許小峰
(中國(guó)氣象局,北京 100081)
在經(jīng)濟(jì)學(xué)界有過(guò)一次產(chǎn)生了廣泛影響的賭博事件,參與賭局的是兩位美國(guó)經(jīng)濟(jì)學(xué)家,馬里蘭州立大學(xué)的朱利安·西蒙(Julian Simon)和斯坦福大學(xué)的保羅·埃爾里奇(Pawl Ehrltch)。悲觀派埃爾里奇認(rèn)為不可再生性資源,如石油、煤及各種礦石等,在地球上的儲(chǔ)藏量是有限的,越用越少,價(jià)格會(huì)大幅度上升,總有一天會(huì)消耗殆盡。持樂(lè)觀主義觀點(diǎn)的西蒙不認(rèn)同埃爾里奇的觀點(diǎn),認(rèn)為這些資源不會(huì)趨于枯竭,價(jià)格也不會(huì)大幅度上升,還有可能下降。
由于無(wú)法說(shuō)服對(duì)方,他們決定賭一把,讓事實(shí)做出最終的驗(yàn)證。他們共選定了五種金屬,包括鉻、銅、鎳、錫、鎢。假定雙方各投入1000美元,分別購(gòu)買200美元的5類金屬,以1980年9月29日這5種金屬價(jià)格為準(zhǔn),到了1990年9月29日,若這5種金屬的價(jià)格在剔除通貨膨脹的因素后上升了,西蒙就付給埃爾里奇這些金屬的總差價(jià);反之,若這5種金屬的價(jià)格下降了,埃爾里奇將把總差價(jià)支付給西蒙。
十年賭期過(guò)去了,在1980—1990年世界人口增長(zhǎng)了8億多,但5種金屬的價(jià)格無(wú)一例外都下跌了,如鉻在1980年的售價(jià)為每磅3.90美元,1990年降至3.70美元,錫在1980年為每磅8.72美元,十年后降至3.88美元。1990年10月的一天,西蒙在馬里蘭州的家中收到了一封信,信中有一張5種金屬的價(jià)格變化表和一張576.07美元的支票,沒(méi)有多余的留言(圖1)。信是埃爾里奇從加州發(fā)出的,賭輸了,信守承諾,并將金屬下跌的差價(jià)告知了西蒙。賭資不算高,但相對(duì)于最初設(shè)定的1000美元,可以看出5種金屬的平均價(jià)格下跌應(yīng)超過(guò)了50%,此次賭局受到世人廣泛關(guān)注,因?yàn)樯婕暗搅巳祟愇磥?lái)的前景命運(yùn)[2]。賭局有了結(jié)果,但并沒(méi)有化解分歧,以西蒙為代表的經(jīng)濟(jì)學(xué)樂(lè)觀主義陣營(yíng)與埃爾里奇為代表的生態(tài)悲觀主義陣營(yíng)的爭(zhēng)論一直沒(méi)有停止,沒(méi)有因一場(chǎng)賭局的結(jié)果而改變?cè)械牧?chǎng),1998年西蒙因病去世,但較量沒(méi)有結(jié)束,他的追隨者仍頑強(qiáng)地堅(jiān)守陣地,延續(xù)至今。

圖1 西蒙和埃爾里奇的賭局Fig. 1 Bet between Julian Simon and Paul Ehrlich
西蒙教授在談贏得賭局的原因時(shí)提到兩點(diǎn)理由,一是經(jīng)濟(jì)學(xué)中的價(jià)格機(jī)制,二是科技進(jìn)步。價(jià)格機(jī)制可以調(diào)節(jié)資源的供求關(guān)系,減少人們對(duì)資源的過(guò)度消耗。同時(shí),當(dāng)資源減少、價(jià)格升高時(shí),又對(duì)供給起到了刺激作用,這時(shí),科技的作用顯現(xiàn)了,技術(shù)的進(jìn)步可以更有效地利用現(xiàn)有資源,還可以通過(guò)開(kāi)發(fā)更豐富、更便宜的替代品平抑物價(jià)。西蒙教授綜合考慮了兩方面因素的綜合效應(yīng),避免了僅考慮單一因子可能產(chǎn)生的誤判。
從以上賭局的結(jié)果和勝負(fù)理由分析看,通過(guò)經(jīng)濟(jì)學(xué)視角理解自然資源保護(hù)與社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展協(xié)調(diào)問(wèn)題,或許可以設(shè)計(jì)出合理、可行的解決方案,但對(duì)不同的問(wèn)題顯然選擇會(huì)有差別。是不是所有自然資源都會(huì)遵循那5種礦產(chǎn)的價(jià)格變化呢?這是需要探討的問(wèn)題,西蒙教授談到的第一個(gè)因素涉及價(jià)格問(wèn)題,這需要與產(chǎn)品的所有權(quán)掛鉤,而氣候無(wú)國(guó)界,是全人類的共同財(cái)富,難以通過(guò)價(jià)格因素解決;第二個(gè)因素涉及科技進(jìn)步與替代品問(wèn)題,前提是技術(shù)進(jìn)步與抑制地球氣候環(huán)境惡化進(jìn)程要能匹配。與地球環(huán)境密切相關(guān)的氣候資源惡化程度如果突破臨界點(diǎn),將會(huì)萬(wàn)劫不復(fù),那又該怎樣應(yīng)對(duì)呢?樂(lè)觀的西蒙認(rèn)為人類才是終極資源,人類的智慧和進(jìn)取心能夠克服資源緊張局面,新的解決方案能讓整個(gè)社會(huì)變得比出現(xiàn)問(wèn)題之前更加繁榮。但無(wú)論前景怎樣,人類必須理性面對(duì)現(xiàn)實(shí)存在的難題,分析其中的差別,合理設(shè)計(jì)新的路徑,只有找到能克服現(xiàn)實(shí)矛盾的解決方案,光明的前景才能接入扎實(shí)的根基。
