氣候變化我們知道的和不知道的

現在很多人都已經意識到，對于我們身處的這個星球來說，氣候變化問題已經是迫在眉睫。然而，關于氣候變化，我們所知和不知的，同樣令人困惑。發生在地球上的那些錯綜復雜的物理、化學和生物變化，導致這個星球表面的大氣變化更加撲朔迷離。

盡管這樣，我們仍可確信一些事情。首先一點，地球正逐漸變暖，人類活動是要負主要責任的。但地球變暖的進程究竟怎樣?這些變化對全球和局部的影響怎樣?這一切究竟如何影響著我們的生活?

在下面的文章中，美國科學家將會通過我們現在已經做過和沒有做過的實例，來厘清這一切給我們所在的星球帶來的嚴峻結果。

我們知道的：溫室氣體正在“捂熱”地球

從融化的冰川和化開的泉水所流淌的軌跡，從變化著的動物活動范圍來看，許多證據都顯示，正如溫度計所顯示出來的，地球正逐漸變暖。整個20世紀，全球平均溫度上升了0.8攝氏度。

溫度升高，有兩種解釋：更多的熱量到達地球，而更少的熱量被釋放出去。但第一種解釋基本上可以排除，雖然由于太陽活動的變化，進入地球大氣層的太陽熱量每年遞增大約0.1％，而近幾十年來衛星數據顯示，熱量在總體上并未有明顯增長。那么，只剩下第二種解釋：離開地球的熱量變少了。

造成這一結果的原因很多。一種觀點認為，二氧化碳等溫室氣體增多了。這些氣體吸收特定頻率的紅外輻射，而這些熱能本會發散到太空中。溫室氣體會將一些沒發散出去的能量輻射回地球表面和低層大氣，大氣層中溫室氣體增加，意味著能發散出去的熱量減少，地球因此變得更溫暖。

通過研究過去的氣候數據，人們發現，不論何時，只要二氧化碳濃度上升，地球就會變暖。自從19世紀工業時代開始，大氣中二氧化碳濃度從280ppm上升到380ppm(ppm為百萬分比濃度，即一百萬體積的空氣中所含污染物的體積數)。雖然有多種因素同時影響我們星球的氣候，但已有的證據表明：二氧化碳是引起近年來氣候變暖的首要原因。

我們不知道的：人們會排放多少溫室氣體

由于我們無法知道溫室氣體在大氣中最終升高多少，所以在未來一些年里，我們也無法判斷地球將變暖多少。

最大的不確定因素是人類。如果在未來的日子里，我們能很明顯地降低廢氣排放，那么大氣中二氧化碳濃度的上升水平將不會超過400ppm。但這是不大可能實現的。如果我們繼續現在的做法，到2100年，大氣中二氧化碳含量將逼近1000ppm，甚至更高。

第二大不確定因素是地球的反應。海洋會大量吸收大氣中的二氧化碳，大約占排放量的1／3，但是現在，溫暖的海洋溶解二氧化碳的能力在下降，試想如果這個緩沖效應減弱以后會怎樣?

在極地的永久凍土中、在泥炭沼澤中以及在海底的甲烷水合物中，也封閉著巨量的溫室氣體。我們不知道這些儲藏有多大，也不知道有多少永久凍土會融化、多少的泥炭沼將干涸，亦無法得知海洋的變暖是否會讓甲烷從水合物中釋放出來，這是一種比二氧化碳威力還要強的溫室氣體。

由于這些危險因素無法量化，它們很大程度上被忽視了。最壞的情況就是盡管我們在廢氣排放上做了有效的控制，然而溫室氣體濃度依然會爬升。我們越遲采取措施，控制效果就會越弱。

我們知道的：別的污染物正在冷卻地球

我們排放各種物質到大氣中。和二氧化碳一樣，一氧化二氮、氟氯化碳也會使地球變暖。黑色的煤煙灰可以通過吸收熱量來讓物體升溫，同時也會遮蔽陽光，使地球表面溫度降低。別的污染物質也會將太陽熱量反射到太空，從而達到讓地表降溫的作用。

大型的火山噴發會釋放二氧化硫進入大氣中，比如1991年的菲律賓皮納圖博火山噴發，使得地球表面溫度一兩年內未上升。但是不像二氧化碳，二氧化硫的影響很短暫，這是由于在空氣中二氧化硫會結成細小的懸浮微粒，隨雨降落。

燃燒含有硫磺的化石燃料，也會釋放出大量的二氧化硫到大氣中。在20世紀40年代到70年代期間，空氣中二氧化硫含量達到最高，差不多能抵消二氧化碳引起的溫室效應。但是由于人們為遏制酸雨減少了硫排放，地球失去了二氧化硫的面具作用，地球繼續變暖。

我們不知道的：大氣的自我冷卻功能到底有多強大

大氣中的污染物微小顆粒，會給大氣層帶來驚人的影響。二氧化硫能反射多少熱量，與二氧化硫顆粒的大小、它們在大氣中的位置以及四季的變化等因素息息相關。

大氣中的微粒也會給云層帶來很大影響，它們能讓云變得更加亮，因此能把更多的陽光反射回太空。由于大氣層中的微粒壽命短暫，所以它們一般不像二氧化碳一樣，平均分布在大氣層中，它們更傾向于集中分布在污染區的中心。

