本書中倫敦大學(xué)學(xué)院地球系統(tǒng)科學(xué)教授馬克·馬斯林考察了與全球氣候系統(tǒng)相關(guān)的諸多議題,探究并解釋了控制著地球氣候的不同因素。
譯林出版社推出了一套 “牛津通識讀本”(Very Short Introductions),邀請我為其中的《氣候》一書作序。當(dāng)今氣候變化問題已不僅僅是一個(gè)自然科學(xué)問題,還涉及政治、經(jīng)濟(jì)、法律等諸多方面,甚至與人類健康、地球的未來息息相關(guān),需要引起公眾的高度關(guān)注,因此我欣然應(yīng)允為本書作序。這本七萬余字的小書簡潔精練,兩三天的零散時(shí)間足夠通讀。該書作者馬克•馬斯林畢業(yè)于劍橋大學(xué),目前是倫敦大學(xué)學(xué)院的地球系統(tǒng)科學(xué)教授,研究領(lǐng)域包括過去和未來全球氣候變化的原因及其對全球碳循環(huán)、生物多樣性、熱帶雨林和人類進(jìn)化的影響。馬斯林先生曾在包括《科學(xué)》《自然》《柳葉刀》等的期刊上發(fā)表了170余篇論文,還以氣候變化等為主題參與撰寫了十多本著作。他常年致力于向公眾傳播氣候、生態(tài)和環(huán)保領(lǐng)域的前沿知識。由這樣一位資深且專業(yè)的學(xué)者撰寫本書,自然再合適不過。
在本書中,馬斯林先生站在地球系統(tǒng)科學(xué)的角度帶領(lǐng)讀者認(rèn)識氣候。他使用淺顯易懂的語言和豐富的圖表,向讀者介紹了大氣科學(xué)中一系列重要的基本概念與基本現(xiàn)象,如溫室效應(yīng)、大氣環(huán)流、混沌理論、恩索(ENSO)、季風(fēng)等,并介紹了氣候系統(tǒng)與海洋、與板塊運(yùn)動(dòng)之間的相互關(guān)聯(lián)。作者同時(shí)也站在時(shí)間長河中觀察氣候變化,介紹了過去億萬年時(shí)間尺度上的氣候變化趨勢及典型事件。馬斯林先生這種空間和時(shí)間上大跨度的論述視角,有助于讀者建立起氣候系統(tǒng)牽一發(fā)而動(dòng)全身的宏觀認(rèn)識,全面、動(dòng)態(tài)地看待氣候系統(tǒng),這一獨(dú)特的寫作方式,與本書作為“通識讀本”的定位十分契合。
馬斯林先生也展示出其作為一名科學(xué)家的社會責(zé)任感。他介紹了氣候預(yù)測的概念,并提出不斷改進(jìn)的氣候模型能夠幫助世界各國進(jìn)一步提高災(zāi)害性天氣氣候事件的監(jiān)測、預(yù)報(bào)、預(yù)警能力,為制定防災(zāi)減災(zāi)、大氣污染的治理決策提供科學(xué)支撐。但作者也流露出深切的憂患意識,指出全球變暖背景下,氣候預(yù)測將變得更加困難。未來的氣候變化與減貧、環(huán)境惡化和全球安全一樣,是21世紀(jì)的決定性挑戰(zhàn)之一,風(fēng)暴、洪水、熱浪和干旱等極端氣候事件的發(fā)生將變得更加頻繁。作者列舉眾多科學(xué)研究證據(jù),有力證明了人類活動(dòng)對氣候變化造成的巨大影響,并據(jù)此給出了應(yīng)對氣候變化的一些主要方法。在本書中,作者也贊揚(yáng)了我國近年來通過大力推行植樹造林實(shí)現(xiàn)生物減碳的舉措。在碳達(dá)峰目標(biāo)、碳中和愿景下,我國實(shí)施積極應(yīng)對氣候變化國家戰(zhàn)略,必將為全球應(yīng)對氣候變化貢獻(xiàn)重要力量。