威廉·諾德豪斯的研究領(lǐng)域涉及到的一個(gè)重點(diǎn)問(wèn)題正是社會(huì)經(jīng)濟(jì)與自然環(huán)境之間的相互作用,并創(chuàng)建了描述全球經(jīng)濟(jì)與氣候相互作用的定量模型,被廣泛用于氣候政策的制定過(guò)程。在諾德豪斯教授的理論中可以發(fā)現(xiàn)西蒙和埃爾里奇兩位教授的共同點(diǎn),可以通過(guò)經(jīng)濟(jì)手段抑制人們對(duì)自然環(huán)境造成負(fù)面影響的行為,但不能讓自然環(huán)境的惡化進(jìn)入到失控階段,人類無(wú)法找到適宜的氣候替代品,除非科技發(fā)展足以幫助人類找到并移居至其他適宜生存的星球。
威廉·諾德豪斯1967年在麻省理工學(xué)院(MIT)獲經(jīng)濟(jì)學(xué)博士學(xué)位,師從著名經(jīng)濟(jì)學(xué)家保羅·薩謬爾遜,畢業(yè)后在耶魯大學(xué)任教,1973年被聘為終身教授,在獲得諾貝爾獎(jiǎng)之前已是美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院士和美國(guó)人文科學(xué)院院士,也是研究氣候變化經(jīng)濟(jì)學(xué)的知名學(xué)者。諾德豪斯在研究全球氣候變化經(jīng)濟(jì)學(xué)時(shí),極力主張從碳排放許可制度轉(zhuǎn)向征收碳稅制度,發(fā)展了控制全球變暖的經(jīng)濟(jì)學(xué)方法,他建立的氣候變化綜合評(píng)估模型DICE/RICE是氣候經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域的經(jīng)典之作,是將經(jīng)濟(jì)系統(tǒng)和氣候系統(tǒng)整合在一個(gè)框架中的區(qū)域動(dòng)態(tài)均衡經(jīng)濟(jì)模型,為應(yīng)對(duì)氣候變化提供了理論模型和實(shí)現(xiàn)途徑。
2015年諾德豪斯出版的《氣候賭場(chǎng)》,不算是一部純學(xué)術(shù)著作,雖然其中一些圖表對(duì)非專業(yè)人員而言不算淺顯,但多數(shù)內(nèi)容都不難讀懂,既有規(guī)范、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)耐评恚沧⒁獾搅宋淖株U述的淺顯生動(dòng),引人思考。書(shū)名有個(gè)副標(biāo)題:“全球變暖的風(fēng)險(xiǎn)、不確定性與經(jīng)濟(jì)學(xué)”,讀者可從中清晰感受到作者的意圖,氣候變化、經(jīng)濟(jì)學(xué)、賭場(chǎng)有著某些共同特征,即不確定性與風(fēng)險(xiǎn)性。或者說(shuō)人類行為對(duì)氣候產(chǎn)生的影響,并非可以靠市場(chǎng)或科技進(jìn)步就可以達(dá)到控制結(jié)果的目的,如果參與了賭場(chǎng)活動(dòng),擲出骰子后的結(jié)果將難以預(yù)料,可能帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)無(wú)法預(yù)估?!稓夂蛸€場(chǎng)》既告誡了人們?cè)谧哌M(jìn)氣候這個(gè)賭場(chǎng)后可能發(fā)生的風(fēng)險(xiǎn),也在引導(dǎo)人們?nèi)绾卫硇缘剡x擇退出。
作為經(jīng)濟(jì)學(xué)家的諾德豪斯教授選擇“氣候變化的起源”作為開(kāi)篇的切入點(diǎn),從經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展的角度闡述了人類是如何走進(jìn)氣候賭場(chǎng)的,介紹了與經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng)密切相關(guān)的氣候變化問(wèn)題,重點(diǎn)是氣候與環(huán)境如何遭受到了人類活動(dòng)的影響。
在闡述了氣候變化起源后,接著指出了氣候變化所造成的風(fēng)險(xiǎn)與危害,其中的關(guān)鍵點(diǎn)是特別指出了可控系統(tǒng)與不可控系統(tǒng)的概念,當(dāng)人類活動(dòng)的影響超越了不可控系統(tǒng)的臨界點(diǎn),將會(huì)引起災(zāi)難性后果,從好的均衡走向壞的均衡(圖2)。

圖2 臨界點(diǎn):從一個(gè)良好的均衡變動(dòng)到一個(gè)壞的均衡。雙底槽說(shuō)明壓力如何緩慢地,改變系統(tǒng)直至達(dá)到臨界點(diǎn),此后就是迅速而可能是災(zāi)難性的變化。注意,有兩種均衡:(a)好均衡;(d)壞均衡(來(lái)源:諾德豪斯著作《氣候賭場(chǎng)》)Fig. 2 The critical point: From a good equilibrium to a bad equilibrium. The double bottom troughs show how pressure slowly changes the system until reaching a critical point.Afterwards, there will be rapid and potentially catastrophic changes. Please be noted that there are two types of equilibriums: (a) good equilibrium; (d) bad equilibrium(Cited from The Climate Casino by William D. Nordhaus)
