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变暗的世界


□ 叶水送

  2013年年初,我国大部分省市出现持续性阴霾天气,雨雪相较于往年偏多,空气中PM2.5浓度(也称细颗粒物浓度,这个值越高,就代表空气污染越严重)居高不下,备受关注。目前,人们一般将空气中PM2.5数值升高的原因归结于城市化进程过快、拆迁和建筑面积增大、工厂废气和汽车尾气增多以及产业布局过于集中等因素;此外,不利气候等自然因素也是阴霾天气集中出现的主要原因。

  阴霾天气不仅对城市居民的身心健康造成极大影响,还可导致太阳辐射减少,进而对局部气候产生影响,科学界称这种现象为全球暗化( Global dimming),由全球暗化研究的先驱、英国科学家格里·斯坦希尔( Gerry Stanhill)首次提出。全球暗化,指太阳光线到达地球表面的辐射量减少了,主要与大气中逐渐增多的空气微粒(以灰尘和气溶胶为主)散射和反射强度有关。

  由于到达地表的太阳辐射减少轻微,一般人很难观察到,只有气象学家对太阳辐射定量研究后才能发现,所以直到20世纪90年代初研究者才开始认识并广泛关注全球暗化现象。其实,全球暗化的发现也经历了一个曲折的过程,由于公众普遍认可全球变暖的事实,很多人不相信在太阳辐射减少的情况下气温还能不断上升,甚至科学家对此也不认可。

  最早揭露并让公众认知这种现象的是主要研究太阳辐射和地球能量平衡的日本气象学家大村纂( Atsumu Ohmura)。1985年,他在瑞士苏黎世大学大气与气候科学学院检测欧洲地区的太阳辐射时,发现这里很“黑暗”。通过比较当地此前的太阳辐射监测数据,他发现30年来,这里的太阳辐射减少了约10%。起初,大村纂对这一结果也难以接受,因为气候变暖已是主流理论,如果地球表面温度在上升,太阳光线怎么可能减少呢?但他最终坚持了自己的研究结果,并于1989年与另外两位学者合作,公布了这一结论。当时的科学界对此并未重视,用大村纂的话说:“简直被忽略了。”不过还是有不少研究者对此现象感兴趣并继续研究,结果发现不仅欧洲的太阳辐射减少了,世界其他地区也有类似的现象,如:美国30年间太阳辐射减少了10%,苏联减少了约30%,英国部分地区减少16%。从全球范围看,20世纪50年代至90年代的40年间,太阳辐射平均每10年减少1%~2%。在详细、真实的数据面前,科学界和社会公众终于逐渐接受了全球暗化的事实。太阳辐射减少的直接后果就是地球气温降低,对气温研究的数据已经证实了这一结论:从1961年开始,地球的平均气温逐年下降,直到20世纪70年代中期,地球温度下降趋势才有所减缓。那么,我国的情况如何昵?20世纪60~70年代,我国的太阳辐射量呈上升趋势,70年代后逐渐下降,这可能与逐渐兴起的工业浪潮有关;80年代以后太阳辐射量下降尤为明显,90年代以后仍以下降为主,在全国58个太阳辐射观测站中,仅有个别地区太阳辐射量略有上升。

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摘自:大自然
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