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迎接全球气候变异的挑战

2010-04-03韩晓平

电力需求侧管理 2010年2期
关键词:气候

韩晓平

(中国能源网,北京 100038)

2010年的春节本应到了“看柳”、“河开”的季节,但杭州、合肥、盐城、襄樊、南阳、九江等机场却再次因为大雪暴雪被迫关闭。杭州机场4 000多名旅客被迫滞留。苏皖浙局部地区2010年再次出现低温暴雪天气,很多地方雪深超过10 cm。

2009年12月19日至20日,美国东部普降暴雪,华盛顿地区的积雪深度达61 cm,创下1932年12月以来之最。2010年2月5日,美国东海岸再遭遇暴风雪袭击,降雪持续了一天,首都华盛顿一带雪情成灾,积雪厚度达76 cm,再创纪录成为百年来之最。

2009年12月中旬,暴风雪横扫欧洲,部分地区积雪深度超过50 cm,交通瘫痪。到2010年1月10日,北极冷气团仍笼罩欧洲,西欧一片冰天雪地,一些地方积雪深达2m,无数汽车被积雪困在公路上,无数旅客因为航班取消而滞留机场。就连德国首都柏林的老鼠们也严寒难耐,成群结队涌入国会大厦取暖。

2009年入冬以来,北半球出现的低温冰雪寒潮范围之广,时间之久,强度之烈都是数十年来罕见的。北京1月1日至8日平均气温为-8.9℃,比历史同期低5℃多,尤其是1月5日出现的-16.7℃的低温,是1971年以来的同期最低气温。西北、东北、华北、华中等地的低温天气都是60年一遇,华北等地共25个气象监测站日最低气温跌破历史极值。新疆阿勒泰吐尔洪乡最低气温降至-45.7℃,黑龙江漠河出现-52.3℃的低温,黄海、渤海遭遇30年来最严重海冰灾害,渤海45%海面被冰封,辽东湾和黄海北部浮冰最大外缘线超过185 km。

1“变暖”说遭遇寒流

“全球变暖”说遭遇了全球变冷的直面冲击。一些支持全球变暖说的科学家竭力希望证明这些极端气象并不能说明全球变暖的大趋势在改变,恰恰证明这是全球变暖对地球的影响。英国东英格利亚大学环境科学学院的科学家斯蒂芬·道林博士说:“有人因为目前这种寒冷天气而对全球变暖产生质疑。但是这种雨雪天气并不能成为否认气候变化的佐证。”他提醒说,不要把眼光仅仅放在一个气候事件上,无论是寒流还是热浪都是自然变化的产物,人们应该更关注事件背后的东西,天气事件已经深刻地表明了气候的确是在变化。

世界气象组织副秘书长颜宏坚持认为,全球变暖趋势的驱动力是温室气体的增加,短时间的天气变异基本上由自然因素造成,而全球气候变暖增加了极端天气事件发生的概率。中国气象局局长郑国光也认为,全球气候变暖会使极端天气事件,如高温、干旱、飓风发生的频率和强度都发生一些改变。近一段时期频繁发生的自然灾害说明,地球变暖对人类造成了很大的影响。

联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)报告认为,人类活动排放的温室气体是导致近50年来全球气候变暖的主要原因,21世纪末全球气温将上升2℃。这一观点被部分科学家和众多政治家广泛认可和利用。支持这一观点的中国国家气候委员会主任委员秦大河院士认为,全球气候变暖已是不争事实,绝非随意猜测!仅以中国的气候变化为例,就足以证明这一点。他指出,对于全球变暖,人们有一个认识误区,即全球变暖就应该表现为气温升高。实际上,全球变暖既可能导致气温升高,也可能造成气温下降,而且波动幅度较大。

但是,人们也在质疑,既然这些科学家们能够预测未来的大趋势,为什么却不能对当年的冰雪低温给予及时预报?如果“全球变暖既可能导致气温升高,也可能造成气温下降”,那么大家担心的是什么?而这种气候波动是否也在证明地球可能具有某种自愈功能。

2 地球或能“自愈”

人类排放的二氧化碳与地球上的水量相比,实在是微不足道。据估算,地球上水资源的总体积约为13.8亿km3,如果将这些水平均分布于地球表面,相当于地球整个表面覆盖了2 650m深的水。地球上的水按质量计算超过1.38×1018t,而地球上的空气质量有5.27×1015t,如果大气中二氧化碳的浓度达到400 ppm,也仅仅为2.11×1012t,减去工业革命之前累计的量,人类所增加的二氧化碳仅有6.32×1011t。

