气候变化的诱因——自然因素

气候变化的诱因 

 地球是一个极其复杂的系统，地球气候系统是构成地球系统的重要一环。引起气候系统变化的原因很多，概括起来可分为自然因素和人类活动影响两大类。自然和人为因素都很重要，很难分清哪个为主。

自然因素

（1）天文成因

• 长期以来，人们在探求太阳活动和气候变化之间的联系。太阳黑子是太阳光球上出现的阴暗斑点，是太阳活动的基本标志。黑子数增多或减少，太阳辐射也发生相应变化，并对地面气候产生一定影响。

 太阳黑子具有长短不等（11-22年）的活动周期。据观测，太阳黑子活动的周期越短，地球上的平均温度越高。据史料记载，17世纪太阳黑子活动的周期较长，地表温度普遍较低，我国的冰期明显比现在多。近200年来，太阳黑子的活动比较频繁，平均周期为9.6年，地表温度比较高。

 18世界以来年平均太阳黑子数变化(Lutgens et al., 1998)

•  从行星地心会聚的力矩效应看，可使地球冬夏的公转半径和公转速度发生改变，从而对千年和百年尺度的气候变化有重要影响。通过计算4颗巨行星(木、土、天王和海王星)的力矩效应，发现它在近千年来呈相当稳定的60年准周期变化。 

北半球气温(a)和大气浓度(b)、太阳活动周平均想多黑子数(c)、巨行星地心会聚时地球冬至公转半径该变量(d)、地球自转速率(e)等变化比较

• 从长期气候变化趋势来看，较长时间尺度的气候变化对较短时间尺度的气候变化往往具有控制作用。在千年时间尺度上，目前是处于17世纪的小冰期盛期之后的增暖期，在2020年前后，北半球气候可能进入相对冷期，然后有所回升增暖，到22世纪初可能迅速增温，至22世纪中期又可能迅速降温。 

（2）火山喷发 

火山喷发可以释放出大量的火山灰、、和水蒸气等。由于火山灰形成的气溶胶微粒可在大气中维持3-5年，使到地面的辐射能显著减少。尽管平流层尘埃和气溶胶分布层的气温可能会升高一些。总体而言，火山喷发导致地面温度降低已经被大量事实和数值模拟所证实。

1991年印度尼西亚皮纳图博(Pinatubo)火山喷发对40ºN一40ºS之间地区长波、短波辐射和净辐射的影响 (IPCC, 1994)

（3）厄尔尼诺(El Niño)

厄尔尼诺是热带东太平洋海水表层温度异常升高的现象。

“厄尔尼诺现象”一般每隔2－7年出现一次。但是，20世纪90年代后，这种现象却出现得越来越频繁了。不仅如此，随周期缩短而来的是“厄尔尼诺现象”滞留时间的延长。这一现象引起了科学家的注意，虽然对“厄尔尼诺现象”的探索还在进行中，但科学家们普遍认为，“厄尔尼诺现象”的频频发生可能与全球气候变暖有关，其变化的迹象表明，“厄尔尼诺现象”并不仅仅是天灾。

1997—1998年厄尔尼诺发生期间，赤道东太平洋表层水温比平常升高4℃以上。厄尔尼诺对气候的影响在太平洋低纬度地区表现最直接、最明显。其中尤以东太平洋赤道地区气候变化为突出：

1998年5月厄尔尼诺现象才告结束，全球气候尚未恢复正常，拉尼娜现象又出来为患。令不少地方分别出现严寒、冬暖、风雪、干旱和暴雨等灾害。

（4）构造运动 

构造运动是由地球内动力引起地壳乃至岩石圈的变位、变形以及洋底的增生、消亡的机械运动和相伴随的地震活动，岩浆活动和变质作用。引起海、陆轮廓的变化，地壳的隆起和拗陷以及山脉、海沟的形成等。构造运动在造成地壳演变的过程中起着重大作用，其造山造陆导致的地球上沧海桑田的演变对气候变化产生影响，但该时间尺度从几百万年到几十亿年。