最近的一個大冰河期。

3.2 人類歷史時期的地球氣候

人類歷史時期的氣候通常是指公元前4000年以來的地球氣候。人類歷史時期的氣候變遷可分為下述多個時期：(1)大西洋期（公元前4050 公元前2650），亦稱氣候適宜期, (2)亞北方早期(公元前2650 公元前2050)，氣候寒冷，(3)亞北方中期（公元前2050 公元前1500，氣候溫暖，(4)亞北方晚期（公元前1500 公元前750，氣候寒冷，(5)希臘時代（公元前750 公元前150）。氣候溫暖，(6)羅馬時代（公元前150 公元350），氣候涼爽，(7)羅馬時代后期（公元350 公元700），氣候溫暖。(8)8世紀(公元600 公元800)，氣候寒冷，(9)氣候最適宜期(公元800 公元1200)，(10)中世紀寒冷期（公元1200 公元1450），（11）中世紀溫暖期(公元1450 公元1550)，（12）小冰期(公元1550 公元1890)。

3.3近代的地球氣候

從18世紀60年代第一次工業(yè)革命（1765年哈格里夫斯發(fā)明珍妮紡紗機）開始，直到今天的200多年期間的氣候變化，我們稱之為近代氣候變化。近代的氣候也同樣經(jīng)歷過多次的冷熱交替變化。其間，從19世紀末期開始，直到20世紀40年代中期， 是世界性氣候增暖時期。增暖的趨勢在20世紀40年代達到頂峰，其間平均氣溫大約升高了0.7 。20世紀40年代中期至20世紀80年代，氣候明顯變冷。平均氣溫下降了0.4 。20世紀90年代開始，氣溫又開始緩慢升高，氣候變暖，直到今天。

3.4當代地球氣候的歷史背景

根據(jù)冰河期氣候的定義，在冰河期里，地球上一定有許多永久性冰川或冰蓋存在。目前，地球上還有約1500萬平方千米的永久性冰川和冰蓋存在。因此可以斷定，目前的地球氣候仍然處于某一個冰河期里。

另外，在地球歷史上，大冰期持續(xù)的時間一般為數(shù)千萬年，據(jù)此推定，起始于200萬年以前的第四紀大冰河期氣候，還遠遠沒有結(jié)束。

因此我們可以斷定，今天的人類以及地球上的其他一切生物，都還是生活在第四紀大冰川期的寒冷氣候環(huán)境里。寒冷的氣候條件，對人們的生存構(gòu)成巨大的威脅，而溫暖的氣候條件更有利于人類的生活和生存。假如地球上的氣候真的變得越來越暖，那么對于我們所有人類來說，無疑那將是一種福音！!

4. 地球氣候變化的主要原因

現(xiàn)代氣候?qū)W的研究結(jié)果表明，地球氣候變化的主要原因包括：（1）太陽輻射的變化，（2）地球軌道參數(shù)的改變，（3）大氣環(huán)流的改變，（4）下墊面的改變，以及（5）大氣物質(zhì)成分的變化。

4.1 太陽輻射對地球氣候的影響

太陽的熱輻射是地球上氣候變化的最基本驅(qū)動力。 地球上不同地區(qū)的氣候差異以及地球上一年四季的季節(jié)變化，主要是由于地球接受的太陽輻射能的不同，以及隨時間的變化造成的。

4.2 地球繞太陽的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)對氣候的影響

地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)，導(dǎo)致地球氣候在一年里有四季的變化。地球的自轉(zhuǎn)導(dǎo)致地球上有黑夜和白晝的變化。

圖 1. 地球圍繞太陽的公轉(zhuǎn)和自轉(zhuǎn)

Figure 1. Rotation and revolution of the earth

Source:

https://cn.bing.com/images/search?q=ImageHoverTitle&form=IQFRML&first=1)

4.3 地球軌道參數(shù)對氣候的影響

影響氣候變化的地球軌道參數(shù)主要有三個：（1）地球公轉(zhuǎn)軌道的偏心率，（2）地軸的傾斜度，（3）春分點的進動。

4.3.1 地球公轉(zhuǎn)軌道偏心率的影響

地球軌道偏心率對氣候的影響很小。但是偏心率的變化也會影響地球上的氣候變化。地球軌道偏心率變化范圍是0.017-0.067，目前為0.017，變化周期為十萬年。偏心率變化影響地球軌道的近日點和遠日點之間的距離，影響地球接受的太陽輻射能量，影響地球上的氣候變化。偏心率的最大和最小值，分別對應(yīng)地球上的冰河期和間冰期。

