此式即为物体绕定轴转动的微分方程。由该方程看出：当作用在物体上的力矩一定时，I越大（转动惯量越大），物体的角加速度ε越小，亦即物体转速变化的程度越小，维持原来转动状态的能力越强。当外力力矩的代数和N与角加速度ε均等于零时，物体的转速为一常量，即保持稳定的转动状态，此即称I为转动惯量的原因。

　　根据角动量守恒原理，在惯性参照系中，物体绕固定轴转动时的外力矩等于零，此时转动惯量I与角速度w的乘积保持常数，写为：

　　wI=const (3.27)

　　式中wI的乘积称为固体对于定轴的角动量。当地球的转动惯量加大时，相应的地球自转角速度就变小，反之其角速度就变大。从反馈的耦合关系分析，地球内部作用力来自于地球内部物质的分异，即由于密度倒转现象的调整，引起地球自转时转动惯量的变化。于是，在全球性大规模地壳构造运动发生之前，地球自转的角速度逐渐加大；其结果，又会使地球本身的物质调整和分异发生变化，引起转动惯量变大，而与此相应的自转角速度w开始逐渐变小。在角动量守恒原理的制约下，I的加大意味着w的减小；反之亦然。它们呈现出明显的彼此消长的反馈关系，维持着地球自转速度在某个稳定的范围内，处于一种互为控制的作用状态之中。

　　在负反馈中，还有更为复杂一些的情形，以图3-14为例

　　对于这种较为复杂的负反馈，或者一时尚不大清楚其机制的反馈关系，我们还可以举出一些恰当的例子。当前，不仅地理学家、生态学家、气象学家、环境科学家等，在忧虑大气中CO2的迅速增加及其所造成的后果，就连党派团体、政府首脑等政界人物，也都在关注此变化。但是有一点似乎还在困惑着人们，即它们之间的复杂反馈关系到底如何，目前尚不完全明白，而且对于一种负反馈关系的趋势的估计也不大准确。在这种状况下，首要的任务还在于努力探明系统之间关系的实质，并对这种负反馈关系给予恰当的评价，而后分析它所造成的后果。

　　为说明此问题，首先简述全球CO2的循环状况。罗森贝格（Rosenberg）曾引述在美国夏威夷观测的权威性资料证实：大气中CO2的含量，随时间有较稳定的增加。此种增加在近些年来尤为显著。劳蒂（Rotty）在南极大陆上系统地总结了观测资料，绘出连续变化的过程曲线，也反映了空气中CO2增长的状况。

　　此外，对于树木年轮的碳同位素测定，亦能比较确切地反映大气中CO2浓度的增长情况。在全世界工业化之前与工业化之后的对比测定中，发现同位素C13的浓度有显著不同。从不同研究渠道得到的资料均证实，大气中C13/C12的比率有下降趋势，它确切地反映了化石燃料的大量投入所致的CO2增加的事实。

　　但是否如一些科学家所说的那样，CO2的增加将会大幅度增加地表温度，以致对冰雪融化、海平面上升有巨大的影响呢？让我们从系统分析的整体观点和反馈机制的揭示来回答这个问题。一般说来，空气中CO2含量增加，温室效应增强，地球表面温度会增高；但其增高之后，加大了水分的蒸发，空气中的散射粒子增多，加上云量也相应增多，遮挡了太阳辐射能的入射，地表收入的能量下降，导致地表温度下降，因而可对因CO2增加所致的温度上升有所缓和；其次，空气中CO2浓度增加，加强了绿色植物的光合作用能力，每天同化到植物中的CO2数量相应增大，也会减少原先空气中的CO2浓度；第三，空气中CO2浓度的增加，必然要相应地增大与海洋的接触强度，海水对于CO2的吸收要增强，贮存在海洋中的碳亦会有所变化。对以上三点目前我们了解的都不大清楚，它们对于系统的复杂反馈机制，还有许多处于未知数的地步。在此情形下，要对空气中CO2含量的增加所产生的效应作出准确的预断，似乎是不大可能的。总之，我们既要面对大气中CO2浓度增加的现实，亦不可低估地理系统在干扰条件下的自我调节能力，不可低估反馈关系所起的作用，这就是研究与分析地理系统时应取的态度。
　　本文标题：地理系统的反馈(4)
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