鐘萃相

摘 要：許多科學家都懷疑溫室氣體的排放是全球變暖的主要因素，他們認為自然驅動才是全球氣候變化的主要因素，但他們并未找出具有說服力的自然驅動力。于是作者研究了各種可能引起氣候變化的自然驅動力， 發(fā)現(xiàn)火山活動能改變地球的軌道，因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素。其中主要推導了火山噴發(fā)改變地球轉速的公式以及地球變速引起地球變軌的公式。根據(jù)這些公式，通過計算機的高精度計算可以發(fā)現(xiàn)一定規(guī)模的火山噴發(fā)確實能使地球變軌，從而使全球變冷或變暖，甚至進入冰期或間冰期。因此，解決了氣候變暖以及冰期與間冰期交替的成因問題，并找出了相應的對策。

關鍵詞：全球氣候變化 火山活動 地球變軌 冰期 間冰期 原因 對策

中圖分類號：N3 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2014）10（b）-0117-05

在過去的一個世紀里全球氣候發(fā)生了明顯變化。地球表面平均氣溫升高了0.8 ?C（或1.4 ?F），其中升高的2/3是發(fā)生在1980年以后。全球變暖產(chǎn)生了一系列嚴重后果，如冰川消退、海平面上升、降水量重新分配、沙漠擴展等，并對人類及全球生態(tài)系統(tǒng)產(chǎn)生了顯著影響，包括由于作物產(chǎn)量減少造成的食物緊缺的威脅以及由于洪水淹沒造成的居民住房的損失[12]。全球氣候的變暖及其嚴重后果引起了許多人的關注，而且對于如何應對氣候的變暖，引起了全球廣泛的政治爭論、公開辯論以及各種學術研究[15]。

為了有效地應對全球氣候的變化，首先必須弄清楚全球氣候變化的原因，然后再找出有效的對策。氣候的變暖已經(jīng)確定無疑，且許多人認為這主要是由于人類燃燒化石燃料、砍伐森林等活動造成的。但是，科學界對此結論仍有爭議，以非政府間國際氣候變化專門委員會（NIPCC）為代表的許多專家用大量的證據(jù)駁斥了這一觀點[5-6]，并認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素，但他們并沒有找出具有說服力的自然驅動力。于是，作者研究了各種可能引起氣候變化的自然驅動力，發(fā)現(xiàn)火山活動能改變地球的軌道，因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素。

1 氣候變化的原因

根據(jù)現(xiàn)有的研究結果可知，能影響氣候變化的因素主要有。

（1） 地球軌道的變化：地球軌道的微小變化就能改變陽光在地球表面上的季節(jié)性分布和地理性分布。地球軌道的變化對氣候的變化影響較大，而且與冰期和間冰期顯著相關[4]。

（2）太陽輻射：自1978年以來，人們已用衛(wèi)星精確地測量了太陽輻射。這些測量表明自1978年以來太陽輻射并未增加，所以在過去30年中，氣候變暖不能歸因于太陽輻射的增加[11]。

（3）火山活動：火山噴發(fā)可釋放氣體和微粒到大氣層中，從而能在一定時空范圍內影響氣候的變化[13]。

（4）磁場的強度和海洋的變化：一些近來的分析顯示全球氣候的變化還與磁場的強度[2]和海洋的變化[1]有一定的關系。

（5）人類的影響：有人認為氣候變化在很大程度上是由于人類活動造成的。在這些人類因素中最值得關注的是燃燒化石燃料所排放的CO2 濃度的提高[9]，其次是制造水泥所產(chǎn)生的飄塵的增多，此外還有土地利用、臭氧層破壞、畜牧業(yè)和農(nóng)業(yè)活動、森林砍伐等都會對氣候有不同程度的影響，并成為氣候變化的因素。

