找出“真兇”

全球變暖究竟是人為造成的，還是自然發(fā)生的？

綜合前述各種信息，科學(xué)家重建了過去1000 多年中北半球的氣候變化情況。結(jié)論是，20 世紀(jì)以來的全球變暖是過去1000多年中都從未有過的異常現(xiàn)象，而到了20 世紀(jì)90 年代以后，全球變暖更是變本加厲。這一研究結(jié)果如今雖然仍存爭議，但已為大部分科學(xué)家所接受。

今天，大約已經(jīng)無人懷疑大氣中的二氧化碳含量正在迅速增加這個(gè)事實(shí)。然而，問題的核心是：全球變暖究竟是人類造成的，還是自然發(fā)生的？

科學(xué)家認(rèn)為，影響全球溫度變化的因素有三大類。第一類是人類活動所產(chǎn)生的溫室氣體在大氣中的累積，以及浮質(zhì)的影響。浮質(zhì)是空氣中的微型懸浮顆粒，主要由硫酸鹽及硝酸鹽組成，由化石燃料的燃燒產(chǎn)生，有降溫的效果。第二類是天然的外部因素，比如太陽變化和火山爆發(fā)。太陽大約每10年發(fā)生一次改變，而火山大噴發(fā)所噴出的物質(zhì)之多，有時(shí)候足以遮天蔽日，導(dǎo)致周圍廣大地區(qū)大降溫。第三類是只發(fā)生于氣候系統(tǒng)之內(nèi)的一些相互作用，比如當(dāng)大氣中的熱量傳輸至冰山或者海洋時(shí)，就可能導(dǎo)致全球在100年的時(shí)間范圍內(nèi)明顯升溫或者降溫。

影響氣候系統(tǒng)的因素是如此之多，相互之間的作用又是如此復(fù)雜，究竟哪一種因素的影響更大呢？為了回答這個(gè)問題，科學(xué)家將種種因素引入超級計(jì)算機(jī)進(jìn)行模擬，得出的結(jié)論是，人類活動所產(chǎn)生的溫室氣體不僅會影響全球氣候，而且這種影響可能比自然因素更大，以至于占到總體影響的90％以上。

其實(shí)，回答誰是全球變暖的“真兇”這個(gè)問題，或許沒有人能比美國科學(xué)家查爾斯·戴維·基林更具權(quán)威性了。早在50 年前，即1957 年，基林就開始著手調(diào)查工業(yè)化產(chǎn)生的二氧化碳等溫室氣體在大氣中的累積情況。他在夏威夷的一座山頂上開始了測量工作。這是一塊貧瘠的熔巖地，海拔3000 米以上，不過卻是理想的測量地：測量大氣中二氧化碳含量的理想地點(diǎn)必須遠(yuǎn)離城市，因?yàn)槌鞘姓嵌趸嫉闹饕a(chǎn)生地；同樣也必須遠(yuǎn)離植物，因?yàn)橹参镆斩趸肌?/p>

為什么要測量二氧化碳的含量呢？與大氣中的主要?dú)怏w——氧和氮相比，二氧化碳的含量其實(shí)微不足道，然而，經(jīng)過一種物理“事故”——溫室效應(yīng)之后，二氧化碳的后果就被放大了。

溫室效應(yīng)的最形象的例子也許要算地球本身。如果沒有溫室效應(yīng)，地球應(yīng)該是一團(tuán)凍冰。事實(shí)上，在來自太陽的能量中，大約一半的光線在到達(dá)地表前就被散射和吸收，其余的則以熱能的形式被輻射。如果沒有溫室效應(yīng)，這些熱能將逃逸回太空，地球的平均氣溫將只有-17.8℃，地面就不會有水而只會有冰。而這種狀態(tài)之所以并未出現(xiàn)，正是歸因于溫室氣體（能導(dǎo)致溫室效應(yīng)的氣體）的存在。二氧化碳和甲烷，水蒸氣和云，都能捕獲逃逸的紅外輻射能，溫室效應(yīng)的最終結(jié)果就是將地球表面的平均溫度提升到了15℃。

