内容简介

毫不夸张地说，人类活动导致的气候变化是我们所面临的最严峻的问题。即使现在我们洗心革面、积极行动，人力和经济成本也将是天文数字级的，可如果我们继续拖延下去，我们承担的成本将是更多倍。这个问题还未超过我们的掌控范围，但是需要我们勠力同心，加强合作。而了解相关的自然过程的机制，能让我们更好地理解为什么我们都需要作出改变。

《地球气候简史》这本书主要关注过去 46 亿年来地球气候演化的自然过程，了解这些对我们来说至关重要，因为这有助于我们充分理解目前人类活动造成的气候变化。当洞悉了古老的过去，我们会发现，过去一个世纪所发生的气候变化完全是受人类活动的影响，而不是自然气候强迫的结果。

本书以各种自然现象的时间尺度为线索来组织成篇。第一章 概述了主导地球现在和过去气候的物理机制。最后一章，即第十一章总结了我们可以采取哪些措施来减少个人和群体对气候的影响。

• 第二章着眼于过去数十亿年间太阳辐射强度的演化，尽管其增加了 40%，但地球及其生态系统却一直调节着气候，将其控制在适宜生命生存的范围内。
• 第三章聚焦极为缓慢的板块构造过程。在过去数亿年间，大陆漂移控制着太阳能转化为热量的效率，板块构造过程影响着洋流，山脉的形成影响着大气成分的变化，进而都可以影响气候。
• 第四章讲述了火山喷发造成的气候冷却与气候变暖。这一影响过程的时间尺度短则数年，长则几千万年。
• 第五章概述了地球轨道参数的变化（米兰科维奇旋回理论），包括在过去的数百万年间米兰科维奇旋回如何调节冰期旋回，以及我们是否正迈入一个新的冰期。
• 第六章，我们关注的是洋流的长期和短期变化对气候的影响， 包括大西洋中变化时间尺度为几百年的墨西哥湾流，以及太平洋中变化时间尺度为数年的厄尔尼诺现象。
• 第七章集中讨论了与太阳黑子数量相关的太阳短周期变化， 包括太阳黑子的变化如何导致太阳输出能量产生细微变化，以及这些时间尺度为几十年的变化是否会影响地球的气候。
• 第八章的内容关于灾难性气候变化，包括地球与大型地外天体撞击时的气候影响，例如在白垩纪末期，一次大撞击导致恐龙灭绝（可能在短短几天内）。这一章还会讨论类似事件在未来发生的可能性。
• 第九章总结了我们的祖先——智人的活动对气候的影响。有证据表明，早在几千年前，人类就对气候有所影响，这一点可能会出乎读者的意料。
• 第十章聚焦于与临界点相关的话题，讨论了地球历史气候从一种状态向另一种状态转变的方式和原因，以及当代人类活动对气候变化的重大影响如何在不久的将来形成一个新的临界点。

作者简介

作者：史蒂文·厄尔

获得地球科学学士学位和地球化学博士学位，从事地质学工作已有45年，拥有40年的高等教育经验，国际权威教材《物理地质学》作者。

译者：魏科

中国科学院大气物理研究所季风系统研究中心副主任、硕士生导师，中国科学院青促会会员。担任北京陶诗言气象发展基金会科普大使、青年科学家社会责任联盟理事、中科院科普讲师团金牌讲师、科教版《科学》课审稿专家及科学顾问、中国科协科技工作者科技/科普专家、中国气象服务协会气象科技与信息教育专家委员会委员等职务。

目录

• 引言 / 001
• 第一章 什么主导着地球的气候？ / 003
• 温室效应 / 005
• 太阳辐射 / 011
• 反照率 / 011
• 颗粒物 / 013
• 反馈 / 013
• 地质年代 / 015
• 关于气候变化的争论 / 018
• 第二章 缓慢升温的太阳 / 021
• 太阳的演化 / 023
• 早期生命和大气变化 / 025
• 盖亚假说和地球气候 / 029
• 碳的储存 / 033
• 未来的太阳变暖 / 035
• 第三章 板块漂移与大陆碰撞 / 037
• 行星反照率与大陆漂移 / 040
• 大陆碰撞与造山运动 / 043
• 板块构造与洋流变化 / 046
• 小结 / 049
• 第四章 火山喷发导致的降温与增暖 / 051
• 火山喷发 / 053
• 火山喷发产物 / 056
• 历史上火山喷发的气候效应 / 060
• 火山作用与人为强迫 / 072
• 第五章 地球的轨道变动 / 075
• 地球轨道和倾斜的变化 / 077
• 米兰科维奇周期与气候 / 080
• 基于冰芯记录的米兰科维奇周期 / 084
• 未来的米兰科维奇周期 / 088
• 第六章 洋流输送的热量 / 091
• 洋流 / 092
• 冰川时期的洋流变化 / 095
• 大西洋温盐环流与未来气候 / 099
• 厄尔尼诺南方涛动 / 101
• 为什么厄尔尼诺重要？ / 103
• 第七章 短期的太阳变化 / 107
• 什么是太阳黑子？ / 109
• 太阳黑子的短期变化 / 111
• 太阳黑子的长期变化和小冰期 / 113
• 太阳黑子和现代气候变化 / 119
• 第八章 灾难性撞击 / 121
• 希克苏鲁伯撞击的气候影响 / 123
• 外星撞击的历史 / 127
• 未来“地外来客”的影响 / 131
• 第九章 人类活动引发的灾难 / 135
• 农业发展 / 141
• 化石燃料燃烧 / 143
• 人口增长 / 147
• 第十章 临界点 / 151
• 过去的气候临界点 / 156
• 未来潜在的气候临界点 / 160
• 小结 / 171
• 第十一章 怎么办？ / 175
• 问题的根源 / 177
• 减少二氧化碳排放 / 179
• 减少甲烷排放 / 185
• 2019 新冠病毒感染的气候影响 / 190
• 注释 / 197
• 专有名词 / 217