“度”量氣候變遷

“一旦超過就會發生不可逆轉變化的臨界點是存在的,只是我們不知道在哪里”

2009年12月,全球領導人齊聚哥本哈根,為氣候變遷之爭更添了幾分火爆。這是因為,雖然人類想要避免的災難相當明確──首當其衝的就是火災、洪水和乾旱,但阻止氣候變暖採用哪種策略更正確,就沒這麼明確了。儘管努力了幾十年,但無論是溫度還是大氣中溫室氣體的濃度,科學家都沒能掌握一個“度”──一個超過它就會帶來災難的臨界值。

美國斯坦福大學的氣候學家斯蒂芬·施奈德(Stephen Schneider)說,如果要明確定義氣候相對於氣候變遷推動力(如不斷升高的大氣CO2水準)的靈敏度,“我們知道的並不比1975年時多多少”。上世紀70年代,施奈德率先提出了“氣候靈敏度”(climate sensitivity) 這一術語。然而直到現在,“我們知道的也只是:如果增加單位面積上接收的熱功率,這個系統就會變熱”。

溫室氣體可以像毯子一樣截留太陽的熱量,從而增加地面接收的熱功率。過去一個世紀以來,它們已經使地球升溫了0.75℃左右。科學家能夠測出溫室氣體使地面增加了多少熱量(大約每平方米3瓦特),但我們無法精確定義它對氣候變遷的影響,因為還有許多其他因素也在發揮作用──比如雲對於氣候變暖的回饋、氣溶膠(aerosol)的冷卻作用、海洋對熱量和氣體的吸收、人類對地貌的改造,甚至陽光強度的自然變化等。美國航空航天局戈達德空間研究所的氣候建模專家加文·施密特(Gavin Schmidt)說:“我們或許還得再等上二三十年,21世紀的資料才能積累到足以確定氣候靈敏度的程度。”

儘管存在這麼多變數,科學家還是在一百多年前就注意到,如果大氣中CO2濃度在工業革命前280 ppm(百萬分之一)的基礎上翻一番,全球平均氣溫很可能會上升3℃左右。

但是,對於人類文明的存亡來說,升溫到什麼程度、增加多少CO2才是安全的,目前仍停留在主觀判斷上。歐洲各國政要已達成一致,在2100年之前,要將全球平均氣溫相對於工業革命之前的上升幅度控制在2℃以內,對應的溫室氣體濃度約為450 ppm。美國哥倫比亞大學的地球化學家華萊士·布勒克(Wallace Broecker)說:“現在的濃度已經是387 ppm,而且正以每年2 ppm的速度增加。這意味著,濃度達到450ppm只需要30年。到2100年只要能控制在550 ppm,那就已經算走運了。”

戈達德空間研究所的詹姆斯·漢森(James Hansen)主張,大氣中溫室氣體濃度必須降回到350ppm以下,而且必須儘快。用他的話來說,升溫“2℃絕對是一場災難”。他還指出,氣候變遷的影響近年來明顯呈現出愈演愈烈的趨勢,“如果還想阻止北極海冰融化這樣的危機,恢復地球能量平衡就是必須要做到的事情”。

其他一些科學家,比如英國牛津大學的物理學家邁爾斯·艾倫(Myles Allen),則從相反的角度分析了這個問題:想要確保安全,大氣中還能再增加多少CO2?根據艾倫及其課題組的研究,要保證增溫幅度小於2℃,人類在2050年前只能向大氣排放1萬億噸CO2──而人類現在已經排放了超過一半。換句話說,煤、石油和天然氣的已知剩餘儲量中,人類只能再燃燒1/4。艾倫說:“為了解決這一問題,我們必須完全停止CO2的淨排放。從現在起,排放量必須每年下降2%~2.5%。”

美國明尼蘇達大學氣候學家喬恩·福利(Jon Foley)參與了一個課題組,給包括氣候在內的10大地球系統定義了安全界限,他主張我們應該慎之又慎。他比喻說:“品質守恆定律告訴我們,如果想讓浴缸裏的水面就維持這麼高,要麼關小水龍頭,要麼就必須擴大排水口。(到2050年CO2)排放量降低80%,是我們能夠維持這種穩定狀態的唯一途徑。” 美國國家科學院已經召集了一個專家組,對適合於美國的“穩定目標”進行評估裁定,預計今年年內會發佈一份報告。當然,由於地域不同,是否構成威脅的標準也會有所區別,比如美國佛羅里達州和明尼蘇達州的情況就不同,美國和馬爾代夫差別就更大了。

且不說將大氣中溫室氣體的濃度降回到350ppm以下,就算只是維持在550ppm以下,就不僅要求人類社會在從工業生產到飲食習慣的方方面面都做出巨大改變,還很可能需要發明新的技術,比方說直接從空氣中捕集CO2。美國哥倫比亞大學的物理學家克勞斯·拉克納(Klaus Lackner)相信:“空氣捕集可以縮小差距。”他正在尋求資助來建造這樣一個裝置。

縮小差距至關重要,因為過去一個多世紀觀測得到的最佳資料顯示,氣候對於人類活動非常敏感。“一旦超過就會發生不可逆轉變化的臨界點是存在的,只是我們不知道在哪里,”施奈德指出,“我們只知道,氣候越溫暖,距離危險也就越近。”


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