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关于气候变化的哲学思考(上)  

2012-02-29 09:46:37|  分类: 《天下》2011年第 |  标签: |举报 |字号 订阅

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/李佩成

气候变化,特别是全球气候变暖,已成为世人惊议的话题,它不仅使部分人谈虎色变,而且使更多的人疑虑重重,甚至影响到部门决策和国家关系,气候变暖已成为不可回避的重大理论和实际问题,人们必须弄明白地球气候是不是在变化?是不是在变暖?什么原因引起了这些变化?是好事还是坏事?如何应对这种变化?

笔者想从哲学层面,以科学发展观为指导谈谈对上述问题的看法。

1 运动变化是绝对的,地球气候一直在变

辩证唯物主义哲学认为“世界是由矛盾组成的。没有矛盾就没有世界”①。“矛盾是普遍的、绝对的,存在于事物发展的一切过程中,又贯穿于一切过程的始终”②。同时认为“一切过程的常住性是相对的,但是一种过程转化为他种过程的这种变动性则是绝对的”③。

气候也和世界上的其他事物一样,始终处在运动变化之中,这不仅是哲学的推理,而且为亿万年的史实所证明。

地球大约在50亿年前后形成为行星,大约在20亿年前地球上出现了大气圈和水圈,地球气候史也大约为20亿年左右。考证认为地球气候经历着时间尺度为几十年到几亿年为周期的气候变化,现在科学界公认的气候周期变化分三个阶段④。

地质时期的气候变化,距今22亿年~1万年,其最大特点是冰期与间冰期交替出现;

历史时期的气候,一般指1万年左右以来“冰后期”的气候;

近代的气候,是指近一二百年有气象观测记录时期的气候。

1.1地质时期的气候变化又可分为

1)震旦纪大冰期气候,发生在距今约6亿年前,曾发生过世界规模的大冰川气候。

2)寒武纪—石炭纪大间冰期气候,发生在距今约36亿年,包括寒武纪、奥陶纪、志留记、泥盆纪和石炭纪四个地质时期,共经历了3.3亿年,当时整个世界气候比较温暖。

3)石炭纪-二迭纪大冰期,发生在距今23亿年。受这次冰期气候影响的主要是南半球。这时处于北半球的我国仍具有温暖湿润气候带、干燥带和炎热潮湿气候带,气候终年如夏,森林面积辽阔,是我国大规模煤田的形成期。

4)三迭纪—第三纪大间冰期气候,发生在距今2亿到200万年前,包括整个中生代的三迭纪、侏罗纪、白垩纪,都是温暖的气候,当时我国普遍处在湿热气候控制之下。晚第三纪末期世界气温普遍下降。

5)第四纪大冰期气候,从距今200万年开始直至现在。在这次大冰期中,气候变动很大,冰川多次进退。在中国也发现不少第四纪冰川遗迹,定出4次亚冰期。在亚冰期内,平均气温约比现代低812,而在两个亚冰期之间的间冰期内,气温比现代高,极地约比现代高10以上,低纬地区比现代高5.5左右,这时冰盖消失,甚至极地冰盖也整个消失。在每个亚冰期之中气候也有波动,每个相对温暖时期一般维持1万年左右。目前正处于一个相对温暖的后期。大约在一万年前,地球各大陆的气候带和气候条件基本上形成现代气候的特点。

1.2历史时期的气候变化

自第四纪更新世晚期,从距今1万年左右开始,全球进入冰后期。挪威的冰川学家曾作出冰后期的近1万年来挪威的雪线升降图(图1)⑤ ,从图上可以看出近1万年来雪线升降幅度并不小,它表明这期间世界气候有两次大的波动:一次是公元前5000年到公元前1500年的最适气候期,当时气温比现在高3℃~4℃(雪线升高表示温度上升);一次是15世纪以来的寒冷气候(雪线降低表示温度下降),其中15501850年为冰后期以来最寒冷的阶段,称小河冰期,当时气温比现在低1℃~2℃。图1中两条曲线——挪威雪线及中国温度变化线,二者显示中国近5000年来的气温变化(虚线)大体上与挪威雪线的变化相似。

根据对历史文献记载和考古发掘资料的分析,可以将5000年来我国的气候划分为4个温暖时期和4个寒冷时期④:

第一次温暖期发生在公元前35001000年间,当时黄河流域有大象、水牛和竹子等,估计当时平均温度比现在高2℃,年降水量比现在多200mm以上,是我国近5000年来最温暖时期。

