阿伦尼乌斯在100多年前已思考过，化石燃料的燃烧将导致CO2 增加，并将造成气候变暖。半个多世纪后的20世纪50年代，一些学者开始向社会呼吁，人类活动导致的CO2增加将对气候产生重要的影响。1979年，美国著名气象学家恰尼等受美国科学院国家研究顾问委员会的委托提交了一份研究报告(后来被称为“恰尼报告"(The Charney Report))。该报告在研究了各种可能的能够稳定气候系统的反馈机制和Manabe以及Hansen 的GCM 模拟结果之后指出，毫无疑问，CO2加倍将导致全球平均温度显著升高，估算气候对CO2 加倍的敏感性大约是1.5—4.5℃。自该报告之后，全球变暖的概念开始进入公众的视野，并引起欧美各国政府的高度重视。也是从那个时候开始，气候变化成为了大气和海洋的主要研究方向，后来也成了整个地球科学的重要研究方向。

1988年，世界气象组织和联合国环境署共同成立了“政府间气候变化专门委员会"(IPCC)，其目的是为世界提供气候变化的现有进展状况和气候变化对社会、环境与经济的潜在影响的全面、综合的科学评估，联合国和世界气象组织的195个成员国均可参加。IPCC下设三个工作组，第一工作组评估气候系统和气候变化的科学问题，第二工作组评估社会经济和自然系统对气候变化的脆弱性和适应性，第三工作组评估人类应对气候变化的策略，如减缓CO2等温室气体排放。IPCC 于1990 年、1995 年、2001年和2007年分别发表了4次评估报告，第5次评估报告将于2013年发表.在第4次评估报告中，全世界23个GCM 的模拟结果表明，CO2加倍将造成2—4.5℃的增温。图7是IPCC第4次评估报告使用全世界23 个GCM数值模拟结果给出的20世纪全球平均地表气温变化和对21世纪全球变暖的预估。在21世纪的预估中，使用了几种不同的温室气体排放情景。如果温室气体被限制在2000年的水平不变，地球气温仍将缓慢增加(桔黄色曲线)，其主要原因是已经被加热了的海洋仍将持续地放出热量，并加热地面和大气。如果对人类排放温室气体的速度不加限制，在21世纪末，地表气温将升高大约3.6℃。虽然IPCC 报告受到了这样或那样的质疑，但其权威性是不容置疑的，每一次报告都是世界各国数百名一流气候学家共同努力的结果。

总结

人类对于全球变暖的认识是以数学、物理学和化学为基础的.简要地讲，研究全球气候变暖或气候变化就是求解流体力学方程、热力学方程和辐射传输方程，并试图探索人类活动对气候系统产生的重要影响。气候系统动力学、热力学和辐射传输这几方面的耦合包含了物理和化学等过程,甚至包括生物过程。气候系统是一个复杂的系统，各分量之间的相互作用以及涉及的各种反馈过程也是相当复杂的。我们现在对这些过程的了解还非常有限，因此，我们目前还不能很圆满地回答有关全球变暖的全部问题。

与其他学科的发展历史一样，人们对于全球变暖的认识也经历了一个漫长的过程，早期对于全球变暖的科学认知甚至存在着这样或那样的错误。但得益于物理学等其他学科的发展，也通过一代又一代学者的努力，我们现在对全球变暖才有了一个比较全面的认识。未来对全球变暖的认识，还将需要与其他基础学科的密切结合，大气探测技术和计算机计算速度的提高也是非常关键的。

无论对全球变暖持支持或反对的观点，也无论是否承认全球变暖是否是由于人类活动造成的，一个不可否认的事实是，现在人类改变自身生存环境的能力是巨大的。我们今天对化石燃料的燃烧实际上相当于把地球早期通过光合作用存储于地球内部的太阳辐射能量释放了出来，这部分能量毫无疑问将对气候系统产生重大的影响。

文章来源：赛先生微信号 本文选自《物理》2012年第8期