引言

　　在我們上一組氣候文章發(fā)出后沒幾天，7月12日《參考消息》報(bào)道了兩位歐洲學(xué)者否定氣候變暖之太陽說的工作，標(biāo)題為《最新研究顯示過去20年太陽活動(dòng)在為地球降溫》，消息來源是《路透社倫敦7月11日電》。緊接著在7月13日，《大洋網(wǎng)-廣州日報(bào)》又以《科學(xué)家的研究稱地球變暖不是太陽惹的禍》為題，重新發(fā)表了這一消息。兩家媒體報(bào)道譯文略有不同，而以后者更為詳細(xì)。由于兩位歐洲學(xué)者的工作否定了我們的觀點(diǎn)，所以感到有必要再寫此“答辯書”。還由于《大洋網(wǎng)-廣州日報(bào)》上的報(bào)道比《參考消息》更詳盡，所以這篇文字就主要以《大洋網(wǎng)-廣州日報(bào)》上提供的材料為依據(jù)。在“答辯”之前，先介紹兩位歐洲學(xué)者的姓名和工作單位。一是英國盧瑟福-阿普爾頓實(shí)驗(yàn)室的麥克.洛克伍德，二是瑞士全球輻射研究中心的克勞斯.弗洛里斯。他們的工作原文發(fā)表在7月11日出版的《皇家學(xué)會(huì)生物學(xué)分會(huì)學(xué)報(bào)》上（據(jù)我了解，皇家學(xué)會(huì)下面并沒有分會(huì)，各個(gè)學(xué)科的學(xué)會(huì)都是獨(dú)立的，例如皇家氣象學(xué)會(huì)就是獨(dú)立的，并不是皇家學(xué)會(huì)的分會(huì)，它的學(xué)報(bào)叫《皇家氣象學(xué)會(huì)季刊》；
因此，媒體上講的很可能應(yīng)是《皇家生物學(xué)會(huì)學(xué)報(bào)》）。

　　兩位學(xué)者究竟看到了甚麼？

　　英國和瑞士的兩位學(xué)者宣稱他們在觀測中看到了“太陽活動(dòng)的活躍程度自1985年以后就不斷下降”，從而否定太陽在地球升溫中的作用。但他們同時(shí)卻承認(rèn)了“太陽活動(dòng)的強(qiáng)弱大約以11年為一個(gè)周期”，他們“研究中所分析的數(shù)據(jù)也符合這一循環(huán)周期”。既然如此，自1985年開始到現(xiàn)在，20年來他們就應(yīng)當(dāng)看到太陽活動(dòng)強(qiáng)弱變化的兩個(gè)循環(huán)周期。也就是說他們應(yīng)該看到太陽活動(dòng)強(qiáng)度經(jīng)歷了兩次加強(qiáng)又兩次減弱的變化。顯然，這和他們前面所宣稱的“太陽活動(dòng)自1985年以來不斷下降”的結(jié)論相矛盾。問題于是產(chǎn)生：究竟他們看到了什么？他們怎麼能同時(shí)看到兩種性質(zhì)截然不同但又是同一個(gè)太陽的活動(dòng)過程？

　　違反氣象學(xué)基本原理的論據(jù)

　　可能他們感到在承認(rèn)了太陽活動(dòng)強(qiáng)弱有11年的變化周期后，人們自然會(huì)問，既然如此，太陽活動(dòng)在這20年里就不可能只是不斷下降而是應(yīng)該有增強(qiáng)的機(jī)會(huì)，于是，太陽不就仍會(huì)對地球氣溫的上升起正作用嗎？對此，兩位學(xué)者斷言，即使太陽活動(dòng)加強(qiáng)了，也不會(huì)對地球大氣增溫起作用，因?yàn)樗麄冋J(rèn)為這時(shí)海洋的吸熱能力就會(huì)把來自太陽的輻射熱能吸收掉�？上�兩位學(xué)者的這一論據(jù)與氣象學(xué)基本原理不合。不錯(cuò)，由于太陽表面溫度高達(dá)6000度以上，它所輻射出的能量基本上是短波輻射，這種短波輻射不能直接為大氣所吸收。而是先由地球表面（即包括陸面，也包括他們講的海洋表面）吸收加熱了地表，由于地球表面溫度雖被加熱卻仍然遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于太陽溫度，所以從地表釋放出的是長波輻射。而這種長波輻射卻能為空氣中的二氧化碳，水汽等成分吸收，從而加熱大氣，這些成分就叫溫室氣體。由此可見，溫室氣體本身并不是熱源，它的能量最終來源于太陽，歸根結(jié)底大氣的能量來源于太陽輻射。太陽輻射正是通過地表（包括他們講的海洋表面）的作用轉(zhuǎn)化為能被溫室氣體吸收的長波輻射而加溫大氣。兩位歐洲學(xué)者關(guān)于海洋吸收掉了太陽輻射后，就把大氣甩在一邊從而使之與太陽輻射無緣的論點(diǎn)，有違氣象學(xué)的基本原理，是不對的。順便指出，地表不僅通過把太陽的短波輻射轉(zhuǎn)化為長波輻射從而加溫大氣，它還通過近地氣層的活動(dòng)，包括湍流熱交換和熱對流兩種方式把地表所吸收的太陽輻射輸送到自由大氣，溫室氣體的作用，只是太陽輻射借助地表加熱大氣過程的一部份，并不是全部。

