水蒸气是全球气候变化和全球变暖主要影响因素
来源：搜狐科学 / 录入时间：2008-12-02 / 点击数：1691
【搜狐科学消息】 据美国每日科学网站报道 水蒸气是已知的地球上最丰富的温室气体，但其在全球变暖中的地位一直备受争议。最近，研究人员利用最新的美国宇航局卫星数据，更科学准确地估算出它在空气中的热诱捕能力，从而确认它是气候变化的一个重要因素。最近，这项由美国航天局资助的研究成果已经发表在美国地球物理学联合会的《地球物理研究快报》上。
水蒸气被确定为气候变化的主要影响因素
当我们谈到温室气体和气候变化，二氧化碳常常引起最广泛的关注，虽然二氧化碳是目前为止温室气体中最主要的成分，但也有其他一些气体。
所有温室气体的共同点是它们允许太阳光线射入大气层，但是吸收一部分向外发射的红外线辐射并令大气变暖。温室气体可以帮助地球表面温度保持在一个更宜人的水平——近华氏59°F（15℃）。但是随着人类活动产生二氧化碳浓度的不断增加，地球平均温度正在不断升高并造成气候的危险变化。
二氧化碳通常认为是导致这场危机的罪魁祸首，因为它占了温室气体排放量的80％。当住家取暖、汽车、工厂、核电站燃烧石油、天然气和煤等化石燃料时，当砍伐或烧毁森林时，当生产水泥时，我们就把二氧化碳排放到了大气层中。和二氧化碳一样，沼气和一氧化二氮都先于人类存在于地球上，但是人类的存在却让它们的含量急剧增加。六氟化硫，碳氟化合物以及氢氟碳化合物都是人类活动所产生的温室气体。这些气体的排放量也在增加。水蒸气也是一种天然温室气体，它随着气候变暖不断增加，从而加剧了人类活动造成的温室效应。
美国德克萨斯州A&M大学（Texas A&M University）的安德鲁-戴斯勒(Andrew Dessler)和他的同事证实，水蒸气的热效应足够强大，它等同于把大气中的二氧化碳造成的全球变暖效应加强了一倍。科学家使用新的观测手段，通过实验验证：现有的气候模式是如何影响全球变暖的。研究人员利用美国航天局的AQUA卫星上大气红外探测器（ AIRS ）所捕获的最新数据，对大气最低层的10公里范围内的湿度进行精确测量，结合全球观测的温度变化，从而使研究人员能够建立一个对水蒸汽、二氧化碳和其它大气变暖的气体的排放之间的相互作用，从而获得全面的更多的了解。
戴斯勒说：“大家都认同，如果把二氧化碳排放到大气中，会导致气候变暖。 但是真正的问题是，气候会变暖多少？ ” 他称，这个答案可以从水气反馈的级数估算出来，水蒸气增加会导致气温上升，而气温上升会导致更多的水蒸汽被吸收到空气中，气候变暖和水分的吸收以螺旋周期式增加。水汽反馈还可以放大其它温室气体变暖的影响，例如，由二氧化碳的增加所导致的气候变暖，会使更多的水汽进入大气中。 戴斯勒说：“大气中的水汽反馈差别很大，具有强弱水汽反馈之分。”气候模型可以估算出水汽反馈的强度，但是之前水汽数据记录，并没有精细到可以表明地球表面温度变化和水汽的变化之间的全面关系。这是因为在地面上和以往的空间仪器无法对地球对流层所有高度的水蒸气进行测量，对流层涵盖了从地球表面之外约1 0英里的高空。
大气红外探测器是第一个用来测量在对流层所有高度范围内的水蒸汽不同数量的设备。使用 AIRS上的数据，该研究小组观察到：在2003年到2008年之间的表面温度变化是如何影响如何表面湿度变化的。通过确定湿度如何随着表面温度变化，研究小组能够计算出全球水汽反馈的平均强度。“数据组表明，随着地表温度升高，大气湿度也增大。 ”戴斯勒说， “温室气体大量排放到大气层使大气更加湿润。由于水蒸气本身就是一种温室气体，湿度的增加又加强了二氧化碳全球变暖效应。 ”具体来说，该研究小组发现，如果地球变暖1.8摄氏度，每平方米（约110平方英尺）增加的水汽将陷困住额外2瓦的能量。“这一数字听起来可能不多，但将所有在整个地球表面水蒸气是俘获能量算进去，你就会发现，水蒸汽的反馈是非常强大的。它等同把大气中的二氧化碳造成的全球变暖效应加强了一倍。” 美国宇航局喷气推进实验室大气科学家埃里克-费策尔说：“这项研究证实，模型预测实际上可以发生在大气层中，水蒸气是气候变化的一个重要因素。”
