
內容簡介
毫不誇張地說,人類活動導致的氣候變化是我們所麵臨的最嚴峻的問題。即使現在我們洗心革麵、積極行動,人力和經濟成本也將是天文數字級的,可如果我們繼續拖延下去,我們承擔的成本將是更多倍。這個問題還未超過我們的掌控範圍,但是需要我們勠力同心,加強合作。而了解相關的自然過程的機製,能讓我們更好地理解為什麼我們都需要作出改變。
《地球氣候簡史》這本書主要關注過去46億年來地球氣候演化的自然過程,了解這些對我們來說至關重要,因為這有助於我們充分理解目前人類活動造成的氣候變化。當洞悉了古老的過去,我們會發現,過去一個世紀所發生的氣候變化完全是受人類活動的影響,而不是自然氣候強迫的結果。
本書以各種自然現象的時間尺度為線索來組織成篇。第一章概述了主導地球現在和過去氣候的物理機製。最後一章,即第十一章總結了我們可以采取哪些措施來減少個人和群體對氣候的影響。
第二章著眼於過去數十億年間太陽輻射強度的演化,盡管其增加了40%,但地球及其生態係統卻一直調節著氣候,將其控製在適宜生命生存的範圍內。
第三章聚焦極為緩慢的板塊構造過程。在過去數億年間,大陸漂移控製著太陽能轉化為熱量的效率,板塊構造過程影響著洋流,山脈的形成影響著大氣成分的變化,進而都可以影響氣候。
第四章講述了火山噴發造成的氣候冷卻與氣候變暖。這一影響過程的時間尺度短則數年,長則幾千萬年。
第五章概述了地球軌道參數的變化(米蘭科維奇旋回理論),包括在過去的數百萬年間米蘭科維奇旋回如何調節冰期旋回,以及我們是否正邁入一個新的冰期。
第六章,我們關注的是洋流的長期和短期變化對氣候的影響,包括大西洋中變化時間尺度為幾百年的墨西哥灣流,以及太平洋中變化時間尺度為數年的厄爾尼諾現象。
第七章集中討論了與太陽黑子數量相關的太陽短周期變化,包括太陽黑子的變化如何導致太陽輸出能量產生細微變化,以及這些時間尺度為幾十年的變化是否會影響地球的氣候。
第八章的內容關於災難性氣候變化,包括地球與大型地外天體撞擊時的氣候影響,例如在白堊紀末期,一次大撞擊導致恐龍滅絕(可能在短短幾天內)。這一章還會討論類似事件在未來發生的可能性。
第九章總結了我們的祖先——智人的活動對氣候的影響。有證據表明,早在幾千年前,人類就對氣候有所影響,這一點可能會出乎讀者的意料。
第十章聚焦於與臨界點相關的話題,討論了地球歷史氣候從一種狀態向另一種狀態轉變的方式和原因,以及當代人類活動對氣候變化的重大影響如何在不久的將來形成一個新的臨界點。
作者簡介
作者:史蒂文·厄爾
獲得地球科學學士學位和地球化學博士學位,從事地質學工作已有45年,擁有40年的高等教育經驗,國際權威教材《物理地質學》作者。
譯者:魏科
中國科學院大氣物理研究所季風係統研究中心副主任、碩士生導師,中國科學院青促會會員。擔任北京陶詩言氣象發展基金會科普大使、青年科學家社會責任聯盟理事、中科院科普講師團金牌講師、科教版《科學》課審稿專家及科學顧問、中國科協科技工作者科技/科普專家、中國氣象服務協會氣象科技與信息教育專家委員會委員等職務。
目錄
引言/001第一章什麼主導著地球的氣候?/003
溫室效應/005
太陽輻射/011
反照率/011
顆粒物/013
反饋/013
地質年代/015
關於氣候變化的爭論/018
第二章緩慢升溫的太陽/021
太陽的演化/023
早期生命和大氣變化/025
蓋亞假說和地球氣候/029
碳的儲存/033
未來的太陽變暖/035
第三章板塊漂移與大陸碰撞/037
行星反照率與大陸漂移/040
大陸碰撞與造山運動/043
板塊構造與洋流變化/046
小結/049
第四章火山噴發導致的降溫與增暖/051
火山噴發/053
火山噴發產物/056
歷史上火山噴發的氣候效應/060
火山作用與人為強迫/072
第五章地球的軌道變動/075
地球軌道和傾斜的變化/077
米蘭科維奇周期與氣候/080
基於冰芯記錄的米蘭科維奇周期/084
未來的米蘭科維奇周期/088
第六章洋流輸送的熱量/091
洋流/092
冰川時期的洋流變化/095
大西洋溫鹽環流與未來氣候/099
厄爾尼諾南方濤動/101
為什麼厄爾尼諾重要?/103
第七章短期的太陽變化/107
什麼是太陽黑子?/109
太陽黑子的短期變化/111
太陽黑子的長期變化和小冰期/113
太陽黑子和現代氣候變化/119
第八章災難性撞擊/121
希克蘇魯伯撞擊的氣候影響/123
外星撞擊的歷史/127
未來“地外來客”的影響/131
第九章人類活動引發的災難/135
農業發展/141
化石燃料燃燒/143
人口增長/147
第十章臨界點/151
過去的氣候臨界點/156
未來潛在的氣候臨界點/160
小結/171
第十一章怎麼辦?/175
問題的根源/177
減少二氧化碳排放/179
減少甲烷排放/185
2019新冠病毒感染的氣候影響/190
注釋/197
專有名詞/217
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