　　外國人講的不一定都對

　　由于歷史的原因，人類現(xiàn)代自然科學(xué)始于西方。直到現(xiàn)在，自然科學(xué)領(lǐng)域就整體而言，西方仍相當(dāng)大地領(lǐng)先于我們，所以在這個(gè)領(lǐng)域就整體而言我們?nèi)蕴幵谙蛭鞣娇茖W(xué)家學(xué)習(xí)的階段。但這不等于說他們做的每一個(gè)工作，講的每一句話都是對的。切不可盲目地去追隨西方科學(xué)家，他們講甚麼就信甚麼，從而喪失自己獨(dú)立思考的能力。在向西方科學(xué)家學(xué)習(xí)同時(shí)一定不要忘記獨(dú)立思考，這才能創(chuàng)造出自己獨(dú)具特色的新成果來。當(dāng)然我們也不可搞虛無主義，不可以無根據(jù)地去否定西方科學(xué)家講的一切。問題在于要有我們自己既獨(dú)立思考又踏踏實(shí)實(shí)的工作，要拿出過硬的科學(xué)數(shù)據(jù)來。1990年我和我的學(xué)生王永光在英國劍橋大學(xué)出版的國際流體力學(xué)著名刊物《流體力學(xué)雜志》上，發(fā)表了一個(gè)工作。該工作證實(shí)重力對膠體粒子（即包括氣溶膠粒子，也包括水溶膠粒子）的布朗碰并有正作用，并給出計(jì)算此種作用的相當(dāng)精確的計(jì)算公式。1997年我的另一位學(xué)生喬潤龍到中國科學(xué)院力學(xué)所國家微重力實(shí)驗(yàn)室孫祉偉教授那里去做博士后。剛好在那段時(shí)間他們發(fā)現(xiàn)1998年以荷蘭科學(xué)家�？怂柜R為首的一組歐洲學(xué)者，發(fā)表了一個(gè)否定我們1990年理論的實(shí)驗(yàn)。他們宣稱他們的實(shí)驗(yàn)證明重力對膠體粒子的布朗碰并不但沒有正作用反而有相反的負(fù)作用。對此，孫喬兩位學(xué)者很感興趣，并在自己的實(shí)驗(yàn)室做了與這些歐洲學(xué)者相同條件下的實(shí)驗(yàn)，看�？怂柜R等人的實(shí)驗(yàn)?zāi)芊裰貜?fù)。出乎預(yù)料，孫喬兩位的實(shí)驗(yàn)表明，這些歐洲科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)不可重復(fù)。孫喬實(shí)驗(yàn)證明重力與布朗碰并無關(guān)，既沒有他們講的負(fù)作用，也沒有正作用。孫喬實(shí)驗(yàn)結(jié)果正確，它恰恰證明了我們的理論另一方面的預(yù)測。問題在于我們1990年的工作是在多分散膠體系統(tǒng)中做出的。重力只有在這條件下才對布朗碰并有正作用。而福克斯馬的實(shí)驗(yàn)也好，孫喬實(shí)驗(yàn)也好，都是在單分散膠體系統(tǒng)中做出的。眾所周知，單分散系統(tǒng)只不過是多分散系統(tǒng)的一個(gè)特例。理所當(dāng)然地我們的1990年理論，也就應(yīng)該可以說明在系統(tǒng)轉(zhuǎn)化為單分散時(shí)的情況。對于這問題，1990年理論清楚地表明，當(dāng)粒子的半徑比和粒子與介質(zhì)的密度差比均趨向于1時(shí)，多分散系統(tǒng)就會(huì)轉(zhuǎn)化為單分散系統(tǒng)。此時(shí)，重力對布朗碰并的正作用就會(huì)不斷地減弱，到系統(tǒng)完全變?yōu)閱畏稚�時(shí)，重力的正作用也就完全消失而與布朗碰并無關(guān)。1990年理論這一方面所預(yù)測的多分散轉(zhuǎn)化為單分散后重力與布朗碰并無關(guān)的結(jié)論，現(xiàn)在剛好被孫喬的實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。顯然福克斯馬的實(shí)驗(yàn)結(jié)果不對，他們在批我們的理論之前并沒有看懂我們的理論，就在那里批了起來，結(jié)果批錯(cuò)了，最后被證明不是我們的錯(cuò)，反而是他們自己錯(cuò)了。所以，切不可盲目地追隨他們，以他們的是非為是非。經(jīng)過國際同行嚴(yán)格審查，證明孫喬實(shí)驗(yàn)無誤，2000年美國出版的國際膠體科學(xué)著名刊物《膠體和界面科學(xué)雜志》發(fā)表了孫喬兩位學(xué)者的實(shí)驗(yàn)。而福克斯馬等歐洲科學(xué)家卻一直默不作聲，默認(rèn)了孫喬實(shí)驗(yàn)對他們工作的否定。從這個(gè)成功的例子可以看出，千萬不可以一碰到西方學(xué)者的反對就低頭認(rèn)錯(cuò)，從而喪失自己獨(dú)立思考的能力。要保持清醒而冷靜的頭腦，外國人講的不一定都對，要有獨(dú)立的分析和獨(dú)立的工作來最后解決學(xué)術(shù)上的是非問題。

