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问题五：科学界对气候变化有没有异议？气候变化是不是人类活动引起的？ 回答：     美国科学院声明，气候正在发生变化，而且极有可能是人类活动引起的。世界各国科学界都发表了类似的声明，如中国，法国，德国，印度，日本，俄罗斯，巴西，英国等国家。     由多国专家组成的联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）于2007年发表最新的第四次评估报告，指出，气候变暖现象是无可置疑的。IPCC定期将同行评审的研究论文综合起来，对气候问题进行总体分析。参与国（包括）美国的代表们对报告进行逐字逐句的推敲，力求语句准确，没有歧义。最近的报告称，“从二十世纪中期以来，我们观测到的大部分地球平均温度的上升，极有可能是由人类排放的温室气体引起的。”     2009年七月，由13个联邦机构组成的美国全球变化研究计划发表一项多年的研究成果，指出“近50年来人们观察到的全球变暖现象主要是人类活动释放的温室气体引起的。温室气体的排放主要来自于燃烧化石燃料（煤炭，石油，天然气），另外，森林的砍伐，农业及其它活动对温室气体的排放也起着重要作用。”     因此，对于气候变化，科学界的主流意见是，气候变化是事实，并且是人类活动引起的，气候变化对全世界有着潜在的巨大影响。     气候学家们仍然在对气候变化的影响因素进行更深入的研究，包括估算温度升高的速度，冰川融化对海平面的影响，飓风的数量和强度是否会加强等。如果人类打算明智且有效地将气候变化的潜在影响转化掉的话，那么这些信息都是不可或缺的。     气候系统非常复杂，了解它的确是科学上极为重要的一大挑战。     下图为公众对气候变化看法的一组统计数据。     黄色代表一般民众，橙色代表气候学家，蓝色代表积极发表气候变化文章的气候学家。    

欢迎转载，请注明出处。 问题四：从太空中观测地球的优点是什么？ 回答：     太空为我们提供了独一无二的观测地球的途径。从太空中收集的观测数据对预报天气，接触环境危险污染物，管理自然资源，提升我们对气候的理解，都有着至关重要的作用。最早的人造卫星上个世纪五十年代末发射上天，随着观测仪器在多样性和精密度两个方面不断地被改进，太空观测为人类进一步地了解地球提供了无与伦比的发展前景。     当然了，基于地面，海洋和大气的观测系统也是非常重要的，但是，他们有无法克服的局限性——视野的局限性。尽管我们可以把地球表面的各点数据联合起来分析，但这些数据仍然只能代表特定的区域。更重要的一点是，表面观测在地球上的某一些地区数据很充分，在其他地区就可能 比较匮乏——比如，非洲的很大部分，南美洲和海洋的一部分就很少有地球表面的观测数据。相反地，太空观测却可以为我们提供一幅全景图。     比如说，地球观测卫星上携带的传感器可以测量降水量，云层厚度，大气的化学组成和温度，湖泊的蓄水量，以及森林砍伐程度等。更为重要的是，卫星成年累月地围绕地球运行，它们能够持续地对地球进行长时间的观测。这就是为什么我们知道海平面在上升，南极的冰山在融化，亚马逊流域的雨林在消失（以及令人震惊的消失速度），从格陵兰岛脱落到海里的冰要比它接收的新降雪要多 （不得不再说一次，冰层消失的速度令人震惊）。     地球观测卫星让我们能够从总体上了解最基本的气候参数——地球从太阳接收了有多少能量，又有多少能量从地球上逃逸回太空。科学家们在卫星上设置一个对着太阳的传感器，以测量地球接收的能量，再设置一个对着地球的传感器，用以测量从地球返回太空的能量。还有其他的传感器可以测量由于云层的影响，有多少太阳能在大气层中停留（云层是个很重要的影响因素）。另外，卫星还可以测量大气中的各种气体含量，洋流，风动模式。     总而言之，太空为我们提供了一个理想的观测途径。

