谁最先揭开全球变暖之谜？

2021-07-16 19:09:42　来源: 大科技杂志社
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进入21世纪以来，全球变暖愈演愈烈，人类在生产活动中所排放的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮，这些物质在全球变暖中扮演着主要角色。如今，不仅科学界，就算普通人对全球变暖的问题也越来越关注了。
可是，最早关注全球变暖现象的科学家，绝大多数来自于其他专业，而不是来自气象学领域。
其他领域科学家发现全球变暖
人类最早注意到自己的活动能够影响环境气候的发现可以追溯到公元前的4世纪。那时，身为亚里士多德学生的泰奥弗拉斯托斯（古希腊哲学家和科学家），观察到菲利皮（古希腊的一个地区）在森林几乎被砍光之后，气温似乎变高了。然而，那时的宗教思想大行其道，泰奥弗拉斯托斯的发现在当时就像落入大海里的一滴水，一点浪花都没有激起。
过了2200年之后，也就是到了19世纪初，气候变化的问题才被重新重视起来。不过，这并非由于科学家们重新看见了泰奥弗拉斯托斯的观点，而是因为一位地质学家的发现。
1837年，瑞士地质学家路易斯·阿加西斯提出了著名的冰川理论，认为地球在很久以前曾被冰川所覆盖，并提供了令人信服的证据：在其他一些热带和温带地区，竟然也有跟格陵兰岛一样的未分层砾石，而这种砾石只在冰面下才能形成。正是这一发现，促进当时的科学家思考，究竟是什么原因能使一颗行星的气候发生全球性的变化？不过此时，大多数科学家只单独地在意气候的大规模变化，而并不关注人类活动对它的影响。
早在1824年，法国数学家和物理学家约瑟夫·傅里叶提出了一个设想，由于太阳辐射到达了地球，而反射自地面的太阳辐射又因为大气中某些元素的作用，无法轻易地返回太空，因此地球比理论上的要温暖一些。而在32年之后，美国女物理学家和发明家尤尼斯·牛顿·福特决定以严谨的科学实验来验证傅里叶的假设。
尤尼斯·牛顿·福特发现，在同等太阳照射条件下，如果空气中的水分越多，那么空气的温度就会越高。另外，她还发现，除了水分，二氧化碳也会造成这种现象，而且二氧化碳对气温的影响最大。根据自己的发现，福特推测当初处于冰河世纪的地球在某个时间段由于大气中二氧化碳含量的提高，地球大气温度因此升高，冰河世纪也就结束了。只不过，由于当时的科学界充满着对女性科学家的歧视，身为女性的福特，她的发现也就因此没被承认，甚至还被阻止发表。
不过她的发现并非毫无作用。到了1861年，爱尔兰物理学家约翰·廷德尔在福特的研究基础上证明了，地球大气中的各种气体的比例变化是地球历来发生大规模气候变化的原因。随后，他还首次证明了大气中的二氧化碳与温室效应之间的联系，并阐明了其原理。此时，人类活动对气候影响才开始走进人们的视野中。
但是，真正对此进行深入研究的，是一个英国工程师，他叫盖伊·卡伦达，生于1898年，是一个真正在气象学领域的业余科学家。
业余气象学家盖伊
尽管气象学早在18世纪之前就已经建立了，但是我们看到，发现全球变暖和温室效应的却是其他领域的科学家，盖伊也并不属于气象学专家。盖伊虽然是发动机工程师，但他获得英国伦敦帝国学院的力学和数学学位，因此，他具备了一定的科学素养。其实，盖伊发现了二氧化碳才是全球变暖的幕后推手是无心之举，而盖伊的发现历程仿佛是历史的重现。
盖伊在成年之后发展出了收集天气数据的爱好。在收集天气数据的过程中，他观察到全球的温度在近半个世纪以来有所上升。由于好奇全球变暖的成因，盖伊就在业余时间，一共花了上千个小时跟世界各地的科学家和研究人员进行通讯，并从数百个气象站收集了大量的证据。盖伊在考虑了各种能导致全球气温升高的因素之后，还进行了数以万计的手工计算，最后他发现，大气中二氧化碳的含量已从19世纪末的274～292ppm（ppm是百万分率，定义为百万分之一，如1ppm即百万分之一），上升到1937年的百万分之三百ppm（21世纪则上升到百万分之四百 ppm）。二氧化碳含量的增长不仅和全球气温上升呈高度相关，而且还能直接归因于人类日益增加的生产活动。
盖伊在1937发表了《二氧化碳的人工生产及其对温度的影响》论文，这篇论文于1年后被更为专业的人所注意。盖伊得以在6位气象学专家面前介绍他的研究成果。遗憾的是，尽管盖伊的结论是建立在严格的科学程序上的，但是专家们首先质疑的是盖伊论文中二氧化碳和温度数据的准确性，而不是选择检验数据，并直接忽略盖伊的发现，其中一位专家还直言：“盖伊并不是气象学专家。”因此盖伊的论文也就没被广泛地宣传。
盖伊并没有气馁，相反，他不断地发表更为全面的论文。即使被不断地以“二氧化碳数据不准确”为由所拒绝，盖伊直到1964年去世之前，仍在进行相关的研究。
划上句号的“基林曲线”
不过盖伊的努力并非是徒劳的，总有专业的气象学家对盖伊的发现产生兴趣，美国地球化学家查尔斯·基林就是其中一员。基林似乎从盖伊的经历里吸取了教训，他收集地球二氧化碳的数据所使用的是自己参与研制的、精确度享誉整个科学界的仪器。或许正是因为数据的精确度无法再被质疑了，基林在发表自己的科研成果之后，并没有受到什么争议。随后，他的研究迅速被其他气象和气候科学家所注意，并引发其他相关的研究。
著名的“基林曲线”就是基林的研究成果之一。基林曲线是一幅图，该图准确地显示了地球上逐年增加的二氧化碳含量。另外，基林的研究还表明，正是由于人类日益增长的生产活动，造成了地球大气二氧化碳含量的增加，从而导致全球变暖和温室效应。
从此之后，世界各国领导人也终于开始重视全球变暖的问题，并促进相关教育；人民大众也开始知道全球变暖和温室效应的概念。终于，关于发现全球变暖的故事画上了句号。
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