可見目前有些人偏向于認為溫室氣體是全球變暖的主因，但許多科學家仍然持懷疑態(tài)度。IPCC的第4次評估報告AR4也承認全球增溫研究存在許多不確定因素，許多預測沒有給出定量判斷的科學依據(jù)[5-7]。2007年成立的非政府間國際氣候變化專門委員會（NIPCC）就針對AR4進行了逐條反駁，認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素[16]。許多學者也研究發(fā)現(xiàn)火山活動是影響氣候變化的重要因素，火山噴發(fā)所導致的氣候變化在一定程度上能超過溫室氣體對氣候變化產(chǎn)生的影響[13]。他們的論據(jù)是：火山噴發(fā)可釋放大量氣體和微粒到大氣層中，這些氣體和微?？梢宰钃跆栞椛涞竭_地球表面，從而導致在相當長的時間內地球氣候變冷。他們常舉的例子有：1991年的皮納圖博火山（Mount Pinatubo）的噴發(fā)[3]，實質性地影響了全球氣候，使全球氣溫降低了大約0.5 ?C（0.9 ?F）；1815年的坦博拉火山（Mount Tambora）噴發(fā)[8]導致了無夏之年；但被稱為“大火成巖省”的大得多的火山噴發(fā)每隔億年才出現(xiàn)幾次，可能造成全球變暖和大規(guī)模的物種滅絕[10]?？梢姡麄冞€不能確定火山爆發(fā)到底是使地球變暖還是變冷，還沒有找到火山爆發(fā)改變地球氣候的真正原因。

事實上，作者近來的研究發(fā)現(xiàn)巨大火山爆發(fā)改變氣候的主要原因是這些火山噴發(fā)能夠改變地球公轉的速度，從而改變地球的軌道，最終導致全球氣候變冷或變暖甚至出現(xiàn)冰期或間冰期。這一理論可以分述如下。

推廣“衛(wèi)星變軌原理”[14]得到地球變軌的計算模型，并推導出地球變速引起地球變軌的公式。

其中又可分兩種情形來討論。

①地球增速引起地球軌道擴大。

假設太陽的質量為Ms，地球的質量為M，地球原先在半徑為r1的圓形軌道1上繞太陽做勻速圓周運動，如圖1所示，則速度V1=。

若地球在A點受到推力作用得到加速，則由于太陽對地球的萬有引力小于地球以加速后的速度繞太陽做勻速圓周運動所需的向心力，從而做離心運動，進入橢圓軌道。故假設地球在A點的速度由V1增大到VA2 時，地球可進入近日點距太陽中心為r1，遠日點距太陽中心為r2的橢圓軌道2，則根據(jù)機械能守恒定律可知，地球從近日點A運動到遠日點B時應有

MVA22=MVB2+ΔEp （1）

ΔEp=（2）

又由開普勒第二定律可知

VA22△t·r1=VBΔt·r2 （3）

由式（1）～（3）可求出

VA2==V1

（4）

類似地，欲使地球從半徑為r1的圓形軌道進入近日點距太陽中心為r1，遠日點距太陽中心為r3的橢圓軌道3，則地球在A點的速度應由V0增大到VA3 ，其endprint

VA2=·=V1

（5）

由（4）～（5）式可求

VA3=··VA2=

VA2 （6）

VA3-VA2=（-1）·VA2 （7）

這意味著若在橢圓軌道2的近日點A地球的公轉速度由VA2增加至VA3，則地球可從橢圓軌道2變軌到橢圓軌道3。

當今地球處于間冰期，它運行在一個橢圓軌道上，近日點距離r1=147098074000 m，遠日點距離r2=152097701000 m，近日點處的公轉速度VA2=30287m/s。根據(jù)公式（7），用計算機可算出，欲使地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離r3=r2+0.020的橢圓軌道，地球在近日點的公轉速度應增加9.75134e-10 m/s。

一般地，如下圖3（a）所示，對于橢圓軌道2上的任一點D，假設D與太陽之間的距離為r4，地球在D點的線速度為VD，則由開普勒第二定律可知

VA2·r1=VD·r4 （8）

假設地球在D點受到推力作用得到加速，使VD變?yōu)閂4，能使地球變軌到更大的橢圓軌道4。如果該橢圓軌道的近日點距離不變，則其遠日點距離必增加。假設當?shù)厍蛟谲壍? 的A點由速度VA2增大到VA4 時，地球也可進入軌道4，則

VA4·r1=V4·r4 （9）

由式（8）和（9）可得

VA-VA2=（V4-VD） （10）

V-VD=（VA4-VA2） （11）

即如果地球在軌道2 的A點發(fā)生ΔV的增速能使地球軌道的遠日點距離增加，則地球在軌道2的D點只需發(fā)生ΔV（<1）的增速就可以使地球軌道的遠日點距離具有同樣的增幅。由于D的任意性，可見由于地球增速引起地球軌道擴大的概率是很大的。