明白了走進(jìn)氣候賭場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn),又該如何退出呢?諾德豪斯教授開(kāi)始強(qiáng)調(diào)應(yīng)對(duì)氣候變化也要遵循經(jīng)濟(jì)學(xué)的基本原則,即成本與收益的平衡,應(yīng)對(duì)氣候變化是一項(xiàng)長(zhǎng)期投資,今天投入的成本,要在未來(lái)產(chǎn)生效益,如同基礎(chǔ)設(shè)施、教育,是必須要支出的,但也不能不惜代價(jià),并具體分析了應(yīng)對(duì)氣候變化的成本計(jì)算、評(píng)估和相應(yīng)的政策問(wèn)題。
溫室氣體排放引發(fā)的氣候變暖可轉(zhuǎn)化為經(jīng)濟(jì)學(xué)中的負(fù)外部性問(wèn)題,由于市場(chǎng)無(wú)法對(duì)由于CO2排放產(chǎn)生的影響做出定價(jià),造成了排放量無(wú)序增長(zhǎng)。因排放而獲得收益的人們并不需要付出相應(yīng)的氣候成本。要想扭轉(zhuǎn)這一局面,則需要政府力量干預(yù)市場(chǎng),通過(guò)制定合理的政策鼓勵(lì)企業(yè)和個(gè)人付出必要的代價(jià)減少排放,而政策的導(dǎo)向還需要與市場(chǎng)規(guī)律相一致,通過(guò)稅收、價(jià)格等經(jīng)濟(jì)手段引導(dǎo)人們的行為趨于理性。
最后,又將問(wèn)題從經(jīng)濟(jì)學(xué)轉(zhuǎn)到了政治領(lǐng)域,大氣無(wú)國(guó)界的特征使溫室氣體減排問(wèn)題的解決無(wú)法通過(guò)一國(guó)或少數(shù)國(guó)家的努力達(dá)到預(yù)期效果,至少需要大多數(shù)國(guó)家在政策上協(xié)調(diào)一致才有可能產(chǎn)生有效行動(dòng)。要做到這一點(diǎn),需要克服的困難涉及面要廣得多,國(guó)家利益、企業(yè)效益、政治家偏見(jiàn)、公眾認(rèn)知、輿論誤解、發(fā)展差異等構(gòu)成多重障礙,政治家往往會(huì)更顧及短期的成本,而忽略長(zhǎng)遠(yuǎn)的收益。要想走出賭場(chǎng),擺脫人類面臨的氣候風(fēng)險(xiǎn),國(guó)際間需要取得共識(shí),達(dá)成協(xié)議,并出臺(tái)約束性法律,采取實(shí)質(zhì)性的對(duì)策,而達(dá)到這一目標(biāo)的基礎(chǔ)則是科學(xué)家扎實(shí)的理性分析和經(jīng)濟(jì)學(xué)家合理的機(jī)制設(shè)計(jì)。
從全書(shū)可以看到,應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題需要克服多重障礙,進(jìn)入賭場(chǎng)后想全身而退并非易事,可持續(xù)發(fā)展涉及到科學(xué)、經(jīng)濟(jì)、社會(huì)、政治、外交等諸多方面,認(rèn)知與利益,短期與長(zhǎng)遠(yuǎn),發(fā)展階段的差異等相互影響,相互交織,被緊密地捆綁在一起。
在得出氣候變化的歸因是受人類活動(dòng)影響這一結(jié)論過(guò)程中,科學(xué)界做了長(zhǎng)期的探索,這也是解決氣候變化問(wèn)題的基礎(chǔ)。人類因追求經(jīng)濟(jì)發(fā)展需要大量燃燒化石燃料,不斷向大氣環(huán)境中排放以CO2為主的溫室氣體,產(chǎn)生溫室效應(yīng),從而引發(fā)氣候變暖,這一結(jié)論已得到從理論到實(shí)踐的驗(yàn)證。
著名法國(guó)科學(xué)家傅里葉(Joseph Fourier)在研究熱傳導(dǎo)問(wèn)題時(shí)通過(guò)計(jì)算后認(rèn)為,地球如果僅受到太陽(yáng)輻射的影響而變暖,應(yīng)該比實(shí)際溫度要冷得多。他在1824年發(fā)表的《地球及其表層空間溫度概述》中討論了額外熱量的各種可能來(lái)源,認(rèn)為星際輻射可能占有額外熱源的一大部分,并首次提出地球大氣層的隔熱效應(yīng),起到了地球保溫作用。他在1827年發(fā)表的論文《地球溫度和平面空間溫度備忘錄》[3]中又進(jìn)一步證實(shí)了溫室效應(yīng)的存在,這使得地球沒(méi)有像月球一樣,溫度隨太陽(yáng)輻射變化而急劇升高或下降。盡管傅里葉的理論并不完備,但對(duì)于溫室氣體影響地球溫度這一重要概念的建立無(wú)疑是奠基性的,后續(xù)諸多科學(xué)家在這一領(lǐng)域的探索最終使這一理論得以日臻完善,并成為氣候變化問(wèn)題研究的重要理論依據(jù)。