　　回顧這一段歷史，我感到現(xiàn)在的問題與那時(shí)有些類似，看來最好是向那時(shí)的中國科學(xué)院力學(xué)所國家微重力實(shí)驗(yàn)室的孫祉偉和喬潤龍兩位學(xué)者學(xué)習(xí)。本文雖然對兩位歐洲學(xué)者的工作提出了兩點(diǎn)質(zhì)疑，但我承認(rèn)，本文并不能充分而完全地否定他們的工作。問題是需要有自己的實(shí)際數(shù)據(jù)才行。而剛好這一點(diǎn)超出了我現(xiàn)在寫文章的宗旨。我曾多次聲明：我已退出科技舞臺，我現(xiàn)在的年齡和身體狀況都不允許我再像當(dāng)年沒退休時(shí)那樣，全心全意地投入某一項(xiàng)具體課題的研究工作。何況，氣候變化問題本來就不是我的研究方向，對于這個(gè)大家所關(guān)注的氣候變暖問題，我本來就是外行。我現(xiàn)在所能做的只是在我這個(gè)觀眾席上，寫一點(diǎn)觀后感，提一點(diǎn)問題，提供另一種可能而已。如果我國現(xiàn)在戰(zhàn)斗在一線的氣候?qū)W專家們能把我國各地對太陽輻射直接的觀測資料（包括太陽直接輻射和太陽散射輻射，最好還有從地面到高空的觀測資料，而所謂的高空，最好能有在太空的宇宙空間站或在宇宙飛船上測出的太陽輻射資料，那樣或許才能測到地球所得到的較為真實(shí)的全部太陽輻射數(shù)據(jù)）整理分析出來，看看自1985年以來到現(xiàn)在20多年來太陽輻射究竟發(fā)生了甚麼事，在此基礎(chǔ)上再和那兩位歐洲學(xué)者的觀測做對比，這將是一件很有意義的事，將有助于進(jìn)一步把氣候變暖的問題搞清楚。

　　（2007年7月23日寫成，8月4日修改于南開園）

　　后記（丁一匯院士等人的論文讀后）

　　真巧，在剛完成了這一篇“答辯”短文后，就收到友人寄來的兩本今年由新疆氣象學(xué)會(huì)和中國氣象局烏魯木齊沙漠氣象研究所（即原新疆氣象科學(xué)研究所）聯(lián)合創(chuàng)辦的新的學(xué)術(shù)刊物《沙漠與綠洲氣象》，包括該刊創(chuàng)刊號第1卷第1期，和第1卷第2期。翻閱之后，發(fā)現(xiàn)它的創(chuàng)刊號上第一篇論文就回答了本文對我國戰(zhàn)斗在一線的氣候?qū)＜覀兯�提的建議，真是巧極了！那篇論文是由我國著名的氣候?qū)W科學(xué)家，原國家氣候中心主任丁一匯院士領(lǐng)銜的一個(gè)七人寫作組所完成。論文題目是《中國氣候變化的檢測和預(yù)估》（以下簡稱《丁文》）�！抖∥摹穼ξ覈鴼夂�?qū)＜覀兘�五年來在研究我國氣候變化問題上所作的大量工作，做了一個(gè)出色的總結(jié)。這些工作涉及到過去20年來在國家資助下一系列重大的我國氣候研究項(xiàng)目。包括國家攻關(guān)項(xiàng)目，國家攀登計(jì)劃項(xiàng)目，國家973項(xiàng)目，國家自然科學(xué)基金委員會(huì)重大項(xiàng)目，中國科學(xué)院重大項(xiàng)目，以及中國科學(xué)院西部行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目等。因此可以說，由丁一匯院士等人完成的這份報(bào)告是一份極具權(quán)威性的重要報(bào)告，它提供了我國對氣候問題的研究所得到的最具權(quán)威性的數(shù)據(jù)。我們這篇后記就將以此為據(jù)，來進(jìn)一步回答兩位歐洲學(xué)者所提出的挑戰(zhàn)。《丁文》的第二部分總結(jié)了我國各地各種地表氣候觀測項(xiàng)目研究的主要成果。其中就有我國年平均地面總輻射變化（即：年平均地面太陽輻射變化）的觀測記錄。這是由我國122個(gè)臺站記錄平均后得到。時(shí)間從1957年到2000年總長度為43年，這既包括了兩位歐洲學(xué)者的觀測時(shí)間20年，又比他們的時(shí)間更長。此外，《丁文》不僅提供了我國近半個(gè)世紀(jì)來的太陽輻射觀測資料，更重要的是它還提供了我國近百年來氣溫變化的觀測資料，成為檢驗(yàn)各種變暖理論的又一重要依據(jù)，因此本文也要對此加以重點(diǎn)討論（《丁文》的圖很重要，因此我們把與本文直接有關(guān)的三個(gè)圖（圖1，5，6）引在文后，供大家參考）。首先要回答兩位歐洲學(xué)者的問題，我們從《丁文》中整理分析出的我國地面太陽輻射觀測數(shù)據(jù)開始。從中可以得到以下幾點(diǎn)結(jié)論。