恩格斯在《自然辯證法》中曾明確指出:“我們不要過分陶醉于我們?nèi)祟悓ψ匀唤绲膭倮。對于每一次這樣的勝利,自然界都將對我們進(jìn)行報(bào)復(fù)。”了解氣候系統(tǒng)的知識是應(yīng)對復(fù)雜的氣候變化問題的基礎(chǔ)。這本以氣候?yàn)橹黝}的小書從科學(xué)的角度展現(xiàn)了氣候系統(tǒng)令人驚嘆的一面,幫助我們認(rèn)識世界的神奇和美麗,增加對世界的另一層欣賞。作為一本中英雙語對照的科普讀物,本書不僅適合大氣、地理、生態(tài)、地球科學(xué)等專業(yè)的師生學(xué)習(xí),更值得每一位關(guān)心地球環(huán)境的讀者閱讀。
作者
馬克•馬斯林,畢業(yè)于劍橋大學(xué)達(dá)爾文學(xué)院,現(xiàn)任倫敦大學(xué)學(xué)院的地球系統(tǒng)科學(xué)教授,研究方向包括氣候變化的原因及影響、利用遙感和生態(tài)模型監(jiān)測陸地碳匯。他曾在《科學(xué)》《自然》《柳葉刀》等期刊上發(fā)表百余篇論文,著有《全球變暖》(2008)、《人類的搖籃》(2017)等十多部專著,2011年獲英國皇家學(xué)會歐勝研究優(yōu)秀獎(jiǎng)。
序言作者
談?wù)苊簦暇┐髮W(xué)常務(wù)副校長,大氣科學(xué)學(xué)院教授、博士生導(dǎo)師,2003年榮獲國家杰出青年科學(xué)基金,2006年入選教育部長江學(xué)者獎(jiǎng)勵(lì)計(jì)劃特聘教授,2021年11月當(dāng)選為中國科學(xué)院院士。長期致力于大氣動(dòng)力學(xué)、臺風(fēng)動(dòng)力學(xué)與大氣可預(yù)報(bào)性等領(lǐng)域的基礎(chǔ)性理論研究,在天氣動(dòng)力學(xué)等領(lǐng)域產(chǎn)生了重要國際影響,為提高我國災(zāi)害性天氣研究的國際地位、推動(dòng)災(zāi)害性天氣學(xué)科發(fā)展做出了突出貢獻(xiàn)。
致 謝
第一章 氣候是什么?
第二章 大氣層與海洋
第三章 天氣與氣候
第四章 極端氣候
第五章 構(gòu)造與氣候
第六章 全球氣候變冷
第七章 大冰期
第八章 未來的氣候變化
第九章 應(yīng)對氣候變化
第十章 終極氣候變化
索 引
英文原文
第一章 氣候是什么?(節(jié)選)
從今天穿什么衣服到最近染上了什么病,氣候影響著我們生活中的一切,因?yàn)槲覀內(nèi)祟愔挥性谝粋(gè)非常狹窄的溫濕度范圍內(nèi)才會感到舒適。這個(gè)舒適區(qū)間的溫度范圍大約為 20 ~26 ℃,相對濕度在 20% ~ 75%之間。然而,我們幾乎可以在世界的每一個(gè)角落生存,也就是說生存條件往往會在這個(gè)舒適區(qū)間之外,而我們也學(xué)會了通過增減衣物、改造住房來保持舒適。因此,你也許會認(rèn)為自己的衣柜里掛著的衣服只是反映了你有沒有時(shí)尚品位,但實(shí)際上,它們展現(xiàn)了你生活所在地的氣候及其一年四季的變化。所以你有一件厚厚的加絨大衣以備在加拿大過冬,也有一件短袖襯衫應(yīng)付里約熱內(nèi)盧的商務(wù)會議。衣柜也暗示了我們喜歡去哪里度假—嶄露頭角的極地探險(xiǎn)家的衣柜里會掛著非常保暖的北極服裝,如果喜歡在沙灘上曬太陽,那么衣柜里就會改掛短褲或比基尼。
