跳舞的星星53682014-07-20

新聞背景

作為地球上所有生命的初級能量來源，太陽輻射深刻地影響著大氣、水迴圈以及生態系統。有研究認為，自20世紀50年代以來，世界大部分地區的太陽輻射出現下降趨勢，即所謂“全球變暗”現象。

日前，中科院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心科學家在空氣汙染對全球變暗的影響研究中取得新進展，揭示了空氣汙染指數與光照減少的定量關係。

1、地球變暗還是變亮？

早在1989年，地球物理學家阿特蘇姆·奧姆拉就提出了“地球變暗”猜想；1992年，同是搞地球物理研究的斯坦希爾和穆雷希特在一份科學報告中明確提出了“地球變暗”的理論。

斯坦希爾和穆雷希特發現，上世紀50年代以色列地區接收到的太陽能量，與90年代相比竟存在著驚人差距，其下降幅度高達22%。他們查找了世界各地關於地表接收太陽能量的記錄，結果都發現了類似現象。上世紀50至90年代，美國地表接收到的太陽能量下降了10%，前蘇聯地區的降幅則高達30%。就全球範圍而言，太陽能每10年便降低1%-2%。

2005年，馬丁·威爾德在《科學》雜誌發表了題為“從變暗到變亮：地面太陽輻射的年代際變化”的文章稱，自從1990年開始，持續數十年的“全球變暗”過程宣告結束，地球表面日趨明亮。所謂的明亮是指到達地球表面的太陽光越來越多，隨著陽光而來的當然是更多的熱量，這一現象也可以部分解釋為什麼上世紀90年代末全球溫度創下歷史紀錄的原因。這引起了學術界的極大關注，在此前和其後有一系列文章圍繞這個熱點話題展開討論。

聯合國間政府氣候變化委員會（IPCC）第四次評估報告（2007）中指出：“全球變暗”從範圍上講不是全球的，從時間上講，在1990 年後也不再繼續。表明全球變暗帶有局地性，其起因也可能是很複雜的。

“根據現有的地面太陽輻射和日照觀測資料顯示，中國地區從1961-1990年變暗，其趨勢為-4。61%/10年，從1991-2000 年變亮，其趨勢為1。76%/10年，是否繼續變亮還需要更多的資料資料來證實。”這是2007年5月在中國南京召開的“全球變暗、變亮及氣候變化中的相關議題”國際研討會得到的結論之一。

天津市氣候中心高階工程師李明財研究分析了環渤海地區（包括北京、天津、遼寧、河北和山東）太陽總輻射變化結果顯示，1961-2010年，環渤海地區太陽總輻射在1990年之前呈顯著下降，之後沒有明顯變化趨勢；太陽總輻射趨勢變化在環渤海地區有明顯的空間差異，下降幅度最大的集中於京津塘周邊地區以及山東中南部地區；四季總輻射均呈顯著下降趨勢。

2、地球變暗系汙染所致？

地球變暗、變亮的原因很可能是複雜的，會不會是輻射的自然變化如年代際和多年代際變率，尚無法證實。但是，有科學家認為，地球陽光量減少是因為大氣層中的浮質和其他微粒增加所致。雲中的小水滴在微粒周圍凝結在一起，導致雲中含有更多的小水滴，這些小水滴會把更多的陽光反射回太空中。

“儘管還很難分辨氣候本身對全球變暗的影響程度，但工業汙染無疑是造成全球變暗的關鍵因素。”中科院遺傳與發育生物學研究所農業資源研究中心研究員楊永輝在不久前完成的研究中得出了這樣的結論。

出於獲得資料方便的考慮，楊永輝所帶領的研究小組選擇“日照時數”代表太陽輻射的強度，而所謂日照時數，就是一天內一個地區接受太陽輻射強度大於或等於120瓦/平方米的時間長度。研究小組分析了我國38個城市的日照時數和空氣汙染指數（API）的關係，結果發現在API≤80的城市，日照時數在2000年以後較上世紀60年代下降了0。8小時/天，降幅約為13。4%；而在平均API>80的城市，日照時數則下降了1。0小時/天，降幅約為15。9%。

