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气候变化谜团(图)

来源:更新时间:2013-04-17

[ 温室气体排放量增加与气温不增长之间的不匹配,已经成为眼下气候科学中最大的谜题之一。不过科学界认为,这不是说全球变暖只是臆想,气温线再怎么平,21世纪里第一个十年的气温也比20世纪第一个十年要高出1摄氏度。只不过这个谜题确实需要解释 ]

每年的2月2日是欧美有着百年传统的土拨鼠日。土拨鼠菲尔会用出洞时是否看自己影子的方式,预言春天的来临。今年,菲尔先生预测春天会早早来临,而现实却大相径庭。

从3月中旬开始,北半球的一些国家在本应春回大地、万物复苏的日子,纷纷遭受了几十年一遇的寒潮。

3月13日,德国经历了50年来第一次春季强降雪。

3月22日开始,暴雪袭击乌克兰的13个州,交通瘫痪、食物售罄,当地居民称“这种天气10年、20年才遇一次”。

3月25日,美国中西部春雪掉头突袭东海岸城市,华盛顿、纽约及周边地区,学校停课、政府停工、航班取消,而且降雪还继续向内陆延伸。

这一切似乎和人们一直忧虑着的全球变暖趋势背道而驰。

同时,科学界也指出,气候变暖的程度可能比之前预想的反应要少一些,虽然这并不意味着全球变暖问题就此解决了。

过去十五年,温室气体排放量持续直线上升,不过地表温度稳定不变。在2000年至2010年之间,有大约1000亿吨碳被排放到大气层里。这大概是自1750年以来人类排放全部二氧化碳含量的四分之一。

所以,新一波的全球变暖迟迟不来就是个意外了。雷丁大学的Ed Hawkins指出,自2005年来,地表温度已经低至根据20种气温模型得出的预计范围中的谷底。如果这种趋势保持平稳,在接下来的几年里就会跌出预计范围。

温室气体排放量增加与气温不增长之间的不匹配,已经成为眼下气候科学中最大的谜题之一。不过科学界认为,这不是说全球变暖只是臆想,气温线再怎么平,21世纪里第一个十年的气温也比20世纪第一个十年要高出1摄氏度(下称“度”)。只不过这个谜题确实需要解释。

极端气候不违背主流趋势

清华大学气候变化与低碳发展政策研究中心主任齐晔告诉《第一财经日报》记者,上述个别的极端气候事件本身就是气候变化的一种反应,气候变化长期以来的结论是承认极端气候事件爆发的频率和强度会增加,这并不与气候变暖的主流趋势相违背。

同时,所谓变暖在时间上和空间上也存在差异性。“空间上说,大部分地区是变暖的,比如北半球高纬度地区,即便如此,在北半球高纬度的一些区域长期的趋势也是变冷的,比方说在太平洋北部,靠近英国,本身也在变冷。”齐晔说。

从时间上讲,不仅是最近十年,在不同时期,气候是有波动的。“气候是有不同周期的,比方说,每隔三四年,还有一个厄尔尼诺现象。”齐晔说。

不同的声音并不因国家而异,在大多数国家里几乎是主流观点和非主流观点并存。

针对气候变化,全球气候变暖目前仍然是科学界的一个共识。但“不能说主流是对的,非主流是不对的,不能拿共识去压不同的声音”。齐晔说。

因此,在这一共识之下,减缓和适应仍然是应对气候变化的主要政策。

在过去的20年里,全球各国都主要致力于“减缓”,努力呼吁或者通过实际来降低二氧化碳的排放。齐晔认为,减缓是根本性的,其效应不是一日可见,适应同样不能偏废,否则近期和中期会很被动。

目前,全世界也都有一些措施。例如,在海拔较低、靠近海岸线的城市,考虑因气候变暖造成海平面上升,会带来海水侵蚀倒灌,这些地区的城市建设、交通、农田等都需要把这一因素考虑进去。“农田的适应最明显,过去水稻种植有一个最靠北的北纬纬度,过去几十年一直向北推进,实际上是农作物的种植区随着气候变化不断有所适应。”齐晔说。

不敏感的星球

科学家描述气温与二氧化碳水平相关性时所用的术语是“气温敏感度”。该术语通常定义为二氧化碳浓度翻番后地球变热了多少,最普遍的测量方式被称为均衡敏感度。

总的来讲,二氧化碳水平每翻一番,气温大概会增长一度。比如说前工业时代里二氧化碳浓度从280ppm增长到560ppm,大概会把地球变暖一度。

一度是个很容易被忽略掉的温度增长。但有两点会使事情变得不那么简单。

第一是二氧化碳水平的增长将直接影响到例如水蒸气(也是温室气体)的含量以及云层,从而放大或者减小温度的升高。第二,煤烟和其他悬浮颗粒会随二氧化碳水平的增长而更多排放到大气中,这也会导致二氧化碳效应的增强或者减少。