房子也是在我們清楚了解本地氣候的情況下建造的。在英格蘭,因?yàn)槭彝獾臏囟韧ǔ5陀?0 ℃,所以幾乎所有的房子都有中央供暖, 同時(shí)由于溫度很少超過 26 ℃,因此又鮮有空調(diào)。然而在澳大利亞,大多數(shù)房子都有空調(diào),卻很少有中央供暖。氣候還會影響城市的結(jié)構(gòu),以及世界各地運(yùn)輸系統(tǒng)的運(yùn)作方式。得克薩斯州休斯頓有長達(dá)7英里的地下隧道網(wǎng)絡(luò),連接著市中心所有的主要建筑;這個(gè)全氣候控制的網(wǎng)絡(luò)把95個(gè)人口密集的城市街區(qū)連在一處。當(dāng)外面下雨或天氣炎熱的時(shí)候,人們都走隧道,因?yàn)樾菟诡D每年至少有五個(gè)月的平均氣溫高于30 ℃。同樣,加拿大也有地下商場,以此來避免大雪和極寒的問題。
氣候決定了我們在何時(shí)何地獲得食物,因?yàn)檗r(nóng)作物生產(chǎn)既受霜凍雨雪的限制,也被生長季節(jié)的長短所左右,其中包括日照量和溫暖季節(jié)的長度。因此簡而言之,水稻生長在溫暖和非常潮濕的地方,而小麥可以在范圍大得多的溫帶氣候區(qū)生長。氣候也會影響食物的質(zhì)量,例如,眾所周知,法國葡萄酒的最佳釀造年份需要冬季有幾次短暫的嚴(yán)寒,可以讓葡萄藤更加強(qiáng)壯從而產(chǎn)出優(yōu)質(zhì)的葡萄。農(nóng)民也可以“改善”當(dāng)?shù)氐臍夂颍热缭跍厥依锓N植番茄,或是通過灌溉土地來提供更穩(wěn)定的供水。
氣候還會影響有熱浪、干旱、洪水和風(fēng)暴等極端天氣事件的地方。但在很多情況下,我們對極端事件的認(rèn)識取決于當(dāng)?shù)氐臈l件,例如,2003年北歐遭遇了“熱浪”,英格蘭首次出現(xiàn)了100 ℉(37.8 ℃)的高溫紀(jì)錄。然而在熱帶國家,只有當(dāng)氣溫超過45 ℃時(shí)才會作為熱浪記錄下來。氣候?qū)ξ覀兊慕】狄灿泻艽蟮挠绊,因(yàn)楹芏嗉膊《际艿綔貪穸鹊闹萍s,例如流行性感冒(俗稱流感)的發(fā)病率會在冬季達(dá)到高峰。由于南北半球的冬季時(shí)間不同,全球每年實(shí)際上會有兩個(gè)不同的流感季。每個(gè)冬季過后,流感病毒都會在兩個(gè)半球之間遷徙,讓我們有時(shí)間根據(jù)另一個(gè)半球半年前出現(xiàn)的新型毒株來生產(chǎn)新的疫苗。關(guān)于流感為何受氣候控制的說法有很多,從理論上講,在寒冷干燥的條件下,病毒在各種物體表面存活的時(shí)間更長,所以更容易在人與人之間傳播。另一種說法是,維生素D可能會幫助人們對病毒產(chǎn)生一定的抵抗力或免疫力。 因此,在冬季和熱帶的雨季,當(dāng)人們待在室內(nèi)、遠(yuǎn)離陽光時(shí),他們體內(nèi)的維生素D水平會下降,流感的發(fā)病率就會上升。