蟪蛄亦可知春秋

身處2020年的當(dāng)下，我們恐怕都有同樣的感覺：今年格外多災(zāi)多難。

起初只是一場(chǎng)山火，一次蝗災(zāi)，一個(gè)物種的滅絕，一片極圈冰蓋的消失;接著是全球爆發(fā)的肺炎疫情。隨后又有起于2019年的超級(jí)厄爾尼諾事件，導(dǎo)致長(zhǎng)江流域發(fā)生大洪災(zāi)，沖毀了無(wú)數(shù)人的家園。我們也聽說了南極落下紅雪，北極甲烷爆發(fā);也注意到了今年異常的冷夏和暖冬，新疆六月飛雪，云南旱魃為虐……

我們不禁擔(dān)憂：這是否是環(huán)境崩潰的先兆？地球母親是否已經(jīng)發(fā)怒，打算驅(qū)逐人類這一“不肖子孫”？

相比于大自然，人類是渺小的。但人類之所以區(qū)別于猿猴，進(jìn)化并發(fā)展至今，一個(gè)很重要的原因就是人具有未雨綢繆的能力。這種思考未來的能力，也就是“想象力”。古代的占星術(shù)師觀察天象，編造歷法，假借神靈之口發(fā)出警告，讓族人適時(shí)播種，躲避洪水、蝗災(zāi)與寒潮。當(dāng)代科學(xué)家以邏輯和數(shù)據(jù)說話，他們挖掘冰芯與巖層，從中讀取過去數(shù)億年的氣候變化歷史，然后將其輸入超級(jí)計(jì)算機(jī)，以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)姆匠毯蛿?shù)學(xué)模型去推演將來可能的災(zāi)難。但很不幸地，因?yàn)樗麄兊墓ぷ魈^艱深，公眾和政治家們往往對(duì)此置若罔聞。

所幸還有另一群人。他們?cè)诳茖W(xué)家們工作的基礎(chǔ)上，以編造的故事喚起公眾的行動(dòng)，以“想象力”去回答人類對(duì)未來的隱憂。他們便是科幻作家。

氣候變化引發(fā)的環(huán)境災(zāi)難，從來都是科幻創(chuàng)作的母題之一。100多年前，儒勒·凡爾納就寫過《旋轉(zhuǎn)乾坤》《二十世紀(jì)的巴黎》等作品，想象了地軸變化導(dǎo)致的氣溫驟降。國(guó)內(nèi)有何夕《天年》、萬(wàn)象峰年《后冰川時(shí)代紀(jì)事》等小說;國(guó)外有《后天》《2012》這樣膾炙人口的科幻電影，以及大衛(wèi)·赫爾《天幕墜落》，還有保羅·巴奇加盧皮《水刀子》、J.G.巴拉德的“世界三部曲”等小說，甚至形成了一種被稱為“氣候科幻（Cli-fi）”的流派。在這些作品中，我們目睹了席卷全球的酷寒冰川，或是讓大地干裂的滾滾熱浪，還有被超級(jí)風(fēng)暴摧毀的大樓、被上漲的海水淹沒的城市。在電影《全球風(fēng)暴》中，這些災(zāi)難更是匯聚一堂，輪番上陣，連美國(guó)總統(tǒng)都差點(diǎn)兒被雷劈死了！

科幻作家們關(guān)于氣候變化的想象有的夸張，有的卻有堅(jiān)實(shí)的科學(xué)基礎(chǔ)。那么這些想象真有可能發(fā)生嗎？如果發(fā)生了，我們?cè)撛趺崔k？

這不僅是科幻迷茶余飯后的閑想。對(duì)于身處變化中的我們，也具有現(xiàn)實(shí)意義。

警世之鐘：氣候問題將毀滅人類文明

在古代，人類將氣候變化視為上天的意志。《圣經(jīng)》描寫了大洪水的傳說：上帝為懲戒作惡多端的人類，令大雨連下四十天，淹沒了整個(gè)世界，只有諾亞一家乘方舟幸免于難。若確有其事，那將是人類對(duì)氣候變化最早的記載之一。