　　1.從1985年開始后的一個(gè)短時(shí)期地面太陽輻射確在下降，但只下降了5年就到了谷底。從1990年到達(dá)谷底以后它就改變方向不再下降，反而變成持續(xù)上升，（見圖6a）。這與兩位歐洲學(xué)者所宣稱的自1985年開始20年來太陽輻射不斷下降從而給地球降溫的結(jié)論相矛盾。也可能在他們那里太陽輻射確實(shí)在不斷下降，看不到谷底。但可以肯定它沒有代表性。他們那一個(gè)點(diǎn)的觀測，不能代表全球情況，更不能據(jù)以否定太陽輻射說。而《丁文》所給出的數(shù)據(jù)反倒有代表性。第一，這是在我國廣闊的土地上，由122個(gè)臺站觀測記錄平均的結(jié)果；
第二，《丁文》接著說此現(xiàn)象在其他國家中也有發(fā)現(xiàn)。因此證明我國的太陽輻射觀測數(shù)據(jù)可以代表全球情況。于是，就像孫喬實(shí)驗(yàn)否定了�？怂柜R等歐洲學(xué)者實(shí)驗(yàn)一樣，《丁文》的這部分?jǐn)?shù)據(jù)，也否定了兩位歐洲學(xué)者的結(jié)論。

　　2.然而，事情并不像當(dāng)年孫喬實(shí)驗(yàn)否定福克斯馬等人的實(shí)驗(yàn)?zāi)菢雍唵�，在《丁文》�?985年以后地面太陽輻射數(shù)據(jù)否定了兩位歐洲學(xué)者工作以后，反過來它并沒有充分而完全地證實(shí)變暖的太陽輻射說。問題在于《丁文.》的數(shù)據(jù)更長，它起始于1957年，比兩位歐洲學(xué)者的數(shù)據(jù)早了28年。于是我們就會(huì)看到從1957年開始，太陽輻射最初是上升，到1961年到達(dá)峰頂。此后就一路下降，經(jīng)過1985年在1990年才到達(dá)谷底。1990年后雖然又再次上升，但至今仍遠(yuǎn)低于1961年的峰頂高度（見圖6a）。把這種變化趨勢拿來和《丁文》發(fā)表的我國氣溫在同一時(shí)期的變化做對比就產(chǎn)生了問題。從《丁文》給出的我國氣溫變化形勢看（見圖1）,矛盾馬上就出來了。1961年太陽輻射在最高點(diǎn)時(shí)，氣溫反而在谷底。1990年過谷底后到2000年太陽輻射雖然有所上升，但仍遠(yuǎn)低于1961年的峰頂值，與此同時(shí)氣溫卻反而由1961年的谷底上升到峰頂，其溫度還遠(yuǎn)高于1961年的數(shù)值。顯然，乍一看來這和變暖的太陽輻射說似乎有矛盾。然而仔細(xì)想來卻不一定。第一，太陽輻射的變化有不同長短的周期，是不同周期疊加的結(jié)果。與此相應(yīng)，大氣的溫度變化也具有周期性，也是不同長短周期疊加的結(jié)果。第二，由于地球大氣溫度對太陽輻射有一個(gè)響應(yīng)的復(fù)雜的物理過程，所以不可能完全與太陽同步，而是有滯后，認(rèn)為氣溫變化應(yīng)該與太陽輻射同步的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。(點(diǎn)擊此處閱讀下一頁)

