气候变暖与我们的生活

2018-09-07曾欣然

大自然探索 2018年9期

曾欣然

2018年可能成为有记录以来最热年份之一，极端高温肆虐全球，多国气温都己打破纪录。6月至7月，包含北极圈在内的全球多地气温普遍上升，出现极端高温天气。7月下旬，北极圈内气温己达32℃。挪威部分地区气温达到创纪录的33.5℃。由于气候异常干燥温暖，森林火险持续上升。瑞典7月中旬大约发生了50起森林火灾，其中10余起发生在北极圈内。

极端天气为何肆虐全球？世界气象组织认为，极端天气频发与温室气体排放导致的气候变化有关。

全球气候正在变暖，人类应该如何应对？我们正在做什么？我们还必须做什么？在一个更温暖的地球上我们的未来会怎样？

新的常态：气候持续变暖

自工业革命以来，全球气温已经上升了1℃。气候的这一变化，即使从宏观来看，也己对地球产生了巨大的影响。例如，由于北极格陵兰岛上的冰川融化正在改变地球上水的分布，并因此移动了地球的轴线。这导致自2005年以来，北极点的位置已经向东移动了1米多。这样一来，地球自转的速度会加快，如此下去，到2200年，一天的时间可能会缩短0.12毫秒。

或许，你会觉得地球的倾斜与你不太相干，不太可能影响到你的生活，甚至也影响不到你孩子们未来的生活。但实际上，有一些对你生活有影响的改变就发生在你的周围。比如：在英国，春季的开始时间比半个世纪前平均早了两个星期，而秋季则晚了一个星期；在海洋中，很多动物已经将它们的游动范围向极地方向移动了数百千米：在陆地上，野生动物迁徙也有类似的变化，只是由于陆地上城市建筑和道路的阻碍等因素使得迁徙的难度更大，或许我们看起来不是那么直观。

还有一个微妙的变化：与过去相比，夜晚气候变暖的速度比白天要快。夜晚本是一个让热量重新返回宇宙空间的机会，但由于大气中聚集了越来越多额外的温室气体，使地球被一层厚厚的“毯子”所包裹，其热量在夜间也难以返回宇宙空间。这在高温热浪袭击期间更为明显。因此，我们不仅难以应付白天的炎热，就是在晚上，我们的身体也难以凉快下来。

在气候不断变暖的地球上，高温热浪天气也来得越来越频繁和极端了。2003年的欧洲高温热浪事件曾导致了7万人死亡，其中大多是老人和小孩，因为他们调节自己身体温度的能力更差。有研究表明，全球变暖使得这类极端天气事件发生的风险至少增加了一倍。

高温热浪仅仅是由全球变暖导致的极端天气事件中的一个例子，此外还有洪水、风暴和干旱等极端天气事件。尽管一直以来地球上总会发生这些事件，但现在这些事件发生的频率都在增加。这是因为：更热的大气里可以容纳更多的水分，雨水变得更多，也就导致了更多的洪涝灾害；更熱的大气聚集了更多的能量，暴风雨也更加剧烈；更热的天气使得水分蒸发得更快了，干旱也会更严重。

从某种程度上讲，所有的天气事件都或多或少地受到了全球变暖的影响。卫星资料显示，不断上升的二氧化碳水平使得地球变得更绿，特别是在干旱地区。但由此带来的结果是复杂的，并不总是好事。例如，在澳大利亚，有些植物消耗了更多的水分，从而使得河流流量减少了三分之一左右。这种改变可能会造成不可预见的长期后果。

由于人类活动导致的气候变化都叠加在同期观测到的气候自然变化之上，这使得我们很难判断出气候变化的真正原因。也就是说，难以区分这些变化中哪些是自然的，哪些是人为造成的。但是，长期的研究结果是不容置疑的：随着气温的不断上升，持续变化着的状态是一个“新常态”。

我们能将气候变暖控制在2℃以内吗？

按照《巴黎协定》的要求，我们的目标是要把全球平均气温升高控制在2℃之内，并必须使排放在2020年之前尽快达到峰值，以便在接下来的50年中，使排放逐年减少，最终在2070年之前实现零排放。

一些乐观的观点认为：现在的世界正在远离高污染的化石燃料，现在的能量和工业排放可能已经是最高的峰值了。但这一观点尚待时间的检验。因为，现在人类每年仍然在排放着接近420亿吨的二氧化碳。就目前而言，改变的速度还不够快，或者说新能源的规模还没有大到能够满足世界日益增长的能源需求。

在这些新能源替代方案中，投资可再生能源进行发电，以结束使用煤炭发电也许是相对较容易实现的一部分。发电所产生的排放只占了全球温室气体排放的四分之一，而剩下的四分之三则来自农业、林业、工业和交通运输业。

