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    從南極地區冰岩芯和湖底沉積樣品中提取古氣候資料的資訊，為研究現代氣候變化提供了科學背景條件，有助於預告未來氣候演變。例如，我們從南極東方站冰岩芯樣品分析得到南極歷史氣溫變化曲線中可以看出，近16萬年來，南極內陸氣溫變化似乎有一個很長的週期。在距今12萬年～14萬年期間出現的一次高溫期，之後，大約在距今130000年～116000年之間均為低溫期，直到距今10000年後，才出現第二次高溫期，兩高溫期間相距11萬年。如果未來高溫出現與過去歷史相似的變化，則可估計未來1萬年仍處於高溫期，且高溫數值與距今12萬年～14萬年間的情況相近。又如，根據竺可楨先生(1973)的研究，中國近5000年氣溫的變化表明:在西元前3000年至西元1000年間，中國氣溫雖有波動，但基本上均比當今氣溫高(正距平值約為1℃～2℃)；在西元1000年至1910年910年中，氣溫均比當今低約1℃；自1910年起，氣溫開始出現正距平。如果根據歷史氣候變化來推測未來氣溫變化的話，至少在西元2000年前均應為高溫時段。
　　然而，未來氣候的變化不一定都能按照過去歷史演變過程而相似地進行，有時甚至完全相反。這是因為，要用歷史氣候演變來推斷未來氣候變化，只有當未來氣候變化恰恰與歷史演變過程相似時才有可能。然而，氣候演變過程複雜多樣，它受著若干因素的影響，而且這些因素之間又是相互作用、相互影響的，這就使得推測未來氣候變化的難度增大。
　　那麼，未來氣候的變化過程主要受什麼因素影響呢？
　　大家知道，氣候變化的驅動力是太陽能。地球吸收太陽輻射，其中大約三分之一被反射回太空，其餘的被地球及其周圍大氣（稱作地-氣系統）所吸收；地-氣系統從太陽輻射中吸收的能量應當通過別的方式再發射回太空去，且發射的能量應基本上與吸收的相當。然而，在地-氣系統中，有些因數能夠改變地-氣系統吸收發射輻射能量的能力，這就叫做對太陽輻射能的強迫力，也就是影響氣候變化的外因之一。例如，由於地球表面的沙漠化和森林被破壞等原因，使得地球表面陸地的反射率增加，減少地球對太陽輻射能的吸收，改變了地-氣系統的太陽輻射能收支狀況，從而影響氣候變化。又如，1990年～1991年的中東戰爭後，連綿持續的石油大火與濃煙，嚴重改變了中東上空的大氣成分，阻斷了太陽輻射能向地表發射，致使地面氣溫比正常情況低10℃左右。
　　影響氣候變化的更重要的外部強迫力是溫室效應。什麼叫溫室效應呢？根據太陽輻射波的長短不同，可分為短波太陽輻射和長波太陽輻射。短波太陽輻射的能量不易被大氣吸收，但長波輻射的能量卻易被幾種微量氣體（如，水汽，二氧化碳，甲烷，一氧化二氮及氟氯烴）吸收。當太陽輻射到達地表時，地表吸收其能量而增溫，之後，再以長波輻射向大氣發射，大氣中的微量氣體吸收這種長波輻射後增溫，並且再向地表發射長波輻射，使近地面大氣升溫，這種現象就叫溫室效應，這些微量氣體又叫溫室氣體。打個比方，這些溫室氣體的作用像溫室的玻璃一樣，既能吸收太陽和地球表面發射的長波輻射能，又能把吸收到的這些長波輻射能反射到地球表面，升高氣溫。
　　除此以外，氣候本身也會變化，這就是氣候變化的內因。例如，占全球表面70%以上的海洋，它和全球大氣間長期的相互作用變化也能引起氣候變化；又如，地-氣系統自身的不斷變化也會影響氣候，諸如極地冰覆蓋面積變化對氣候影響，青藏高原雪覆蓋變化對氣候的作用，等等。
　　另外，影響氣候變化的內因與外因之間也會有相互作用。例如，南極大陸周圍冰覆蓋面積的變化（內因），必然影響太陽反照率，從而強迫改變了太陽輻射平衡值變化；再如，溫室氣體增加，使得氣候變暖（外因），促使南極大陸及其四周的冰消融，改變地-氣系統內的地表狀態（內因）。
　　看來，影響現代氣候變化的因素複雜多變，且各因素之間相互作用巨大，增加了預測氣候變化的難度。
