全球气候变暖问题的探讨.pdfVIP

[6]PeterJ．DenningandRobeL．Brown．OperatingSystems，ScientificAmerican，Sepe．，1984． PP82—90 [7]锺义信，神经网络 ：成就、问题与前景，《科学(双月刊)》，1992，44卷2期，第9—13页 [8]锡裕 洪德国编译：MS—DOS磁碟作业系统使用手册，Pc个人电脑资讯研究社，18页 全球气候变暖问题的探讨 气候变化研究小组 中国管理科学研究院思维科学研究所广东海南分所 解决全球气候变暖的问题，是人类有史以来最庞大最复杂的一项系统工程。在地理方面， 它涉及到全球的七大洲、四大洋的一百多个国家和地区；在学科方面，它涉及到太阳和地球演 变的天体物理和地球物理学、地质学、化学和生物学等；而在人文社会方面，涉及到人类的日常 生活和生活方式 ，对于大工业生产所排放出的余热和废气以及交通运输和农牧业生产 ，都与全 球气候的变化息息相关。 对于地球的大气 ，含有丰富的氧气 ，是生命起源和生存必须具备的条件。人和动物的生存 需要吸收氧气 ，呼出二氧化碳；而植物的生长需要吸收二氧化碳和放出氧气 ，从而使地球大气 中的氧气和二氧化碳通过动植物的呼吸和吸收作用而发生大循环 ，使氧气和二氧化碳的含量 保持在一个相对稳定的动态平衡状态之中，使地球保存着一个适合人类生存的高度氧化的大 气。 一 、 地球大气的起源和演化 1)地球大气的起源 要研究全球气候变暖问题，首先要正确认识和深刻了解地球大气的起源和演化问题。 到 目前为止，己发现地球和类地行星，例如金星和火星，都有一个浓厚的大气层。但是有 关类地行星大气的起源有多种说法。文献 [See：Pollack，J．B．andBlack，D．C．，Science205 (1979)56]总结出目前地球和类地行星大气起源的三种说法：(1)颗粒吸积假设；(2)原始大 气假设和(3)外源假设。其中较为令人信服的是颗粒吸积假设。由于太阳系中的行星系是由 吸积而成的[见陈有恒 ，“太阳系的边界及行星系形成机理”；香港 《新科技》杂志2007年第四 期第45页。]而这些星际空间中被吸积的陨石、宇宙尘等物体的颗粒中含有一些受热可挥发 的物质，这些挥发物通过吸附溶解等物理变化和化学反应的作用，嵌入在多种球状陨石粒中。 这些可挥发物质在星球的演化过程中进行分异、蒸馏和火山爆发等作用，开始从行星内部析出 并渗透到行星的表面。在行星重力作用下分布在行星表面上，形成行星的大气层。而对于第 (3)种外源假设，即地球大气是由小行星和慧星在与地球碰撞过程中带来大量的气体所形成 的。由于地球行星系是从星际空间中吸积而形成的，因此第 (3)种假设与第 (1)种颗粒吸积假 设是一致的。而对于地球大气起源的第 (2)种原始大气假设 ，认为地球和行星与太阳一样都 是由一团原始星云旋转收缩而成的。但是从太阳和类地行星 (金星、地球和火星)的大气中有 关惰性气体氖Ne，氩 Ar。氪Kr，和氙xe等在大气中的分布丰度的观测实验数据中可以被否 · 23 · 定。由于一般惰性气体的分子较重而化学性质不活泼，因此很难从大气层顶部逃逸并且也不 与星球表面岩石和沉积物起化学反应而从大气中消失。由于原始星云学说中有关各个行星的 原始星云中化学元素的原始分布丰度是一致的。而类地行星在相同的演化条件和状态下所表 现出的有关稀有惰性元素分布丰度也应该是相同的。但是实验所观测到的结果却是从太阳到 金星、地球、和火星的情性气体分布丰度依次递减 (见表 I) I资料取 自：Pollack，J．B．andBlack，D．C．，Science205(1979)I。 表 I：太阳和类地行星大气中的稀有惰性气体分布丰度 惰性气体 太阳 金星 地球 火星 Ne 2．1×10— 2×10一 6×10。 l0¨ 4×l0 Ar+ Ar lO一4 8×10一Y 8×10一 5×10一“