石油是交通运输的主要燃料，尤其难以被替代。汽车还可以用电力驱动，但飞机不行。如果要为飞机提供新的动力，将需要大规模开发可再生的、可持续的航空燃料。而目前全球由发酵作物生产的生物燃料，其产量与每年消耗的航空燃料相比（仅美国就消耗航空燃料9000万升），实在还是微不足道的。

当然，我们也可以选择减少飞行，或减少如吃牛肉等其他碳足迹较高的行为（碳足迹：英文“carbonfootprint”，它标示一个人或者团体的“碳耗用量”）。但问题的关键是：我们是否能做得到？什么时候能做到？

要将升温控制在2℃以内，并在2070年达到零排放的目标，这意味着我们不仅要彻底“断奶”——摆脱对化石燃料的依赖，而且我们可能还必须以工业规模来吸收大气中的二氧化碳。假如工业和农业生产在短期内继续产生温室气体的排放，那么，在本世纪我们将必须从大气中吸收大约6000亿吨的碳。

目前，实现这一目标的主要技术支持是“生物能源结合碳捕获和储存技术（BFZCS）”。

生物燃料固然可以为飞机提供动力，但问题的关键在于，要想生物燃料产生有效的影响，也就是说真正能起作用，就必须大规模的应用“生物能源结合碳捕集与封存技术（BEOCS）”，并在全球范围内建立数千个这样的工业设施。然而，不仅是这个技术本身尚未进行过大规模的实验，而且，我们也没有足够富余的土地在种植这些燃料作物的同时继续养活我们自己。将全球变暖温度增幅控制在2℃以内还意味着，仅仅是为了减少二氧化碳所种植的作物就要占约5亿公顷——相当于地球上可耕种地面积的1/3或美国国土面积的1/2，并且这还会与维持正常生态系统以及粮食作物的种植产生冲突。总之，这种负排放技术带来的后果甚至可能会比升温超过2℃更加糟糕。

根据各国现在的政策，全球变暖温度增幅将达到3.6℃。即使按照尚未成为现实的各国领导人在巴黎气候大会上做出的承诺来计算，全球变暖温度增幅也只能控制在3℃。因此，要想将全球变暖控制在2℃以内，需要各国重新修改承诺，即各国都必须将应对气候变化作为首要任务，并加快向可再生能源的转移。

临界点：狼来了吗？

在南极洲，巨大的特怀特冰川正在迅速消退。在北极格陵兰岛的雅各布港冰川和察哈里埃·伊斯特罗姆冰川也是如此。有气象研究人员担心，它们可能已经超过了各自融化的“临界点”。如果这三个冰川完全融化，将会使世界海平面上升2米以上。科学家称，随着温室气体排放增加，全球气候所受的影响正在接近不可逆转的临界点，包括两极冰川融化和热带雨林消失等。

联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）警告道：地球快速的变暖可能会使关键的地球系统超过它的临界点，这是气候变化可能导致的最糟糕的情况之一。英国科学家指出，在2007年，当北极夏季海冰加速融化的时候，一个阈值可能已经被超过了。人们担心的是，由于海冰的减少，反射阳光的能力减弱，海洋将吸收更多的热量从而阻碍冬季的再结冰，使得整个系统陷入永久的衰退状态。

这还并不是我们面临的唯一的风险系统。从历史上看，随着气温上升，两极的海冰会不断变化，从而会导致海洋环流的翻转。一场新的环流的翻转可能会使我们失去墨西哥湾流并且使亚洲和西非地区的季风系统面临崩溃，影响数十亿人的生计。到目前为止，海冰的年变化还没有影响到全部的全球海洋环流，但是，大西洋经向翻转环流已经明显地放缓了。有科学家认为，这可能就意味着它正在慢慢接近临界点。尽管有大量历史证据都证明临界点的存在，但我们并不知道它的警示标志是什么。

另外，在西伯利亚和北美的永久冻土层中蕴藏有大量的甲烷，而这两处的永久冻土层都有可能在本世纪迅速融化掉，从而使得其中蕴含的甲烷进入大气。甲烷是一种强有力的温室气体，虽然它在大气中停留的时间不如二氧化碳那样长，但是如果大量的甲烷一次性地释放出来，就可能会导致大气变暖的失控现象。目前，甲烷正在从永冻层中逸出，虽然逸出量非常小。现在我们还不清楚，这种现象究竟是由气候变化造成的新现象，还是一直就有的正常现象。