類似地，如圖3（b）所示，對于從遠日點B出發(fā)駛向近日點E的半橢圓軌道2上的任一點D，如果地球在D點受到推力作用而被加速，則能使地球變軌到近日點距離增加的橢圓軌道4。

②地球減速引起地球軌道縮小。

如前面圖2所示，欲使地球從橢圓軌道3變軌到橢圓軌道2就應該使地球在A點的速度VA3減少至VA2，由式（6）可得

VA3-VA=（1-）·VA3 （12）

即地球的公轉速度VA3應減少（1-）·VA3 便可使地球從軌道3變軌到軌道2。

當今地球運行在一個橢圓軌道上，近日點距離r1=147098074000 m，遠日點距離r2=152097701000 m，近日點處的公轉速度VA2=30287 m/s。欲使地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離r3=r2-0.02的橢圓軌道，地球在近日點的公轉速度應減少9.78497e-10 m/s。

一般地，如下圖4（a）所示，對于從近日點A出發(fā)駛向遠日點的半橢圓軌道4上的任一點D，假設地球在點A的線速度為VA4，D與太陽之間的距離為r4，地球在D點的線速度為VD，則由開普勒第二定律可知

VA4·r1=VD·r4 （13）

如果地球在D點受到反向推力作用被減速，使VD變?yōu)閂2，能使地球變軌到更小的橢圓軌道2。由于該橢圓軌道的近日點距離不變，則其遠日點距離必縮短。假設當?shù)厍蛟谲壍?的A點由速度VA4減小到VA2 時，地球也可進入軌道2，則

VA2·r1=V2·r4 （14）

由式（13）和式（14）可得

VA4-VA2=（VD-V2） （15）

VD-V2=（VA4-VA2） （16）

即如果地球在軌道4的A點發(fā)生ΔV的減速能使地球變軌到更小的橢圓軌道2，則地球在軌道4的D點只需產(chǎn)生ΔV（<1）的減速就可以使地球變軌到更小的橢圓軌道2。由于D的任意性，可見由于地球減速引起地球軌道縮小的概率是很大的。

類似地，如上圖4（b）所示，對于從遠日點B出發(fā)駛向近日點E的半橢圓軌道4上的任一點D，如果地球在D點受到反向推力作用而被減速，則能使地球變軌到近日點距離縮短的橢圓軌道2。

（2）推廣“火箭飛行原理”得到地球火山噴發(fā)改變地球轉速的計算模型，并推導出火山噴發(fā)改變地球轉速的公式。

這也可分兩種情形來討論。

①火山噴發(fā)降低地球公轉速度。

如圖2和圖5所示，在地球繞太陽公轉的過程中，當?shù)厍蛏嫌谢鹕娇诔c地球公轉切線方向相同的方向連續(xù)不斷地噴出大量的高速氣體及其他火山物質時，可使地球受到與公轉方向相反的作用力，從而使公轉速度降低。因此，可參考火箭飛行原理[17]來計算地球公轉切向速度負增量。

設在某一瞬時t，地球質量為M，速度為v，在其后t到t+dt時間內，地球噴出了質量為dm的物質，這些物質噴離地球的速度為u，使地球的速度增量為dv，所以在時刻t+dt，地球的質量為M+dM，速度為v+dv，噴出物質的質量為dm（當dt很小時，比如當dt≤1 s時，可以認為這些物質此刻飛行在空中），速度為（v+dv+u）.由于地球在繞太陽公轉的過程中所受的外力僅有太陽對地球的引力和地球繞太陽旋轉的離心力，兩個力互相抵消，使外部合力為0，因此根據(jù)動量守恒定理有

Mv=[M+dM]（v+dv）+dm（v+dv+u）]

注意到dM=-dm，上式可化簡為

dv=u*dM/M

設在某一時刻ti，地球的質量為Mi，公轉速度為vi，在其后ti到tj時間內地球噴出了一些物質，到了時刻tj，地球剩余質量為Mj，公轉速度變?yōu)関j，則對上式積分可得：

