狄更斯、白色圣诞、小冰期
读到这里,每一位读者似乎都已熟悉冰期一词,但是大家对小冰期(Little Ice Age)是否同样熟悉?气候学家用“小冰期”一词来表示从1450年起——也可能是1200年——一直持续到1850年和20世纪初的一段寒冷时期。在整个小冰期内,冰川快速推进,吞没了高山村落,而北大西洋海冰严重破坏了冰岛和斯堪的纳维亚的养殖业。传说伊努伊特人曾远涉重洋,一路向南,最远曾抵达苏格兰,而在格陵兰强盛一时的北欧海盗则被冰川阻隔,从此销声匿迹。
在17世纪末,英格兰的年平均温度几乎比1920到1960年间低1℃,导致了冰天雪地的寒冬。“冰雪节”经常在冰冻的泰晤士河上举办,降雪也很常见。查尔斯·狄更斯(Charles Dickens)在许多著作中描写的白雪皑皑的冬天就是这个寒冷时期的真实写照,这样的冬天在很大程度上孕育了我们对传统的“白色圣诞节”经久不变的期望。
究竟是什么引起了小冰期?这是一个尚在激烈争论中的问题。然而很明显,由于大多数寒潮都发生在工业革命前,人类活动对此肯定没有影响。尽管如此,在全球变暖的背景下理解小冰期仍然是极其重要的,原因就在于如果我们不了解近代地球气候的自然变化,就不可能揭示人类活动所产生的影响。事实上,小冰期并不是历史上唯一一次有悖气候规律的情况——如果存在气候规律的话。就在这次寒潮(指小冰期)来临前一刻,至少是欧洲还沉浸在中世纪暖期,这一时期大约从公元1000年持续到公元1300年。在此期间,英格兰北部的葡萄长势就像今天一样,而生活在格陵兰的古斯堪的纳维亚人则能够在一些近期才被冰雪掩埋的地方放牧。从小冰期到19世纪末正是全球范围内的工业化加速时期,这是引发目前对气候变暖原因的争论的重要因素。
正如上一章提到的,绝大多数科学家一致认为全球变暖是人类活动造成的,但是,还有一些科学家坚持认为这只是纯粹的自然变化,将目前的气候变暖看作地球走出小冰期后进入另一个与中世纪暖期类似的时期。虽然有充分的证据表明全球变暖是人为导致而不是单纯的自然变暖,但是毫无疑问,人类活动的影响附加于纯自然变化之上,而这种自然变化在近期导致了重大的气候转变。为什么纯自然变化也能引发重大的气候转变?太阳可能是一个主要因素,它的辐射量在100年到1万年内持续变化。例如,出现在小冰期的两个最冷时期就与如下两个太阳活动明显减弱的时期几近重合:公元1400到1510年间的史波尔极小期(Sprer Minimum)和公元1645到1715年间的蒙德尔极小期(Maunder Minimum)。在这两个极小时期,几乎看不到太阳黑子,极光几乎不存在,这表明地球接收的太阳辐射减少。据从事太阳研究的学者估计,太阳在蒙德尔极小期可能比今天暗0.25%,但这足以引发明显的降温。然而,其他因素也可能起了一定的作用。新近的一个理论认为当时的爆发性火山活动具有极为重要的作用,至少加剧了小冰期的寒冷。1815年发生的印度尼西亚坦博拉火山大爆发就是如此,大型火山爆发更能有效地使大量二氧化硫和其他硫化物气体进入平流层,即大约10公里以上的大气层。在这里,这些气体与大气中的水汽结合,它们所形成的细小的硫酸烟雾能够减少太阳入射辐射,从而导致对流层大气(10公里以下的低层大气)和地面的冷却。我们将在下一章进一步讨论。