冰河时期地球气温多少摄氏度 科学家发现：深海释放大量二氧化碳 终结冰河时代

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1. 冰河时期地球气温多少摄氏度
2. 20世纪初谁将全球气温升高和二氧化碳含量上升联系起来
3. 全球气温上升多少度会使冰川消失
4. 冰川的保护措施

一提起冰河时代，人们首先想到的是温度非常低，地球上的水都结冰。那么，冰河时代的地球平均温度到底低到哪种程度呢？一组科学家已经算出了最后一个冰河时代的温度了，它出现在2万年前，平均温度大约为7.8摄氏度。

我们知道，地球会吸收来自太阳的热量，也会向太空辐射热量。当这两者达到平衡的时候，我们就可以算出地球的平均温度。地球对太阳能的吸收基本上是固定的，我们只要知道地球向太空散失的热量就可以计算温度了。

根据黑体辐射定律，我们知道地球每时每刻都在向太空辐射红外能量。地球温度越高，辐射的红外能量越强。当我们不考虑二氧化碳等温室气体对红外线的吸收时，我们可以算出地球的平均温度为零下21摄氏度。但现实是，二氧化碳吸收了部分本应辐射向太空的热量，相当于给地球盖了一层被子，因此地球的温度逐渐上升。

温室效应不是一个贬义词，适当的温室效应给地球带来了适合生命生存的环境。但是，过量的二氧化碳排放导致了温室效应过分增强，使地球温度越来越高，已经快要达到生命生存的极限了。因此，如果我们知道了地球的平均温度，我们就能反演出二氧化碳在大气中的水平。

知道冰河时代的温度很重要，因为它用于计算气候敏感性，这意味着全球温度响应大气中的碳而变化了多少。根据科学家的估算，全球大气每增加一倍的二氧化碳，平均温度就要增加3.4摄氏度。由于冰河时代没有温度计，因此科学家开发了一种方法，将从海洋浮游生物化石中收集的数据转换为海面温度。然后，他们使用称为数据同化的技术将化石数据与气候模型模拟相结合，得到了冰河时代的平均温度。

根据这一温度，科学家可以反演出当时的二氧化碳水平。在冰河时期，大气中的二氧化碳含量约为百万分之180，这非常低。在工业革命之前，该水平上升到了约百万分之280，而今天已经达到了百万分之415。

如今，人类工业化的水平越来越高，向大气中排放的二氧化碳也越来越多。如果我们能够重建过去的温暖气候，那么我们就可以开始回答有关地球如何对非常高的二氧化碳水平做出反应的重要问题，并加深我们对未来气候变化可能发生的理解。

人类最早注意到自己的活动能够影响环境气候的发现可以追溯到公元前的4世纪。那时，身为亚里士多德学生的泰奥弗拉斯托斯（古希腊哲学家和科学家），观察到菲利皮（古希腊的一个地区）在森林几乎被砍光之后，气温似乎变高了。然而，那时的宗教思想大行其道，泰奥弗拉斯托斯的发现在当时就像落入大海里的一滴水，一点浪花都没有激起。

过了2200年之后，也就是到了19世纪初，气候变化的问题才被重新重视起来。不过，这并非由于科学家们重新看见了泰奥弗拉斯托斯的观点，而是因为一位地质学家的发现。

1837年，瑞士地质学家路易斯·阿加西斯提出了著名的冰川理论，认为地球在很久以前曾被冰川所覆盖，并提供了令人信服的证据：在其他一些热带和温带地区，竟然也有跟格陵兰岛一样的未分层砾石，而这种砾石只在冰面下才能形成。

正是这一发现，促进当时的科学家思考，究竟是什么原因能使一颗行星的气候发生全球性的变化？不过此时，大多数科学家只单独地在意气候的大规模变化，而并不关注人类活动对它的影响。

早在1824年，法国数学家和物理学家约瑟夫·傅里叶提出了一个设想，由于太阳辐射到达了地球，而反射自地面的太阳辐射又因为大气中某些元素的作用，无法轻易地返回太空，因此地球比理论上的要温暖一些。而在32年之后，美国女物理学家和发明家尤尼斯·牛顿·福特决定以严谨的科学实验来验证傅里叶的假设。