　　眾所周知，太陽輻射的變化周期越長氣溫的滯后越長。最短的太陽輻射的日變化，引起了氣溫的日變化，其滯后時(shí)間為1—2個(gè)小時(shí)。長一點(diǎn)的年變化滯后則延長到1—2個(gè)月。所以完全有可能對于太陽輻射的幾十年周期的變化，氣溫的響應(yīng)滯后時(shí)間要延長到幾年，十幾年甚至反相，這都有可能而需要進(jìn)一步研究。第三，地表接收到的太陽輻射變化，并不代表真實(shí)的從太陽那里輻射到地球的能量變化，因?yàn)樗�還要經(jīng)受到主要是由大氣的對流層中產(chǎn)生的種種天氣現(xiàn)象以及人類活動(dòng)造成的污染干擾。關(guān)于這一點(diǎn)，《丁文》馬上就進(jìn)行了分析。

　　3.與兩位歐洲學(xué)者不同，以《丁文》為代表的我國氣候?qū)＜覀儾⒉徽J(rèn)為從1961年開始直到1990年截止這段太陽輻射下降期，意味著真實(shí)的太陽輻射也在下降。問題在于這只是地表接收到的太陽輻射，而真實(shí)的到達(dá)地球上空的太陽輻射，必然要經(jīng)過一系列主要發(fā)生在對流層里的各種天氣現(xiàn)象干擾，從而削弱了它的原有強(qiáng)度。這包括云，沙塵暴，水氣，黑炭氣溶膠，硫酸鹽氣溶膠等，盡管純凈大氣的氣體分子無法吸收以短波形式出現(xiàn)的太陽輻射，對純凈的大氣而言短波的太陽輻射確是透明。對此，《丁文》作了一系列細(xì)致而嚴(yán)謹(jǐn)?shù)难芯�。首先是云。眾所周知，云量越多，太陽輻射被削弱得越厲害，�?dāng)烏云滿天，下暴雨時(shí)太陽輻射甚至?xí)�削減為零。《丁文》根據(jù)對我國466個(gè)臺站觀測的云量統(tǒng)計(jì)，從1961年到2000年我國云量雖有起有伏，但總趨勢是在下降，因此排除了云量作用因子(見圖6c)。其次是沙塵暴。同樣沙塵暴和云一樣，也會(huì)削弱太陽輻射，當(dāng)嚴(yán)重的沙塵暴來臨時(shí)，太陽輻射也會(huì)削減為零。但是，《丁文》接著指出，根據(jù)我國600個(gè)觀測站的統(tǒng)計(jì)，我國近50年來的平均沙塵日數(shù)雖然也有起有伏，但總趨勢是在逐漸減少，因此也可以排除沙塵暴的原因。第三，《丁文》總結(jié)了我國378個(gè)地面和探空觀測水汽含量的結(jié)果。資料從1970年到1990年共20年。從中可以看出這20年來雖然它也有起有伏，但趨勢卻在增加(見圖6d)。然而《丁文》接著指出，水汽主要影響長波輻射，對于太陽輻射可能也會(huì)有一定影響，是否就是影響到地面接收到的太陽輻射的減弱之主要原因尚需進(jìn)一步研究。《丁文》此處的分析正確。我們在前面已經(jīng)指出，太陽輻射基本上為短波輻射，并沒有說太陽輻射全部都是短波輻射。也就是說它的輻射能雖然主要集中在短波區(qū)域，然而同時(shí)太陽輻射在長波區(qū)域也有，當(dāng)然它不是輻射能的主要部分。對這種長波輻射水汽可以吸收。《丁文》接著指出，這一因子對削弱地面太陽輻射的貢獻(xiàn)究竟有多大尚需進(jìn)一步研究。最后一個(gè)因子是氣溶膠，包括硫酸鹽氣溶膠和黑炭氣溶膠。《丁文》指出，幾十年來隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展工業(yè)排放增加，不僅造成污染氣體增加（包括溫室氣體增加），也造成空氣污染物的增加。我國學(xué)者的研究表明，這造成硫酸鹽和黑炭兩種氣溶膠明顯增加，大氣氣溶膠光學(xué)厚度明顯增大。因此，這可能就是1961年到1990年地面收到的太陽輻射減少的原因。1990年以后，由于重視了環(huán)境保護(hù)和減排，工業(yè)排放出的污染物減少了，這可能就是1990年以后地面接收到的太陽輻射又開始增加起來的原因�！抖∥摹方又鴱�(qiáng)調(diào)，所有這些分析，還不是最后定論，都有待進(jìn)一步的研究證實(shí)。我們完全贊成以《丁文》為代表的我國氣候?qū)W專家們這種對待地面太陽輻射從1961年到1990年不斷降低之原因的科學(xué)分析。這種科學(xué)態(tài)度與兩位歐洲學(xué)者把他們看到的太陽輻射下降直接歸因于真實(shí)的太陽輻射在下降成鮮明的對照。從《丁文》的這一段研究看，對流層大氣中所發(fā)生的各種天氣現(xiàn)象和人類活動(dòng)的影響對地面收到的太陽輻射的干擾巨大，并且過程很復(fù)雜，短時(shí)間內(nèi)還不能完全搞清楚。然而這又是辨別變暖的太陽輻射說正確與否的一個(gè)重要方法。所以最好能像我們在前面講的那樣，把太陽輻射觀測設(shè)備安裝到宇宙空間站或宇宙飛船或人造衛(wèi)星上去，那里的高度是幾百公里，大氣對流層厚度只有10—20公里，放到那些太空裝備上去，可能就可擺脫對流層和人類活動(dòng)的影響，從而可以看到較為真實(shí)的太陽輻射的變化。更進(jìn)一步，整個(gè)大氣層的厚度是1000公里，如果能把觀測設(shè)備放到那里去，可能就更好了，那就會(huì)看到完全真實(shí)的到達(dá)地球的太陽輻射強(qiáng)度變化過程。但這對目前人類的技術(shù)能力而言，可能并不現(xiàn)實(shí)，所以要想完全解決太陽說的正確與否問題，還有一段長路要走。

