十九世纪末，瑞典化学家阿伦尼乌斯（Svante Arrhenius）最早发现大气中的二氧化碳浓度增高会造成地球气温上升。近几十年来，特别是近二十年来，在联合国IPCC (即“政府间气候变化专门委员会”，Intergovernmental Panel on Climate Change)和许多国家的科学家的共同努力下，已经证实，大量燃烧“化石燃料”（石油、煤炭、天然气）是近百年来全球暖化的主要因素。如果象今天这样继续大量燃烧“化石燃料”，大气中的二氧化碳含量会愈来愈高，气候会更加暖化，会加速南北极冰棚缩小、海平面升高，使全球大部分地区热浪、火灾、水旱灾和恶劣气候更加普遍，并加速企鹅、海狮、北极熊等频危动物绝种。 

　　在工业革命前，大气中的二氧化碳的主要来源是人类和动植物的呼吸，工业革命以来，人类大量燃烧“化石燃料”使大气中的二氧化碳含量急剧增多。  http://www.21ccom.net

　　什么是“地球呼吸”？  http://www.21ccom.net

　　我们都知道，人的呼吸系统由鼻腔、咽、喉、气管、支气管和肺组成。呼吸就是供给人体细胞氧气并排除产生的大部分二氧化碳的过程。鱼生活在水中，鱼用鳃呼吸。有些动物没有专门的呼吸器官，氧和二氧化碳就通过细胞膜表面进行交换。无论是人，还是动植物，呼吸作用是生命活动消耗生物体内有机物中的化学能的过程，这是生物氧化过程。就是植物不仅进行光合作用，而且也要进行呼吸。 
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　　除了一般呼吸这种“有氧呼吸”外，发酵则是“厌氧呼吸”。  共识网:http://www.21ccom.net

　　燃烧与呼吸可以看作为同一类现象。呼吸是生物的体内氧化过程，燃烧则是生物体外的氧化过程。这两类过程，除了“发酵”外，都要消耗氧，产生二氧化碳和水。石油、天然气、煤炭是埋藏在地下的古代生物的遗体变成的，所以，也叫做“化石燃料”。我们开汽车，燃烧汽油，火力发电，都可以看作为古代生物的“体外氧化”，这种“呼吸”，称为“燃烧呼吸”。森林大火也是“燃烧呼吸”。  共识网http://www.21ccom.net
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　　20世纪70年代，英国地球物理学家洛维洛克（James Lovelock）提出，地球是一个活的生命体。洛维洛克用希腊神话中的大地之神“盖雅”（Gaia）来命名地球生物和环境、有机系统和无机系统相互作用所形成的自调节过程。整个地球，作为一个生命体,也需要呼吸。“地球呼吸”就是人类、所有生物的呼吸，加上各种各样的有机物的燃烧过程——从森林大火、火力发电到人类利用石油、天然气、煤炭中的能量过程的总和，或者说，“地球呼吸”是地球上“生物呼吸”、“燃烧呼吸”的总称。 
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　　地球上的“碳循环” 

　　从太空中看地球，地球最外层是“大气圈”，“大气圈”下有“水圈”、“生物圈”、“人类圈”、“岩石圈”。亚洲、非洲、欧洲、南北美洲、澳大利亚、南极洲和各大洋洋底构成“岩石圈”。“岩石圈”则漂浮在“软流圈”上。由于“岩石圈”分成若干“板块”，“板块”运动造成了火山爆发和地震。 

　　地球上物质处于不断的循环之中。全球物质循环可以分为三种类型：水循环、气体型循环和沉积型循环。气体型循环有氧循环和二氧化碳循环等。属于沉积型循环的主要物质有磷、钙、钾、钠等。地球上生态系统中的物质循环又称为“生物地化循环”。  共识网:http://www.21ccom.net

　　地球上有五大“碳库”，{zd0}的“碳库”是“岩石圈”。碳以碳酸盐的形式存在于大理石、石灰石、白垩等岩石中，占地球上碳含量的99％。其他“碳库”是大气、海洋、生物体（包括森林）和“化石燃料”。在“化石燃料”中，仅石油、煤炭中的含碳量就相当于全球生物含碳量的50倍。全球森林的含碳量相当于现在大气含碳量的三分之二。海洋含碳量则是大气含碳量的50倍。 

　　二氧化碳可由大气进入海水，也可以由海水进入大气。岩石的风化也使碳进入河水和海水中。自从地球上产生生命以来，二氧化碳循环（或碳循环）有了一个新“管道”——“生物管道”，这就是生物的肺、鳃、叶子和细胞膜。事实上，正是肺、鳃、叶子和细胞膜使地球上的氧气、二氧化碳不停交换，形成大气、海洋、森林和森林外的生物体“四大碳库”的“碳的全球循环”。 