尤尼斯·牛顿·福特发现，在同等太阳照射条件下，如果空气中的水分越多，那么空气的温度就会越高。另外，她还发现，除了水分，二氧化碳也会造成这种现象，而且二氧化碳对气温的影响最大。

根据自己的发现，福特推测当初处于冰河世纪的地球在某个时间段由于大气中二氧化碳含量的提高，地球大气温度因此升高，冰河世纪也就结束了。只不过，由于当时的科学界充满着对女性科学家的歧视，身为女性的福特，她的发现也就因此没被承认，甚至还被阻止发表。

不过她的发现并非毫无作用。到了1861年，爱尔兰物理学家约翰·廷德尔在福特的研究基础上证明了，地球大气中的各种气体的比例变化是地球历来发生大规模气候变化的原因。随后，他还首次证明了大气中的二氧化碳与温室效应之间的联系，并阐明了其原理。此时，人类活动对气候影响才开始走进人们的视野中。

但是，真正对此进行深入研究的，是一个英国工程师，他叫盖伊·卡伦达，生于1898年，是一个真正在气象学领域的业余科学家。

业余气象学家盖伊

尽管气象学早在18世纪之前就已经建立了，但是我们看到，发现全球变暖和温室效应的却是其他领域的科学家，盖伊也并不属于气象学专家。盖伊虽然是发动机工程师，但他获得英国伦敦帝国学院的力学和数学学位，因此，他具备了一定的科学素养。其实，盖伊发现了二氧化碳才是全球变暖的幕后推手是无心之举，而盖伊的发现历程仿佛是历史的重现。

盖伊在成年之后发展出了收集天气数据的爱好。在收集天气数据的过程中，他观察到全球的温度在近半个世纪以来有所上升。由于好奇全球变暖的成因，盖伊就在业余时间，一共花了上千个小时跟世界各地的科学家和研究人员进行通讯，并从数百个气象站收集了大量的证据。

盖伊在考虑了各种能导致全球气温升高的因素之后，还进行了数以万计的手工计算，最后他发现，大气中二氧化碳的含量已从19世纪末的274～292ppm（ppm是百万分率，定义为百万分之一，如1ppm即百万分之一），上升到1937年的百万分之三百ppm（21世纪则上升到百万分之四百 ppm）。二氧化碳含量的增长不仅和全球气温上升呈高度相关，而且还能直接归因于人类日益增加的生产活动。

盖伊在1937发表了《二氧化碳的人工生产及其对温度的影响》论文，这篇论文于1年后被更为专业的人所注意。盖伊得以在6位气象学专家面前介绍他的研究成果。

遗憾的是，尽管盖伊的结论是建立在严格的科学程序上的，但是专家们首先质疑的是盖伊论文中二氧化碳和温度数据的准确性，而不是选择检验数据，并直接忽略盖伊的发现，其中一位专家还直言：“盖伊并不是气象学专家。”因此盖伊的论文也就没被广泛地宣传。

盖伊并没有气馁，相反，他不断地发表更为全面的论文。即使被不断地以“二氧化碳数据不准确”为由所拒绝，盖伊直到1964年去世之前，仍在进行相关的研究。

划上句号的“基林曲线”

不过盖伊的努力并非是徒劳的，总有专业的气象学家对盖伊的发现产生兴趣，美国地球化学家查尔斯·基林就是其中一员。基林似乎从盖伊的经历里吸取了教训，他收集地球二氧化碳的数据所使用的是自己参与研制的、精确度享誉整个科学界的仪器。

或许正是因为数据的精确度无法再被质疑了，基林在发表自己的科研成果之后，并没有受到什么争议。随后，他的研究迅速被其他气象和气候科学家所注意，并引发其他相关的研究。

著名的“基林曲线”就是基林的研究成果之一。基林曲线是一幅图，该图准确地显示了地球上逐年增加的二氧化碳含量。另外，基林的研究还表明，正是由于人类日益增长的生产活动，造成了地球大气二氧化碳含量的增加，从而导致全球变暖和温室效应。