這些復雜的因素告訴我們，像二氧化硫之類的污染物究竟能給大氣帶來多大的降溫作用，還很不明確。大氣自我冷卻作用遠遠比不上二氧化碳帶來的溫室效應，這一點大家都很明確。一旦大氣層中的微粒減少，我們地球的溫度將會急劇上升。

我們知道的：地球正在變成一個“烤箱”

在一個沒有水和生命的行星上，大氣中的二氧化碳每增加1倍，溫度就會隨之增加1.2攝氏度左右。但是對于地球來說，即使不考慮大氣層中灰塵微粒對溫度的復雜影響，僅二氧化碳的增加帶來的溫室效應，也沒有那么簡單。

比如水。水蒸氣是一種很有影響力的溫室氣體。當大氣溫度上升時，空氣中就會含有更多的水蒸氣。一旦更多的二氧化碳進入充滿水蒸氣的大氣層中時，大氣溫劇將會翻倍。

這不是唯一的溫室效應反饋。只要溫度增加，雪的覆蓋面和海上的冰塊就會銳減，而雪和冰都能將陽光反射回大氣層中。這樣一來，由于冰雪少了，地球就會吸收更多的熱量，變得更熱。在過去的幾千年，大片的冰塊融化，更加減弱了地球反射熱量的能力。

我們不知道的：地球究竟會變得多熱

如果大氣層中的二氧化碳數量翻倍，我們地球將會有多熱?一種方法就是使用電腦來模擬溫室效應的反饋情況；另一種更可靠的方法就是研究億萬年以來，二氧化碳的變化對氣候帶來的影響。

兩種方法的結果都告訴我們，大氣中二氧化碳數量翻倍，我們的地球溫度至少會上升2攝氏度。

大部分的氣候模型研究認為，升高3攝氏度的可能性最大。但一些對過去氣候的研究卻表明，升溫可能達到6攝氏度或更高。出現這種差異的原因之一是，氣候模型只能考慮短期反饋。

即使全球的平均溫度僅升高2攝氏度，都會帶來一些相當大的變化。哪些地區將會變成熱帶天堂?哪些地區將會變成難以忍受的濕熱地獄?哪些地區將會變成沙漠?知道這些變化有利于捌們的規劃。

但是不幸的是，我們現在難以知道這些答案。概括的圖像告訴我們，熱帶地區將越來越大、越來越潮濕。熱帶兩邊的干旱地區將越來越干燥、向兩極擴張。高緯度地區將越來越熱、越來越潮濕。

但沒有一項研究，能告訴我們某一個具體地區(比如紐約、倫敦)的氣溫將怎樣變化，一些氣候模型制作者甚至懷疑對具體地區做精確的預測是種誤導。

我們知道的：海平面會上升很多米

海洋溫度上升，表層海水的熱膨脹會讓海平面持續擴張。陸地上的冰融化或滑落到大海中，也會推高海平面。如果所有在格陵蘭島和南極洲的冰都融化，海平面將上升超過60米。

此前對海平面和溫度的研究顯示，全球平均溫度每升高1攝氏度，會最終導致海平面上升20米。

全球變暖使溫度上升至少2攝氏度是相當令人擔憂的。到底有多讓人擔憂，還要取決于溫度上升后大冰塊融化的速度有多快。

我們不知道的：海平面上升有多快

如果巨大的冰層融化是一個非常漫長的過程，需要數千年，我們可能會有時間在海平面上升超過幾米之前把地球溫度降下來。如果冰層對溫度反應快，短時間內就融化了，那我們的子孫要生活在一個海岸線發生巨大改變的世界上。

我們不清楚人類還有多少可回旋的空間。為了準確預測海平面會上升多快，我們首先需要知道地球將會變得有多熱。正如我們所看到的，我們不知道。其次，我們需要知道這當中有多少額外的熱量會轉移到冰原。不久以前，人們認為溫暖的空氣是冰層融化的主要原因，但現在看來，變暖的海水對冰層融化有重大的影響。

這是一個壞消息，因為溫暖的海水比溫暖的空氣對冰層融化速度的影響更大。暖流能融化阻擋陸地上的冰滑落到海中的冰架，更糟的是，在一些像南極洲西部的地方，陸地上的冰架都低于海平面，因此可能會直接暴露在溫暖的水中。

衛星觀測表明，南極洲和格陵蘭島已經失去大量的冰，而且損失的速度似乎正在加快。如果按照目前的趨勢繼續下去，在2100年，僅僅冰架的融化就將提高海平面0.5米。將那幅圖像放大到全球，許多冰川學家認為，到2100年海平面會上升1米以上。對于許多小島城市來說，那將是噩耗。

