歷史的教訓
過去數百萬年來，地球氣候在冰期與溫暖的間冰期之間反覆擺盪。南極冰原
裡保存了長達40萬年的氣溫記錄。南極冰原，除了在海岸邊緣部份之外，即使
在最溫暖的間冰期也沒有完全融化過。這個記錄指出，目前的間冰期（全新世）
有1萬2000年的歷史，已經相當久了。
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人為的氣候營力主要為溫室氣體，它會以每平方公尺約兩瓦
特的熱功率為地表加熱，相當於在每平方公尺點亮兩顆一瓦
特的小燈泡。所有暖化的效應會因海洋而減緩，因為海洋能
吸收巨量的熱。海洋的表面會因此開始變暖，但在暖化加劇
之前，表層的海水會混入下層，被下層較冷的海水取代。科
學家現在認為，海洋要到達新的溫度，大概需要花一個世紀
的時間。
大自然以千年為尺度的氣候擺盪週期，與地球軌道的緩慢變化有關。地球軌
道的運行受其他行星的重力所引導，主要是木星與土星（因為它們質量很大），
以及金星（因為它距地球很近）。這個擾動對於太陽能入射地球的年平均值沒
有什麼影響，但會改變入射的太陽能或日照的地理及季節分佈，影響程度約20%。
長時間的日照改變，會影響冰原的形成與融解。
植物、土壤和海洋對於二氧化碳和甲烷的吸收與釋放，也受到日照與氣候變
遷影響。對於地球暖化時海陸釋放二氧化碳和甲烷的機制，氣候學家仍在建立
量化的認識，不過，古氣候資料已經是個現成的資訊金礦。冰期氣候的擺盪程
度，已經讓我們對氣候敏感度的經驗性估計有所認識。
經年累月的降雪在堆積南極、格陵蘭冰原和許多山岳冰河時，封存其中的氣
泡可以讓我們確知冰期的大氣組成。另外，冰期時的冰原、植被與海岸線的地
理分佈也已經繪測完成。根據這些資料，我們知道從冰期到今天，氣候營力的
改變約為每平方公尺6.5瓦特。這樣的氣候營力使得全球溫度改變5℃，這意味
每一瓦特作用在每平方公尺的氣候敏感度為0.75±0.25℃。氣候模型也得到相
似的結論。不過實證資料較為清晰且可信，因為它包含真實世界所有的運作過
程，而有些過程我們還沒有能力納入模型裡運算。古氣候資料更讓我們認識到，
地球軌道的變化促使氣候改變，而過程是透過改變大氣與地表性質，再進一步
影響地球的能量平衡。但目前，這些大氣與地表性質受人類影響的程度，比地
球軌道變化的程度還大。
今日的氣候營力作用
近幾個世紀以來，氣候營力最大的改變來自人為的溫室氣體。大氣中的溫室
氣體吸收熱輻射、阻止其散逸到太空中，結果使「毯子」變得更厚，更多的熱
回到地表，而非散到太空中。於是，地球輻射到太空中的能量比從太陽吸收的
要少，這種暫時性的地球能量失衡，導致地球逐步增溫。
由於海洋的熱容量很高，地球要到達新的平衡，約需經過一個世紀的時間，
地球從太陽吸收的能量與輻射到太空的能量才會再度相等。當然，新的平衡溫
度會比較高。但是目前，在到達新的平衡之前，可能還會有更多氣候營力加上
來。
人為的溫室氣體中，最重要的一項是二氧化碳，它主要來自化石燃料（煤、
石油與天然氣）的燃燒。而其他人為溫室氣體加起來的效應也頗為可觀，這些
氣體，尤其是對流層臭氧與其前驅物，包括甲烷，都是煙霧的主要成份，有害
人體健康與農作產量。
< 待續 >
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