今天,我们许多人可能都了解二氧化碳(CO2),大气和气候变化之间的关系。但是,我们对全球变暖的想法如何获得关注几乎没有历史背景。
历史学家和物理学家约翰·佩林(John Perlin)与我一起对这个鲜为人知的主题进行了开创性的采访。对于那些回想起我们过去关于光伏的访谈系列的人,Perlin是有关太阳能历史的一部综合著作的作者:让它闪耀:6000年的太阳能故事。
佩林先生还提供了有关尤尼丝·富特(Eunice Foote)的重要见解,他于1856年为《科学美国人》撰稿,为推动妇女在科学中的作用做出了重要贡献-在那个时代根本不是一件容易的事。
迈尔斯:通过与您交谈,我了解到有关了解二氧化碳及其与全球变暖的关系的悠久历史。告诉我一些已经发生的原始建模工作。
Perlin:二氧化碳气体的建模及其对全球变暖的贡献始于1767年。随着欧洲变得更加富裕,使用透明玻璃遮盖窗户开口的现象激增,人们很快意识到其能够收集太阳热的能力。正如欧洲18世纪主要科学家之一Horace de Sausurre所说:“这是一个已知的事实,而且很长一段时间以来,就已经知道,当房间的光线,马车或任何其他地方的光线变热时,它会变得更热。太阳穿过玻璃。”随后,索绪尔建立了他所谓的日光温度计,后来被人们称为热箱。
迈尔斯:这是一个非常简单的设备,对吗?
Perlin:非常简单。那是一个长方形的绝缘松木盒子,上面盖满了玻璃片,小得可以握在手中。当玻璃覆盖的顶部暴露在阳光下时,盒子内部的温度上升到水的沸点以上。索绪尔在这款新型太阳能设备上的成功使他试图回答当时所学之人心目中的一个问题。
迈尔斯:那是什么问题?
Perlin:许多人想知道是什么使附近的阿尔卑斯山的山峰比相邻的平原更冷。有人认为,太阳射向这些山峰的角度不同是原因。其他人则建议两者都接受相同量的太阳辐射,但由于海拔升高而缺乏大气,山中的热量更容易散发。
迈尔斯:输入Saussure的快捷框?
Perlin:他认为热箱可以准确测量高海拔和低海拔太阳的真实温度,因为他将仪器称为日光温度计,因为它可以测量太阳的真实温度。因此,他将日光温度计带到了卡蒙山的顶部。第二天,他随它一起去了库尔尼耶平原。虽然海拔高度相差了将近5,000英尺,平原上的室外温度比华氏温度高30华氏度,但热箱中的温度在两个地方都保持不变。这些实验表明,大气层或大气层的缺乏很大程度上决定了地球表面的温度。
迈尔斯:索绪尔的同时代人是否欣赏这一发现的含义?
Perlin:不,但是后来其他科学家做到了。在1820年代,约瑟夫·傅里叶(Joseph Fourier)因其对数学物理学的贡献而备受赞誉,他试图用他的计算技能得出“大气在多大程度上影响地球的平均温度?”。他最终承认,严格的数学理论的指导已不再有任何帮助。然后他称赞索绪尔的实验阐明了大气在影响地球温度方面所起的作用。
迈耶斯:请详细说明这一发现。
约翰·佩林
Perlin:覆盖Saussure盒子顶部的玻璃板的作用与我们的氛围相同。它允许阳光进入。最终,射线撞击大地,就像撞击热箱的底部一样。在这两种情况下,它们都转化为热能。随后的较长的热波不能像较短的光波那样轻易地从大气或玻璃中逸出,因此会在下方积聚,从而导致盒子内部或地球表面变热。
索绪尔的日光温度计用作解释大气在地球表面变暖和降温中的重要性的模型,导致科学家提出了一个更复杂的问题:哪种成分的大气气体吸收了从我们行星表面辐射到天空中的大部分热量。1856年冬天,《美国科学杂志》发表了一篇题为“影响太阳光线热的情况”的文章。作者Eunice Foote夫人在实验中再次使用了暴露在阳光下的密封玻璃容器来寻找答案。
迈尔斯:那个遥远的时代的女人?在一个以男性科学家为主导的宇宙中,她一定遇到了许多困难。
佩林:她确实做到了。尤妮丝·富特(Eunice Foote)要求一位男性在1856年美国科学促进协会年度会议《科学美国人》上介绍她的工作,那一年的9月刊上有一篇名为“科学女性”的特别文章,其中介绍了她的工作。它始于对许多男性的普遍观念提出批评,这些男性“不仅娱乐,而且表达了卑鄙的观念,即女性没有科学研究所必需的精神力量。”该文章继续说,由于妇女职责的性质,其中没有几个人有闲暇时间或机会尝试科学,但是有机会的妇女则表现出了很大的调查和观察能力。正确地像男人一样。
图片来自John Perlin
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