我们当然不能因为目前还没有出现明显的失控变化就掉以轻心。科学家通过对生物和化学系统所做的模拟实验的结果表明：当接近这个临界点时，这些变化就会变得迟缓。并且，临界点有时在没有直接影响的情况下就已经越过了。不幸的是，科学家们认为，对于预测临界点，现在仍然存在很高的不确定性，尽管各个最先进的模式都支持临界点的存在，但要预测什么时候发生，在哪里发生还非常困难。

碳排放峰值已曙光初现

尽管人类对能源的需求增加了大气中温室气体的排放量，但是，自2012年以来，与能源有关的二氧化碳排放量已经呈现放缓趋势，2016年，包括工业在内的整體排放量连续第三年增长不到1%。

在历史上，曾经三次出现二氧化碳的排放量停滞不前或较上一年同期下降的情况，但它们都是与全球经济疲软有关。而最近的这一次，全球的经济是上涨的。在最新统计中，我们可以看到，有21个国家的二氧化碳排放量和经济增长“脱钩”了，其中包括英国、法国、德国和美国。

接下来会发生什么呢？首先，煤的使用正在减少。最大的降幅来自美国，在那里，这种污染最大的化石燃料正逐步被天然气和可再生能源所取代。在对能源有着大量需求的发展中的经济体中国和印度，其对空气污染的重视程度也越来越高，这对减少二氧化碳的排放均发挥了积极作用。

与此同时，可再生能源正逐步成为能源市场上的赢家。全世界有超过30个国家的经验表明，就算在没有政府补贴的情况下，用更加便宜且高效的涡轮机与太阳能光伏板来发电，其成本与燃煤发电相比也差不多，甚至更少。世界经济论坛则预测，在未来几年之内，这些可再生能源就将普及至全球三分之二的国家。根据联合国环境规划署统计，除大型水电站外，2016年，全球可再生能源发电量占全球发电量的比例己升至11.3%，同时，全球新增总装机容量中有55%也来自可再生能源。因此，单从经济角度来说，可再生能源本身就己先胜一筹。另外，有数据显示，美国太阳能及风能产业的就业岗位增长速度是整个经济所创岗位增长速度的12倍。在中国，新能源如太阳能、风能和水能等可再生能源的开发利用方兴未艾。其实，要想避免全球变暖的最糟糕局面，对可再生能源的关注最起码早十年前就该开始了。不过还好，从现在的发展趋势来看，至少说明我们的确是可以改掉自己的坏习惯的。

如何应对一个更温暖的世界？

要达到《巴黎协定》规定的对全球气候变暖的限制，无疑是一项棘手的任务。因为现在看起来，到本世纪末全球可能将变暖3℃到4℃。这对我们整个世界来说，将意味着翻天覆地的变化。因此，我们必须现在开始行动，并作出大的动作。然而，这当然不仅仅意味着只要建立一些防洪设施以抵抗海平面上升那样的事那么简单。

我们现在所面临的挑战是：一些肥沃的土地已经被上涨的海平面所淹没、极端天气事件更加频繁，而在大量的土地可能需要用来种植生物燃料的同时，我们还必须养活不断增长的人口。

也许当务之急是培育出更好的作物，使之能够占用更少的土地和资源来养活更多的人口。生物学家们已经培育出了能够吸收更多的太阳能、自己制造氮肥，并且可以抵御干旱、洪水、盐碱、害虫和疾病的作物。但现在在这些方面仍然需要更多的努力以及资金方面的支持。

这与我们在保护自己的家庭、企业，以及保护公路和铁路少受极端天气的影响时的情况是类似的。在许多情况下，我们其实知道还需要做些什么，比如在高地上种植更多的树木或者修建更多更大的泄洪设施以抵御增多的雨量，但问题是谁来为所有的这些工程“买单”。

海平面上升是气候变化中最确定、也是代价最昂贵的问题。海平面可能在2100年前升高3米，最终可能会升高20米甚至更高。在2016年，美国仅从路易斯安那州的简查尔斯岛（因海平面上升而正在缩小）转移了60人，就拨款了4800万美元。如果海平面上升1.8米，美国将有1300万人流离失所，而全世界将有数亿人失去家园。如果要转移这么多的人，将需要多大一笔资金？如果要减少这些风险，还有很多事情要做，比如禁止在一些低海拔地区划拨建设用地，因为这些地区可能在不到一个世纪的时间里就会被海水淹没。另外，一些沿海房产可能会因为海平面上升而变得一文不值，而导致沿海房产泡沫的破裂。

不过，与碳泡沫相比（碳泡沫，是指对石油、煤炭和天然气的高估造成的泡沫），这些都还是微不足道的。因为，可能有大量的财富目前还取决于化石燃料公司的价值，它也有可能是你财富的一部分——大多数养老基金都投资了化石燃料类股票。许多投资者相信这些公司是有价值的，因为它们可以出售自己拥有的存储量中的煤炭、石油和天然气以获取利润。但是，如果我们不再想使用这些化石燃料，这些存储就会被留在地下，自然也就无法换成金钱。