或許是受此影響，或許為了警醒世人，在科幻作品中，氣候變化大多是人類自己犯下的過錯(cuò)，積少成多，最終釀成無(wú)法抗衡的大災(zāi)難。在《未來水世界》中，海平面上漲淹沒了全球大城市，讓人類文明進(jìn)入后啟示錄時(shí)代的末世中;在《后天》中，因?yàn)槿蜃兣瘜?dǎo)致北極冰川融化，最終釀成海嘯、風(fēng)暴和氣溫驟降;在《天幕墜落》中，因?yàn)槲廴疚镌斐傻某粞鯇悠茐?，人類只能生存在隔離輻射的“天幕”之下。在這些作品中，人類如同渺小的螻蟻，只能無(wú)奈躲避、沉淪、失去文明，或是像《星際穿越》里一樣一邊躲避沙塵暴，一邊尋找移民外星的辦法。

而在另一些科幻作品中，氣候?yàn)?zāi)難與人類自身的作為無(wú)關(guān)。如《2012》中將數(shù)億年尺度的全球地質(zhì)運(yùn)動(dòng)壓縮到了幾周內(nèi)，地震、海嘯、超級(jí)火山爆發(fā)幾乎毀滅世界，而這與人類是否環(huán)保無(wú)關(guān)。何夕的小說《天年》也表述了類似觀點(diǎn)：地球在環(huán)繞銀河的運(yùn)行過程中，以億年為單位，經(jīng)歷著滄海桑田的變遷，而人類對(duì)此無(wú)能為力。

事實(shí)上，科幻作品中的這些想象都是有科學(xué)證據(jù)支持的。例如《后天》中提到的全球變暖問題，雖然電影有很大夸張，但其科學(xué)原理是真實(shí)的：全球變暖會(huì)引起北極附近冰川融化，導(dǎo)致大量淡水融入北大西洋。而淡水密度小于海水，很難沉入下部水底，進(jìn)而導(dǎo)致洋流循環(huán)體系變慢，甚至停止。但歐洲和北美東部的正常氣候環(huán)境其實(shí)依賴于這億萬(wàn)噸巨量的、高比熱容的海水所包含的熱量。從這種意義上看，北大西洋暖流是歐洲文明的“母親河”。一旦循環(huán)停止，英國(guó)和北歐都會(huì)變成西伯利亞一樣的冰天雪地。這種現(xiàn)象在歷史上真實(shí)出現(xiàn)過并導(dǎo)致了“新仙女木事件”①。

這種尺度的氣候?yàn)?zāi)難或許還有挽回的余地。這只是地球的一次“小感冒”，與更大尺度的氣候變化相比只是小兒科。何夕的《天年》與英國(guó)天文學(xué)家弗雷德·霍伊爾（FredHoyle）的《暗星云》都寫了一種足以引發(fā)冰河時(shí)代的宇宙氣候，即宇宙塵埃云。地球跟隨太陽(yáng)在銀河系中穿梭，人類文明誕生以來只走完不到百分之一的里程。若太陽(yáng)系整體闖入暗星云或某種具有特殊吸收譜線的星際介質(zhì)，地球接收到的太陽(yáng)光將銳減，使得地球進(jìn)入冰河期，甚至觸發(fā)冰雪正反饋，重蹈“雪球地球”②的命運(yùn)。

對(duì)于這種命運(yùn)之下的人類未來，科幻作家們大都是悲觀的。這使得此類作品大部分都集中描寫災(zāi)難后的末世人類的掙扎，即“后啟示錄題材”作品。由于文明被氣候?yàn)?zāi)變摧毀，人類社會(huì)又被打回了石器時(shí)代的聚落形式，因?yàn)樯嫫D難，極權(quán)政體、政教合一甚至奴隸制都從歷史垃圾堆中翻了出來。更有甚者，人類本身的生物形式都因環(huán)境而發(fā)生了變異。在萬(wàn)象峰年的《后冰川時(shí)代記事》中，從冰河時(shí)代幸存的人類都長(zhǎng)有名為“棘”的變異，而缺失變異的“原種人”被當(dāng)作釀成氣候?yàn)?zāi)變的兇手，在新文明中被奴役和追殺。