=u

vj-vi=-uln（Mi/Mj）

設地球原有質量與第1s火山噴發(fā)后剩余質量比為N1，地球剩余質量（包括落回物質的質量）與第2 s火山噴發(fā)后剩余質量比為N2，···，以此類推。設火山噴發(fā)前地球原有速度為v0，第i秒火山噴發(fā)射出物質的速度為ui，第i秒火山噴發(fā)后地球獲得的速度為vi， 則endprint

v1-v0=-u1ln（N1）

v2-v1=-u2ln（N2）

v3-v2=-u3ln（N3）

vk-vk-1=-ukln（Nk）

一般可認為u1=u2=···=uk=u且N1= N2=···=Nk=N（其中u>0，N>0），于是

vk-v0=-kuln（N）

在計算火山活動時，應該參照統(tǒng)計數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在世界上約有1500座活火山，其中每年有50～80個火山會噴發(fā)。歷史上著名的維蘇威火山持續(xù)噴發(fā)了10多個小時，每秒能噴出1.54321萬t碎石、熔巖、灰燼和氣體。被人們譽為“地中海燈塔”的意大利斯通博利火山幾乎連續(xù)噴發(fā)了至少100年之久。武爾卡諾式火山噴發(fā)能將各種物質以超過350 m/s的速度拋射到幾千米之上的空中。旅行者1號發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一上的火山噴射速度也可達1000 m/s。地球上還有許多猛烈的火山噴發(fā)能將火山灰、巖石碎屑噴射到幾十公里以上的高空，形成遮天蔽日并環(huán)繞地球旋轉的“火山云”，月球就是由這種“火山云”凝聚而成的?？梢姡行┗鹕絿娚湮镔|的速度可達第一宇宙速度（7.9 km/s）以上的速度。

火山噴發(fā)還與時間有關系。由于凌晨氣溫低，凌晨下雨的概率一般高于白天其他時間下雨的概率。如果某一天地球上有些火山口在凌晨6：00左右連續(xù)噴發(fā)了4 h，則在這個時間段的火山噴射方向差不多與地球公轉方向相同，使地球受到與公轉方向相反的阻力，從而使地球公轉速度降低。假設這些火山每秒噴物總量為1.54321e9 kg（相當于一個維蘇威火山口每秒的噴發(fā)量），而且火山噴射物質的速度為350 m/s，則經(jīng)過4個小時的連續(xù)噴發(fā)，可使地球公轉減速9.75134e-10 m/s。這個減速可以使地球變軌到遠日點距離縮短0.02 m的軌道上。

正如（1）中公式（15）和（16）所表明的那樣，在從近日點出發(fā)駛向遠日點的半橢圓軌道上的任一點D發(fā)生同樣規(guī)模的火山噴發(fā)都能使地球獲得差不多相同的減速效果，因而可使地球發(fā)生差不多相同規(guī)模的變軌。由于地球上每年都有幾十座活火山噴發(fā)，因此在這條漫長的軌道上發(fā)生上50次這樣的變軌的概率是很大的，所以一年之內因地球變軌使遠日點距離縮短1 m是很自然的。假設在歷時一百年的過程中，平均每年地球變軌使遠日點距離縮短1 m，則在一百年中地球遠日點距離可縮短100 m。同理，地球近日點距離也可能縮短100 m。因而地球氣溫上升0.8 ℃也就不足為怪了。

下表1還列出了用計算機算出的多種不同規(guī)模的火山噴發(fā)可引起的地球縮軌數(shù)據(jù)。

②逆向火山噴發(fā)提高地球公轉速度。

如前面圖1和圖6所示，在地球繞太陽公轉的過程中，當?shù)厍蛏嫌谢鹕娇诔c地球公轉切線方向相反的方向連續(xù)不斷地噴出大量的高速氣體及其他火山物質時，可使地球獲得巨大的動量，提高公轉切向速度。因此，可參考火箭飛行原理來計算地球公轉切向速度的增量。

設太陽的質量為Ms，在某一瞬時t，地球質量為M，速度為v，在其后t到t+dt時間內，地球噴出了質量為dm的物質，這些物質噴離地球的速度為u，使地球的速度增加了dv，所以在時刻t+dt，地球的質量為M+dM，速度為v+dv，噴出物質的質量為dm（當dt很小時，比如當dt≤1秒時，可以認為這些物質此刻飛行在空中），速度為（v+dv-u）.由于地球在繞太陽公轉的過程中所受的外力僅有太陽對地球的引力和地球繞太陽旋轉的離心力，兩個力相互抵消，使外部合力為0， 因此根據(jù)動量守恒定理有

