聽丁一匯院士告訴你，為什麼連南北極都「熱」了？

（文章來源《院士講科學》，該書由《知識就是力量》雜誌社總策劃，科學普及出版社出版）

最近桑拿天一直延續，天氣持續高溫，甚至有的同學說連南極北極都「熱」了起來，但真是這樣么？南極和北極又為什麼會變暖呢？

主講人

丁一匯，天氣與氣候學家，中國工程院院士。歷任中科院大氣物理研究所副研究員，國家海洋局海洋環境預報中心副主任兼國家海洋預報總台台長，中國氣象科學研究院副院長、研究員、博士生導師，並且是中國科學院研究生院和多所高校的兼職教授以及日本東京大學客座教授。

2001年至今，擔任中國氣象局氣候變化特別顧問、國家氣候變化專家委員會副主任、中國香港天文台科學顧問、《氣象學報》主編、英國皇家氣象學會《國際氣候》雜誌編委，是國際上氣候變化研究領域有影響、有貢獻的科學家之一。

全球變暖是真的么？

如今，在許許多多關於環保的科普展覽、書籍和講座當中，全球氣候變暖都是一個時常出現的話題。氣候學研究也表明，地球的氣候確實在朝著變暖的趨勢發展。在最近100年里，全球氣候正在變暖，我們發現冰川因此而在融化，冰雪正從冰山上不斷地脫落下來。

海洋溫度也在上升，所以海洋魚類的活動，比如（索餌）洄遊的方向、獲得的食物也都在發生變化，這使一些漁場的物種結構或者位置發生變動，我們原來能夠捕捉到的魚，現在抓不到了，因為氣候變化讓它們游到了別的地方。

全球各地的氣候學家們，在過去數十年間，從天氣和氣候現象上梳理出了若干支持全球變暖的證據。比如說，氣候變暖以後，海洋溫度增加，海水的蒸發量就大了，於是全球水循環的強度就增加，具體來說，便是陸地上的降水強度會增加。

在很多城市，突如其來的強降雨會造成嚴重的內澇，這種「在城市裡看海」的情況，並不全是對下水道建設滯後的諷刺，也是全球氣候變暖的結果。

而近現代氣象觀測記錄也表明，全球氣候真的變暖了。大約從1850年開始，人類對全球氣溫的監控逐漸形成體系。查詢1850年到現在的氣象記錄，我們可以發現全球平均溫度在1850年以後的150年里上升了1℃。

這看起來似乎沒什麼，但這是全球平均溫度，在不同地區、不同圈層會更高。例如中國近百年的升溫就達到了1~2℃，而在海洋地區可能偏小。

為什麼會變暖？

為什麼我們的星球100多年以來在不斷升溫？溫室氣體，確切地說是人類燃燒化石燃料排放的二氧化碳，是全球氣候變暖的根源。

早在1957年，就已經有科學家預言表示，人類活動排放的二氧化碳，將使地球產生溫室效應，導致全球海平面升高，冰川融化，乃至讓颱風和熱浪更強大。

從那時候開始，人類便建立了最早的兩個溫室氣體觀測站，分別位於南極點和夏威夷的海島上。這些地方因為人類活動極少，特別是沒有現代交通和工業的侵襲，因此溫室氣體監測會非常準確。

在中國，科學家在青海省瓦里關山上建立了測量溫室氣體的觀測站，成為氣候學領域國際合作的熱點。這個觀測站的數據也表明，氣候變暖和二氧化碳溫室氣體的增加密切相關。

什麼是溫室效應？

既然二氧化碳排放的增加使得全球溫度上升，那麼接下來的問題，便是在過去的100多年裡，人類排放二氧化碳的數量是不是增加了。不幸的是，答案是肯定的。

從1850年到現在，人類燃燒了大量可能產生二氧化碳的化石燃料，比如煤、石油和天然氣。另一個重要的影響因子是水泥工業。

從1850年到現在，工業革命讓建築業消耗了越來越多的水泥，而現代水泥的主要原料是石灰石，其中的碳酸鈣分解生成水泥熟料必需的氧化鈣的同時，也生成了二氧化碳；煅燒水泥熟料和烘乾原料也需要使用化石燃料，這同樣會產生二氧化碳。如今，中國生產了全世界40%的水泥，這其實是一種非常重要的溫室氣體來源。

如今我們已經了解，氣候變暖不完全是自然原因，很大程度上是人類更多地排放了溫室氣體，使得地球的溫室效應增加。

所謂「溫室效應」，就是二氧化碳增加了以後，可以改變地球的熱平衡。二氧化碳增加，會改變地球長久以來自然形成的熱平衡，「鎖住」本應散佚的熱量。這就好比人們在嚴冬蓋上更厚的棉被，因為能夠更好地封閉身體散發出來的熱量，所以身上就會感覺更暖和。

早在1820年，法國著名數學家、物理學家傅里葉就提出了「溫室效應」的概念。到19世紀中期，英國物理學家丁達爾發現，二氧化碳和水汽可以導致溫室效應。得益於這兩位科學家的研究，我們了解到了溫室效應的成因，以及未來減緩溫室效應的方法。

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