五柳村

从“冰封的地球”想起

陶世龙

      上世纪60年代，剑桥大学地质学家W. Brian Harland将一个“冰封的地球”摆到了我们的面前。（图）这是他提出的一个假说，即在距今7.5亿年到5.8亿年前之间，中国地质学家习称为震旦纪冰期这个地质历史阶段，地球表面曾经全面封冻，此时看起来犹如一个大雪球，这个假说也就有了“雪球地球说”之名。

       在震旦纪冰期，有冰川大规模出现，并不是今天才被认识，早就找到过很多证据，如构成我国长江三峡的岩层中就留有此时冰川活动的遗迹，世界上其他地区也有发现，但都仅限于当时大陆表面的局部，所以Brian Harland的构想是前所未有的。

       据萧楠在《冰封的地球》中报道，近年来的发现与研究，有利于这个假说的成立。当然，最后的结论如何，仍有待于进一步证实，譬如仍一些地区并没有找到当时有过冰川活动的证据。但这类现象已能说明，地球上有过比今天寒冷得多的冰期存在，现在已知道，除了距今7.5亿年到5.8亿年前这一次，后来还出现过两次大冰期，一次在两亿多年前，即石炭纪末二迭纪初；一次在两百多万前，即第四纪开始后，人类正是在“第四纪冰期”中出现，经历过比今天寒冷的生活。

      在这三个大冰期之间，则多次出现过比现在要温暖和炎热得多的情况；在冰期中，气温也有高低变化，不是始终如一。有研究结果表明，在最近100万年中，地球的平均气温在9℃-16℃之间波动。

    按照中国传统习惯的思维，““天不变，道亦不变”，以为地球上的气候总是这样周而复始地寒来暑往，秋收冬藏，如有变动则视为异常，与人间的祸福相系，这叫做“天垂象，见吉凶”（周易系词上），并有一套用阴阳五行来解释的说辞：如异常的寒冷被解释为是君主偏听不聪，为政严急所致（汉书五行志第七中之下）；而鲁桓公十五年，冬暖无冰是因为“夫人不正，阴失节也。”（董仲舒的解释，见汉书五行志第七中之下）国君的夫人与人通奸，也加入到引起天气变化的因素之中了。

      在这样的思维方式主导下，不到自然界而是到人世间去找引起气候变化的原因和对应的方法，于是天旱关南门，因为南方是五行中的“火”；久雨不晴关北门，因为北方则属“水”...如此等等。两千多年下来，纵然留下了不少关于天气变化的记录，终究未能建立起对气候变化的科学认识。

       由此想到1959年我写过一篇《地球的冷暖》，发表在《新观察》1959年第13期上，是希望说明一下地球上的气候并不是一成不变，地球上有过比今天更冷和更热的时期。引起了不少读者的兴趣。于是又写了一篇《太阳上的风波》，是因为我注意到太阳黑子增加，即太阳活动增强时，它释放的能量也要增加，会影响到地球的气候。这个影响当然是使地球变暖。当然影响地球冷暖的因素很多，而且地球上的温度从长期来看究竟如何，不是三五年的冷暖所能判断的，所以当时存在地球在变暖和地球将进入更寒冷的小冰期两种看法。我根据所看到的材料，赞同地球已出现变暖趋势的预测，因为从地质学的观点来看，气温升高，不仅仅是大气圈本身的变化，而是地球总体变化的一部分。从地球历史发展的规律和得到的一些实际材料来看，地球正在走出它的历史上最近一个冰期，约在一万年前北半球大块地区还为冰层常年覆盖，伯令海峡还处于冻结状态而成为亚洲和美洲之间的“陆桥”；而现在地表的平均温度不过是仅及地球历史上最热时的一半左右，继续增长的可能性很大。
       我还不满意仅就大气圈本身的因素去说明天气的变化；当时报刊上的解释，多是仅从大气层本身找原因，譬如说有热气流袭来，而这个热气团在此久久停留不去之类。但打破沙锅问到底就得不到答案了。我认为太阳活动的影响决不可忽视，黑子增多会引起地球上的天气出现异常变化，说不上研究，但确实对太阳黑子的活动发生了兴趣，多看了一些材料，于是又写了《正在变暖的地球》（工人日报）、《太阳带来的灾害》（工人日报）、《太阳上的黑斑》（人民日报）等科普文章发表，这就是文化大革命中被定罪为影射攻击的由来。
       将近半个世纪过去了，虽然认为地球将变冷的声音还有，但是越来越多的事实表明，地球变暖已是不可回避的现实问题。而大气中二氧化碳的浓度增加，是导致气温升高的一个重要的人为因素，也已是多数科学家的共识。当然还有不同的看法，因为影响地球气温变化的因素的确很多，譬如对来自地球内部的热能的影响，过去几乎是忽略不计的，如果仅就地球的岩石圈层的阻隔作用来考虑，的确微不足道，但如杜乐天先生所研究，从岩石圈的裂隙中释放出来的高热气体还有液体，可以把大量热能带到陆地和海底上面迅速释放出来，这个影响也不可低估。
      太阳黑子的多少，表示着太阳释放出来热量的增减，影响地球的冷暖，得到更多的事实证明。