（欢迎转载，请注明出处）问题三：我们如何判断气候变化不是自然循环？ 回答：     假如地球表面温度在数百万年间都没什么变化，只是在近半个世纪才开始升高，那么，这个问题的答案就应该是显而易见的。     但实际上，地球表面温度一点儿都不稳定。两万年前，地球经历了冰河时期，冰川覆盖了欧洲和北美洲大陆。而几亿年前，整个地球却像热带一样炎热——当时只吃热带植物的像鳄鱼一样的生物出没在北极附近。     换句话说，气候参数从来都不稳定。那么，我们是怎么知道气候变化是人类造成的呢？     首先，我们知道，燃烧煤炭，石油，和天然气会释放出一种温室气体，即二氧化碳。从上个世纪五十年代起，人们开始对二氧化碳的排放进行严格的监测，而我们从中观察到，随着人们越来越多地燃烧煤炭，空气中二氧化碳的含量一直在稳步攀升。而且，化学家能够区分自然界的动植物释放的二氧化碳和燃烧化石燃料释放的二氧化碳之间的区别。空气中大约25%的二氧化碳是非自然释放的。     你可能会想到，太阳也可能是造成气候变化的罪魁祸首。天文学家告诉我们，太阳的亮度是会变化的。当太阳亮度发生变化的时候，它释放出的热量也会随之增减，从而导致地球表面温度的波动。而且，太阳的亮度增加一点点，就可能导致目前我们所观察到的气候变化。从上个世纪七十年代起（全球变暖最严重的时期），人造卫星就开始监测太阳的亮度，但是太阳的亮度并没有增加。因此，太阳不再是造成气候变化的嫌疑犯。      另外，人们还发现气候变化的其他证据，比如，气候变暖的分布模式——北极的变暖现象是最严重的，和变暖的速度——现在的暖化速度比历史上任何一次暖化都要快。大气层的上部实际上被冷却——原因就是大量的热量被温室气体捕获在大气层的底部了。     最关键的问题是，目前没有人能提出一个既符合观察结果，又是符合自然循环的对气候变化的解释。同时，“非自然”的理由——人类大规模的工业化在很大程度上导致气候变化，倒是十分符合我们所观察到的现象。     这就是为什么我们能够判定气候变化不是自然循环的结果。 最后一个问题——如果地球曾经历过气候变化并且安然无恙的话，那这次我们为什么会这么担心呢？原因就是，人类所需要的城市，农场，清洁的水源，一切的一切，都要依赖于气候。地球上的其他生态系统也是如此。如果气候发生了变化，很对事物就会不对劲了。 我们是如何知道的？      NASA发射的两颗卫星ACE和STRED在地球轨道上人类灯光干扰最少的地方监测太阳的亮度。卫星Aqua携带叫做AIRS的设备监测大气层中二氧化碳的含量。而且，我们在第一节讲过，太空中还有监测地球能量平衡的卫星。 图一是气候参数在1850年之前的1000年间和1850～2008年的比较。 图二是二氧化碳在大气中浓度的变化。二氧化碳的浓度在工业时代开始急剧上升——再次说明现今的气候变化不是自然循环的结果。

（欢迎转载，请注明出处）问题二：全球变暖和气候变化有什么区别？回答：    这取决于谁在谈论这个问题——全球变暖和气候变化可能区别很大，也可能完全没有区别。    在很多人看来，包括许多新闻记者，这两个名词可以完全互换。上个世纪八十年代末，关于人类的活动似乎“加热”地球的报道开始见诸报端，人们开始使用“全球变暖"来描述这种现象。如上节所述，温室气体（比如二氧化碳）的确是起到了使地球变暖的作用。温室气体阻止越来越多的太阳能逃逸回外太空，从而使地球表面的平均温度逐渐升高。    但这仅仅是这个问题的一个方面。“平均温度”是全球性的，而“气候”是区域性的，局部的。“气候”的概念不仅仅包括平均温度，还包括其他多种变化的因素，比如空气湿度，云量，降水量（雨量，雪量），降水量在全年如何分布（是集中在短期，分布在雨季，还是分布与全年等）。如果你在海边生活的话，洋流也会有很大的影响。比如说，英国的伦敦比加拿大的蒙特利尔在地理位置上要靠北得多，但伦敦的冬天可要温和多了。这是因为墨西哥湾流携带的温暖洋流经过大西洋，从而给伦敦带来了相对温和的冬天。    科学家们知道，地球表面温度的升高极有可能改变多种气候因素。