地球表面70%~75%被水覆盖着,土壤中也存在着大量的水,气温上升会增加水的蒸发。从物理学看,水被蒸发和冰被融化是一个吸热的过程;蒸汽凝结成水,水被冻成冰是一个放热的过程,而水圈循环可以将地球表面大量的热量带到高空中交换。而冬季大量的水变成雪覆盖的地球表面,可以大大增加地球对太阳光的反射能力,进一步降低地球表面的温度。同时,水也可以将部分二氧化碳溶解成为碳酸(CO2+H2O=H2CO3)和二氧化碳水合物,最终溶解到大海中和大地上。

华北电力大学周少祥教授一直致力于水蒸汽对气候变化的影响,他最近著文《气候变化实质上是水汽变化所致》,飓风、台风以及热带风暴是剧烈的天气变化,是气候变化的重要因素。根据联合国IPCC第3次报告,自1860年以来全球地表气温增加了0.6±0.2℃,日平均最低气温的增温速率是最高气温的2倍,全天温度范围减小0.8℃。据文献,夜间增温幅度约0.84℃,日间0.28℃。这是目前全球气候变暖理论所不能解释的,因为CO2等温室气体吸收的是地面长波辐射,其昼夜差应该很小。周少祥教授的结论是,“水是最重要的温室气体,水汽的变化对气候变化的影响不容忽视,人为活动导致全球气候变暖的结论下得有些草率”。

即便最终证明是人类活动大量排放二氧化碳造成地球升温,但这对于地球的影响究竟有多大也很难判定。地球气候是一个极其复杂的系统,人类现在连一个地区的天气预报都常常出错,更何况是这么复杂的一个全球气候系统。2010年1月14日,国家气候中心召开的“北半球极端冷事件及我国冬季气候预测技术研讨会”上,十几位气候专家得出了这样一个结论:北极涛动负异常是气温偏低的主要原因,“涛动”是一种天气现象,而非气候现象。中科院大气物理研究所季风系统研究中心主任陈文研究员认为,北极涛动是大气的一种自然波动,并不能证明全球气温是变暖了还是变冷了。大部分气候学家也认为,极端气候事件频发本身不能直接证明全球在变暖。

3 天文因素

俄罗斯科学院主天文台宇宙研究实验室主任哈比布尔洛·阿布杜萨马托夫教授最近宣称,目前太阳已进入“冷却周期”,而地球气候将因此受到严重影响并发生剧烈变化。他认为,太阳辐射强度正在缓慢地下降,预计将在2041年达到最低值。

阿布杜萨马托夫教授认为,即便是人类活动导致的“温室效应”,也将无法阻止全球性的气候变冷趋势,“二氧化碳的影响力无论如何也不会超过太阳亮度在2个世纪内的持续变化所造成的影响”。在气候变暖的过程中,二氧化碳只起到了很小的助推作用。即将到来的全球性气候变冷不但会使地球表面遭冰雪覆盖的区域大幅度增加,还会使大气层中的二氧化碳浓度降低,而这2种因素又会进一步加剧气候变冷的趋势。

如果我们认真地研究一下太阳,就会发现太阳对于地球的影响是多么巨大。太阳的直径139.2万km,是地球直径的109倍;太阳体积为1.412×1027m3,是地球的130万倍;太阳质量1.989×1027t,是地球的33.3万倍。太阳表面温度约6 000 K,核心温度1 560万K,日冕的温度是200万K,而地球表面温度不过213~333 K左右。太阳到地球最远距离1.521亿km,最近距离1.471亿km。太阳距离地球若再近一点,地球上的水就可能都化为蒸汽;若再远一点,地球上的水就可能都变为冰。太阳的一个黑子的面积就可能超过地球直径的多少倍,黑子活动也会引起地球气候变化。

100多年前,瑞士天文学家发现,黑子多的时候地球上气候干燥,农业丰收;黑子少的时候气候潮湿,暴雨成灾。我国著名科学家竺可桢研究发现,凡是中国古书对黑子记载得多的世纪,也是特别寒冷的冬天出现得多的世纪。太阳黑子变化是11.2年一个周期,从1755年起算的黑子周期为第1周,然后顺序排列。1999年开始为第23周期,2010年应该是进入了第24个周期。