這似乎有些危言聳聽，但科學(xué)研究表明，在漫長(zhǎng)的地球歷史中這樣的事情發(fā)生了不止一次。無(wú)論是大氧化事件后的厭氧生物大滅絕、二疊紀(jì)生物大滅絕，還是毀滅恐龍的K-T事件，原來統(tǒng)治地球的霸主都隨著它們所習(xí)慣的氣候一起消失了，只有僥幸變異后的物種才能幸存下來。

當(dāng)看完了這些科幻作家的黑暗預(yù)言后，也許讀者的心情會(huì)有些沮喪。但這并不意味著科幻作家們?cè)阼饺藨n天。正如瑪格麗特·阿特伍德在《瘋癲亞當(dāng)》中所寫，“人們需要這樣的故事，因?yàn)闊o(wú)論有多黑暗，有聲音的黑暗總比無(wú)聲的虛空好?！?/p>

高懸之劍：氣候問題會(huì)被人利用

任何具有威脅性的東西，都會(huì)被人類用于軍事與政治。氣候也不例外。

一種陰謀論的觀點(diǎn)認(rèn)為：“全球變暖”是政治家捏造出來的騙局。邁克爾·克萊頓《恐懼狀態(tài)》就生動(dòng)地描述了這種心理。在該書中，克萊頓聲稱氣候威脅是政治家捏造的“恐懼”，而統(tǒng)治平民的最好工具便是“恐懼”。這種觀念確實(shí)有些新意，但在書本之外，卻造成了意料之外的廣泛社會(huì)影響——許多人都否認(rèn)全球變暖的真實(shí)性，進(jìn)而否認(rèn)環(huán)保的必要性。對(duì)于這種陰謀論的觀點(diǎn)，我們不予置評(píng)。

另一種更實(shí)際的危險(xiǎn)是“氣象武器”。最經(jīng)典的氣象武器，莫過于太空中的巨型空間站。無(wú)論是《全球風(fēng)暴》中控制氣候的衛(wèi)星網(wǎng)絡(luò)、《007：擇日而亡》中的太陽(yáng)能衛(wèi)星“伊卡路斯”、張冉《太陽(yáng)墜落之時(shí)》中的“特里尼蒂”，還是劉慈欣在《中國(guó)太陽(yáng)》中描繪的軌道反射鏡，從原理上都可以誘發(fā)降雨、制造干旱、強(qiáng)化颶風(fēng)、消除或生成龍卷風(fēng)，甚至直接聚焦陽(yáng)光焚燒敵軍部隊(duì)。唯一的缺點(diǎn)是它們的工程難度太大，以人類目前的航天技術(shù)基本造不出來。

還有的氣象武器規(guī)模較小，靠精確的計(jì)算來改變氣候。如劉慈欣在《混沌蝴蝶》中所寫的大氣預(yù)測(cè)程序，推算出在南極的某個(gè)精確地點(diǎn)焚燒汽油，或是在非洲的某個(gè)“敏感點(diǎn)”上堆置冰塊，居然可以觸發(fā)“蝴蝶效應(yīng)”，令南斯拉夫終日處于陰雨中。當(dāng)然，這里是藝術(shù)加工。地球這種復(fù)雜度的混沌系統(tǒng)，在現(xiàn)實(shí)中幾乎不可能算出“敏感點(diǎn)”來。

但這種思路并未被現(xiàn)實(shí)中的科學(xué)家舍棄。例如美國(guó)在1962年進(jìn)行的“海星”高空核爆實(shí)驗(yàn)證明，人工可誘發(fā)電離層輻射暴;近年，美軍的“高頻主動(dòng)極光（HAARP）”計(jì)劃也試圖改變電離層的大氣電流，利用地球高層大氣蘊(yùn)含的能量，對(duì)敵軍進(jìn)行電磁干擾和破壞。