1856年,美國(guó)女科學(xué)家尤尼斯·牛頓·富特(Eunice Foote)通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了傅里葉的假設(shè),通過(guò)比較不同氣體對(duì)太陽(yáng)照射后的溫度變化,證實(shí)了CO2和水蒸氣具有溫室效應(yīng),為奠定氣候變化的科學(xué)基礎(chǔ)做出了重要貢獻(xiàn),文章發(fā)表在1856年《美國(guó)科學(xué)與藝術(shù)》雜志上[4]。晚富特三年,愛(ài)爾蘭物理學(xué)家約翰·丁澤爾(John Tyndall)也利用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)驗(yàn)證了水蒸氣和CO2是吸收太陽(yáng)輻射的主要成分,并證明溫室效應(yīng)不是由陽(yáng)光直射引起的,而是源于地球溫暖表面產(chǎn)生的紅外輻射,這一發(fā)現(xiàn)發(fā)表在1860年《英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)刊》上[5]。
另一項(xiàng)開(kāi)創(chuàng)性工作來(lái)自瑞典物理化學(xué)家斯凡特·阿倫尼烏斯(Svante arrhenius)。1896年,他創(chuàng)建了世界上第一個(gè)氣候變化模型,利用物理化學(xué)的基本原理來(lái)計(jì)算溫室效應(yīng),從能量平衡的角度得出結(jié)論,“人類向大氣排放CO2將使地球表面不斷升溫”,認(rèn)為大氣中的CO2含量若增加1倍,地球表面溫度會(huì)升高5~6 ℃,糾正了傅里葉對(duì)地表溫度計(jì)算結(jié)果的偏差,這與后來(lái)的氣候?qū)W家給出的計(jì)算結(jié)果差別不大[6]。此項(xiàng)工作的重要貢獻(xiàn)是將溫室效應(yīng)與氣候變化問(wèn)題密切關(guān)聯(lián)起來(lái)。而通過(guò)實(shí)際數(shù)據(jù)對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行印證的工作則來(lái)自英國(guó)工程師蓋·卡倫達(dá)(Guy Callendar)。1938年,通過(guò)收集1890—1935年的地表平均溫度,卡倫達(dá)發(fā)現(xiàn)地球溫度確實(shí)升高了0.5 ℃,將這些溫度量值與大氣CO2濃度進(jìn)行關(guān)聯(lián)分析,可以看到溫度上升與CO2濃度增加確實(shí)存在一致性[7]。盡管卡倫達(dá)在當(dāng)時(shí)條件下獲取的數(shù)據(jù)有一定局限性,但后人在重建全球百年溫度記錄的曲線后,發(fā)現(xiàn)與卡倫達(dá)的數(shù)據(jù)相比具有很好的一致性,充分肯定了這項(xiàng)工作[8](圖3)。
比較系統(tǒng)地建立溫室氣體的觀測(cè)則是到20世紀(jì)50年代,1957—1958年,國(guó)際地球物理年(IGY)期間,美國(guó)科學(xué)家查爾斯·大衛(wèi)·基林(Charles David Keeling)在南極和美國(guó)夏威夷的莫納羅亞火山安裝了紅外氣體分析儀。根據(jù)1958年至今在夏威夷島莫納羅亞天文臺(tái)進(jìn)行的連續(xù)測(cè)量結(jié)果,給出了地球大氣中CO2變化曲線,即著名的基林曲線[9],印證了大氣中CO2濃度持續(xù)增加的變化趨勢(shì),濃度從第一次測(cè)量平均值為315 ppm(1 ppm=10-6),到2022年已達(dá)421 ppm(圖4)。

圖4 2022年5月,顯示溫室氣體CO2的水平的基林曲線達(dá)421 ppm(查爾斯·大衛(wèi)·基林于1958年首次開(kāi)始測(cè)量時(shí),CO2水平為315 ppm)Fig. 4 Keeling Curve, which represents the level of CO2,reached 421 ppm in May, 2022 (The level of CO2 was 315 ppm when Charles David Keeling started measuring CO2 in 1958)
20世紀(jì)60年代,伴隨第二次世界大戰(zhàn)后世界經(jīng)濟(jì)的快速恢復(fù)和發(fā)展,環(huán)境問(wèn)題越來(lái)越受到關(guān)注,其中也涉及到了氣候問(wèn)題。如作為世界最大經(jīng)濟(jì)體的美國(guó),總統(tǒng)科學(xué)顧問(wèn)委員會(huì)(Science Advisory Committee)就先后發(fā)表了兩篇著名的環(huán)境問(wèn)題咨詢報(bào)告,第一篇為《農(nóng)藥的使用》(The use of pesticides),主要只針對(duì)美國(guó)生物學(xué)家、科普作家蕾切爾·卡森(Rachel Carson)的科普著作《寂靜的春天》(Silent spring)一書(shū)而撰寫(xiě),該書(shū)對(duì)因農(nóng)藥濫用引起環(huán)境破壞表示了譴責(zé)。第二篇為《恢復(fù)我們的環(huán)境質(zhì)量》(Restoring the quality of our environment)[10],是一篇很有影響力的報(bào)告,從系統(tǒng)工程的角度全面檢討了當(dāng)時(shí)美國(guó)所面臨的環(huán)境問(wèn)題,特別是對(duì)化石燃料排放的有害影響提出了警告,并引用了基林等人獲得的全球溫度重建和CO2數(shù)據(jù)所得出的結(jié)論,詳細(xì)討論了化石燃料燃燒導(dǎo)致的CO2在大氣層中的累積,溫室效應(yīng)導(dǎo)致的溫度升高、南北極冰蓋融化、海平面上升等嚴(yán)重影響,認(rèn)為大氣中CO2水平的上升是化石燃料燃燒的直接結(jié)果,并認(rèn)為人類活動(dòng)足以產(chǎn)生影響全球氣候的重大影響。