　　在狩猎时代和农业时代，碳循环的“生物管道”也会破裂，主要是火山爆发、岩石风化和森林大火。在森林大火时，二氧化碳不通过植物“叶子”的“管道”直接进入大气中。从十八世纪英国工业革命以来，由于大量燃烧煤炭、石油和天然气，大量二氧化碳不再通过生物的肺、鳃、叶子和细胞膜的“生物呼吸”这些“传统管道”而直接进入大气圈，造成了地球碳循环的“生物管道”的大破裂。 

　　在地球碳循环的“生物管道”没有发生破裂的情况下，植物通过“光合作用”从大气中摄取碳的速率与所有生物通过“呼吸作用”把碳释放到大气的速率大体相等。“燃烧呼吸”是数亿年前埋藏在地下的古代生物的“呼吸”，这使地球上的“第四碳库”——“化石燃料”加入到“碳的全球循环”中去了，工业革命大量使用“化石燃料”，活的生物和数亿年前的“死的生物”一起“呼吸”，使大气中的碳含量急剧增高。 
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　　天体运行的三个周期 

　　现在正在发生的“气候暖化”，与人类大量使用石油、煤炭、天然气有关，但是不是还有其他原因呢？这是需要研究的问题。即使今天全人类都回到新石器时代，xx不用石油、煤炭、天然气，能不能改变“气候暖化”的大趋势呢？ 

　　地球上气候的变化有多种周期，这些周期与地球、太阳以及其他天体运行的周期有关。天体运行的周期性非常复杂，尚有许多问题有待探索。其中，天体运行的三个周期与气候变化有明显的关系。这三个周期是： 

　　{dy}种是一年一次的周期，这就是地球绕太阳公转而形成的周期，它使地球上的气候出现春夏秋冬。 

　　第二种是大约以8-10万年“时间尺度”出现一次的、长短不一的周期。这种长短不一的“周期”变化的规律和形成的原因不xx清楚，在地球近6亿年的历史上并不都存在这样的周期。现在知道这种周期的产生与太阳在银河系中运动有关，与太阳的光度周期变化以及地球受行星摄动影响有关。第四纪（从248万年前至今）是灵长类动物以及人类逐渐形成的时期。在第四纪中，出现过多次“冰期”。每两次“冰期”之间的时期称为“间冰期”。这一次次“冰期”和“间冰期”交替大致历时8-10万年。 

　　第三种周期大约二亿年，这是由于太阳围绕银河系的银心公转形成的周期。自从太阳诞生以来，太阳已经围绕银心转了二十三圈。在这一“银河年”开始的时候，地球上还没有人类，那时恐龙主宰着大地。现在，在这一“银河年”的末尾，恐龙已经灭绝，人类已经主宰着大地。地球上更大的气候变化是以二亿年或更长时间为周期的。在地球46亿年历史上，据现在了解，发生过五次“大冰期”。 

　　气候变化的长周期 

　　在第四纪中，曾经有过24个“气候旋回”，出现过多次“冰期”和“间冰期”，“间冰期”就是气候暖化时期。距今18000年前，是最近一次冰期的最盛期，这时，海平面下降达130米，没有英吉利海峡和白令海峡。北半球的冰岛、斯堪的纳维亚北部、西伯利亚北部、格陵兰、整个加拿大以致纽约都为冰体覆盖。大约8000年至10000年前，全球普遍转暖，大量冰川、冰盖消失、收缩，地球进入“冰后期”，这时，海平面逐渐回升。距今6000年，达到今天的海平面位置。这6000年正是人类从新石器时代、农业时代过渡到工业时代、信息时代的时期，而这6000年中，气候总的趋势是暖化，其中有几次“冷事件”。在16世纪到19世纪中期，有一小规模的冰川推进，接着，气候又开始回升。人类在工业时xx始大规模利用“化石燃料”，加速了气候暖化的速度。在未来数百、千年中，地球气候还会有“冷事件”，但暖化是一大趋势，海平面必将上升，全球许多沿海土地和城市必将淹没。今天，人们还没有确切地了解到人类大规模利用“化石燃料”在这18000年以来对地球气候暖化究竟有多大比重。 