上面這些還只是實(shí)驗(yàn)研究。事實(shí)上，早在20世紀(jì)，人工控制氣象就已經(jīng)被用于實(shí)戰(zhàn)。在越南戰(zhàn)爭(zhēng)中，美軍大肆播撒碘化銀降雨，以洪水摧毀“胡志明小道”。又如20世紀(jì)70年代，美蘇兩國(guó)在古巴進(jìn)行的爭(zhēng)奪降雨的“干旱之戰(zhàn)”。美軍通過在古巴附近的國(guó)家進(jìn)行人工降雨，阻止雨云飄向古巴;而蘇聯(lián)則反其道而行之，在古巴進(jìn)行人工降雨。氣象戰(zhàn)并不只是科幻，它離我們并不遙遠(yuǎn)。

無(wú)疑，無(wú)論是政治陰謀還是氣象武器，都令原本單純的氣象問題復(fù)雜化了。但以人的秉性，無(wú)論是哪一方都不可能放棄利用氣候的研究，哪怕是危險(xiǎn)的武器。正如大劉在《球狀閃電》中所言，“那些可怕的東西，可能有一天會(huì)落到你的同胞和親人的頭上，落到你懷中嬰兒嬌嫩的肌膚上。而防止這事發(fā)生的最好辦法，就是搶在敵人前面把它造出來?！?/p>

補(bǔ)天之手：人類可以預(yù)測(cè)和改造氣候

除了陰謀論與悲觀的預(yù)言外，也有不少科幻作家抱持樂觀態(tài)度。他們認(rèn)為科技能阻止氣候?yàn)?zāi)難，并為我們帶來了預(yù)測(cè)和改造氣候的種種方案。

以人類的微薄之力改變龐大的氣候循環(huán)，必須要“四兩撥千斤”。一種可能的方案是自我增殖機(jī)，或“諾依曼機(jī)”。這種機(jī)器可以像細(xì)胞一樣自我復(fù)制，利用周圍的物質(zhì)再制造自己。如愛丁堡大學(xué)的科學(xué)家提出的“云帆艦隊(duì)”（Cloud-SeedingShips），這種無(wú)人船可將海洋中的鹽水霧化并噴上天空，產(chǎn)生凝結(jié)核，制造白云以反射陽(yáng)光，并在世界各大港口自動(dòng)補(bǔ)給、自我復(fù)制;另一種復(fù)制機(jī)被稱為“奧克松斯”（Auxons），它可以將大氣中的二氧化碳固定為石灰?guī)r，并利用太陽(yáng)能將沙漠轉(zhuǎn)換為光伏硅板，制造自身，在數(shù)十年間增殖覆蓋整片撒哈拉沙漠。但這種技術(shù)也有潛在的危險(xiǎn)，若不慎失控，可能會(huì)像王晉康在《沙漠蚯蚓》中所寫的那樣，反噬自身，帶來人類文明的終結(jié)。

另一種方案則巧妙得多。劉慈欣在《圓圓的肥皂泡》中描寫了以“超級(jí)表面活性劑”制造的數(shù)千米直徑的大泡泡。主人公將印度洋的濕潤(rùn)海風(fēng)包裹進(jìn)泡泡，順東南信風(fēng)越過青藏高原，再在我國(guó)西部沙漠“釋放”，借助成千上萬(wàn)飄行的大泡泡在天空中架起了灌溉戈壁的“天河”。雖然這種方案本身可行性值得商榷，但確實(shí)很有啟發(fā)性。譬如，在高層大氣中定期釋放無(wú)毒的“油膜物質(zhì)”，相當(dāng)于火箭燃料箱體積的物質(zhì)在真空中膨脹后可以覆蓋方圓數(shù)千千米范圍，遮擋陽(yáng)光，實(shí)現(xiàn)對(duì)某些地區(qū)的精準(zhǔn)降溫，或削減某片海洋的蒸發(fā)率（從而削弱颶風(fēng)）。

但所有改變氣候的努力，都繞不開一個(gè)問題：對(duì)地球氣候的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)。