我们要进行地球工程吗？

哈佛大学的科学家正计划在2018年进行第一次现实世界的地球工程实验。仅在数十年以前，试图通过人为地冷却大气来扭转全球变暖的设想，还被认为是异想天开，甚至是危险的。当然，或许即便是现在，仍然被认为不大可行。但现在看来，即使各国政府遵守他们所有的承诺，全球变暖仍在向升高3.6℃的方向发展，因此，科学家们认为，我们还是有必要至少了解一下这套方案是什么样的。

哈佛大学的科学家打算将一个气球飞到20千米的高空，释放大量的微小粒子，以此来研究这些微小粒子是如何使阳光发生偏折，如何与臭氧相互作用的。这些粒子是冰、碳酸钙以及由火山自然地喷发出的硫化合物，它们对环境都是无害的，并且每次只释放100克。尽管如此，人们仍然有理由感到紧张不安。科学家们的另外一个担忧是，即便是小规模的地球工程试验也可能会传递这样一个信息：我们可以对地球进行快速修复。这样一来，石化产业的老板可能会说“看吧，这儿没有问题”。

随着时间的推移，我们要实施地球工程计划的概率越来越大。我们最终可能会不得不求助于地球工程，因为要使许多目前仍的对全球变暖持怀疑态度的人们认真对待全球变暖问题，还需要很长时间。另一方面，科学家们也担心，地球工程可能会带来的危险。向大气中增添粒子以制造遮阳物，可能会破坏臭氧层，并且模式的结果表明，此举有可能会破坏正常的天气系统，导致一些地区的严重干旱。

另一个选择是给海洋施肥。这个想法是，给海洋施肥将引起藻类蓬勃生长，而且将会在光合作用的过程中从空气中吸收二氧化碳，然后在藻类死亡时将它们的残骸沉到海底并掩埋，这样就能固定住这些二氧化碳。但是，大规模藻类的蓬勃生长又可能会抑制其他海洋生物的生长。因此，人们对于此举究竟能给大气带来多大的影响仍然存在疑问。

目前，我们还没有找到一种廉价的、可达工业规模的将二氧化碳以化学方法从大气中去除并储存在地下的方式。但是，如果没有这样的解决方法，那么将全球变暖限制在2℃以内也是不可能达到的。人们正试图寻找一种方法来“去除二氧化碳”，其实，从一开始就不把它们释放到大气中去才是更经济和明智之举。

我们自己能做出改变吗？

不少人可能觉得全球气候变暖这事跟自己没关系，不是一个人能做的事情。然而，雪崩发生的时候，没有一片雪花能幸免。现在，每个人的行为都非常重要，那么，我们可以做些什么呢？尽管不同的地方和个体可能存在差异，但还是出现了一些广泛的共识：就全球而言，温室气体足迹的三个主要贡献者是汽车、燃煤和牛。而这三个贡献者恰恰都是我们每个人的个人行为选择就能对其产生巨大影响的。

对于大多数家庭而言，交通运输的碳排放量占比较大，因此，买一辆新能源汽车或更省油的车，或者多采用公共交通可以大大减少个人的碳排放量。另一个巨大的碳来源，是航空旅行，那么，通过视频会议取代商务旅行，以此来减少航空旅行也会明显低减少碳排放。

还有一个减少你的碳排放的最有效的地方之一是在厨房。农业大约占溫室气体排放总量的四分之一，其中的绝大部分又来自于肉类和乳制品。你仅仅通过少吃肉，就可以大大减少你的碳足迹。农业温室气体排放的罪魁祸首是牛，因为牛食草后放屁会排放出大量甲烷，这是一种很强的温室气体。鸡肉和猪肉避免了这个问题，这可能会让它们成为稍微好一点的肉类选择。

由于大多数家庭都浪费了他们购买的食物的三分之一，并且，大多数富人摄入的能量比他们所需要的更多。因此你也可以通过减少购买食物以及在食物坏掉之前将其烹饪来减少你的食物的碳排放。

低碳生活对于我们普通人来说，是一种态度，而不是能力，我们应该积极倡导并去努力实践低碳生活准则，注意节电、节油、节气，不浪费，从点滴做起。比如随手关灯，双面打印节约用纸，尽量不用塑料袋，不过度使用空调、暖气，尽量少使用一次性日用品，买电器看节能指标等等。总之，气候变暖的背景下，我们每个人都是可以通过低碳生活，为拯救地球家园尽一份责任的。