全球氣候變暖已不是單純的學(xué)術(shù)問題，而是早已成為國(guó)際社會(huì)和各國(guó)政府所關(guān)心的政治問題。尤其是在政府間氣候變化專門委員會(huì)第4次評(píng)估報(bào)告(The Fourth Assessment of the Intergovernmental Panel on Climate Change,通常簡(jiǎn)稱IPCCAR4)工作組被授予2007年諾貝爾和平獎(jiǎng)和2009年所謂的“氣候門")事件之后，全球變暖在社會(huì)上引起很大爭(zhēng)論，這些爭(zhēng)論很有些類似于核武器的出現(xiàn)所引起的關(guān)于物理學(xué)的爭(zhēng)論以及目前生命科學(xué)一些領(lǐng)域的發(fā)展與倫理道德的沖突所引起的爭(zhēng)論。一旦爭(zhēng)論超出了學(xué)術(shù)的范疇，全球變暖的科學(xué)基礎(chǔ)和許多概念都被模糊了，其科學(xué)歷史也被淡化了。本文的目的既不是為了澄清那些超出學(xué)術(shù)范圍的爭(zhēng)論，也不是為了維護(hù)全球變暖的觀點(diǎn)。相反，我們將介紹全球變暖的物理學(xué)基礎(chǔ)及其科學(xué)發(fā)展的歷史，目的是為了讓讀者對(duì)全球氣候變暖有一個(gè)全面的科學(xué)認(rèn)識(shí)。

雖然全球變暖在最近幾十年才成為熱門的研究領(lǐng)域，但認(rèn)識(shí)全球變暖的科學(xué)基礎(chǔ)在大約兩個(gè)世紀(jì)前就已開始建立了。從傅里葉在1827年首次提出地球大氣具有溫室效應(yīng)，到今天人們認(rèn)識(shí)到人類燃燒化石燃料產(chǎn)生的二氧化碳(CO2)將導(dǎo)致全球氣候變暖，其間經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的發(fā)展過程.與其他科學(xué)領(lǐng)域的發(fā)展一樣，人類對(duì)全球變暖的認(rèn)識(shí)也經(jīng)歷了從最初的感性認(rèn)識(shí)到理論基礎(chǔ)的建立，再到逐步修正和完善的過程。這期間有幾個(gè)關(guān)鍵的步驟是與物理學(xué)的發(fā)展聯(lián)系在一起的，那就是量子力學(xué)理論和輻射傳輸理論的建立以及氣體分子輻射和吸收譜線的測(cè)定。正是由于現(xiàn)代物理學(xué)的發(fā)展,大氣的溫室效應(yīng)、溫室氣體以及大氣中CO2濃度增加導(dǎo)致全球變暖等的堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)才得以建立。

在全球變暖科學(xué)近200年的發(fā)展歷史中，除了大氣科學(xué)家之外，許多物理學(xué)家、化學(xué)家和天文學(xué)家都做出了直接或間接的巨大貢獻(xiàn)，其中既包括一些舉世聞名的科學(xué)家，如傅里葉、丁鐸爾、阿倫尼烏斯、施瓦氏、錢德拉塞卡等，也有一些對(duì)公眾來說名字比較陌生的學(xué)者。我們將從本文中看到，即使如傅里葉這樣著名的學(xué)者，在構(gòu)建該科學(xué)領(lǐng)域的最初根基時(shí)，仍免不了犯一些錯(cuò)誤，甚至是根本性的錯(cuò)誤。但是瑕不掩瑜，這是科學(xué)認(rèn)知過程的必然，絲毫不沖淡這些科學(xué)巨人的聰明和智慧。