Mv=[M+dM]（v+dv）+dm（v+dv-u）]

注意到dM=-dm，上式可化簡為

dv=-u*dM/M

設在某一時刻ti，地球的質量為Mi，公轉速度為vi，在其后ti到tj時間內地球噴出了一些物質，到了時刻tj，地球剩余質量為Mj，公轉速度變?yōu)関j，則對上式積分可得：

d=-ud

vj-vi=uln（Mi/Mj）

設地球原有質量與第1秒火山噴發(fā)后剩余質量比為N1，地球剩余質量（包括落回物質的質量）與第2秒火山噴發(fā)后剩余質量比為N2，···，以此類推.設火山噴發(fā)前地球原有速度為v0，第i秒火山噴發(fā)射出物質的速度為ui，第i秒火山噴發(fā)后地球獲得的速度為vi，則

v1-v0=u1ln（N1）

v2-v1=u2ln（N2）

v3-v2=u3ln（N3）

······

vk-vk-1=ukln（Nk）

一般可認為u1=u2=···=uk=u且N1= N2=···=Nk=N（其中u>0，N>0），于是

vk-v0=kuln（N）

在計算火山活動時，應該參照統(tǒng)計數(shù)據(jù)?，F(xiàn)在世界上約有1500座活火山，其中每年有50～80座火山噴發(fā)。歷史上著名的維蘇威火山持續(xù)噴發(fā)了10多個小時，每秒能噴出1.54321萬t碎石、熔巖、灰燼和氣體。被人們譽為“地中海燈塔”的意大利斯通博利火山幾乎連續(xù)噴發(fā)了至少100年之久。眾所周知的武爾卡諾式火山噴發(fā)能發(fā)產(chǎn)生猛烈的爆炸，各種火山物質以超過350 m/s的速度拋射到幾千米高空；這類火山爆發(fā)可能會反復噴發(fā)，持續(xù)幾天、幾個月甚至幾年。旅行者1號發(fā)現(xiàn)木衛(wèi)一上的火山噴射速度也可達1000 m/s。地球上還有許多猛烈的火山噴發(fā)能將火山灰、巖石碎屑噴射到幾十公里以上的高空，形成遮天蔽日并環(huán)繞地球旋轉的“火山云”，月球就是由這種“火山云”凝聚而成的。可見，有些火山噴射物質的速度可達第一宇宙速度（7.9 km/s）以上的速度。

火山噴發(fā)還與時間有關系。對于同一地區(qū)來說，白天氣溫高，氣流運動活躍，不容易形成雨滴；傍晚氣溫開始降低，容易形成雨水。因此傍晚下雨的概率高于白天下雨的概率。當降水量很大時，降落到地面上的雨水可通過地表裂縫滲入地殼下面的巖漿囊，從而引起火山噴發(fā)或地震。因此，對于同一地區(qū)來說，傍晚發(fā)生火山噴發(fā)的概率高于白天的概率。如果某一天地球上有些火山口在傍晚6：00左右連續(xù)噴發(fā)了幾個小時，則在這個時間段的火山噴射方向差不多與地球公轉方向相反，能加速地球公轉。endprint

由于有些火山群有多個火山口同時噴發(fā)，因此可以不過分地假設有一個火山群每秒噴物總量為1.54321e9 kg（相當于1個維蘇威火山口每秒的噴發(fā)量），而且火山噴射物質的速度為350 m/s，則經(jīng)過4個小時的連續(xù)噴發(fā)，可使地球公轉增速1.1191e-9 m/s（>9.75134e-10 m/s）。這個增速可以使地球變軌到遠日點距離增加0.020 m的軌道上。正如（1）中公式（10）和（11）所表明的那樣，在從近日點出發(fā)駛向遠日點的半橢圓軌道上的任一點D發(fā)生同樣規(guī)模的火山噴發(fā)都能使地球獲得差不多相同的增速效果，因而可使地球發(fā)生差不多相同規(guī)模的變軌。由于地球上每年都有幾十座活火山噴發(fā)，因此在這條漫長的軌道上發(fā)生上50次這樣的變軌的概率是很大的，所以一年之內因地球變軌使遠日點距離增加1.0 m是很自然的。在歷時100000年的間冰期中，地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離增加100 km的橢圓軌道也是自然的，這就會地球進入小冰期；在歷時1000000年以上的間冰期中，地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離增加1000 km的橢圓軌道也是自然的，這就會地球進入大冰期，從使地球覆蓋上遼闊的冰川。