认为地球进入“微冰河期”的看法不仅来自俄罗斯,英国《每日邮报》2010年1月10日报道,多位权威气候学家表示,连日来的异常气候很可能只是全球气候变冷的开端而已,在接下来的20年至30年间,地球将经历一个“微型冰河世纪”。美国国家冰雪数据中心的数据显示,2007年以来,北极圈夏季海洋冰层增加了128.72万km2,升幅为26%,这意味着海洋正变得越来越冷。这一数据对全球变暖理论发出了挑战,此前“变暖”学界提出的“2013年夏季北极将完全无冰”。

中国气象局国家气候中心赵宗慈研究员认为,IPCC的4次评估报告都过分强调了人的因素,而忽略了包括太阳活动、地球磁场变化、火山喷发等自然因素对气候的巨大影响。

4“气候变化”的利益

因人类活动造成气候变化,或许真实,或许各自怀有目的,但是由于更多地注入了情绪色彩和利益,正在陷入一个泥潭。

2009年11月在哥本哈根大会召开之前,黑客公开了世界一些著名的支持“变暖”说气候学家之间来往的邮件和文件。邮件和文件显示,一些科学家在操纵数据,伪造科学流程以支持他们有关气候变化的说法,酿成“气候门”丑闻。

IPCC在其2007年气候变化影响评估报告中表述的喜马拉雅山冰川可能在2035年消失,最近一些科学家对其引用的数据表示质疑,IPCC副主席让·帕斯卡尔·范伊佩尔塞勒不得不承认报告结论严重违背事实。2009年12月,4位著名的冰川学家拟在美国《科学》杂志上发布他们的公开信,阐述喜马拉雅山冰川在2035年消失是不可能的。美国亚利桑那大学的杰弗里·卡吉尔说,如果考虑到喜马拉雅山上200m至300m厚的冰川,而融化速度为每年1m或2m,200m厚的冰川根本不可能在25年内消融。IPCC的报告引自世界自然基金会2005年的一份名为《冰川、冰川消融和后续影响概述》的报告,报告中喜马拉雅冰川消融的说法来自1999年发表于《新科学家》杂志上的一篇新闻报道。这样一个没有科学根据的结论写进了影响人类文明进程的报告,而且还通过了3轮评审,可见IPCC已经预制了立场和感情,目的是想证明他们自己的观点。

这样一种不严肃的态度,背后却存在着巨大的经济利益。联合国气候科学家小组负责人拉金德拉·帕乔里就曾经利用IPCC报告中对喜马拉雅冰川消融问题的说法,从纽约的卡内基基金会获得了多达50万美元的拨款,此外还获得了欧盟一笔250万英镑研究经费中的大部分。

借助“气候变化”盈利的不仅是一些科学家,政治家们也在抢夺“道德制高点”的同时谋取利益。美国前副总统戈尔是最热情的应对气候变化鼓动者,借环保事业实现名利双收,夺取了2007年诺贝尔和平奖,此后他出版环保书籍,拍摄环保纪录片《难以忽视的真相》,每一次演说收费超过了10万美元。他还通过投资相关行业获得了巨额利润,在积极推动环保的同时,投资环保能源科技,包括碳交易市场、太阳能电池、电动汽车、生物燃料等,成为芝加哥气候交易所的第二大股东。

戈尔不断鼓励大家低碳生活,但是他在田纳西州的豪宅约为929m2,拥有20个房间、8个浴室和电加热游泳池等,每月电费高达1 200美元,比一般美国家庭一年的电费还多得多。从2005年2月3日至2007年1月5日不到2年的时间,戈尔一家共计用电19.1万kWh,而一般美国家庭全年平均用电约1.07万kWh,一般中国家庭全年平均用电约1 200 kWh。

气候组织发起人英国前首相托尼·布莱尔也积极投身应对气候变化“事业”,他讲演的贵宾门票收费420英镑,与他合影收费180英镑。2009年10月6日英国经济首脑会议上,布莱尔参加2小时会议,30分钟演说收费10万英镑。他在国际巡回演讲收费为每分钟6 000英镑,是世界上收费最贵的演说家。热情倡导绿色生活的布莱尔最近说,人类只剩2年时间应对气候变迁了,但与此同时他正在忙着为自己拥有7居室的豪华别墅申请再扩建50m2和一个私人游泳池。

