目前地球处于间冰期：火山作用大于温室效应

杨学祥，杨冬红

根据近百年的气候变化历史和温室效应理论，气象学家得出了全球变暖的结论，并对人为排放温室气体提出了严重警告。该理论的最大硬伤是难以解释历史上出现过多次冰期，大气中温室气体的增减由何种因素控制的问题没有得到解决。

2009年国外一项研究报告称，1275年到1300年之间，热带地区经历过四次大规模火山喷发，喷发出来的大量硫酸盐颗粒进入大气层上空反射了太阳辐射，使地球气温降低；1430年到1450年，也发生了一轮大规模火山喷发。5次火山喷发对应13-14世纪气候变冷时期和15-17世纪小冰期时期。

现代火山活动有明显致冷的记录。短周期的对应关系是：小冰期对应强火山活动，小气候最适期对应弱火山活动。但是，火山长周期的对应关系却是：火山活动峰值与全球无冰期对应，而谷值与大冰期对应。

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火山作用的二重性证实温室效应的局限性：短期无效，长期有限。

1.冰期和间冰期、小冰期和气候适宜期转换中温室效应不是控制气候的决定因素

冰期和小冰期与火山喷发有很好的对应关系。火山喷发出的二氧化碳增大了大气温室气体的浓度，气候变冷的事实与温室效应相矛盾，这表明温室气体不是控制气候变化的决定因素。

我们在1999年就指出，现代火山活动有明显致冷的记录。2000年张振克等人指出，小冰期对应强火山活动，小气候最适期对应弱火山活动。因为火山灰和二氧化硫等火山喷发物到达平流层后，较小的气溶胶可在数月内传播到全球，并可在平流层内持续漂浮1-3年，使太阳直接辐射减弱，造成大气降温。

在中世纪温暖时期之后开始，全球气温出现下降的现象，时间约在自1550年至1770年这150年间，结束于18世纪初期，相当于中国明清时期。小冰期带来的影响，除了气温下降外，还使得植物生长季节变短，土壤较温，使粮食作物产量变少，谷物价格上升，造成全球各地频繁出现饥荒与瘟疫。因为死亡率上升，这使全球人口成长率在这段时间减缓。小冰期时期也是暴乱、抢掠及死亡的高发期。

从15至17世纪的200余年内，世界上强震很多，其它自然灾害（如瘟疫流行）也很集中，这正是蒙德极小值期。与之对应的中国华北第六地震活动期，延续了200多年，其间发生了4次8级地震，7次7级地震，其后的平静期延续了85年，未发生任何大于6级的地震。这个时期太阳活动处于极小值，人们往往把它当作小冰期气候产生的原因。最近的研究表明，气候变冷周期与火山喷发周期以及潮汐变化周期相 一致。太阳黑子延长极小值、火山喷发、强潮汐与低温期有很好的对应关系（见表1）。

表1太阳黑子、火山喷发和强潮汐的对应关系

历史的规律表明，变冷气候和超级火山喷发有很好的对应关系（见表2）。

表2超级火山和冰期与地磁反向的对应关系

注：kaB.P为千年前，A.D为公元。

较精细的划分表明，超级火山喷发与冰期有较好的对应关系，时间误差不超过10%；地磁反向与超级火山喷发没有对应性。

在人类出现之前，大气中的二氧化碳浓度主要通过火山喷发来增加，通过海洋温度变化溶解二氧化碳多少来控制。火山喷发导致气候降低，海洋温度降低吸收更多大气中的二氧化碳，这是冰期和小冰期时大气中二氧化碳浓度变低的原因。也就是温室效应怀疑者通常所说的气温降低在前，温室气体减少在后，火山喷发出的二氧化碳被变冷的海洋吸收，温室效应并没有起到应有的作用。

目前我们仍处于第四纪大冰期中的间冰期时期，温室效应的作用有限，全球变暖的原因是处于自然的变暖期，火山活动起重要作用。必须关注火山活动的规律和周期。

2.在大冰期和温暖期的转换中温室效应也不是唯一因素

火山长周期的对应关系是：火山活动峰值与全球无冰期对应，而谷值与大冰期对应，这可以用温室效应来解释，但温室效应不是唯一因素。

表3地球自转周期与地质旋回

在一亿年前的中生代，巨大火成区形成时释放的CO₂是导致全球变暖的重要原因，但是导致全球变暖的巨大火成区有多种作用，温室效应只是其中的一种。使海洋底层水增温，这是巨大火成区无可替代的致暖作用。巨大火成区的海台和洋壳产量在白垩纪是最高的，洋壳产量的最高速度为37×10⁶km³/Ma（目前的洋壳产量为17×10⁶km³/Ma），对海洋温度的提高贡献最大。存储在海洋中的碳只要释放2%，就将使大气中的CO₂含量增加一倍。海洋是CO₂的储库。在1个大气压下，海水温度从0℃升高为25℃，每克海水可释放约1cm³体积的CO₂，释放量与残留量的比值约为1：1。目前全球海洋溶解的CO₂是大气中CO₂的13倍，以此比例，海水升温25℃，大气中CO₂的含量应该增加到现在的6.5倍，这表明白垩纪海洋增温释放的CO₂是大气CO₂浓度增高的主要来源。

近一亿年间海洋底层水冷却了摄氏15℃，大气冷却了10-15℃，而第四纪冰期到来之时，海洋底层水温度为0℃，目前为2℃。这表明全球温暖期对应海洋底层水的高温期，全球大冰期对应海洋底层水低温期，海洋底层水是地球储存“冷能”的仓库。新洋壳生成和海底火山活动引发的海温升高和海水中CO₂释放在全球气候变化中的作用不容忽视，这是人为温室效应所不能达到的，因此，这一重要作用值得深入研究。

除此之外，陆海分布、太阳活动、轨道效应等因素对气候的影响也非常重要。例如，大陆集中在两极会形成极冷气候，大陆分散在赤道会形成极热气候。石炭二叠纪大冰期发生在大陆集中在南极周围，而第四纪大冰期发生在大陆集中在北极附近。

3.结论

温室气体浓度变化与气候冷暖的对应性，有一个因果关系没有解决：谁是因？谁是果？我们的分析表明，在冰期和间冰期、小冰期和气候适宜期的转换中，轨道因素和火山灰导致气候降低，温室气体减少是气候降低之果；在大冰期和温暖期转换中，陆海分布和火山活动导致气温变化，温室效应只是其中的一种。

目前我们仍处于第四纪大冰期中的间冰期时期，温室效应的作用有限，全球变暖的原因是处于自然的变暖期，火山活动起决定作用。火山活动与太阳活动、潮汐强度有很好的对应关系，必须关注火山活动的规律和周期。

海洋温度变化对温室气体的吸收与排放是大气温室气体浓度变化的源与汇。

2012-10-8 于长春

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