从此之后，世界各国领导人也终于开始重视全球变暖的问题，并促进相关教育；人民大众也开始知道全球变暖和温室效应的概念。终于，关于发现全球变暖的故事画上了句号。

荷兰的研究人员通过最新的研究结果表明，如果本世纪全球平均气温上升至1.5摄氏度的话，亚洲几乎三分之二的冰川会消失。

很多生活在盆地，低洼地区的人民，他们的饮用水来自于高山的冰川，一旦这些冰川融化，没有水源，就无法种田、无法发电、无法生存。将会造成大部分地区的供水受到阻碍。

虽然巴黎气候协定设定的目标为1.5摄氏度，但是这个指数我们难以保留，因为二氧化碳虽然质量在下降，但是并没有消失，只要它们存在，地球的气温会缓慢的升高。

全球升温摄氏1.5度会使亚洲高山地区近36%冰川在2100年左右消失！据外媒报道，荷兰科学家的研究发现，即使全球气温上升幅度能控制于摄氏1.5度以内，亚洲山区近三分之一冰川在本世纪末，也可能因全球暖化而消失，严重影响依靠冰河取得洁净用水的数亿人。荷兰研究人员在科学期刊《自然》发表的研究报告指出，在模拟全球于本世纪末升温摄氏1.5度的情况下，发现亚洲高山地区近36%冰川会在2100年前流失，而误差范围为正负7个百分点。不过，报道指出，控制全球气温上升摄氏1.5度以内的目标极难达成，7月一项研究指出机率只有1%，而部分专家估计，按照目前趋势，全球温度或上升摄氏3度。根据此次研究团队的模型预测，若全球升温达摄氏3.5度、4度与6度，亚洲冰川的流失率则分别为49%、51%与65%。据悉，研究共比较110个气候模拟情况，发现亚洲高山冰川的升温速度，相较全球地区的平均值更快，若全球升温摄氏1.5度，则意味该地区平均上升摄氏2.1度。同时，全球暖化令暴雨和超级风暴更频密发生，使冰川附近地区遭受更严重的水灾。

阻止冰川融化，就要解决全球变暖问题，要从根本上入手，减少二氧化碳排放，注意环境保护才行。

详细说明：

冰川或称冰河是指大量冰块堆积形成如同河川般的地理景观。在终年冰封的高山或两极地区，多年的积雪经重力或冰河之间的压力，沿斜坡向下滑形成冰川。由于全球气候逐渐变暖，世界各地冰川的面积和体积都有明显的减少，有些甚至消失。这种现象在低和中纬度的地方尤其显著。全世界冰川融化速度创下历史最快纪录，其中欧洲冰川损失最为严重，导致这一结果的主要原因是全球气候变暖。研究人员指出，由于冰川是重要淡水资源之一，因此冰川融化速度过快会给一些地区带来淡水危机，甚至在水源稀缺的地区酝酿争水冲突。

（1）全球气候变暖与阻止措施

联合国环境规划署催促各成员国在2009年签订继承《京都议定书》义务的减排国际框架条约，应对全球气候变暖。来自190多个国家的代表和科学家在联合国气候变化大会上讨论了气候变暖和温室气体减排等问题。

（2）人为原因与阻止措施

我国学者对祁连山冰川研究后提出，冰川退缩除了自然气候因素外，另一个主要原因是人口膨胀，超载放牧，过度开垦，乱砍滥伐，乱挖中药材，滥采地下水。所以要控制人口数量，合理开垦，保护森林和地下水资源等。

保护绿色植物就是在保护冰川，有的人误解说温室气体，温室气体是所有生物进行生命活动必须要产生的，是无时无刻不在产生，总体来讲氧气含量过高，气候变冷，就像冰河时代，绿色植物无法生存，也没有足够的二氧化碳来提供光合作用。地球上的生产者变少消费者作为食物链次一级也会随着生产者减少而减少。如果温室气体过高，臭氧层破坏，紫外线穿透云层对生命进行照射也不利于生命的增加。让温室气体处于一个恒定的状态是最佳的。现今的问题不是减少排放，而是增加绿色植物，地球上大部分氧气由硅藻产生。陆地作物提供的贡献减少。减排是下下策，增加绿色作物才是问题解决的关键。5