全球气候变暖是一种和自然有关的现象，是由于温室效应不断积累，导致地气系统吸收与发射的能量不平衡，能量不断在地气系统累积，从而导致温度上升，造成全球气候变暖。

地球正在升温，现在的陆地和海洋都比年开始保存记录时要温暖，而且温度仍在上升。这种温度上升是全球气候变暖的具体体现。

根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的数据：年至年之间，全球平均气温每十年平均以0.13华氏度（0.07摄氏度）的速度增长。自年以来，增长速度加快，达到每十年0.32华氏度（0.18摄氏度）。与工业化前时代相比，今天的全球平均温度上升了3.6华氏度（2摄氏度）。年，全球陆地和海洋的平均温度比20世纪的平均温度高1.75华氏度（0.95摄氏度）。年成为有记录以来第二个最热的年份，仅次于年。

温室效应如何发挥作用

今天变暖的主要原因是化石燃料的燃烧。这些碳氢化合物通过温室效应加热地球，这是地球大气层与太阳辐射之间相互作用的结果。

匹兹堡大学地质与环境科学教授约瑟夫·韦恩（JosefWerne）对LiveScience说：温室效应的基本物理学是一百多年前一个聪明的人仅用铅笔和纸算出的。

那个聪明人是瑞典科学家斯万特·阿伦尼乌斯（SvanteArrhenius），他最终获得了诺贝尔奖。简而言之，太阳辐射会达到地球表面，然后以热量的形式反射回大气层。大气中的气体捕获了这种热量，阻止了热量逸出到太空中。在年发表的一篇论文中，阿雷尼乌斯指出，二氧化碳等温室气体可以将热量捕捉到靠近地球表面的地方，而这些气体数量的微小变化，可能会对捕捉到的热量产生很大的影响。

温室气体来自哪里

自工业革命开始以来，人类一直在迅速改变大气中气体的平衡。燃烧诸如煤和石油的化石燃料会释放水蒸气、二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、臭氧和一氧化二氮（N2O），这是主要的温室气体。其中二氧化碳是最常见的温室气体。在大约80万年前到工业革命开始之前，大气中的CO2含量约为百万分之（ppm），这意味着每百万个空气分子中约有个CO2分子。根据美国国家环境信息中心（NationalCentersforEnvironmentalInformation）的数据，截至年，大气中的平均CO2为.4ppm。

这听起来可能不算多，但根据斯克里普斯海洋研究所（ScrippsinstituteofOceanography）的数据，自万至万年前发生的上新世以来，二氧化碳的含量并没有那么高。年发表在《科学》杂志上的一项研究显示，当时，北极地区至少在一年中的一部分时间是没有冰的，而且比今天明显变暖。

根据美国环保署（EPA）的分析，年，二氧化碳排放量占美国温室气体排放总量的81.6%。而如果放眼到全球呢？这数据很难想象。

通过高精度的仪器测量，我们知道大气中的二氧化碳含量空前增加。我们知道，二氧化碳吸收红外线辐射（热量），全球平均温度正在上升。宾夕法尼亚州约克学院化学教授基思·彼得曼（KeithPeterman）和他的研究伙伴、宾夕法尼亚州约克学院化学副教授格雷戈里·福伊（GregoryFoy）在一封联合电子邮件中告诉《现场科学》。

燃烧化石燃料会释放二氧化碳，二氧化碳通过各种途径进入大气。迄今为止，美国对暖化全球排放的气体是最多的。根据美国环保署年的报告，年，包括发电在内的美国化石燃料燃烧向大气释放的二氧化碳刚刚超过58亿吨。其他过程，如燃料的非能源利用、钢铁生产、水泥生产和垃圾焚烧，将美国每年的二氧化碳排放总量提高到70亿吨。

森林砍伐也是大气中过量二氧化碳的一个重要原因。事实上，根据杜克大学发表的研究，森林砍伐是第二大人为导致二氧化碳变多的原因之一。树木死亡后，它们无法继续进行光合作用，导致二氧化碳无法被吸收而循环利用，同时树木释放出光合作用过程中储存的碳。根据年全球森林资源评估，森林砍伐每年向大气释放近10亿吨碳。