表2還列出了用計算機算出的多種不同規(guī)模的火山噴發(fā)可引起的地球擴軌數(shù)據(jù)。

2 結語

全球氣候變化問題是世界日益關切的問題。盡管許多人半信半疑地接受了溫室氣體是全球氣候變化的主要因素這一觀點，但許多科學家仍然持懷疑態(tài)度，他們用大量的證據(jù)駁斥了這一觀點，并認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素。近來作者的研究也表明盡管溫室氣體能使局部地區(qū)短期出現(xiàn)變暖現(xiàn)象，但火山活動能改變地球的軌道，因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素。當?shù)厍蚴艿交鹕絿娚淞Φ淖饔枚鏊贂r，地球軌道變大，使全球氣候變冷；當?shù)厍蚴艿交鹕絿娚淞Φ淖饔枚鴾p速時，地球軌道縮小，使全球氣候變暖?？梢姡厍驓夂蜃兝浠蜃兣际亲匀滑F(xiàn)象，冷暖可以交替出現(xiàn)。由此，我們可以找到挽救氣候變暖的對策是使一些猛烈的火山噴發(fā)盡量發(fā)生在凌晨時段，挽救氣候變冷的對策是使一些猛烈的火山噴發(fā)盡量發(fā)生在傍晚時段。我們再也不怕因氣候變化引起的世界末日的到來。

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[16] 王紹武，羅勇，趙宗慈.關于非政府間國際氣候變化專門委員會（NIPCC）報告[J].氣候變化研究進展，2010，6（2）：89-93.

[17] 張三慧.大學物理學—力學、熱學[M]. 北京：清華大學出版社，2008.endprint

由于有些火山群有多個火山口同時噴發(fā)，因此可以不過分地假設有一個火山群每秒噴物總量為1.54321e9 kg（相當于1個維蘇威火山口每秒的噴發(fā)量），而且火山噴射物質的速度為350 m/s，則經(jīng)過4個小時的連續(xù)噴發(fā)，可使地球公轉增速1.1191e-9 m/s（>9.75134e-10 m/s）。這個增速可以使地球變軌到遠日點距離增加0.020 m的軌道上。正如（1）中公式（10）和（11）所表明的那樣，在從近日點出發(fā)駛向遠日點的半橢圓軌道上的任一點D發(fā)生同樣規(guī)模的火山噴發(fā)都能使地球獲得差不多相同的增速效果，因而可使地球發(fā)生差不多相同規(guī)模的變軌。由于地球上每年都有幾十座活火山噴發(fā)，因此在這條漫長的軌道上發(fā)生上50次這樣的變軌的概率是很大的，所以一年之內因地球變軌使遠日點距離增加1.0 m是很自然的。在歷時100000年的間冰期中，地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離增加100 km的橢圓軌道也是自然的，這就會地球進入小冰期；在歷時1000000年以上的間冰期中，地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離增加1000 km的橢圓軌道也是自然的，這就會地球進入大冰期，從使地球覆蓋上遼闊的冰川。