因此，尽管“全球变暖”是导致气候变化的原因，但人们能够直接注意到的却是气候的变化。    另外，在提到“全球变暖”或者是“气候变化”的时候，有的人想要强调这个问题潜在的严重后果，而有的人想说服别人“这没什么大不了的”或是“人类并不是罪魁祸首”，因此，他们会从这两个名词里挑一个听上去不那么吓人的来用。但没人知道，这两个名词到底哪一个更吓人一些，人们在不同的场合挑不同的词来用。    听上去去挺让人糊涂的吧？其实，“全球变暖”的说法没错，只不过“气候变化”更准确一些。这也就是为什么很多人选择用“气候变化”的原因。但大多数情况下，“全球变暖”和“气候变化”说的是一回事儿。    以下是两组观测/预测数据，分别记录了美国大陆48个州从1950年到2100年的暴雨量和霜冻天数。从图中可以看出，在150年间，美国本土的暴雨量递增，而霜冻天数递减。    我们是如何知道的？   科学家们至少定义了44个关于气候的参数，不仅仅包括平均温度，还包括云量，降水量，积雪，冰盖，海平面，甚至还包括生物活动。人造卫星们可不是在太空中闲着转圈，他们能够监测很多气候参数。例如美国和日本联合发射的热带降雨量测量卫星，可以监测降雨量；NASA的ICESAT卫星可以监测冰层的海拔高度和分布范围；美国和法国联合发射的TOPEX和Jason卫星，可以监测海平面的变化。

编译自What You Need to Know: Twenty Questions and Answers about Climate Change, By Dr. Berrien Moore III and Dr. Sally K. Ride(欢迎转载，请注明出处） 作者简介：Berrien Moore III博士：毕业于弗吉尼亚大学。1983～1987年，Moore博士是NASA的高级科学顾问，从1987年开始，他是新罕布什尔大学地球海洋和空间研究学院的院长。2008年初，Moore博士从新罕布什尔大学退休，加入Climate Central，成为执行总监。Moore博士是联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）第三次评估报告（Third Assessment Report）最后章节的主要作者之一。Sally K. Ride博士：毕业于斯坦福大学。1983年加入NASA，1987年成为美国第一位飞上太空的女宇航员，因此广为人知。同年离开NASA，回到斯坦福大学工作。1989年受聘于加州大学圣迭戈分校，成为该校的物理系教授。2001年，Ride博士成立Sally Ride Science公司，并担任公司执行总裁。该公司的宗旨是给小学高年级学生和中学生，特别是女生，提供有趣的科学项目。2003年，Ride博士参与调查哥伦比亚号失事原因。Ride博士出版了5本关于宇宙的儿童科普读物。 问题一：什么是温室效应？回答：    我们通常所说的温室是指玻璃房子——太阳光透过玻璃房顶和玻璃墙壁照到温室里面，使温室里的温度升高，同时，玻璃又阻挡热量从温室中逃逸。这样，温室对其中植物起到了保暖作用，从而不需要冬天供暖了。    地球（以及其他星球）的温室气体效应原理也是类似的，虽然不完全相同。阳光穿过地球透明的大气层到底地球表面，加热大地和海洋，天气晴朗的时候，阳光透过得多些，阴天的时候，阳光透过得少些。同时，被加热的地球表面也会把热量以红外线的形式反射回大气层。红外线是光的一种，但人眼不可见。    如果没遮没拦的话，红外线会一直逃逸到外太空去，同时带走热量。但是，大气中的有些气体是红外线逃逸的天然屏障。这些气体主要包括二氧化碳（CO2），甲烷（CH4），氧化亚氮（N2O），还有水蒸汽（H2O），它们就是目前人人喊打的“温室气体”。温室气体有极强的红外线吸收能力，同时把一部分红外线携带的热量返回地球表面。从这个意义上来讲，温室气体就像玻璃房子一样，让太阳光透过，同时阻挡红外线返回太空。    … Continue reading →