      在美国旧金山举行的2004年美国地球物理学会的年会上，美国冰川学家汤普森根据在位于秘鲁境内安第斯山脉的Quelccaya冰冠发现了一些保存完好的古代植物，并利用"碳同位素"测出这些植物被埋在冰下已经大约5200年，说明那时气候突然发生了剧烈的变化，致使这些植物被速冻在冰川中并保留至今。来自爱尔兰和英国的一项横跨了7000年历史的树年轮研究表明，大约在5200年前，树年轮是最密集的，这表明了那些树所经历的最干旱时期也大约是在5200年前。汤普森还其他方面得到多种证据。他相信，5200年前的变化可能是由于到达地球的太阳能量剧烈波动引起的。科学家们已经知道了历史上曾经存在一个全球冷却期，在公元1450年到1850年之间，并把那个时期称为"小冰期(Little Ice Age)"，与太阳活动减弱的两个时期重合。（来自5200年前的启示：地球气候可能重演历史2005-01-07 来源：国际先驱导报）

    2004年7月19日，媒体还以《欧洲新研究指出：太阳才是地球变暖“元凶”》为题，报道欧洲的一个研究小组调查太阳黑子在过去数百年的数据后，发现太阳黑子的数目在过去100年增加，与此同时，全球气温亦持续上升。黑子减少的年份则气温有所下降。媒体称为新研究，其实作为一种认识并不新，不过又找到了一些证据。并感觉到“全球气候变暖的来势有可能比原先预想的快得多也剧烈得多。人类如不采取措施遏制这一趋势，前景不堪设想。”（全球气候变暖趋势加快科技日报记者邓国庆 2004年12月16日电）去年加拿大东部突然又很热，在我住的地方，记录到历史上从来没有过的高温,33.5℃ 。(原最高记录为31.1,出现在1897年)看来真是不容忽视了。

      最容易看到的后果是，因气候变暖引起的冰川消融，海平面因而升高，以致沿海的低地被海水淹没。这些地方大多是人类聚居，物产丰富的精华地带，伦敦、纽约、东京、孟买、加尔各答（印度东北部城市）等都将从地球上消失。这种警告已发出多次了。新近美国拍摄的影片《后天》，描绘气候变化给他们带来灾难的情景。

     萧楠的文章引起了我对近半个世纪以来认识地球冷暖的回忆，想到四十多年前，我就太阳活动的变化如黑子的消长对地球冷暖变化有重要的影响，作了一些了解和向社会介绍，而后竟以此致文字之祸，实始料所不及，也不胜感慨。

    记录下这些材料，也是想用以说明，如果没有科学和技术，我们对气候变化危机的临近只能是茫然无知，又何来对策。