第一次寒冷时期出现在公元前1000850年(西周时期),据记载公元前903年和公元前897年汉水两次结冰。

第二次温暖期出现在公元前770年到公元初年(东周-西汉时期)气候温暖湿润,《春秋》中提到鲁国(今山东)冬天无冰。

第二次寒冰期是公元初年至公元6世纪(东汉、南北朝),据史记记载公元225年淮河结冰。

第三次温暖期是79世纪(隋唐时期),公元650669678年的冬季,长安(今西安)无冰雪,梅和柑橘能在关中地区生长。

第三次寒冷时期出现在1012世纪(宋代),公元1111年太湖全部结冰,公元11311260年杭州每10年间降雪最迟日期是4月上旬,比12世纪以前延迟1个月左右。

第四次温暖时期发生在13世纪(元代),公元120012131216年杭州无冰雪,长安重设“竹监司”管理竹类,显示气候转暖。

第四次寒冷期出现在1519世纪末(明清时期),时间长达500年,估计17世纪的冬天温度要比现在低2℃左右。

由上述可见,在近5000年的最初2000年间,大部分时间的年平均温度比现在高2℃左右,是最适气候期。从公元前1000年的周朝初期以后,气候有一系列的冷暖变动。其分期的特征是:温暖期越来越短,温暖的程度越来越低。从生物分布也可以看出这一趋势,例如在第一个温暖时期,我国黄河流域发现有象;在第二个温暖时期象群栖息北限就移到淮河流域及其以南,公元前659627年淮河流域有象栖息;第三个温暖时期就只在长江以南,信安(浙江衢县)和广东、云南才有象生存。而5000年中的四个寒冷期越来越长,程度越来越强,从江河封冻可以看出这一趋势。在第二个寒冷时期只有淮河封冻的例子(公元225年),第三个寒冷时期出现了太湖封冻的情况(公元1111年),而在第四个寒冷时期在17世纪(如公元1670年)长江也出现封冻现象。

19世纪末到20世纪40年代,世界气温曾出现明显的波动上升现象。这种增暖在北极最为突出,19191928年间的巴伦支海的水面温度比19121918年时高出8℃。巴伦支海在30年代出现过许多以前根本没有出现过的喜热性鱼类;1938年曾有一艘破冰船深入新西伯利亚岛海域,直到83°05N,创造了世界上船舶自由航行的最北记录。这种增暖现象到20世纪40年代达到顶点。此后,世界气候又出现变冷现象,以北极为中心的60°N以北,气温越来越冷。进入60年代以后,高纬地区气候变冷的趋势更加显著,例如1968年冬,原来隔着大洋的冰岛的格陵兰,竟被冰块连接起来,发生了北极熊从格陵兰踏冰走到冰岛的罕见现象。进入70年代后,世界气候又趋变暖,到1980年后,世界气温增暖形势更为突出。

综上所述,从22亿年前地球气候的形成至今,全球经历了不同时期的气候变化,这些史实证明一条真理——地球气候一直在变化着。当代的气候变化态势,并未超出历史上气候变化的范畴。至于20世纪以来明显增暖的现象,它是气候变化长河中的一个波动过程,还是永远的不可逆转的趋势,仍然需要冷静思考,认真分析,不应匆忙作出结论。

2 矛盾决定一切事物的生命,推动一切事物的发展,气候变化有着众多客观因素的推动,似不应过分归因于工业生产中的二氧化碳排放

在上一节中已经叙述了地球一直处在变化之中的史实,第二个需要探讨的问题是引起这些变化的原因是什么。

对于这个重大问题,本文作者曾在20年前的《试论干旱》⑥一文中作过论述,认为:一个大区域气候的形成和变化,是综合因素作用的结果,这些因素有的在地上,有的在地下,有的还在天上。可把这些因素列入表1

上述因素通过形成五个圈层系统——大气圈,海洋圈,冰结圈,陆地圈和生物圈,这五个系统的综合作用,直接影响着气候,决定着气候变冷、变暖、变干还是变湿。

在此对这五个系统略作说明:

1)大气圈是气候系统中最为活动的组成部分。在外部参数的影响下,大气环流的稳定特性时间大约是一个月。

2)海洋圈活动性较差,由于水的热容量很大,因而海洋成为太阳能的巨大贮藏库。它既可贮藏能量,随后又以热的明显的或潜在的形式把所贮之能转入大气层中。其循环的稳定特性时间,在海洋上层变化于数日到几年,在深层为百年到几百年。

3)冰结圈,它是气候系统中比较稳定的因子,多数循环可能是数百年、数千年,甚至几十万年。但是,冰结圈尤其强烈地影响着辐射量,影响到水在地面的分布,从而对气候施加明显的影响。