　　地球暖化和冷化也与二亿年的周期有关。{dy}次“大冰期”称为“前寒武纪中期大冰期”(注1)，距今27亿年至23.5亿年，历时4000多万年。第二次是“前寒武纪晚期大冰期”，距今9.5亿年至6.15亿年。第三次是“早古生代大冰期”，距今4.6至4.4亿年前（又一说为距今4.6至3.6亿年）。第四次是“晚古生代大冰期”，出现在石炭纪中期至二叠纪中期，持续了8000万年。第五次就是最近一次“大冰期”，即“晚新生代大冰期”。大冰期内又有多次大幅度的气候冷暖交替和冰盖规模变动时期。当冰盖规模扩展时，出现“冰期”，当冰盖规模退缩时，出现“间冰期”。前面提到的“第四纪冰期”和比较暖和的“间冰期”都是“晚新生代大冰期”的组成部分。在前四次大冰期出现时，不是我们今天所说的“恶劣气候”和海平面上升问题，而是海平面的大升降、地球面貌xxxx的大变化和物种的大灭绝。“早古生代大冰期”的出现，消灭了地球上80—85％的物种。“晚古生代大冰期”的出现，导致了90％的海洋生物和70％的陆地动物的灭绝。这些“大灭绝”把大量生物体埋到地下，历时数亿年形成了石油、煤炭等“化石燃料”。今天人类大规模燃烧“化石燃料”，是让远古时代的生物与现代地球上的生物一起“呼吸”。地球上人类文明的发展，陆地海洋的开发利用，使大量的野生动物不断消失、物种数量急剧减少，地球上的生物进入了另一次“大灭绝”时期——“荒生代”。不管怎样保护“野生动物”，“荒生代”的出现也是一种“大趋势”。 

　　按照联合国IPCC在2007年全球气候变化的评估报告，如果人类采取“二氧化碳低排放量”(注2)，到2100年，全球平均表面温度的总升幅为摄氏1.8度。如果人类采取“二氧化碳高排放量”，则为3.4度。对比近一万年“冰后期”低量级冷暖波动、十万年“冰期”、“间冰期”气候变化以及二亿年周期“大冰期”气候大变化，可以知道，人类活动虽然是最近几十年来气候变化的重要因素，但不是“末次冰期”以来的“冰后期”以及近几百年来全球气候暖化的主要原因。 

　　“气候暖化”要靠人类智慧来解决 

　　第二次世界大战后对美国外交政策颇有影响的思想家莱因霍尔德?尼布尔（Reinhold?Niebuhr,1892-1971）曾经说，对于一个人所不能改变的事物，应当“宁静地”去接受它，对于一个人能够改变的事物，应当有“勇气”去改变它。而一个人首先要有“智慧”，能区分甚么是能改变的，甚么是不能改变的。（注3）莱因霍尔德·尼布尔这一思想也适用于我们今天如何看待“气候暖化”问题。对于二亿年和十万年周期的“气候变化”的大趋势，人类不论怎样努力，永远不可能有丝毫改变。在二十一世纪气候暖化问题上，如果我们今天还没有弄清楚甚么是能改变的，甚么是不能改变的，就急急忙忙制定对策，将会走向我们愿望的反面。在“气候暖化”问题上，全人类首先要有“智慧”，区分甚么是能改变的，甚么是不能改变的。然后，接受那些人类无法抗拒的“大趋势”，并依靠全球合作，怀着高度勇气，共同来解决那些人类能够改变的部分。（写于2008-11-23） 

　　（注1） 地球46亿年的历史可以划分为“冥古宙”、“太古宙”和“显生宙”。“显生宙”又可以划分为“古生代”、“中生代”、“新生代”。“古生代”包括“寒武纪”、“奥陶纪”、“志留纪”、“泥盆纪”、“石炭纪”和“二叠纪”。“中生代”包括“三叠纪”、“侏罗纪”、“白垩纪”。“新生代”包括“第三纪”和 “第四纪”。 
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　　（注2） 根据联合国IPCC (即“政府间气候变化专门委员会”)2007年“气候暖化”的评估报告，二氧化碳“低排放量”是“可持续发展”（也称“永续发展”）的“排放量”。到2100年大气中二氧化碳的含量等效水平为600ppm(1ppm等于一百万分之一)。“高排放量”情况下2100年大气中的二氧化碳含量等效水平为1250ppm。 

　　（注3） 莱因霍尔德?尼布尔也是美国基督教有影响的神学家。他的原话是这样说的：“God,grant me the serenity, to accept the things I cannot change; 
Courage to change the things I can and the wisdom to know the difference.”（原题《地球呼吸和气候暖化》）

本文链接： 文章来源：共识网 芥末推荐

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