20世紀(jì)60年代后期,2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)得主、美籍日本氣候?qū)W家真鍋淑郎(Syukuro Manabe)先生和他領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)則將溫室氣體與現(xiàn)代氣候系統(tǒng)模式相結(jié)合,開(kāi)發(fā)出了首個(gè)全面考慮溫室氣體輻射吸收以及對(duì)流能量輸送的一維模型,對(duì)大氣中CO2翻倍增長(zhǎng)造成的溫度變化進(jìn)行了量化計(jì)算,給出了開(kāi)創(chuàng)性的量化結(jié)果,表明當(dāng)CO2濃度從300 ppm增加到600 ppm后,地表溫度會(huì)增加2.36 ℃,首次定量確定了CO2翻倍后對(duì)地球增溫的影響[11]。
1972年,英國(guó)皇家學(xué)會(huì)會(huì)員、氣象學(xué)家約翰·斯坦利·索耶(John Stanley Sawyer)在《自然》雜志上發(fā)表了題為“人造CO2及溫室效應(yīng)”的文章[12],總結(jié)了當(dāng)時(shí)關(guān)于CO2分布、增長(zhǎng)和人為歸因的科學(xué)認(rèn)知,并預(yù)測(cè)了1972—2000年的全球變暖速度,預(yù)計(jì)在約30年時(shí)間里CO2將增加25%,全球溫度上升0.6 ℃。1975年,美國(guó)地球化學(xué)家華萊士·史密斯·布魯克(Wallace Smith Broecker)在《科學(xué)》雜志發(fā)表了一篇很有影響的文章“氣候變化:我們是否處于明顯的全球變暖的邊緣?”,介紹了“全球變暖”的概念,解釋了燃燒化石燃料排放的CO2會(huì)導(dǎo)致全球變暖的后果,并預(yù)測(cè)1975年將是一個(gè)漫長(zhǎng)快速變暖的開(kāi)始,會(huì)導(dǎo)致21世紀(jì)初全球氣溫達(dá)到過(guò)去1000年從未達(dá)到的水平[13](圖5)。另一篇重磅文章則要屬1979年發(fā)布的《查尼報(bào)告》[14]了,是應(yīng)美國(guó)政府要求為國(guó)家科學(xué)院而準(zhǔn)備的,并最終提交給了時(shí)任美國(guó)總統(tǒng)卡特。美國(guó)國(guó)家科學(xué)院為此設(shè)立了“CO2和氣候特設(shè)研究小組”,由著名美國(guó)氣象學(xué)家,麻省理工學(xué)院教授查尼(Jule Charney)領(lǐng)銜,對(duì)當(dāng)時(shí)已掌握的相關(guān)科學(xué)進(jìn)展進(jìn)行了歸納評(píng)估,形成長(zhǎng)達(dá)20多頁(yè)的報(bào)告,其主要結(jié)論為:“估計(jì)CO2翻倍最有可能引起的全球變暖約為3 ℃,可能的誤差為±1.5 ℃?!边@一40多年前得出的結(jié)論至今依然有效,夏威夷莫納羅亞觀測(cè)站測(cè)到的大氣年平均CO2濃度40年來(lái)增加了約21%,同一時(shí)期,全球平均溫度上升了約0.66 ℃。

圖5 化石燃料CO2效應(yīng)疊加自然氣候循環(huán)共同引起的全球溫度變化曲線與有氣象記錄以來(lái)實(shí)測(cè)溫度5年均值變化周期的比較,及對(duì)未來(lái)演變的預(yù)估[13]Fig. 5 Comparison between the global temperature change curve caused by the CO2 effect of fossil fuels combined with natural climate cycles and the 5-year average temperature change cycle measured since meteorological records are available as well as the projection of future evolution[13]
溫室效應(yīng)的科學(xué)問(wèn)題很重要,是研究氣候變化的基礎(chǔ)和依據(jù),但人們的關(guān)注點(diǎn)顯然不會(huì)止步于此,其對(duì)地球環(huán)境所造成的影響和后果則引發(fā)人們更為普遍的關(guān)注。20世紀(jì)70年代,世界上許多地區(qū)出現(xiàn)了歷史罕見(jiàn)的嚴(yán)重干旱和其他氣候異?,F(xiàn)象,特別是1968—1973年非洲一些地區(qū)出現(xiàn)大旱,造成數(shù)十萬(wàn)人死亡,對(duì)其誘因雖有爭(zhēng)議,但引起了人們對(duì)全球氣候問(wèn)題的關(guān)注。為此,世界氣象組織(WMO)于1979年2月12—23日在日內(nèi)瓦舉行了第一屆世界氣候大會(huì),取名為“世界氣候大會(huì)——?dú)夂蚺c人類”,通過(guò)了“世界氣候大會(huì)宣言”[15],并為氣候問(wèn)題研究設(shè)定了兩個(gè)主要方向,一是提升對(duì)氣候演變規(guī)律認(rèn)識(shí),另一是人類活動(dòng)對(duì)氣候的影響,首次將氣候變化與人類活動(dòng)作為一個(gè)整體問(wèn)題提出,并給予了特別關(guān)注。