阿列紐斯的復(fù)雜計(jì)算
1896年，斯德哥爾摩的科學(xué)家蘇萬特·阿列紐斯提出這樣一個(gè)問題。他說，設(shè)想大氣中二氧化碳的含量變了，比如火山的爆發(fā)可能噴出大量二氧化碳?xì)怏w，這將會(huì)導(dǎo)致溫度略有上升，但這種微小的上升可能帶來嚴(yán)重后果——變熱的空氣將保留更多水分。因?yàn)樗魵馐钦嬲龔?qiáng)大的“溫室氣體”，所以，濕度的增加將會(huì)極大地促進(jìn)暖化。反之，如果所有的火山排放恰好都停止了，二氧化碳最終會(huì)被吸收進(jìn)泥土和海水。冷卻的空氣將會(huì)保留較少的水蒸氣。這個(gè)過程可能會(huì)演化成一次冰期。
冷卻減少空氣中的水蒸氣，較少的水蒸氣導(dǎo)致溫度進(jìn)一步降低，降溫又進(jìn)一步導(dǎo)致空氣中水蒸氣減少……這種自我加強(qiáng)的循環(huán)，在今天被我們稱為“正反饋”。
這只是一種理論上的模型。那么能否給出一種定量的計(jì)算，也就是說，地球上的二氧化碳出現(xiàn)一定量的變化后，會(huì)給地球的溫度帶來怎樣的改變？
顯然，這種復(fù)雜的效應(yīng)超過了任何人的計(jì)算能力。然而，阿列紐斯卻長年累月埋頭于枯燥的數(shù)值計(jì)算之中。他計(jì)算了地球各個(gè)緯度地區(qū)大氣濕度和輻射進(jìn)出情況后宣布：如果把空氣中的二氧化碳含量增加一倍，地球溫度將大約升高5℃，后來，他又把這一結(jié)果調(diào)整為4℃。后來的人們吃驚地發(fā)現(xiàn)，在沒有現(xiàn)代巨型計(jì)算機(jī)支持的條件下，他研究得到的結(jié)果，卻很好地落在了近幾年科學(xué)家們估算的增溫幅度內(nèi)，這實(shí)在是一種天才的分析。
1896年，燒煤釋放的二氧化碳只能使二氧化碳水平上升千分之一。根據(jù)阿列紐斯的計(jì)算，要花費(fèi)幾千年的時(shí)間才能把空氣中的二氧化碳含量增加一倍。當(dāng)然，他沒有想到，后來工業(yè)化的進(jìn)程會(huì)發(fā)展得那么快。
