在对近几百年和几千年的气候变化规律研究的基础上，对未来气候变化趋势有两种完全相反的观点，即增温说和降温说。

1. 增温说

气象记录表明，近 100a 全球的年均温度是在上升的，尽管幅度不是很大(0. 3～0. 6℃)，但这是事实。认为导致近 100a 温度上升的主要因素是人为排放大量的温室气体，主要为 CO2，自工业革命以来排放的 CO2在不断地增加(图 11-38)，而且未来还会继续增加。而同时，由于人类活动的加强，陆地森林覆盖面积在不断地减少，使 CO2的吸收也在减少。除了大气中CO2浓度增加能说明气候升高以外，高山和两极地区的冰川也在融化、面积缩小，海平面上升都在说明地球气候有变暖的趋势。

图 11-38 全球大气二氧化碳浓度与气温变化曲线示意图(据陶世龙等，1999)

该观点最根本的依据就是温室效应。温室效应是一种物理现象，简单来说就是大气中的温室气体吸收了来自地面的长波辐射而使气温升高的现象。大气中的温室气体主要有 H2O、CO2、CH4、N2O 等，其中前三种最为主要，是温室效应最重要的贡献者，其中 CO2的贡献占56. 7% 。当太阳短波辐射(在可见光和紫外光波长范围内)穿过大气层时，除约 1 /3 被反射回太空，很少部分被大气中气体所吸收外，其余的到达地面。地面物质吸收了太阳辐射后其温度升高，又以长波的形式向外辐射。而大气中的 H2O、CO2、CH4、N2O 等气体对来自地面的长波辐射具有较强的吸收能力，从而把热量截留下来，使气温升高，这就是温室效应的过程。大气中的温室气体既有来自自然作用过程，如火山爆发喷出的气体，沼泽地生物化学过程释放的气体，水体蒸发和植物蒸腾等; 也有来自人类活动，如工业生产、交通、有机物质燃烧等。但是前者通过自然作用过程可以达到平衡，而后者是 “额外”增加的，这就引起气候变化。自工业革命以来，大气中的温室气体的确增加了不少，其中 CO2从工业革命前的 280 × 10－ 6到1998 增加到 365 × 10－ 6。根据温室气体增加的速率估算，预计本世纪 2020 年大气中 CO2浓度较工业革命前将增加 1 倍，全球年均温升高 1. 8℃(在 1. 3～2. 5℃ 之间)，到 2070 年将升高3. 5℃(在 2. 4～5. 1℃ 之间)。与此同时，降水将增加 15% ，而冰川融化，使海平面以 0. 6cm /a 的速度上升，到 2050 年将升高 20cm。

但是，有些研究者认为由于海洋和森林对大气中 CO2具有净化作用，而且也不清楚大气中CO2净增量及其多少数量用于大气气候增温上，以及一些预测模型未考虑尘埃和气溶胶的制冷作用，人类也在想办法减少温室气体的排放量。因此，对 CO2的增加是否一定就导致全球气候变暖，或者升温的幅度是否有预测那么大，不同学者持有不同的观点。

2. 降温说

这种观点不同于增温说，其基础是对第四纪气候自然变化规律研究的成果。对近几万年和几千年的气候研究发现，温暖的间冰期或间冰阶有的只有 10ka，而全新世是一个温暖的间冰期，这个温暖的时期将要结束; 对地球吸收太阳辐射影响较大的黄赤交角现在正往变小方向移动(图 11-39)。在天文周期的影响下，今后地球气候有往变冷方向发展的趋势，一个新的冰期将要来临。

图 11-39 近 0. 25Ma 来黄赤交角变化趋势图(据 H. 海斯，1976)

这个新的冰期从何时开始? 是从今后一百年或两百年开始，还是几千年开始，这并不重要，重要的是今后地球气候变化的趋势。尽管人类活动释放温室气体，在短时间内可造成气候的升温，甚至可升高数度。但是地球气候的冷暖波动是一个最基本的规律，现今是一个温暖的间冰期，那么今后必将出现冷的冰期，人类活动是不能改变在自然因素作用下地球气候变冷的总趋势的(图 11-40)。

图 11-40 今后 25ka 气候变化预测示意图(据米切尔，1977)

思考题

1)如何理解第四纪气候标志? 为什么这些指标可作为第四纪气候标志?

2)在应用第四纪气候标志时，应注意哪些方面?

3)第四纪气候波动有哪些特征?

4)为什么通过气候指标得到的全球气候变化不完全同步?

5)影响第四纪气候波动的主要因素是什么? 为什么?

6)对未来的气候变化(不同时间尺度)如何预测?