原文链接在这里.     提起庞然大物，我们往往会想到象。象是现存最大的陆地动物，最大的非洲丛林象的身高能超过4米，体重能达到12吨。象刚生下来时的体重通常就有120千克。它们是如此庞大，以至我们习惯充满敬畏地称之为“大象”。     但是有一种象的形象很难让人将它冠以“大”字，它们成年时身高还不到1米，体重只有大约100千克，和猪的大小差不多——猪鼻子插葱有时的确是可以装象的。这样的矮象一定很可爱，可惜它们只生活在更新世，已在大约1万年前全部灭绝。     矮象并不是大象的祖先，在它们之前大象早已进化出来。相反地，矮象是从大象进化来的。这些矮象的化石是在地中海的西西里岛和马耳他岛发现的。在地中海的其他岛屿，也有类似的矮象化石出土。大约600万年前，地中海的海水被部分或全部蒸发了，生活在大陆的大象得以迁移到这些岛屿。后来随着海平面的上升，这些大象的后代与世隔绝，在岛上进化成了猪一般的矮象。     为什么大象的后代变成了“猪”了呢？在回答这个问题之前，我们需要先问一下，为什么大象要把身体弄得那么庞大呢？原因很简单，身体庞大是它们保护自己的法宝。当大象的身体大到连老虎、狮子也望而生畏时，大象就没了天敌，可以自由自在地吃草。但是身体庞大也意味着要消耗大量的食物。一头成年大象每天要吃上一、两百千克的植物。而一个大象群体为了避免近亲繁殖，通常有几百头大象，它们消耗的食物量大得惊人。     在地中海的岛屿上，没有大型的肉食动物需要抵御，大象身体庞大的优势消失了，劣势暴露了出来。在岛上，资源非常有限，没有足够的食物来维持一个大象群体，身体大的象饿死，身体小的象由于需要的食物量也少，反而容易生存下来。要维持一个500头大象的群体，可能至少需要几千平方千米的空间，但是要维持一个同等数量的矮象群体，有几十平方千米的地盘可能就足够了。这样，在自然选择的作用下，大象的身体就变得越来越小。     不仅大象如此，其他大型食草动物到岛上繁衍后，由于没有天敌，也由于缺乏食物，它们后代的身体也会逐渐地变小。甚至人类也是如此。2003年在印度尼西亚的弗洛里斯岛发现的史前“矮人”（已在大约12000年前灭绝），身高只有大约1米。     但是对俗称老鼠的啮齿动物来说，情形却正好相反。老鼠体型小的原因，也是为了避免被天敌吃掉，因为身体小容易躲藏。到了岛上以后，没有那么多天敌，甚至根本就没了天敌，没有必要再躲躲藏藏，身体小的劣势就暴露出来了，因为身体太小，热量容易散失，而且能吃的食物种类有限，比如粗一点的植物就咬不动。对老鼠来说，身体大一些反而更有优势。在岛上生活的啮齿动物的身体通常要比在大陆生活的大很多。例如在弗洛里斯岛上原来生活着一种窟山鼠（已灭绝），和猫一样大。     不过，和在乌拉圭发现的一种豚鼠相比，窟山鼠就是小巫了：这种乌拉圭豚鼠比牛还大，体长3米，高1.5米，重达1吨，比矮象还要大得多。幸运的是这种可怕的硕鼠生活在200～400万年前。在当时，巴拿马地峡还未出现，南美洲和北美洲是分离的，南美洲实际上是一个大岛，北美洲的剑齿虎等天敌还过不去享用这些硕鼠。现在还生活在南美洲的花背豚鼠是硕鼠的近亲，而花背豚鼠的体长只有80厘米，体重只有15千克，这在现在啮齿动物中已经算是大的了。     当大型的哺乳动物迁移到岛屿，它们的身体通常会逐渐矮化，而小型的哺乳动物则相反，它们的身体会逐渐巨化。这种现象被称为“岛屿法则”。这个进化速度会非常快。对88种岛屿哺乳动物（其中一半是啮齿动物）的调查表明，它们的进化速度要比大陆哺乳动物快两倍。     人类的文化进化其实也存在类似的“岛屿法则”。对人类社会来说， “岛屿”并不一定是地理意义上的。开放的岛国可以包容世界，自我封闭的大陆国家却是文化的岛屿。一个国家如果闭关锁国成了世界的孤岛，那么由于缺乏来自外部的竞争压力和文化交流，也会很快地让伟人矮化，鼠辈巨化。这样的国家，会一时成为“矮象”和“硕鼠”的天堂。但是不论是可爱的矮象还是可怕的硕鼠，终究还是都灭绝了。