顯然,這已涉及到人類的發(fā)展模式與路徑的選擇問(wèn)題。為了加強(qiáng)對(duì)氣候問(wèn)題的研究,在世界氣候大會(huì)上還擬定了世界氣候計(jì)劃(WCP)[16],并在當(dāng)年舉行的第八次氣象大會(huì)上得到批準(zhǔn),計(jì)劃包括了四個(gè)子計(jì)劃:世界氣候資料計(jì)劃(WCDP)、世界氣候應(yīng)用計(jì)劃(WCAP)、世界氣候影響研究計(jì)劃(WCIP)和世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)。
1987年挪威前首相布倫特蘭夫人代表聯(lián)合國(guó)世界環(huán)境與發(fā)展委員會(huì)做了《我們共同的未來(lái)》的報(bào)告[17]。提出了“既滿足當(dāng)代人的需求,又不損害子孫后代的利益”的可持續(xù)發(fā)展理念。1988年,聯(lián)合國(guó)下屬的WMO和聯(lián)合國(guó)環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)共同創(chuàng)建了政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC),成為一個(gè)劃時(shí)代的事件。在持續(xù)至今的工作中,IPCC為應(yīng)對(duì)氣候變化相關(guān)問(wèn)題做出了重要貢獻(xiàn)。1992年,聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)在里約熱內(nèi)盧召開(kāi),將可持續(xù)發(fā)展作為人類邁向21世紀(jì)的共同發(fā)展戰(zhàn)略,這是在人類歷史上首次將可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略由概念和理論落實(shí)為世界各國(guó)的行動(dòng),被認(rèn)為是人類轉(zhuǎn)變傳統(tǒng)發(fā)展模式的一個(gè)重要轉(zhuǎn)折點(diǎn)。會(huì)議通過(guò)了《里約熱內(nèi)盧環(huán)境與發(fā)展宣言》《21世紀(jì)議程》等重要文件,154個(gè)國(guó)家簽署了《氣候變化框架公約》(UNFCCC),148個(gè)國(guó)家簽署了《生物多樣性公約》。
IPCC的成立極大推進(jìn)了世界各國(guó)在應(yīng)對(duì)氣候變化問(wèn)題上的協(xié)調(diào)與合作。該組織本身并不組織任何創(chuàng)新性的研究工作,而是對(duì)氣候變化相關(guān)問(wèn)題的科學(xué)認(rèn)知現(xiàn)狀進(jìn)行梳理和分析評(píng)估,每隔6~7年發(fā)布一次針對(duì)氣候變化問(wèn)題的評(píng)估報(bào)告。在一些關(guān)于氣候變化的國(guó)際重要決議關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)上,都可以看到IPCC報(bào)告的影響。1990年發(fā)表的《第一次評(píng)估報(bào)告》促使聯(lián)合國(guó)大會(huì)做出制定《聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約》的決定;1995年發(fā)表《第二次評(píng)估報(bào)告》,為公約的《京都議定書(shū)》談判提供了依據(jù);2014年發(fā)布的《第五次評(píng)估報(bào)告》為2015年巴黎氣候變化大會(huì)達(dá)成《巴黎協(xié)定》發(fā)揮了重要作用。《巴黎協(xié)定》明確提出21世紀(jì)末將全球平均氣溫升幅控制在工業(yè)化前水平以上2 ℃之內(nèi),并努力將升幅限制在1.5 ℃之內(nèi)的目標(biāo),已有190多個(gè)國(guó)家批準(zhǔn)加入。在2018年發(fā)布的IPCC《第六次評(píng)估報(bào)告》中明確提出“毋庸置疑,人類活動(dòng)影響已造成大氣、海洋和陸地變暖。大氣圈、海洋、冰凍圈和生物圈發(fā)生了廣泛而迅速的變化?!睂?duì)人類活動(dòng)引起氣候變化及相關(guān)影響給出更為明確的肯定答案。由于IPCC在氣候變化工作領(lǐng)域的杰出貢獻(xiàn),2007年,諾貝爾委員會(huì)決定將當(dāng)年的諾貝爾和平獎(jiǎng)由IPCC和美國(guó)前副總統(tǒng)艾伯特·戈?duì)枺ˋlbert Arnold Gore Jr.)分享,以表彰他們?cè)谥鸩酱_立和推廣有關(guān)人類活動(dòng)導(dǎo)致氣候變化的科學(xué)知識(shí),以及在應(yīng)對(duì)氣候變化所應(yīng)采取措施的基礎(chǔ)工作方面所付出的努力。