　　4.以上三點(diǎn)后記直接和我們這次“答辯”兩位歐洲學(xué)者有關(guān)。從這一點(diǎn)后記開始，將講一下和這次“答辯”無關(guān)，但和整個(gè)全球氣候變暖大討論有關(guān)的問題。拜讀《丁文》后有一件事使我非常驚訝。那就是翻遍《丁文》全文竟找不到一個(gè)我國二氧化碳含量的觀測數(shù)據(jù)。由于《丁文》是對我國氣候研究的一個(gè)具有權(quán)威性的總結(jié)報(bào)告，在這樣的報(bào)告中竟然找不到大氣中二氧化碳含量的觀測數(shù)據(jù)，就自然使我猜測我國至今大概還不擁有這樣的實(shí)測數(shù)據(jù)。如是這樣問題就嚴(yán)重了。若像我們這樣的國家還不能觀測大氣中的二氧化碳實(shí)際含量，那麼其它的發(fā)展中國家就也不會(huì)有了，地球上廣大的無人居住的海洋地區(qū)也更不會(huì)有了。人們自然要問，在這樣全球大部分地區(qū)沒有二氧化碳含量的實(shí)際觀測數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，聯(lián)合國IPCC究竟是怎樣得出人為二氧化碳含量是導(dǎo)致全球氣候變暖的唯一原因的結(jié)論呢？人們又應(yīng)該如何去檢驗(yàn)聯(lián)合國IPCC的結(jié)論呢？如果說變暖的太陽輻射說要用太陽輻射的實(shí)測值去檢驗(yàn)，那末變暖的人為二氧化碳說就不應(yīng)該用二氧化碳含量的實(shí)測值去檢驗(yàn)嗎？難道世界上竟然有不需用實(shí)測數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)的科學(xué)理論嗎？