4)陆地圈的影响因子包括土壤、河川、湖沼和地下水,它们都是水循环的积极干预者和参与者,它们的分布和状况,影响着大气的辐射、热状况以及大气和大气溶胶的交换等。

5)生物圈主要表现为生物群落的数量,包括陆地和海洋中的生物界对水分循环、气体交换以及热动态的影响等。

通过对陆地圈、生物圈,尤其是对生物量施加影响,或通过以上各种方式间接地对其他系统施加影响,便形成人类影响气候的重要手段。

从上述可以看出:影响一个地区或一个地区在某个时期气候变化的原因是众多的、复杂的!人们至今还不能确切地说明各种因素影响程度的定量关系。但是,存在着这些影响却是肯定的。同时可以断言:即使人类社会发展到今天,从总体讲,自然因素仍然是影响气候的主导因素。人类活动至今仍然不足以影响地区性气候的基本属性,更不足以引起冰期或间冰期等巨大的气候变化。

只是在相对较小的程度上,个别的、局部的气候变化,才被解释为人类活动的结果,如大面积的毁林开荒、毁草滥牧等。这就告诉我们,研究气候变化,要以科学发展观为指导,应当从更广阔、更深邃的领域去分析和认识,从而采取适当的应对之策!不要人云亦云,自讨苦吃。

3 要历史地、全面地、辩证地看问题,现在尚难肯定当代的气候变暖就是人类活动所致

“一个大的事物,在其发展过程中,包含着许多的矛盾”⑦。

已如前述,气候是一个巨系统,它的发展变化受制于许多因素,而这些因素本身也是十分复杂的,多数因素存在于人类出现以前,而且至今不受人的支配,要定量地评价它们对气候变化的影响,至今世人尚无这种能力,只能说处在探索阶段,本文也无法说得具体,只能在有限篇幅内,引用一些有关专家对气候变化的研究成果,作些推论,供大家参考。

这些成果包括:25万年来太阳夏季日照量变化图(图2);50万年间地球轨道及旋转轴倾斜参数图(图3);220年来太阳黑子数变化图(图4)⑧;1.1万年来印度拉贾赫斯坦的平均降雨量图(图7);美国19001939年气候变迁图(图5)⑨;纪元以来世界温度波动趋势图(图6);1万年来挪威雪线高度(实线)与5000年来中国温度(虚线)变化图(见图1)⑤。

这些研究和观测成果,可以使人产生如下认识:

1)影响气候的因子是复杂多变的。而且由于这些影响因子变化的偶然性中包含着某种必然性,因此,气候变化也具有某种必然性;又由于影响因子的变化具有某种周期性和在周期内的相对稳定性,因此气候变化亦有周期性和相对稳定性。认识气候的这种变化性、相对稳定性和相对可知性,对我们应对气候灾害,利用气候资源是十分重要的。

2)影响气候变化的大因子人们尚难控制。如图24所示。到目前为止,人类还无力对气候施加决定性的影响,即使发生在地球本身的一些影响因素,如海洋、冰川和陆地上的山原分布等,也不是人们在短期内可以控制和严重改变的。

 因此,在这种情况下,某地区的气候变化仍然主要受制于原有自然因素的影响。

3)气候变化具有全球性。中国气候在不同历史时期的波动与世界其他地区比较,虽然最冷年和最暖年,并非完全一致,但彼此先后响应。因此,得不出外国气候变好,中国因为某种人为原因气候单独变坏的结论。

4)中国的历史气候有热有冷。从图1及我国著名气象学家竺可桢先生编绘的图6可以看出:若把图中温度“0线视为现今的温度水平,则在殷、周、汉、晋时代温度低于现代;唐代以后,温度高于现代,最长的温暖期出现在唐代中期(公元8111050年),约持续240年,当时在唐都长安可以生长柑橘⑤。

宋代以后,大约在公元1000年前后气候开始变冷,期间虽有波动,但变冷居于主导地位。

5)世界的历史气候有热有冷。从19世纪末到20世纪40年代,世界气温显著上升,在北极最为突出,19191928年的巴伦支海水面温度比19121918年高出约81940年开始虽有变冷现象,但进入20世纪70年代后,世界气候又趋变暖,1980年后,世界增暖趋势更加突出,引起许多人的关注,并被一些人认为主要是由于人类活动中排放的CO2温室气体所致。

6)近代全球变暖是气候变化过程中的一个阶段?还是永远的趋势?尚存争论!但更大的可能是气候变化过程中的一个阶段。温室效应在全球变暖的趋势中是叠加于前述的诸因素中,还是单独在作用?作用有多大?亦有争论,但更可能只是一个尚未完全证明的叠加因素!

因此,有关温室气体排放使全球变暖的论点,至今只能作为科学研究的课题,而不能作为肯定的结论。   

节选自《休闲读品·天下》2011年第四辑

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