由此带来的全球气候变暖的危害
因为新的精确观测结果跟以往评估水蒸气的影响一致，研究者们比以往使用模型预测法的科学家更有理由相信，地球的主要温室气体将本会在本世纪末之前使全球气温上升几度。 未来全球气候变暖对地球和人类造成的具体危害包括：
炎热。全球温度增长实际测量表明，全球总体温度的增长趋势十分明显。近年来，气温在持续地激烈上升。测量得25个最热的年份里，有20个都属于最近的25年。热浪已经开始出现，科学家们认为，如果全球变暖问题没有得到处理，此类热浪将更为常见。2003年夏天，欧洲遭受了一股强大的热浪，35000人因此丧生。
冰川消融。世界上几乎所有的冰川都在融化，其中很多融化得特别快。坦桑尼亚的乞力扎罗山，过去白雪皑皑，冰川覆盖，久负盛名，现在积雪融化，冰河退缩严重。美国蒙大拿州冰川国家公园博尔德冰川是美国30年代的一个著名的旅游景点，现在冰雪所剩无几。科学家认为，公园里所有的冰川将可能在5年内完全消亡。地球上有两个地方可以充当煤矿中的金丝雀的角色——它们对全球变暖的影响最为敏感。其中一个是北极，另一个是南极。在这两个冰天雪地的地方，科学家们观测到更快的变化，气候变化在此构成的影响比地球上任何其他地方都要更早更显著。从照片上看，地球的两极非常相似，都由冰雪覆盖。然而在相似的表面底下有着一个巨大的差异，与南极上万英尺厚的庞大冰盖相比，北极的冰帽平均不足10英尺。这种区别的根源隐藏在冰层底下∶南极是被海洋包围的陆地，而北极则是被陆地包围的海洋。单薄的北极浮冰和位于北极圈北边环绕着北冰洋的冻土层使得它们在面对陡然上升的温度时显得尤为脆弱。这就造成全球变暖在北极地区最为显著的影响∶冰层加速融化。那里的温度上升比地球上任何其他地方都要迅猛。北冰洋的融化给全球的气候类型带来了深远的影响。
洪水。在世界上的许多地区，全球变暖还提高了降雨在每年降水量（包括雨、雪等）中所占的百分比，从而使春天和初夏发生更多洪灾。 当美国2005年一系列前所未有的强大飓风走向尾声时，欧洲正在经历数次可怕的洪灾。2005年8月26日，合众国际社这样总结当时许多欧洲人的感受：“在欧洲，大自然发疯了。”亚洲的洪灾也明显地增加了。2005年3月，印度孟买24小时内降雨量达到900毫米，是目前为止印度任何一座城市一天内降雨量的最高记录。水平面上升至2．4米。
生物锐减。全球变暖打乱了不同物种间成百上千万种处于微妙平衡中的生态关系。再举一个我们所知道的关于全球变暖如何打破生态平衡的例子。瑞士南部每年出现地面霜冻现象的天数骤降，而同时，入侵的外来物种数量则急剧上升，它们迅速占据了新创造出来的生态位置。世界上许多物种如今正受到气候变化的威胁，其中有一部分已经灭绝。造成这一现象的部分原因是来自于气候危机，部分原因则是来自于人类对于这些物种曾经繁荣生存的地区的入侵。
飓风。现在大家普遍认为飓风日益强大的破坏力与全球变暖有关，这在一定程度上是因为研究表明四级和五级飓风的数量有了明显增多。另一个研究预测，全球变暖将使飓风的威力在著名的五级分级标准上平均再增强半个级别。美国国家海洋大气局总结了这些新的调查研究中普遍出现的一些要素，当水温上升时，风速及风暴的湿度都会增加。
干旱。气候变暖同时导致美国本土土壤水分蒸发加剧。随着二氧化碳含量的加倍，美国土壤中水分含量的变化。据科学家预测，如果不改变现行做法，在未来50年内，美国辽阔的种植区的土壤水分将流失达35％，还不计其他种种恶劣后果。无疑，干旱的土地将导致蔬菜水分减少，农作物减产，火灾次数增多。不仅如此，科学家们还警告，如果我们不及时采取措施控制导致全球变暖带来的污染，二氧化碳含量很快就会从2倍上升到4倍，这样土壤将流失达60％的水分。干旱还带来政治动乱、战争。以非洲撒哈拉沙漠的边缘地带为例。让人难以置信的悲剧接二连三地发生，受影响的地区从苏丹南部一直延伸到乍得湖的东岸。在东岸的达尔富尔地区，种族屠杀屡见不鲜。在西岸的尼日尔，干旱横行导致的饥荒使得数百万人受到威胁。（尚力）