與金屬供需問(wèn)題可以靠市場(chǎng)和技術(shù)最終調(diào)節(jié)不同的是,判斷氣候變暖的影響危害時(shí),一個(gè)關(guān)鍵的概念是系統(tǒng)的可控性,可控性又與大氣升溫的臨界點(diǎn)密切相關(guān)。氣候系統(tǒng)在演變的過(guò)程中,若引發(fā)變化的因子跨越了臨界點(diǎn)的門檻,將會(huì)發(fā)生突變和不可逆的變化過(guò)程,如極端天氣氣候事件頻發(fā)、冰川退縮、生態(tài)退化、物種消失、海平面升高等,這些后果在IPCC的最新報(bào)告中都給出了確定性答案[18]。這時(shí),人類所具備的所有能力或技術(shù)都將失效,難以阻止地球環(huán)境惡化的趨勢(shì),更難以恢復(fù)其原本的自然平衡狀態(tài),損失將無(wú)法挽回。實(shí)際上,人類現(xiàn)在已直接感受到了所面臨的現(xiàn)實(shí)問(wèn)題,即極端災(zāi)害性天氣事件發(fā)生的頻率明顯提升。如果說(shuō)對(duì)每一個(gè)具體事件還需要做全面的歸因分析,但長(zhǎng)期的大范圍綜合調(diào)查所給出的結(jié)論則應(yīng)有足夠的說(shuō)服力。2021年,WMO發(fā)布了一份由諸多科學(xué)家和組織共同編寫(xiě)的《WMO天氣、氣候和水極端事件造成的死亡和經(jīng)濟(jì)損失圖集(1970—2019)》[19],對(duì)1970—2019年與天氣、氣候和水相關(guān)危害造成的死亡人數(shù)和經(jīng)濟(jì)損失狀況進(jìn)行了分析,給出的結(jié)論是“與20世紀(jì)70年代相比,如今全球發(fā)生天氣災(zāi)害的頻率增加了4~5倍,造成的破壞則增加了7倍?!蓖ㄟ^(guò)研究過(guò)去半個(gè)世紀(jì)的11000多起天氣災(zāi)害事件,可以看到在20世紀(jì)70年代,世界平均每年約發(fā)生711起天氣災(zāi)害,但到了21世紀(jì)10年代,這一數(shù)字已達(dá)到3165起。應(yīng)對(duì)氣候變化顯然已不是在考慮未來(lái)之憂,而是具有非常緊迫的現(xiàn)實(shí)意義(圖6)。

圖6 全球報(bào)告的災(zāi)害數(shù)量與經(jīng)濟(jì)損失變化趨勢(shì)[19]Fig. 6 Variation trends in the number of disasters and economic losses reported globally[19]
然而,正如經(jīng)濟(jì)學(xué)樂(lè)觀主義陣營(yíng)與生態(tài)悲觀主義陣營(yíng)的爭(zhēng)論一直沒(méi)有停息類似,關(guān)于氣候變化問(wèn)題的爭(zhēng)論也持續(xù)了多年,包括科學(xué)問(wèn)題、認(rèn)識(shí)問(wèn)題,路徑問(wèn)題及利益問(wèn)題等,常會(huì)出現(xiàn)激烈的交鋒,對(duì)國(guó)際間形成共識(shí)產(chǎn)生重大影響。2021年,英國(guó)著名氣候問(wèn)題學(xué)者彼得·斯托特(Peter Stott)發(fā)表了一本專著,題目為“熱空氣:反對(duì)否認(rèn)氣候變化的斗爭(zhēng)內(nèi)幕(Hot air: The inside story of the battle against climate change denial)”[20],比較系統(tǒng)地回顧了他參加氣候變化相關(guān)工作幾十年來(lái)所經(jīng)歷的爭(zhēng)論過(guò)程,包括他本人近幾十年來(lái)參與激烈辯論的經(jīng)歷。盡管作為應(yīng)對(duì)氣候變化的堅(jiān)定支持者,斯托特有其明確的立場(chǎng),但無(wú)論持何種觀點(diǎn),書(shū)中所揭示的事實(shí)和影響,對(duì)理解應(yīng)對(duì)氣候變化工作一路走來(lái)的不易,對(duì)與否認(rèn)氣候變化論者的長(zhǎng)期爭(zhēng)論所進(jìn)行的深刻描述,以及對(duì)IPCC工作過(guò)程細(xì)致的內(nèi)部觀察,都應(yīng)會(huì)有更深層面的認(rèn)識(shí)和理解。如斯托特在書(shū)中介紹了在推動(dòng)應(yīng)對(duì)氣候變化進(jìn)程中一次重大挫折,即2009年發(fā)生的被稱之為“氣候門”事件。黑客闖入了英國(guó)東英吉利大學(xué)氣候研究部門(CRU)的電子郵件系統(tǒng),并在網(wǎng)上發(fā)布了科學(xué)家之間發(fā)送的數(shù)千條消息,為氣候變化否定論者提供了支持,認(rèn)為這些信息表明CRU密謀歪曲全球變暖背后的科學(xué),夸大其影響,有些人借此事件宣稱全球變暖是一個(gè)騙局。盡管英國(guó)任命了三個(gè)專業(yè)團(tuán)隊(duì)對(duì)“氣候門”進(jìn)行了全面調(diào)查,最終排除了所涉及科學(xué)家的任何不當(dāng)行為,但斯托特表示,這一負(fù)面事件導(dǎo)致了十分嚴(yán)重的后果,在2009年12月召開(kāi)的由聯(lián)合國(guó)192個(gè)成員國(guó)代表參加的哥本哈根氣候變化峰會(huì)(COP15)上,無(wú)法達(dá)成任何有意義的共識(shí),以失敗收?qǐng)觥T谒雇刑乜磥?lái),“本應(yīng)在那一刻達(dá)成一項(xiàng)具有里程碑意義的協(xié)議”。多年后,隨著2015年《巴黎協(xié)定》的簽署,各國(guó)政府同意了全球變暖的升幅閾值的限制目標(biāo)。但斯托特認(rèn)為在這段時(shí)間里失去了至少6年的進(jìn)展,這是一個(gè)關(guān)鍵的延遲。雖然各國(guó)達(dá)成了共識(shí),但仍沒(méi)有轉(zhuǎn)化為足夠的行動(dòng),一些游說(shuō)者仍在要求推遲氣候行動(dòng),認(rèn)為目前的計(jì)劃會(huì)給家庭和企業(yè)帶來(lái)過(guò)重的成本。斯托特說(shuō):“在當(dāng)前氣候危機(jī)的背景下,這真的很危險(xiǎn),我們沒(méi)有時(shí)間了?!?/p>