楊永輝認為，作為反映空氣中可吸入顆粒物、二氧化硫和氮氧化物等汙染物濃度的指標，API對日照時數的變化具有負向作用，API透過影響大氣中的氣溶膠改變大氣對太陽輻射的散射和吸收，以及透過改變雲的特性，減少到達地表的太陽輻射，使日照時數變短。“由此可見，我國日照時數的減少很大程度上可由空氣汙染的增加來解釋。”

對於中國地面太陽輻射的變化及相應的變暗、變亮現象，可能的原因及其與氣候變化的聯絡等問題，此前權威研究給出的結論則是：近50年中國表面氣溫，最高與最低溫度的變化是呈上升趨勢，特別是自1990年以來明顯變暖，或許與變暗、變亮有一定聯絡；太平洋有些地區海溫變化表現出一些對變暗變亮響應的徵兆，但其原因不明；近50年7月的青藏高原熱源資料顯示，在1990年前青藏高原熱量明顯下降，而1990年後上升，對此尚未找到合理的解釋。而且，此現象有待進一步證實。

3、地球變暗會帶來啥麻煩？

美國馬里蘭大學地理系的王開存博士在《科學》雜誌發文稱，1973-2007年期間，全球陸地上空的澄淨藍天在減少。世界上大部分地區天空的能見度在最近30年中降低了。非洲、澳大利亞和南亞自1979年以來的變暗趨勢尤其明顯，只有歐洲是個例外，自上世紀80年代中期開始，歐洲天空的能見度開始上升。

地球變暗絕不僅僅只是一種現象，科學家認為，這樣的變化會給人類帶來更多的麻煩。

有科學家擔心，若是陽光不能充分照射海洋，全球降雨分佈會受到嚴重干擾。有跡象表明，20世紀七八十年代撒哈拉以南非洲的大旱災，原因可能正在於此。那幾次旱災造成數十萬人死亡，如果同樣的情況在亞洲出現，將是更大的悲劇，因為那裡生活著世界一半的人口。“我主要擔心的是‘全球漸暗’會對亞洲雨季帶來災難性影響。”著名氣象學家拉曼內森憂心忡忡地說。

不只如此，更令人擔憂的是，“全球漸暗”可能使科學家低估“全球變暖”的真正影響。表面上，溫室氣體造成的“溫度上升效應”，會被“全球漸暗”帶來的“冷卻效應”抵消，這使不少科學家斷定，當前的氣候對二氧化碳上升的敏感程度比從前下降了。事實上，情況恰恰相反。太陽能的減少，可能正意味著全球變暖對人類社會的影響，比我們從前估計的要大得多。

還有人擔心，日照持續偏少容易使人患上抑鬱症。這是由於褪黑激素分泌增加，人體細胞就會“偷懶”，心情自然就易低沉消極。有醫師說，每逢陰天下雨，來接受心理治療的患者比平時要多出20%左右。

科學家們從2001年開始蒐集相關資料，一些部署在地表的感測器網路直接對到達地面的陽光進行了測量。不足之處是這些感測器並非是平均分佈的，數量極其有限，而佔地球面積70%的海洋上更是少之又少。

全球變暗、變亮是國際熱點問題之一，而中國的情況一直備受關注，但是目前的研究存在許多問題。科學家稱，有關部門應深入分析2001年至今的輻射觀測資料以便進一步研究中國變暗、變亮的事實；變暗、變亮的原因和機制尚待進一步研究，需要觀測更多的相關變數和更長序列的資料，以及利用數值模式作進一步研究。建議國家資助有關科研專案，同時開展國際合作，以便從科學上對這種現象的自然和人為原因做更深入的分析。