所有严谨的气候科学家都会同意以上两点,只不过对效应变化范围存在分歧而已。

聚集了主流气候科学家的政府间气候变化专门委员会(IppC)估测,答案是大约三度。在2007年的最近一次估测中,该委员会说:“均衡敏感度……大约可能在2度到4.5度之间,最为可能的是3度左右,基本不可能低于1.5度,而高于4.5度是完全不可能的。”

该委员会下一项评测将在今年9月实行。最近有一份初稿流传出来,其显示的可能结果与之前一致,只是将敏感度上限从6度增加到7度。

要是果真上升3度的话,威胁就很要命了。据该委员会更为早期的评测所称,这可能会给更多的地区带来旱灾;多至30%的物种可能面临更大的灭绝危险;多数珊瑚将面临生物多样性损失;会增加热带旋风发生几率以及带来海平面上升。

范围之争

不过,近期的其他研究指出了不同的可能性。挪威政府资助的挪威研究委员会一份未发表的报告使用了IpCC不同的方法。其结论是二氧化碳排放量翻番后,有90%的可能只会增加1.2~2.9度,最有可能的是1.9度。这个结论范围远远低于IpCC关于敏感度的可能上限。

这项研究还没有经过行内评议,有可能不可靠。但这种预测并非首见。横滨全球变化研究机构的Julia Hargreaves 2012年发表的成果显示,实际变化有90%的可能落在0.5~4度之间,平均是在2.3度。还有独立气候学家Nic Lewis提出了已经被认可的更低范围:1~3度,平均是1.6度。他在计算中把IpCC引用的成果加以重新分析,并考虑了更多近期的气温数据。结果是,气候敏感度超过4.5度的可能已经变得无限小了。

如果上述预测是正确的,这就要求重新审视气候变化科学,还有可能波及到公共政策。如果排放量翻番导致全球温度可能上升3度甚至更多的话,正确的应对方法就是把多数国家停在嘴上的行动落实,也就是控制变暖以及导致变暖的温室气体。用行话讲就是“减缓”。如果存在温度上升6度这种灾难性的极端可能的话,那就有理由采取强力措施了。这和买灾难险差不多,你掏钱买保险时可能觉得没必要,但是真到需要的时候可就不一样了。

但是,如果气温只可能上升两度的话,或许世界应该寻找调整而非阻止温室气体无限量排放的方法。正确的边际控制政策更可能是调整,而不是减缓。但前提是,这些新的预测真的比之前的预测更可靠,因为不同模型会导向不同结果。

温度上升低于预期

还有些证据表明温度的自然变化或许可能要比IpCC预想的高一些。《美国科学院院报》一篇文章把1750年后的气温变化与自然变化(如大西洋的海水温度)联系起来,认为“20世纪里人为性的全球气温变化趋势可能因为一到两个事实的原因被高估了”,因此,气温在上世纪90年代的上升以及2000年后的平稳是由自然可变性导致的。

基于这些新的证据,降低一点对气候敏感度的预计会显得有些道理:比如从3度降低到2.5度,以及将上限下调到4.5度。

均衡气候敏感度是气候科学的测量基准。但这个测量方法试图描述所有反馈机制运作后,气候会发生什么变化,这个过程有时需要花费几百年,对大多数政策制定者来说未免太长了。所以,气候敏感度的改变是一个问题,后续的政策应对变化也会是另外一个问题。

这样,一个更有用的测量方式是瞬时气候反应(TCR),测量在过去70年里二氧化碳翻番后的温度提升幅度。这种方法可被直接观察到,其中的争议就少得多。目前,多数TCR方法得出的结果是1.5度,范围都在1~2度之间。

这样的范围听起来更让人放心,但TCR只是捕获到过去七十年排放量导致的变暖部分,但这些二氧化碳能在大气层内停留更长时间。

根据经验,每排放1万亿吨二氧化碳后全球温度会上升1.5度,世界自1750年后已经排放了0.5亿吨二氧化碳,气温已经上升了0.8度。按照目前的二氧化碳排放速度,2045年剩下的0.5亿吨二氧化碳就会排放满,到2080年前会达到2万亿吨。

即使气候敏感度比预料的更低,鉴于大气层内的二氧化碳不断积累,没人知道如果气温上升了4度后,气候到底会如何反应,什么也不好说。

不管如何,就像不断增多的研究结果所表明的那样,气温对浓度更高的二氧化碳的回应原理,或许并不像人们之前理解的那样。而这种可能性,将对气候科学以及环境、社会政策带来深远的影响。getty图

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