我們不知道的：全球變暖究竟會帶來多大威脅

一個空氣中充滿更多二氧化碳的溫暖潮濕的地球，將會培育更多的生命，如果它們有足夠的時間去適應這個環境的話。但是對今天的植物、動物和人類來說，這卻是場災難。我們已經適應了過去幾千年變化后的穩定氣候，現在世界已經迅速變暖，可能比幾百萬年來的溫度都高，氣候將會是可預見的未來的穩定變化因素。

這將是一個巨大的挑戰。許多動物必須遷徙到一個能夠忍受的溫度范圍地區，必須改變它們孵化或遷徙的時間，以保證與食物供應同步。許多動物可能做不到這一點。就連相對保守的研究，都已預測到三分之一或以上的陸生動物將會滅絕。那些不會自由移動的植物，就更不用說了。

人類也要適應特定的氣候條件，我們的身體健康、居住的場所、種植的農作物等，都會受到巨大影響。

這場災難的后果有多嚴重，部分取決于我們是否開始準備，比如培育可以應付極端環境的作物，創造適合野生動物遷徙的走廊，不在洪水多發地區建造房屋等。

我們知道的：將會有更多的洪水和干旱

暖空氣載有更多的水分：溫度每升高1攝氏度，大約會多5％的水分。這意味著地球整體上會有更多的雨雪量，會有更強烈的降雨或降雪。這種趨勢已經比模型所預測的更加明顯。

更強烈的降水意味著更多的洪水。雖然我們不能把某一特定的洪水歸咎于氣候變化，但是氣候模型表明，氣候變化會帶來更多更加猛烈的洪水。在過去的一年或兩年里發生的許多洪水，從巴基斯坦到美國，如果世界沒有變暖，可能不會有這么多的破紀錄。

雖然平均來說，世界的大多數地區將會有更大的降雨量，干旱仍時有發生。當這些情況發生時，更高的溫度將會使土壤干得更快。一旦土壤干了，太陽的熱量進入變暖的土地，引起地表溫度升高，這樣一來就觸發或加劇熱浪。這是2003年歐洲熱浪破紀錄的原因之一。

我們不知道的：是否會有更多颶風和其他極端天氣

把水變成蒸氣需要耗費大量的能量。在水蒸氣凝結成云的過程中，水蒸氣存儲的能量又釋放出來，溫暖周圍的空氣、使其膨脹做功而冷卻，導致更多的水蒸氣冷凝成雨雪。這個過程釋放的能量催生了更多極端天氣，如暴雨、暴雪和雷暴。這就是為什么熱帶氣旋或颶風，只有在溫暖的海洋上才能形成的原因。如果沒有大量暖濕空氣的補充，它們很快就耗盡能量，偃旗息鼓。

在未來幾十年中，低空大氣變得越來越暖、越來越潮濕，將會有更多的能量催生極端的風暴。但多長時間會爆發一次?颶風是相對罕見的，因為它們只能在條件剛剛好時形成。較高的海面溫度將有利于其形成，但較強的風能將它們吹散。這樣的結果可能整體上降低颶風產生的頻率，但當颶風的能量足夠強大時，它們還是能夠發生。隨著颶風風速增加，它們的破壞性就更強。

在溫帶北緯地區，這個消息也許會好些。那里冬天風暴主要由極地寒冷空氣和熱帶溫暖空氣的溫度差異提供動力，這樣的風暴可能會變得不那么常見，因為北極迅速變暖的氣體會降低兩地的溫度差。

我們不知道的：何時將達到危險的關鍵點

每一個事物的變化，都會有一些關鍵點，在全球氣候變化這件事上，也存在危險的關鍵點。到了那個關鍵點的時候，亞馬遜會很快從雨林變成草原，就像撒哈拉沙漠在8000年前突然變成荒漠一樣，地球也許會變得面目全非。

氣候系統是有巨大慣性的。即使是溫室氣體增多的最直接結果——地球表層溫度上升，都需要幾十年的時間才能變得明顯。有些更是需要幾百年的時間才能察覺其影響，如海洋水溫慢慢上升，氧氣含量變得貧乏。這些影響在人類長河中是不可逆的。其他影響，如物種滅絕和大城市沉入海底，都是不可逆的。危險在于當我們意識到就要通過關鍵點時，做任何事情可能都為時已晚。

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因全球變暖可能消失的國家

圖瓦盧

圖瓦盧是南太平洋中的一個群島國家，由9個環形珊瑚島群組成，從空中俯瞰圖瓦盧，該國整個國土就像是大海中的一條狹長海堤，所有陸地面積加起來僅為26平方千米，周圍都是無邊無際的浩瀚海洋。首都富納富提位于主島上，方圓不超過2平方千米。侵襲島上的最大巨浪是3.2米，而圖瓦盧海拔最高的地點只有4.5米，大潮時，隨便一個海浪撲過來，就會直接沖過整個海島流到另外一邊。

馬爾代夫

馬爾代夫的平均海拔只有1.5米，這個全球著名的旅游天堂、度假勝地也面，臨著海平面上升的威脅。科學家發布的最新報告表明，如果目前全球變暖的趨勢得不到遏制，那么馬爾代夫可能會在本世紀消失。為了引起人們對這一問題的關注，馬爾代夫總統甚至把內閣會議挪到水下舉行。