那么，大氣中二氧化碳的增加是否是由人類活動導(dǎo)致的呢？自工業(yè)革命以來，二氧化碳這種典型的溫室氣體增添了一大類不斷增長的新來源——像煤、石油和天然氣這樣的化石燃料。當(dāng)化石燃料燃燒時(shí)，它們釋放的碳原子和空氣中的氧原子結(jié)合生成二氧化碳。這樣，每當(dāng)我們開燈或者駕車時(shí)，實(shí)際上就是在往空氣中添加二氧化碳。這一點(diǎn)從下面的數(shù)據(jù)不難理解：在第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束之時(shí)，大約10 億噸碳以二氧化碳的形式被排進(jìn)大氣中；到1957 年，變成了25 億噸；到現(xiàn)在，則已經(jīng)超過了70 億噸。根據(jù)溫室效應(yīng)理論，只要人類繼續(xù)大量燃燒化石燃料，空氣中的二氧化碳等溫室氣體的含量就會持續(xù)上升，全球變暖的趨勢就無法阻擋。

如果想了解溫室效應(yīng)走極端的后果到底有多可怕，火星和金星的異常惡劣氣候或許是一個(gè)明鑒。金星大氣層中的二氧化碳含量尤其高，因此金星表面熾熱得像是煉獄。火星則是另一個(gè)極端，其大氣很稀薄，其中的二氧化碳含量又極低，水蒸氣也少之又少，因此火星表面十分寒冷。

1957年3月，基林的測量工作開始了——抽取空氣樣本。他原以為空氣中的二氧化碳濃度會穩(wěn)定不變，但實(shí)際情況卻是濃度一連好幾個(gè)月持續(xù)上升，然后開始下降——從5月到9月都在下降，接著又開始上升。基林很快意識到這沒有什么好奇怪的——他所測得的其實(shí)是地球的呼吸節(jié)奏。每到春季，植物繁茂，它們大量吸收空氣中的二氧化碳；而到了秋季，隨著植物腐爛，二氧化碳被重新釋放進(jìn)大氣層。

盡管如此，基林還是發(fā)現(xiàn)，就總體而言，大氣中的二氧化碳濃度在逐年增加。到1997年，濃度竟然已經(jīng)增加了13％。

然而，基林的測量數(shù)據(jù)只包含了四五十年的信息，而人類使用化石燃料已有160 多年的時(shí)間，而且都處在工業(yè)革命期間。于是，有科學(xué)家想：在格陵蘭和南極洲的巨大冰架中一定隱藏著工業(yè)革命時(shí)期乃至之前時(shí)期的二氧化碳的情況，或許可以到那里去尋找答案。不出所料，他們?nèi)〉昧酥卮蟮陌l(fā)現(xiàn)。在鉆取的冰芯中，他們發(fā)現(xiàn)了氣泡——保存著過去年代地球大氣的“時(shí)間囊”。對這些“化石大氣”的分析結(jié)果顯示，在1957 年以前，大氣中的二氧化碳含量明顯低于現(xiàn)在。另一方面，大氣中二氧化碳含量的飆升正是始于工業(yè)革命之初。

接下來的研究，將這一信息時(shí)間段又大大推前。現(xiàn)已查明，目前大氣中的二氧化碳水平比過去45 萬年中的任何時(shí)候都高，而在過去150 年或100 年中又尤其高。這其實(shí)不足為奇，畢竟人類擁有地球上最大的能量。地球上大多數(shù)可供人居住的地方都已經(jīng)被人類所耕種、建廠、居住；人類甚至能排山倒海，改變河道。地球?qū)θ祟悂碚f，簡直就是一座巨大的礦藏。

2007年，聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發(fā)表了一份評估報(bào)告摘要，這份由全球130多個(gè)國家的2500多名專家參與、長達(dá)21頁的報(bào)告說，過去50年全球平均氣溫上升“極可能與人類使用石油等化學(xué)燃料產(chǎn)生的溫室氣體增加有關(guān)（這里的“極可能”意味著可能性超過90%）。這份報(bào)告不僅肯定地指出全球已經(jīng)開始變暖，而且認(rèn)為，不管人類現(xiàn)在如何控制污染，也無法阻止大氣升溫和海平面升高，這個(gè)趨勢將持續(xù)幾個(gè)世紀(jì)。