全球范围内，甲烷是第二常见的温室气体，但它捕捉热量的效果最明显，甲烷的吸热效率是二氧化碳的25倍。根据环保署的数据，年，美国温室气体排放量约占美国温室气体排放总量的10%（还未统计其他国家）。

甲烷可以来自很多自然资源，但人类通过采矿、使用天然气、大规模饲养牲畜和使用垃圾填埋场，是造成了大部分甲烷排放的主要原因。根据美国环保署的数据，牛是美国最大的单一甲烷源，这些动物产生的甲烷几乎占总排放量的26%。

全球变暖的影响

全球变暖不仅仅意味着变暖，这也是为什么气候变化成为研究人员和决策者青睐的术语。虽然全球平均温度越来越高，但这种温度升高可能产生矛盾的影响，例如更频繁和更严重的暴风雪。气候变化可以而且将以几个大的方式影响全球：融化冰层，干燥已经干旱的地区，造成极端天气，破坏海洋的微妙平衡。

1.融化的冰

也许到目前为止，气候变化最明显的影响是冰川和海冰的融化。冰原在年前的最后一个冰河时代结束后一直在缩小，但上个世纪的变暖加速了冰原的消亡。年的一项研究发现，全球变暖导致近期冰川缩小的可能性为99%；事实上，研究显示，这些冰河缩小的距离是气候保持稳定时的10至15倍。在19世纪末，蒙大拿州的冰川国家公园有座冰川，现在仅有26座。当冰川遭受破坏或者不稳定崩塌时会导致的雪崩掩埋村庄，从导致人类丧失生命。

在北极，变暖的速度是中纬度地区的两倍。年和年，北极的秋冬冰层创下了历史新低，这意味着冰层覆盖的公海面积没有之前观察到的那么多。根据美国宇航局的数据，北极海冰冬季最大范围的13个最小值都是在过去13年中测量的。冰层在季节后期也会形成，在春天更容易融化。根据美国国家冰雪数据中心的数据，在过去的40年中，1月份的海冰范围每10年下降3.15%。一些科学家认为北冰洋将在二三十年内迎来无冰的夏天。

在南极，情况就不那么明朗了。根据南极和南大洋联盟的数据，除了北极的某些地区外，南极半岛西部的升温速度比其他任何地方都快。半岛是拉森C冰架在年7月刚刚断裂的地方，催生了一座特拉华州大小的冰山。现在，科学家们说，南极洲西部四分之一的冰有崩塌的危险，巨大的斯威特和松岛冰川的流动速度是年的5倍。

不过，南极洲附近的海冰变化无常，有些地区的海冰实际上在近年来创下了历史新高。然而，这些记录可能掺杂气候变化的差异性，因为它们可能是由于冰川融化时陆基冰向海洋移动或与气候变暖相关的风变化造成的。不过，年，这一创纪录的高冰格局突然逆转，出现了创纪录的低冰。年3月3日，南极海冰的测量范围比年的低平方英里（平方公里）。

2.加热

全球变暖也会改变两极之间的关系。随着全球变暖，许多已经干旱的地区预计将变得更加干燥。以美国西南部和中原地区为例，预计将经历数十年之久的特大干旱，比人类记忆中任何其他地方都更为严酷。

北美西部干旱的未来可能比美国历史上任何人经历的都要糟糕。纽约市美国宇航局戈达德空间研究所（NASAGoddardInstituteforSpaceStudies）的气候科学家本杰明·库克（BenjaminCook）在年发表了预测这些干旱的研究报告，他对《现场科学》（LiveScience）说这些干旱远远超出了我们以前的经历，几乎不可能想到。

这项研究预测，到年，该地区发生至少持续35年干旱的可能性为85%。研究人员发现，主要的原因是越来越热的土壤中水分的蒸发。这些干旱地区的大部分降水将消失。

与此同时，年的研究发现，随着气候变暖，许多地区的降雨量可能会减少。研究发现，包括地中海、亚马逊河、中美洲和印度尼西亚在内的亚热带地区可能受到最严重的打击，而南非、墨西哥、西澳大利亚和加利福尼亚也将干涸。这些都是不危言耸听。

