變暗的地球 - 自然保育討論

變暗的地球
抵達地表的陽光變弱了，氣候模式的複雜度變大了！
撰文╱艾培爾（David Appell）
翻譯／朱仲謀


地照（地球反射陽光照亮月球暗面）是決定抵達地表陽光多寡的方法之一，較亮的地
照意味著地球大氣中有較多的雲層，以至於造成較強的陽光反射。 令一些科學家相當意
外的，他們發現抵達地表的陽光在最近數十年間變弱了。然而這並非意味著太陽變暗了，
而是地球大氣污染物和懸浮微粒所造成的結果。研究者正在探究這樣現象會如何與全球暖
化互相影響，因為之前從未有人注意到它們之間的關係。

以色列貝特達甘的土壤、水和環境科學研究院的科恩（Shabtai Cohen）說：「科學
家並沒有非常重視這個現象，以至於經過了很長的時間之後，它才得到科學界的支持研究
。」科恩的同事史坦希爾（Gerald Stanhill）早在15年前就已經發表了第一篇關於「日
光減弱」現象的論文。

對此現象具有的效應各方見解互異，但是普遍的看法都是「結果必然令人大為震驚」
，這是美國加州大學聖地牙哥分校的氣候學家拉曼納森（Veerabhadran Ramanathan）所
下的註腳。史坦希爾與科恩察覺到的日光減弱速率，在1958~92年之間，每10年高達2.7%。
換句話說，這相當於抵達地表的太陽輻射，每年在每平方公尺的面積內減少了0.5瓦特之
多，或是抵消了地球大氣中二氧化碳所造成的暖化作用的1/3大小。

美國哥倫比亞大學的氣候學家李伯特（Beate Liepert）和同事的另一種分析結果則顯
示，1961~90年間的太陽輻射減弱率為每10年1.3%，且在北美洲減弱的程度最大。這相當於
在地表每平方公尺的面積內，總共減少了高達18瓦特的太陽輻射，而到達地球表面的太陽
輻射大約不過只有每平方公尺200瓦特左右而已。

有時也被稱為「全球漸暗」的「日光減弱」現象，在不同地區陸地上的程度並不一致
，而且至今也沒有任何海面上的測量資料，只是此一現象是可以由全球的蒸發率資料推導
出來。蒸發率是指在特定口徑的圓盤中水的蒸發量，而至少近50年在北半球地區，此量一
直在減少當中。此外，今年5月在加拿大蒙特婁召開的美國地球物理協會大會中，澳洲國
立大學的羅德瑞克（Michael Roderick）和法夸爾（Graham Farquhar）指出，類似的現
象同樣也在南半球出現。

造成這個現象的主要原兇似乎是地球大氣中的懸浮微粒，這是指微米尺度（甚至更
小）的大氣粒子，包括硫酸鹽、黑碳、有機碳、微塵、海鹽等。懸浮微粒已被普遍認定
具有冷卻作用，例如它是造成1945~75年間全球溫度微幅下降的主因。懸浮微粒雖然抑制
地表溫度上升，不至於升到比現在高，但是它卻增加了全球暖化模式的複雜程度。這些
微粒物質可以做為水氣凝結成雲時的凝結核，因此會導致較多較大的雲層形成（稱為懸浮
微粒間接輻射效應），進而增強陽光的反射程度。

「日光減弱」現象還會對水循環過程造成影響。從常識即知，較高的全球溫度將意味
著會有較多的水氣從海洋中蒸發，並降水於陸地上，但是若因為懸浮微粒和雲層減弱了行
星表面溫度，則根據李伯特的模擬結果，將使水氣和雲層停留在大氣中的時間多出半天之
久。李伯特就說：「所有關於全球暖化的爭論總是只根據溫度資料來看，但是我認為，我
們實在應該多討論能量平衡和水平衡才對。」

科恩也指出，此種減弱效應可能也對農業有所影響，例如一般的經驗法則，一些像胡
椒和番茄等嗜光植物的農產品會因為日光減少1%而減少產量1%，相對地，也有些植物在較
有限和昏暗的陽光下會長得較好。

目前科學家仍在持續蒐集有關「日光減弱」現象的資料，努力探究其對氣候的作用。
然而面對資料讀數的變幻無常，拉曼納森就說：「這個議題可能會越來越難解，因為我們
根本不知道所要測量的本質是什麼。」

【本文出自科學人2004年9月號】

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