　　知道了影響氣候變化的主要因素後，再來說明南極地區是全球氣候變化的敏感地區和關鍵地區，應該比較容易了。
　　所謂敏感和關鍵地區，可從如下幾個方面來闡述。
　　第一，南極地區的地-氣系統是全球地-氣系統的主要冷源，赤道附近的地-氣系統是全球地-氣系統的主要熱源，兩者遙相呼應，組成了全球熱機的重要部分，是影響全球氣候變化的主要因數。
　　眾所周知，南極地區的地-氣系統之所以成為全球地-氣系統的冷源，除了因緯度高而太陽輻射弱以外，主要是由於具有廣大的冰雪表面把太陽輻射反射回太空中的緣故。然而，氣候學家們更關注的是南極地區冷源強度的變化，即南極地區海冰面積和海冰性質的變化。
　　首先是南極地區海冰面積的變化。觀測表明，南極地區海冰面積的季節變化很大。在南極地區，2月（夏季）面積最小，約300萬平方公里；9月～10月（冬季）面積最大，約2000萬平方公里。極區海冰的年際變化以南極地區為顯著。近10多年的衛星資料表明，冬季，南極海冰面積於1974年最小，1977年最大，兩者相差約400萬平方公里。
　　南極地區海冰面積的大小從兩方面來影響氣候的變化。第一，改變南極地區的海-冰-氣熱量和水汽交換。這是因為，海冰覆蓋面積大時，南極地區海域的水面減小，從海洋向大氣輸送的熱量和水汽減少；反之，水面增大，海洋向大氣輸送的熱量和水汽增加。第二，改變南極地區下墊面對太陽輻射熱量的吸收。這是因為，冰面的反照率要比水面的反照率高得多，海冰覆蓋面積大時，南極地區海面吸收太陽輻射小，反之，吸收太陽輻射大。
　　以1974年和1977年冬季為例，取海冰平均厚度為1米，則上述兩年南極海冰量相差為4×1012噸，其結冰時釋放出的熱量可達13.35×1020焦耳，若以其加熱3400萬平方公里面積(即1974年海冰面積與南極大陸面積之總和)上100百帕層(約16.5公里高度)以下的大氣，可使整層大氣升溫4.3℃，即，1974年秋結冰過程中釋放出的熱量加熱整層大氣的結果要比1977年秋的升溫高出4.3℃。
　　上述不同的加熱狀況，應該在相應的氣壓場和溫度場上有反映。1974年9月，在南半球海平面圖上，在南極地區，海平面氣壓距平值為負，中心值達-8hPa(圖a)，即海平面氣壓比常年低；在離地約3000米高度上，南極地區的氣溫比常年高出2℃以上。相反，在1977年9月，在南極地區，海平面氣壓比常年高出2hPa，在離地約3000米高度上，南極地區氣溫比常年低2℃～8℃。
      其次，是南極地區海冰物理特性的變化。
　　多年冰和一年冰（新冰）在與大氣熱量交換中的差異。據觀測，新冰（一年冰）在生成期間由於結晶而產生的月平均熱通量（33.50W/m²）約為多年冰月平均熱通量（12.95 W/m²）的2倍～3倍。統計表明，南極地區的冰多屬一年冰（約占80%）。根據衛星資料統計，南極地區一年冰的面積約為16×106km²，多年冰的面積約為4×106km²。粗算起來，南極冰區與大氣的熱量交換約為587.8×1012W，它為考慮海洋-大氣相互作用的數值模式提供了一個重要的物理參數。
     不同厚度的冰在與大氣熱量交換中的差異。觀測研究表明，在冰的厚度為1釐米～100釐米時，海冰與大氣間的熱量交換變化最大。其中，通過冰層的熱通量由500 W/m²減小到50 W/m²，變動10倍；冰面上的感熱交換由330 W/m²幾乎減小為零；潛熱交換由70 W/m²減小到零；後兩者變化更大。然而，當冰厚度越過100釐米後，各種熱通量的變化就很小了。
　　上述結果提示我們，準確掌握南極地區冰厚度的分佈以及冰厚度隨時間變化的資料，非常必要。假設在南極地區的某一年中，厚度為10釐米的冰的分佈面積變動10%，即2.04×1012m²，則通過冰層的熱通量將變化510×1012W。可見，南極地區冰厚度分佈的變化遠比一年冰分佈面積的變化更為重要。