哥本哈根会议开的不了了之,国家之间相互指责,并不热衷于解决问题,总希望将此作为遏制对手的工具,让自己在选民面前登上世界道德的制高点。根本的问题还是除少数国家外,各国领导人并不真正相信“气候变化”和其影响,并没有灾难即将来临的危机感。

5 中国怎么办

不管全球的气候变暖还是变冷,中国的危机已经就在面前了。中国2009年的GDP已达335 000亿元人民币,如果继续保持平均7.5%的增长速度,到2020年的GDP将超过743 000亿元人民币,即便中国GDP碳强度和GDP能耗都从2005年的基础上到2020年降低45%,每万元GDP能耗从2005年的1.222 tce到2020年降至0.672 tce,届时中国每年将需50亿tce。这么多的能源将从哪里获得,如何解决如此巨大的资源问题以保持中国经济社会的持续发展?不仅是中国,也是全世界的巨大难题。

2009年中国在一次能源消耗中煤炭占70%,如果到2020年中国的煤炭消耗比例降低到65%,将消耗标准煤32.45亿t,折合原煤45.3亿t,这相当于目前全球消耗的煤炭总量。煤炭在生成的过程中会与多种重金属、放射性物质和其他有害物质伴生,如硫、砷、铬、镉、铅、汞、磷、氟、氯、硒、铍、锰、镍等元素,镭、铀、钍等放射性元素,以及苯并芘之类的有机物。燃烧排气中主要是二氧化碳,也有些一氧化碳;分子中的硫原子转换成为二氧化硫,是造成酸雨的主要原因;分子中的氮原子和空气中的氮分子通过燃烧会产生危害人类健康的氮氧化物,燃烧温度越高,氮氧化物越多。煤炭燃烧将产生大量的烟尘和颗粒物,还有氡、汞、砷也随烟气排到大气层中危害人类健康。使用煤炭还带来灰渣、水污染等问题;开采煤炭会造成煤矸石、煤泥堆积,大量耕地被破坏,地下水位下降导致地表荒漠化等问题;煤炭运输通道的建设同样会使大量耕地被占用;煤炭生产还存在安全问题等。据有关部门的统计,中国烟尘排放量的70%、二氧化硫排放量的90%、氮氧化物的67%、二氧化碳的70%都源自于煤的燃烧。中国如此地燃烧煤炭,就算全球没有气候变暖的问题,也会使我们陷入一种道德的泥潭。

如果要核算二氧化碳,中国即便实现15%的一次能源来自水电、核电和其他可再生能源,二氧化碳排放也将从2005年每年排放55.7亿t增加到2020年的120亿t以上,而美国、欧盟和日本如果完成了2020年的二氧化碳减排目标,届时只有不到80亿t,仅为中国的2/3。二氧化碳排放全球的目标是300亿t,如果中国和美欧日20亿多人口要排200亿t,全球另外的40亿多人口只能排放100亿t,中国面临的问题可想而知。

人类文明的进程是由技术的不断进步所决定的,特别是能源技术的进步一次又一次改变着人类的命运。胡锦涛总书记说:“纵观人类社会发展的历史,人类文明的每一次重大进步都伴随着能源的改进和更替。”人类不再使用石器并非是因为没有石头了,也不是使用石头会带来什么灭顶之灾,更不是铜器铁器比石头更便宜;不使用柴火,也不是因为世界上没有薪柴可烧,或者使用柴火造成生态灭绝,或者煤炭、石油、天然气比薪柴更便宜,根本的原因是技术进步了。

今天,信息技术和各种新能源、新材料技术的快速进步,使人类可以利用各种新技术,通过精确和高效供能大幅度降低能源消耗。比如使太阳能发电技术和我们的建筑实现浑然一体,使各种能源通过智能电网自由接入,将使每一个企业、每一个家庭都可以参与新能源的开发和利用,减少能源的浪费和降低污染排放。在终端用能领域,大力推广各种先进的节能减排技术,加强需求侧管理,提高能源使用效率。这是一次完全不同的革命,就像互联网革命一样,通过调动每一个人的参与积极性,提高全人类的知识和道德水平。

气候变暖是挑战,气候变冷更是挑战。气候变冷会带来能源供应短缺,能源价格飙升,能源争夺加剧,同时带来粮食供应不足等问题。但是,不管变暖变冷,应对挑战的关键是技术的进步,是我们的社会机制能够有利于新技术的发展和应用,我们的社会道德水平能够与时代相匹配,我们的智慧能够为人类建立一个从此不惧凉热的太平世界。

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