自古以來，預(yù)測(cè)天氣都是個(gè)老大難問題。無(wú)數(shù)智者為此耗盡一生，直到1963年氣象學(xué)家洛倫茲（EdwardN.Lorenz）發(fā)現(xiàn)了天氣系統(tǒng)中的混沌現(xiàn)象，這才宣告了預(yù)測(cè)氣候的死刑。從本質(zhì)上說，氣候問題與“三體問題”一樣，都是混沌系統(tǒng)，是不可能精確求解的?；煦缦到y(tǒng)對(duì)初始值具有極高敏感性，哪怕是在計(jì)算機(jī)里模擬了地球上的所有氣體分子，也不可能預(yù)測(cè)一年后的今天你出門要不要打傘。

混沌系統(tǒng)不可預(yù)測(cè)的性質(zhì)，令長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)成為不可能。更糟糕的是，這一混沌系統(tǒng)在一定程度上是“正反饋”的。例如，全球變暖會(huì)導(dǎo)致高緯度凍土融化，釋放出封凍其中的大量甲烷，而甲烷本身是超級(jí)溫室氣體，會(huì)進(jìn)一步加劇溫室效應(yīng)，最終可能導(dǎo)致地球變成蒸籠（“金星化”）;又如，當(dāng)氣溫降低，冰川將向低緯度擴(kuò)展，而冰層本身會(huì)反射90%以上陽(yáng)光，導(dǎo)致氣溫又進(jìn)一步降低。當(dāng)越過某一臨界線后，氣溫降低會(huì)變得不可逆轉(zhuǎn)，最終導(dǎo)致全球封凍（“雪球地球”）。

因此，哪怕有了超級(jí)技術(shù)，如“云帆艦隊(duì)”或《中國(guó)太陽(yáng)》中描寫的太空反射鏡，在任何時(shí)候，人工干預(yù)氣候都是一項(xiàng)危險(xiǎn)的行為。誰(shuí)也不知道這里蝴蝶扇動(dòng)的翅膀，會(huì)在什么時(shí)候引起一場(chǎng)風(fēng)暴。

但人類的“干預(yù)”已經(jīng)出現(xiàn)了，并在一百年內(nèi)、以前所未有的速度向大氣釋放了巨量溫室氣體（見下圖）。在圖中，我們可以看到幾十萬(wàn)年的大幅長(zhǎng)周期波動(dòng)（冰期與間冰期），幾萬(wàn)年的中幅中周期波動(dòng)（歲差與地軸進(jìn)動(dòng)、米蘭科維奇旋回）、數(shù)千年的小幅短周期波動(dòng)（超級(jí)火山等），它們都有一定規(guī)律，并只在一定范圍內(nèi)波動(dòng)，形成自限性的小循環(huán);但人類出現(xiàn)了，徹底打破了這個(gè)小循環(huán)的規(guī)律，并將地球推入了另一個(gè)幅度更大、規(guī)律未知、無(wú)法預(yù)測(cè)的全新的大循環(huán)中。

蝴蝶的翅膀早已撲動(dòng)，風(fēng)暴隨時(shí)可能降臨。

結(jié)語(yǔ)

最后，讓我們來總結(jié)一下引起氣候的變化種種事件吧。按照事件發(fā)生和影響的時(shí)間尺度，我們將它們歸類如下：

小尺度（十年以下周期）：厄爾尼諾事件;拉尼娜事件;太陽(yáng)黑子;臭氧空洞（《天幕墜落》）;核冬天（《終結(jié)者》）;人造太陽(yáng)（《中國(guó)太陽(yáng)》）……

中尺度（十年至萬(wàn)年周期）：人類活動(dòng);甲烷爆發(fā);海洋酸化;超級(jí)火山噴發(fā)（《2012》）;新仙女木事件（《后天》）;冰期與間冰期（《后冰川時(shí)代記事》）;米蘭科維奇旋回，即歲差與地軸進(jìn)動(dòng)（《旋轉(zhuǎn)乾坤》）……