　　5.由于氣候變暖是當(dāng)前人們所關(guān)注的中心，所以很自然《丁文》一開始就在該文的圖1中給出了我國自1905年到2001年近百年來地表氣溫的年際變化數(shù)據(jù)。圖1有兩條曲線：上面一條給出我國近百年來年實(shí)測的平均地表氣溫隨時(shí)間變化，下面一條給出這條溫度變化曲線所據(jù)以得出的測站數(shù)目隨時(shí)間變化（見圖1）。從下面曲線可以看出，前50年的地表氣溫?cái)?shù)據(jù)是從不到100個(gè)觀測站數(shù)據(jù)平均后得到。從1950年到1960年是測站數(shù)急劇增加的十年。到1960年測站數(shù)增加到大約為600個(gè)。1960年以后到現(xiàn)在的40多年間，測站數(shù)就穩(wěn)定在600個(gè)左右（注：圖中的測站數(shù)目標(biāo)尺很粗糙，每150個(gè)測站才占一格，所以從圖上讀下來的測站數(shù)目誤差很大，按照《丁文》文字中給出的精確數(shù)字測站總數(shù)為726個(gè)，測站數(shù)量很驚人）。圖1的氣溫年際變化曲線就是在這樣大量的測站觀測記錄基礎(chǔ)上平均而得到。不言而喻，這條近百年來氣溫年際變化曲線具有無可辯駁的權(quán)威性，我們的分析就以此為基礎(chǔ)。從《丁文》這條溫度變化曲線馬上可以看到它的非常顯著的特征：近百年來我國地表氣溫經(jīng)歷了兩個(gè)周期變化。也就是氣溫有兩個(gè)峰（《丁文》稱之為“兩個(gè)氣溫明顯增暖期”）和兩個(gè)谷（《丁文》稱之為“兩個(gè)氣溫明顯偏涼期”）出現(xiàn)。第一個(gè)谷底出現(xiàn)在20世紀(jì)10—20年代，此時(shí)氣溫最低。此后氣溫逐漸上升，到20—40年代到達(dá)第一個(gè)峰頂，氣溫最高。然后氣溫又急劇下降，到50—60年代降到第二個(gè)谷底，氣溫第二次達(dá)到最低（較之第一個(gè)谷底略高一些）。然后氣溫再次逐漸上升，到80年代中期以后，氣溫再次急劇升到峰頂而以1998年的氣溫為最。從此我們可以知道整個(gè)20世紀(jì)氣溫有兩個(gè)周期變化，平均周期為50年。由于《丁文》的這條曲線前半個(gè)世紀(jì)測站數(shù)較少，所以這一部分?jǐn)?shù)據(jù)代表性差一些。然而把這個(gè)周期數(shù)據(jù)和朱珍華在1957年《我國氣候變化的研究》論文中（以下簡稱《朱文》）從降水?dāng)?shù)據(jù)里分析出的周期數(shù)據(jù)作比較，《朱文》得到的氣候變化平均周期是30—40年，周期的變化范圍從20年到50年。此外，《朱文》中所引奧地利學(xué)者布魯克研究結(jié)論氣候變化周期是35年，這是他對里海海平面的高度變化研究中得到的結(jié)論；
《朱文》所引霍耶對印度次大陸的氣候變遷周期研究結(jié)論是30—40年；
《朱文》所引歐洲學(xué)者勃呂格聶耳肯對歐洲1770—1880年氣候變化研究結(jié)論是周期為35年，變化范圍從26年到52年，這是他從冰川進(jìn)退和河流的凍結(jié)與解凍日期記錄的研究中得到的。今年3月下旬，《光明日報(bào)》科技版報(bào)道了新疆的氣候研究人員從樹木年輪的研究中發(fā)現(xiàn)，近320年來到現(xiàn)在氣候發(fā)生了8次變化，平均周期為40年。所以《丁文》給出的近百年全部氣溫變化中存在兩個(gè)周期，平均周期為50年的數(shù)據(jù)是可以相信的。這是我們第一次直接從大氣溫度觀測中看到的氣候變化的歷史記錄，從中可以得到一個(gè)完全確定的結(jié)論，即：近現(xiàn)代地球上的氣候冷暖交替變化存在幾十年的周期，這是近現(xiàn)代氣候變化的基本特征，它應(yīng)該是檢驗(yàn)氣候變暖理論的又一重要標(biāo)準(zhǔn)。《丁文》隨后在其圖5中介紹了我國學(xué)者使用兩組不同的氣候模式模擬我國近百年來氣溫變化的過程。一組包括了40個(gè)氣候模式的模擬計(jì)算曲線(見圖5a)，另一組模擬計(jì)算曲線使用了19個(gè)氣候模式( 見圖5b)。和實(shí)際觀測到的溫度變化曲線比較后《丁文》指出，結(jié)果有滿意的地方：這是指在氣溫的線性變化趨勢上“較為一致”。但也有不能令人滿意的地方，即：“這些數(shù)值實(shí)驗(yàn)都不能較好地模擬出中國最近幾十年的變暖，說明模式綜合結(jié)果低估了這段時(shí)間真實(shí)的變暖趨勢，同時(shí)模式也沒能模擬出1920—1930年期間的相對暖期�！边@和我們的看法大體一致。我們認(rèn)為這些模式無法令人滿意。問題在于氣候變暖的實(shí)際歷程遠(yuǎn)不能用一個(gè)簡單的線性趨勢來概括，而是通過兩個(gè)冷暖交替的周期過程而實(shí)現(xiàn)逐漸變暖。用這個(gè)變暖的基本特征來檢驗(yàn)?zāi)Ｊ降哪�擬計(jì)算結(jié)果，馬上就可以看出，這兩組模擬計(jì)算曲線的綜合結(jié)果未能再現(xiàn)百年來我國氣溫變化實(shí)際過程中出現(xiàn)的兩個(gè)冷暖交替周期。這最不能令人滿意。應(yīng)該強(qiáng)調(diào)指出，實(shí)際的我國百年來的氣溫變化并不是一個(gè)簡單的線性變暖趨勢，它具有明顯的周期性的變化特征，而這種周期現(xiàn)象正是百年來氣溫變化的基本特征。因此就不能說這些模擬不出來周期現(xiàn)象的氣候模式代表了真實(shí)的氣候系統(tǒng)。進(jìn)一步以這樣的氣候模式去模擬計(jì)算21世紀(jì)未來100年的氣溫變化，其可信度就十分可疑。我們熱切地期待著我國戰(zhàn)斗在第一線的氣候?qū)W專家們能創(chuàng)造出一些可以模擬計(jì)算出近百年來我國氣候變化正是通過兩個(gè)冷暖交替周期的出現(xiàn)而使我國氣候逐漸變暖的氣候模式來。那將說明我國學(xué)者已經(jīng)創(chuàng)造出一個(gè)全新的理論，來解釋當(dāng)前的氣候變暖，這將會(huì)是我國氣候科學(xué)家對國際氣候科學(xué)發(fā)展的一大貢獻(xiàn)。