4.3.2 地軸傾斜對氣候的影響

地球自轉(zhuǎn)軸（地軸）與公轉(zhuǎn)軸的夾角，稱為地軸的傾斜度。地軸的平均傾斜度是23.5度，其變化范圍為21.5-24.5 ，周期約4萬年。

傾斜度變化導(dǎo)致地球不同緯度之間接受太陽輻射量差異，較大的地軸傾斜度意味著高緯地區(qū)接受更多的太陽輻射。

地球自轉(zhuǎn)軸（地軸）的傾斜是導(dǎo)致地球氣候的季節(jié)性變化的一個主要原因。

圖2. 地軸傾斜對氣候的影響

Figure 2. Impact of tilt of earth axis on the climate

Source:

https://cn.bing.com/images/search?q=ImageHoverTitle&form=IQFRML&first=1)

https://cn.bing.com/images/search?q=ImageHoverTitle&form=IQFRML&first=1)

地軸的兩種微小變動，分別叫做地軸的進動和章動。地軸的進動和章動，可能會導(dǎo)致地球氣候的極冷或者極熱的變化。

圖3. 地軸的進動和章動對氣候的影響

Figure 3.Impact of the precession and nutation of the earth axis on the climate

Source:

https://cn.bing.com/images/search?q=ImageHoverTitle&form=IQFRML&first=1)

4.3.3 歲差對氣候的影響

歲差也叫年差，是指回歸年與恒星年的時間長度差。一個回歸年的時間長度為365天5小時48分46秒。一個恒星年的時間長度為365日6小時9分10秒。

一個歲差 = 365日6小時9分10秒 – 365天5小時48分46秒

= 20 分 20.45 秒

歲差又叫春分點的進動 ( procession of spring equinox)。春分點進動周期為 25,800 年。

春分點的進動導(dǎo)致了一年四季的氣候變化。由歲差異引起的氣候的變化周期約為25,800年。

4.4 大氣環(huán)流對氣候的影響

大氣環(huán)流是影響地球氣候的一個重要因素，對氣候的形成有著至關(guān)重要的意義。大氣環(huán)流引導(dǎo)著不同性質(zhì)的氣團活動、鋒、氣旋和反氣旋的產(chǎn)生和移動。常年受低壓控制，以上升氣流占優(yōu)勢的赤道帶，降水充沛；相反，受高壓控制，以下沉氣流占優(yōu)勢的副熱帶，則降水稀少，氣候干燥。

4.5. 下墊面對氣候的影響

大氣層的下墊面是影響地球氣候變化的一個重要因素，主要表現(xiàn)在四個方面：（1）海陸差異的影響，（2）洋流的影響，（3）地形的影響，（4）地表物質(zhì)構(gòu)成的影響。上述因素造成地表對太陽輻射的吸收和反射能力的差異，從而影響到地球上的氣候。

4.6 大氣成分對氣候的影響

人類活動排放的污染物，造成嚴重的大氣環(huán)境污染，專家們對此沒有異議。但是，對于大氣污染物是否會導(dǎo)致氣候變暖，專家們卻有分歧。

一些專家們認為，全球氣候正在變暖。人類活動排放的溫室氣體，例如，甲烷，二氧化碳，一氧化二氮，臭氧，氯氟烴等溫室氣體是導(dǎo)致全球氣候變的主要因素。

另外一些專家們則認為，人類活動排放的污染物 — 大氣顆粒物，增加了大氣的反照率，導(dǎo)致地表吸收的太陽輻射能減少，導(dǎo)致氣溫下降，地球氣候變冷。

5.結(jié)論及建議

（一）地球氣候變化的主要原因是自然因素，而不是人為因素。

（二）人為活動排放的溫室氣體不是導(dǎo)致全球氣候變化的主要原因，二氧化碳更不是導(dǎo)致全球氣候變暖的罪魁禍首。

（三）導(dǎo)致全球氣候變化的主要原因包括：（1）太陽輻射的變化，（2）地球軌道參數(shù)的改變，（3）大氣環(huán)流的改變，（4）下墊面的改變，以及（5）大氣物質(zhì)成分的變化。

（四）建議政府領(lǐng)導(dǎo)人不要僅僅聽信氣候辯論者的一家之言，同時還要聽聽反對者的聲音。

致謝

王文興院士、任陣海院士和蘇福慶教授，在作者撰寫論文過程里，始終不渝地給予熱情支持和鼓勵，并提出中肯的意見和建議，作者受益良多。另外，還有馮麗華高級工程師，幫助資料查新。在此，謹向他們表示最誠摯的謝意。

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The author’s statement:

Neither the entire study nor any part of it has been published, accepted for publication, or under consideration for publication elsewhere.

the author declare no conflict of interest.