大尺度（萬(wàn)年至千萬(wàn)年周期）：大氧化事件①;雪球地球;風(fēng)化與造山運(yùn)動(dòng);地磁場(chǎng)倒轉(zhuǎn);希克蘇魯伯小行星撞擊;大火成巖?、?卡尼期洪積事件③……

超大尺度（千萬(wàn)年至億年周期）：太陽(yáng)老化;板塊運(yùn)動(dòng);星際塵埃云（《天年》《暗星云》）;超新星;伽馬射線暴……

可以看到，我們這輩子遇到的最大災(zāi)害，在這個(gè)毀滅性的列表中也只是個(gè)“弟弟”。而哪怕使用人類目前最強(qiáng)大的能量（核武器），對(duì)氣候的影響也僅局限在數(shù)年的小尺度上。地球很大，宇宙更大。氣候變化太過恢宏，遠(yuǎn)在人類科技掌控之外;生命與環(huán)境的相互作用是如此復(fù)雜，也遠(yuǎn)在人類計(jì)算預(yù)測(cè)之外。難怪有人感嘆說，“朝菌不知晦朔，蟪蛄不知春秋”！

然而，我們真的就只能坐以待斃嗎？

上面曾提到，數(shù)千年來地球氣候變化，隱含著一個(gè)正反饋的混沌系統(tǒng)。一個(gè)微小的推動(dòng)，會(huì)被混沌系統(tǒng)逐級(jí)放大，最后可能演化成滄海桑田的劇變——起初，只是一次山火，一次洪災(zāi)，一個(gè)物種的滅絕，一個(gè)城市的消失，最終導(dǎo)致人類文明的危機(jī);但反著來看，人類文明的危機(jī)，也可能因一個(gè)被拯救的城市、一個(gè)物種的保護(hù)、一棵種下的樹苗、一次節(jié)儉的用電而被化解。觸發(fā)正反饋的臨界點(diǎn)也許遠(yuǎn)在天邊，也許就在眼前，而拯救自己的鑰匙，可能就握在我們某個(gè)人的手中。

畢竟，從零上五十度到全球冰封，從鋪滿世界到幾近滅絕，無(wú)論地球如何變化，生命總能找到它們的出路，但人類未必能。我們真正要保護(hù)的不是地球，而是脆弱的人類自身。

【責(zé)任編輯：艾珂】

①新仙女木事件：距今1.29萬(wàn)年至1.16萬(wàn)年時(shí)，原本正處于變暖期的地球變暖進(jìn)程突然中斷，并出現(xiàn)全球性的快速氣溫下降，整個(gè)事件持續(xù)約1200年，全球平均氣溫下降約6℃。目前普遍認(rèn)為該事件源自勞倫泰德冰蓋在氣候變暖作用下大規(guī)模融化，大量淡水注入北大西洋，突然降低海水鹽度，導(dǎo)致溫鹽環(huán)流的改變。

②雪球地球：即全球冰凍現(xiàn)象，是20世紀(jì)90年代初美國(guó)科學(xué)家約瑟夫·科什文克提出的概念，它在地球歷史中至少出現(xiàn)過3次。

①大氧化事件：距今約23～24億年前，光合作用細(xì)菌開始向大氣釋放氧氣，游離氧耗盡了地球上所有的二價(jià)鐵，再耗盡了大氣中所有甲烷，終結(jié)了溫室效應(yīng)，并導(dǎo)致休倫冰河期（地球史上最大的冰期）。

②大火成巖?。褐高B續(xù)的、體積龐大的火成巖地質(zhì)構(gòu)造，往往與深部地幔柱的活動(dòng)有關(guān)，造成長(zhǎng)時(shí)間、大規(guī)模的火山群噴發(fā)或熔巖溢流，釋放巨量火山氣體與塵埃。

③卡尼期洪積事件：距今2.32-2.34億年時(shí)，全球平均氣溫上升4～6℃，使得整個(gè)泛古大陸陷入持續(xù)兩百萬(wàn)年的雨季中。目前普遍認(rèn)為該事件來自蘭格利亞大火成巖省噴發(fā)的二氧化碳，導(dǎo)致全球變暖。