美國科學(xué)院和NOAA 全球變化（氣候變暖、氣候變冷）研究計劃報告（2007年）指出，全球氣候變暖的主要原因可能是由人類活動造成的，人類活動日益增強(qiáng)了溫室氣體濃度（所謂的CO₂濃度）所引起的。在氣候變暖的大背景下，異常氣候和地球大氣層事件的發(fā)生越來越多，也越來越強(qiáng)。這個結(jié)論正式地回答了全球變暖是由于自然原因還是由于人類活動所引起的爭論，得到眾多科學(xué)家的確認(rèn)。該報告還指出，由于近20年的科學(xué)監(jiān)測和溫室效應(yīng)的計算，氣候變暖由CO₂巨量排放形成原因的90%以上是由人類活動造成的，這也說明，還有10%左右的原因是由自然因素造成的。我們可以自然地理解，在工業(yè)革命以前，人類歷史上有過幾次氣候變暖或變冷的經(jīng)歷，那時的氣候系統(tǒng)變化受到太陽輻射、地球巖石圈構(gòu)造動力學(xué)過程（火山爆發(fā)、地幔物質(zhì)對流能量傳輸）等自然因素的單純作用。隨著人類文明的進(jìn)步，尤其是工業(yè)革命以來，日益劇烈的人類活動對氣候的影響越來越顯著，氣候系統(tǒng)從而受到了自然和人為因素的雙重作用，作用的比例（即形成變暖的原因）約為10%比90%（中國科學(xué)院大氣物理所石正國，2007）。在全球變暖的背景下，研究10%的自然因素的作用對區(qū)域氣候變化的影響提供一定的參考。實際上，一些科學(xué)家研究的目的還是主要在于，眾多類型的巨大自然災(zāi)害在同一時期內(nèi)的發(fā)生與全球變暖有沒有關(guān)系？或者說自然巨災(zāi)的發(fā)生是不是氣候變暖的前兆呢？這是一個科學(xué)問題呢，還是一種巧合？探討這樣的問題可能具有科學(xué)意義，可以舉出幾個研究例子。

（1）厄爾尼諾現(xiàn)象是南美洲西岸和赤道太平洋海域的一種海溫異常增暖現(xiàn)象，國際公認(rèn)的判定標(biāo)準(zhǔn)是，連續(xù)3-6個月以上東太平洋海域月平均海溫距平常值大于或等于0.5⁰C。科學(xué)家對厄爾尼諾的成因提出可能與海底地震、海水含鹽量的變化、地球自轉(zhuǎn)的變慢和大氣環(huán)境變化有關(guān)。中美科學(xué)家詳細(xì)研究了厄爾尼諾從產(chǎn)生—最大發(fā)展—消衰過程，發(fā)現(xiàn)全球氣候變暖與厄爾尼諾的密切關(guān)系。還發(fā)現(xiàn)赤道帶海域海溫升高期（形成期），地球自轉(zhuǎn)年際速度變化減慢，而當(dāng)海溫下降期（非厄爾尼諾期）地球自轉(zhuǎn)年際速度加快，因此，在地球自轉(zhuǎn)年際速度變化由加速度變?yōu)闇p速之后即發(fā)生厄爾尼諾現(xiàn)象。厄爾尼諾現(xiàn)象是周期性出現(xiàn)的，2—7年發(fā)生一次，據(jù)此，中國海洋局成功預(yù)報了1986-1987年發(fā)生的厄爾尼諾現(xiàn)象。

（2）中國科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，地球自轉(zhuǎn)速率變化的較長周期中，準(zhǔn)60年周期變化最顯著，地球系統(tǒng)的自然災(zāi)害和準(zhǔn)60年周期變化存在著較一致的演化過程：20世紀(jì)初地球自轉(zhuǎn)最慢，火山爆發(fā)最強(qiáng)，全球8級以上地震最多，厄爾尼諾現(xiàn)象活躍；60年代以來再次出現(xiàn)，地球自轉(zhuǎn)速度減慢，全球自然災(zāi)害又處于相對多發(fā)期。而30-40年代，地球自轉(zhuǎn)速度加快，火山噴發(fā)較弱，厄爾尼諾現(xiàn)象減少，全球8級地震也少。由此推測，地球自轉(zhuǎn)速度減速可能是引起一系列地球環(huán)境變化的主要原因之一。

（3）天文學(xué)家認(rèn)為，天體運動已處于新的變異時期，它的變異會影響著地球，它的太陽輻射，粒子流和宇宙線，會引起地球的多種災(zāi)害，包括大氣層的，電離層的，磁層的突發(fā)性事件，全球氣候變暖或變冷現(xiàn)象。

（4）日本空間研究組織全球變化觀察所對近百年記錄的地震、火山和地磁場變化資料，進(jìn)行計算機(jī)模擬，得出結(jié)論說，巖石圈構(gòu)造活動所釋放出來的地球內(nèi)部能量是全球氣候變暖的重要組成部分。英國氣候變化研究委員會分析近百年全球火山噴發(fā)事件和氣候變化（變暖、變冷）的關(guān)系，認(rèn)為兩者變化有確定性的相關(guān)性，火山活動散布的溫度升高參與了全球變化的動力學(xué)過程。他們列舉了一些活火山的例子來說明這個問題。倫敦大學(xué)火山研究教授麥克吉爾（1994年）說，1991年菲律賓皮納圖博火山噴發(fā)曾把2000萬噸的塵埃傳布到大氣層，擴(kuò)散面積達(dá)100多萬平方公里，使全球氣溫下降0.4⁰C。到1994年初，火山噴發(fā)后的塵埃已經(jīng)散盡，因而引起氣溫上升，加上大氣層其他溫室氣體的作用，致使1994年的夏季出現(xiàn)了高溫天氣，引起全球部分地域的異常降雨，引起了洪水和之后的區(qū)域性干旱。這些異常的自然災(zāi)害的發(fā)生與全球氣候變化有確定性的關(guān)系。全球變化（變暖、變冷、環(huán)境）背景下的巖石圈動力過程的研究具有十分重要的意義，可以加深我們對全球變化與自然災(zāi)害頻發(fā)的相互作用的了解，預(yù)測全球氣候變化。

（5）美國NOAA沃克教授曾展示過強(qiáng)震和厄爾尼諾現(xiàn)象在時間上有同步的對應(yīng)關(guān)系，但不是確定性的，很可能是不清楚的關(guān)系，提出了同時發(fā)生的厄爾尼諾和東太平洋高壓帶下海底間歇擴(kuò)張活動之間是有聯(lián)系的，還僅僅是一種巧合的研究問題。

作者：陳英方 陳長林 崔秋文