表2還列出了用計算機算出的多種不同規(guī)模的火山噴發(fā)可引起的地球擴軌數(shù)據(jù)。

2 結語

全球氣候變化問題是世界日益關切的問題。盡管許多人半信半疑地接受了溫室氣體是全球氣候變化的主要因素這一觀點，但許多科學家仍然持懷疑態(tài)度，他們用大量的證據(jù)駁斥了這一觀點，并認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素。近來作者的研究也表明盡管溫室氣體能使局部地區(qū)短期出現(xiàn)變暖現(xiàn)象，但火山活動能改變地球的軌道，因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素。當?shù)厍蚴艿交鹕絿娚淞Φ淖饔枚鏊贂r，地球軌道變大，使全球氣候變冷；當?shù)厍蚴艿交鹕絿娚淞Φ淖饔枚鴾p速時，地球軌道縮小，使全球氣候變暖?？梢?，地球氣候變冷或變暖都是自然現(xiàn)象，冷暖可以交替出現(xiàn)。由此，我們可以找到挽救氣候變暖的對策是使一些猛烈的火山噴發(fā)盡量發(fā)生在凌晨時段，挽救氣候變冷的對策是使一些猛烈的火山噴發(fā)盡量發(fā)生在傍晚時段。我們再也不怕因氣候變化引起的世界末日的到來。

參考文獻

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[2] Courtillot，Vincent；Gallet， Yves；Le Mou l，Jean-Louis；et al.Are there connections between the Earth's magnetic field and climate[J].Earth and Planetary ScienceLetters，2006，253（328-339）：620.

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[10] Wignall，P.Large igneous provinces and mass extinctions. Earth-Science Reviews，2001，53： 1.

[11] Willson， Richard C，Hugh S. Hudson.The Suns luminosity over a complete solar cycle[J]. Nature，1991，351（6321）：42-44.

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[13] 李平原.火山活動對全球氣候變化的影響[J].亞熱帶資源與環(huán)境學報，2012，7（1）：83-88.

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[17] 張三慧.大學物理學—力學、熱學[M]. 北京：清華大學出版社，2008.endprint

由于有些火山群有多個火山口同時噴發(fā)，因此可以不過分地假設有一個火山群每秒噴物總量為1.54321e9 kg（相當于1個維蘇威火山口每秒的噴發(fā)量），而且火山噴射物質的速度為350 m/s，則經(jīng)過4個小時的連續(xù)噴發(fā)，可使地球公轉增速1.1191e-9 m/s（>9.75134e-10 m/s）。這個增速可以使地球變軌到遠日點距離增加0.020 m的軌道上。正如（1）中公式（10）和（11）所表明的那樣，在從近日點出發(fā)駛向遠日點的半橢圓軌道上的任一點D發(fā)生同樣規(guī)模的火山噴發(fā)都能使地球獲得差不多相同的增速效果，因而可使地球發(fā)生差不多相同規(guī)模的變軌。由于地球上每年都有幾十座活火山噴發(fā)，因此在這條漫長的軌道上發(fā)生上50次這樣的變軌的概率是很大的，所以一年之內因地球變軌使遠日點距離增加1.0 m是很自然的。在歷時100000年的間冰期中，地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離增加100 km的橢圓軌道也是自然的，這就會地球進入小冰期；在歷時1000000年以上的間冰期中，地球從現(xiàn)有的橢圓軌道變軌到遠日點距離增加1000 km的橢圓軌道也是自然的，這就會地球進入大冰期，從使地球覆蓋上遼闊的冰川。

表2還列出了用計算機算出的多種不同規(guī)模的火山噴發(fā)可引起的地球擴軌數(shù)據(jù)。

2 結語

全球氣候變化問題是世界日益關切的問題。盡管許多人半信半疑地接受了溫室氣體是全球氣候變化的主要因素這一觀點，但許多科學家仍然持懷疑態(tài)度，他們用大量的證據(jù)駁斥了這一觀點，并認為自然驅動是全球氣候變化的主要因素。近來作者的研究也表明盡管溫室氣體能使局部地區(qū)短期出現(xiàn)變暖現(xiàn)象，但火山活動能改變地球的軌道，因而是引起氣候明顯變化的關鍵因素。當?shù)厍蚴艿交鹕絿娚淞Φ淖饔枚鏊贂r，地球軌道變大，使全球氣候變冷；當?shù)厍蚴艿交鹕絿娚淞Φ淖饔枚鴾p速時，地球軌道縮小，使全球氣候變暖。可見，地球氣候變冷或變暖都是自然現(xiàn)象，冷暖可以交替出現(xiàn)。由此，我們可以找到挽救氣候變暖的對策是使一些猛烈的火山噴發(fā)盡量發(fā)生在凌晨時段，挽救氣候變冷的對策是使一些猛烈的火山噴發(fā)盡量發(fā)生在傍晚時段。我們再也不怕因氣候變化引起的世界末日的到來。

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