3.极端天气

全球变暖的另一个影响：极端天气。随着地球变暖，飓风和台风预计将变得更加强烈。更热的海洋蒸发更多的水分，这是驱动这些风暴的引擎。联合国政府气候变化专门委员会（IPCC）预测，即使世界能源多样化来源并向化石燃料密集程度较低的经济过渡（称为A1B情景），热带气旋的强度平均也可能高达11%。这意味着脆弱的海岸线将遭受更多的风和水的破坏。

气候变化也可能导致更频繁的极端暴风雪。根据美国国家环境信息中心（NationalCenterforEnvironmentalInformation）的数据，美国东部极端暴风雪的发生率是20世纪初的两倍，这一变化再次出现是因为海洋温度变暖导致大气中水分蒸发增加。这种湿气推动了袭击美国大陆的风暴。

4.海洋破坏

全球变暖最直接的一些影响是在海浪之下。海洋起着碳汇的作用，这意味着它们吸收溶解的二氧化碳。这对大气来说不是坏事，但对海洋生态系统来说就不是什么好事。当二氧化碳与海水反应时，海水的pH值下降（即变得更酸），这一过程被称为海洋酸化。这种酸化侵蚀了许多海洋生物赖以生存的碳酸钙外壳和框架。据NOAA称，这些生物包括贝类、翼足类和珊瑚。

尤其是珊瑚，是海洋气候变化煤矿里的金丝雀。海洋科学家观察到了令人震惊的珊瑚白化程度，在这种情况下，珊瑚会排出共生藻类，这些藻类为珊瑚提供营养，并赋予珊瑚鲜艳的颜色。当珊瑚受到压力时会发生漂白，压力源可能包括高温。年和年，澳大利亚大堡礁经历了连续的漂白事件。珊瑚可以在漂白中存活，但反复的漂白事件使存活的可能性越来越小。

根据美国国家海洋和大气管理局（NOAA）的数据，这是真是的：年至年之间，全球平均气温每十年平均以0.13华氏度（0.07摄氏度）的速度增长。自年以来，增长速度加快，达到每十年0.32华氏度（0.18摄氏度）。与工业化前时代相比，今天的全球平均温度上升了3.6华氏度（2摄氏度）。年，全球陆地和海洋的平均温度比20世纪的平均温度高1.75华氏度（0.95摄氏度）。年成为有记录以来第二个最热的年份，仅次于年。

气候变化没有间歇期

尽管科学界对全球变暖的原因和现实达成了压倒性的共识，但这个问题在政治上仍存在争议。例如，否认气候变化的人认为，气候变暖在年至年间减缓，这种现象被称为气候变化间歇期。

对地球来说不幸的是，中断从未发生过。两项研究，一项发表在年的《科学》杂志上，另一项发表在年的《科学进步》杂志上，重新分析了变暖放缓的海洋温度数据显示，这只是一个测量误差。在20世纪50年代到90年代之间，大多数海洋温度的测量都是在研究船上进行的。水会通过机舱被泵入管道，最终使水稍微加热。20世纪90年代后，科学家开始使用更精确的基于海洋浮标的系统来测量海洋温度。之所以出现问题是因为没有人修正船只和浮标之间的测量值变化。作出这些修正表明，自年以来，海洋平均每十年变暖0.22华氏度（0.12摄氏度），几乎是早先估计的每十年0.12华氏度（0.07摄氏度）的两倍。

全球快速变暖事实

1.到年，大气中的二氧化碳含量为ppm，这是65万年来的最高水平。

2.自年以来，全球平均气温上升了1.9华氏度（3.4摄氏度）。

3.自年开始进行卫星测量以来，北极夏季海冰的最低面积每十年下降了12.85％。

4.自年以来，陆地冰柱每年减少吉吨。

5.在过去的一个世纪中，全球海平面上升了7英寸（毫米）。