　　現(xiàn)在把我們對氣候變暖問題的基本觀點(diǎn)簡要總結(jié)如下：

　　1.大氣能量基本上來自于太陽輻射，二氧化碳等溫室氣體本身并不是熱源。它的熱量來自由地表轉(zhuǎn)化成它可以吸收的長波的太陽輻射能，所以它對大氣變暖會(huì)有所貢獻(xiàn)，但與太陽相比它的貢獻(xiàn)只能是次要的，不可能超過太陽輻射來的能量。

　　2.太陽輻射有周期性，是長短不一的各種周期疊加的結(jié)果。相應(yīng)地地球大氣溫度變化也是具有周期性的變化過程，也是長短不一的各種周期疊加結(jié)果。

　　3.大氣對太陽的響應(yīng)有一個(gè)復(fù)雜的物理過程，因此它的周期變化的相位不可能與太陽同步而是有所滯后，認(rèn)為應(yīng)該同步的觀點(diǎn)是錯(cuò)誤的。周期越長滯后越長，對于太陽輻射長達(dá)幾十年的周期，完全有可能滯后幾年或十幾年，甚至反相。當(dāng)然這還需要進(jìn)一步仔細(xì)研究。

　　4.我國近百年實(shí)際的氣候變暖過程包括了兩個(gè)冷暖交替的周期，這是檢驗(yàn)一切變暖理論正確與否的重要標(biāo)準(zhǔn)。

　　5.根據(jù)這種周期變化的特點(diǎn)，我們估計(jì)這次變暖不可能再持續(xù)一百年到幾百年，最多我們估計(jì)再過三四十年氣溫就要降下來。

　　6.現(xiàn)在國際氣候界公認(rèn)的變暖之人為二氧化碳說存在以下兩個(gè)問題。第一，在全球范圍內(nèi)還嚴(yán)重缺乏足夠的二氧化碳含量的實(shí)測數(shù)據(jù)，因而無法用實(shí)測數(shù)據(jù)來檢驗(yàn)從排放量估算出的二氧化碳含量是否正確。第二，在人為二氧化碳理論框架下的氣候模式，對近百年來我國氣溫變化的實(shí)際僅能模擬出其線性趨勢，而無法再現(xiàn)冷暖交替兩個(gè)周期的基本特征，因此這些氣候模式就不能代表真實(shí)的氣候系統(tǒng)，無法令人接受。

　　7.我們堅(jiān)決支持節(jié)能減排措施，這當(dāng)然會(huì)減小一點(diǎn)氣溫升高的程度。但我們估計(jì)由此而減小的程度不會(huì)太大，因?yàn)槎�氧化碳對氣候變暖本來貢獻(xiàn)就不大。我們擁護(hù)節(jié)能減排，是由于我國現(xiàn)實(shí)存在比氣候危機(jī)更為嚴(yán)重更為緊迫的環(huán)境危機(jī)和能源危機(jī)，節(jié)能減排在這方面會(huì)有大貢獻(xiàn)。

　　8.二氧化碳等污染物的排放責(zé)任問題。二氧化碳在大氣中的含量是自英國工業(yè)革命開始以及隨后美國崛起引起的240年來西方發(fā)達(dá)國家大量排放的累積結(jié)果，而我國經(jīng)濟(jì)迅速發(fā)展排放量的增加只是在改革開放后近20—30年才有的事。很明顯，當(dāng)前全球大氣中二氧化碳含量過多，責(zé)任在西方富國，而不是像我們這樣的發(fā)展中國家。因此西方某些反華勢力大肆散布的我國是排放的第二甚至是第一大國對全球大氣污染負(fù)有主要責(zé)任，這種謬論必須予以駁斥。我們擁護(hù)我國常駐聯(lián)合國副代表劉振華講的：排放應(yīng)分兩類，要有不同的對策。一類是富國的“奢侈排放”，對此應(yīng)予以限制；
另一類是窮國的“生存排放”和“發(fā)展排放”，對此應(yīng)予以保障。區(qū)別對待，這才是正確的對策。

　　9.對于國際上持太陽說的學(xué)者們提出的種種論據(jù)，特別是太陽系中其它星球也在變暖論據(jù)，我們并沒有看到論據(jù)充分的有說服力的反駁。為使人們確信人為二氧化碳說的正確，這類性質(zhì)的反駁是十分必要的。

　�。�2007年8月12日“答辯”的后記及總結(jié)寫成于南開園）

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