论文部分内容阅读
Svante Arrhenius 1896年的文章为温室效应和气候变化的现代理论奠定了基础。该文对于试图模拟大气温室效应和估计由此产生的温度变化的任何人来说都是必要的阅读文献。Arrhenius说明了如何直接利用观测数据来建立辐射收支模型和能量平衡模型。Arrhenius曾有幸能够获得Langley的资料,这些资料是曾经进行的最好的地面辐射观测的纪录。即使以当今的资料和计算机模拟的角度来评价,Arrhenius的模型也有许多成功之处:提出了漫射率因子并对其数值作出正确估计;很精切地模拟了大气的总辐射率,模拟值与现今数值相差不超过5%;给出了CO2辐射增温效应的对数依赖关系;并在文中确证了其它方面的成功。我们揭示了该模型中很可能未被早期研究所认识到的两个方面:首先,Arrhenius用引入固定相对湿度假定的方法算入了水汽反馈,该反馈使其模型中的地面增温加大了约30%。其次,他的模型高估了地面增温,这主要是由于该辐射模型高估了6~8μm区CO2谱带的不透明度。Arrhenius在建立他的模型时,不得不说明大气吸收太阳辐射的量值,这是一个目前正在以新的努力继续研究着的题目。本文的第二部分探讨这一题目,并包括围绕着这一题目的争论。自50年代以来,大气吸收太阳辐射的观测值几乎总是超过理论值和模型计算值。根据最近(90年代)的6项独立研究,这个逾量吸收的数值(即观测吸收减去理论吸收)在气候学时空尺度上被确定为25W/m2或更大。我们重新审查了从50年代到90年代发表的某些主要研究结果,以便弄清其核心问题,并提出一些建议来解决观测值与模拟值之间的差异。