汽車的氣候變化故事

葉謙，博士，曾任中國氣象科學(xué)研究院兼職研究員，中國氣象局華風(fēng)影視集團(tuán)高級顧問，世界氣象組織北京2008年奧運(yùn)會預(yù)報演示項(xiàng)目社會經(jīng)濟(jì)影響評價課題首席科學(xué)家。現(xiàn)任國際全球環(huán)境變化人文影響中國委員會（CNC-IHDP）副秘書長，國際全球環(huán)境變化人文影響計(jì)劃（1HDP）主任特別顧問，IHDP核心計(jì)劃綜合風(fēng)險防范計(jì)劃執(zhí)行主任。研究領(lǐng)域包括：衛(wèi)星氣候?qū)W，氣候變化的社會經(jīng)濟(jì)影響及全球變化等。

汽車的發(fā)明在人類文明史上是一個具有里程碑意義的事件。自遠(yuǎn)古人類發(fā)明輪子起，由人力到畜力推動的各種車輛層出不窮。但是，直到以蒸汽機(jī)為動力的工業(yè)革命后，人類又經(jīng)過了百多年的探索，才最終生產(chǎn)出具備現(xiàn)代汽車雛形的實(shí)用汽車。世界公認(rèn)的汽車發(fā)明者德國人卡爾·佛里特立奇·本茨在1885年研制出世界上第1輛馬車式三輪汽車。由1886年1月29日（這一天也被大多數(shù)人稱為現(xiàn)代汽車誕生日）世界第1項(xiàng)汽車發(fā)明專利算起，汽車進(jìn)入人類生活已經(jīng)有127年的歷史。

從一定意義上講，百年來全球經(jīng)濟(jì)的發(fā)展在很大程度上是汽車行業(yè)推動的。這是因?yàn)槠囆袠I(yè)涉及國民經(jīng)濟(jì)上下游150多個相關(guān)產(chǎn)業(yè)，包括上游產(chǎn)業(yè)的礦產(chǎn)、鋼鐵冶煉、石油、塑料、橡膠、油漆、玻璃、織物等；下游產(chǎn)業(yè)則包括幾乎所有基本建設(shè)（特別是公路建設(shè)）和客貨運(yùn)輸、軍事、旅游、商業(yè)服務(wù)和個人消費(fèi)等。而銀行信貸、保險、期貨等金融行業(yè)更是隨著汽車的普及衍生出許多新的金融產(chǎn)品。在一些汽車生產(chǎn)和消費(fèi)大國，汽車產(chǎn)值每提升1個百分點(diǎn)，會帶動相關(guān)上下游產(chǎn)值提升10多個百分點(diǎn)。這一點(diǎn)在被稱之為“汽車輪子上的國家”的美國表現(xiàn)得最為明顯。

1903年，號稱“汽車大王”的亨利·福特在美國底特律創(chuàng)建了第1家大規(guī)模汽車生產(chǎn)廠，其后，4大汽車公司（通用、福特、克萊斯勒和阿美利加）都相繼把總部和工廠設(shè)在底特律。從上世紀(jì)初到經(jīng)濟(jì)大蕭條前的30年期間，底特律被稱為“世界汽車之都”，生產(chǎn)的汽車數(shù)量位居全球第1位。到上世紀(jì)50年代的鼎盛時期，世界上每生產(chǎn)4輛汽車，就有1輛出自底特律。底特律常住人口也因此達(dá)到180萬人。然而，隨著日本汽車業(yè)的騰飛，美國汽車業(yè)缺乏改革創(chuàng)新意識，短短十幾年間，美國汽車市場被日本汽車所主導(dǎo)，底特律也一落千丈。今天，底特律70萬的人口數(shù)字又回到100年前的水平（圖2）。

隨著新興市場經(jīng)濟(jì)國家，包括中國、印度、南非、巴西等人口大國的迅速發(fā)展，全球汽車的數(shù)量也出現(xiàn)了大幅度增長。1900年美國全國轎車只有4192輛，到1985年，全球轎車的數(shù)量已經(jīng)達(dá)到3.75億輛，另外還有1億多輛商業(yè)運(yùn)輸車輛。1997年，全球轎車的數(shù)量已經(jīng)超過6億輛。最新統(tǒng)計(jì)表明，這個數(shù)字已經(jīng)超過10億。其中，中國以27.5%的增長速度排名全球第1，所擁有的車輛總數(shù)僅次于美國，居全球第2。據(jù)推測，2050年，全球車輛總數(shù)將超過25億輛。

科學(xué)家觀測分析表明，交通運(yùn)輸對氣候系統(tǒng)的影響極為顯著。以美國為例，作為全球人均車輛擁有率最高的國家，近3億輛汽車所排放的各種溫室氣體占美國每年排放總量的28%，僅次于發(fā)電（34%），是溫室氣體排放的第2大來源。1990年以來，美國溫室氣體排放增長的48%來自交通運(yùn)輸。汽車排放不但對全球氣候變化“貢獻(xiàn)”顯著，對當(dāng)?shù)貧夂蛴绊懜鼮橹苯雍兔黠@。美國加利福尼亞州政府的研究指出，汽車排放是形成光化學(xué)煙霧的主要來源。大量光化學(xué)煙霧大幅增加了當(dāng)?shù)鼐用窈粑篮托难芗膊〉陌l(fā)病率，嚴(yán)重影響了公眾健康和生態(tài)環(huán)境。

為了減輕汽車排放對全球和局地氣候環(huán)境的影響，開發(fā)使用新型燃料的汽車已經(jīng)成為國際上的一個熱點(diǎn)。科學(xué)家對壓縮天然氣、液化天然氣、甲醇、乙醇天然氣等有可能取代汽油和柴油等燃料進(jìn)行了研究，發(fā)現(xiàn)甲醇可能是最有前途的選擇，一是因?yàn)樗牡腿剂铣杀荆强梢怨?jié)省相對電動汽車需要重新建立一個大規(guī)模市場的額外成本。

法國標(biāo)致汽車公司在最近的2年多集中了百位精英科學(xué)家和工程師秘密研發(fā)空氣動力車。該車輛的動力系統(tǒng)由1個常規(guī)內(nèi)燃機(jī)、特殊液壓機(jī)和1個變速箱組成，利用壓縮氣缸儲存并釋放能量。這種把汽油與壓縮空氣相結(jié)合的革命性發(fā)動機(jī)系統(tǒng)，不需要費(fèi)用高昂的電池，因此，其售價將會比現(xiàn)有的混合動力車更便宜。在城鎮(zhèn)駕駛這種車時，由于該車4/5的時間都將采用空氣驅(qū)動，空氣壓縮系統(tǒng)還可以再度使用在減速和剎車時損失的能量上，汽車燃料費(fèi)用將降低80%以上。

隨著人們生活水平的大幅度提高，出行已經(jīng)成為人類生活中的一個重要活動。出行方式既影響著人類自身的健康和社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展，也直接改變了自然生態(tài)環(huán)境和全球氣候系統(tǒng)。減少人類活動對自然系統(tǒng)的影響，不但需要科學(xué)技術(shù)創(chuàng)新，更要求人們從根本上改變原有的思想觀念和生活方式。