另一方面,再回看西蒙教授贏得賭局的兩點(diǎn)理由,價(jià)格機(jī)制和科技進(jìn)步,在探索應(yīng)對(duì)氣候變化的措施中也仍然貫穿其中。各國(guó)政府在做出減排的承諾時(shí),無(wú)法回避的問(wèn)題是其中的代價(jià)。既保持經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),又達(dá)到減排目標(biāo),唯一的選擇是在技術(shù)進(jìn)步中尋找出路。從世界主要發(fā)達(dá)國(guó)家在本世紀(jì)初已先后完成碳達(dá)峰的過(guò)程可以看出經(jīng)濟(jì)發(fā)展方式與技術(shù)進(jìn)步的共同推動(dòng)作用[21]。而在《巴黎協(xié)定》中也明確提出:“締約方共有一個(gè)長(zhǎng)期愿景,即必須充分落實(shí)技術(shù)開(kāi)發(fā)和轉(zhuǎn)讓,以改善對(duì)氣候變化的復(fù)原力和減少溫室氣體排放。”對(duì)發(fā)達(dá)國(guó)家要向發(fā)展中國(guó)家提供必要的資金和技術(shù)支持提出明確要求。從世界科技發(fā)展的趨勢(shì)也可以看出,在溫室氣體減排目標(biāo)的驅(qū)動(dòng)下,新能源領(lǐng)域出現(xiàn)了迅猛的創(chuàng)新變革,從清潔能源開(kāi)發(fā)利用,到電動(dòng)汽車的發(fā)展,從節(jié)能材料的研發(fā),到電池存儲(chǔ)技術(shù)的革新,可以清晰感受到通過(guò)應(yīng)對(duì)氣候變化戰(zhàn)略而推動(dòng)的新技術(shù)革命浪潮,需求在有效引領(lǐng)著發(fā)展路徑的變革。
1)走出“賭場(chǎng)”的必然選擇。已步入“氣候賭場(chǎng)”多年的人類社會(huì)在向大自然不斷索取收益的進(jìn)程中,也對(duì)氣候環(huán)境和自身的可持續(xù)發(fā)展造成了長(zhǎng)遠(yuǎn)危害,且產(chǎn)生了難以恢復(fù)或失控的負(fù)面影響,試圖兼得魚(yú)和熊掌的賭注難以得到如愿的回報(bào)。經(jīng)過(guò)多年探索和實(shí)踐,促使世界各國(guó)達(dá)成了基本共識(shí)并簽署多項(xiàng)協(xié)議,意味著人類已就撤離賭場(chǎng)的選擇達(dá)成了一致,邁向與自然環(huán)境和諧共生的可持續(xù)發(fā)展之路。
2)科學(xué)問(wèn)題是有效應(yīng)對(duì)氣候變化的基礎(chǔ)。人們?cè)谔剿鳉夂蜃兓恼T因、適應(yīng)和應(yīng)對(duì)方案的進(jìn)程中,諸多科學(xué)家們做出了重要貢獻(xiàn),最終在探索氣候變化問(wèn)題上找到了足夠的證據(jù),給出了令人信服的解釋,為應(yīng)對(duì)氣候變化奠定了科學(xué)基礎(chǔ)。2007年諾貝爾和平獎(jiǎng)、2021年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)授予與氣候變化相關(guān)工作的科學(xué)家,是對(duì)他們工作的充分肯定。與氣候變化相關(guān)的科學(xué)問(wèn)題仍很多,許多難點(diǎn)有待于進(jìn)一步解決,需要更多相關(guān)領(lǐng)域的科學(xué)家積極參與。
3)共識(shí)、協(xié)議的落實(shí)仍需要克服諸多難點(diǎn)和障礙。自從1992年聯(lián)合國(guó)環(huán)境與發(fā)展大會(huì)以來(lái),經(jīng)過(guò)大量的科學(xué)探索與分析評(píng)估工作,在聯(lián)合國(guó)框架下,世界各國(guó)簽署了多項(xiàng)協(xié)議,為人類共同應(yīng)對(duì)氣候變化奠定了基礎(chǔ)。但從目前的現(xiàn)實(shí)狀況和實(shí)際效果看,并不樂(lè)觀。溫室氣體的排放量還沒(méi)有得到有效遏制,海洋酸化、海平面升高、冰川退縮等地球生態(tài)系統(tǒng)災(zāi)害仍在持續(xù),極端天氣氣候事件頻發(fā)則對(duì)人類生存環(huán)境造成了更為直接的負(fù)面影響,應(yīng)對(duì)氣候變化的有效機(jī)制還沒(méi)有真正形成,任重道遠(yuǎn),僅從時(shí)間角度看,并不樂(lè)觀。
4)科技創(chuàng)新仍是應(yīng)對(duì)氣候變化必須考慮的關(guān)鍵因素。氣候環(huán)境問(wèn)題的特殊性使得無(wú)法任由市場(chǎng)來(lái)最終解決,需要各國(guó)政府間形成共識(shí),通過(guò)轉(zhuǎn)變發(fā)展方式來(lái)推動(dòng)。一旦確立共同的目標(biāo),其實(shí)現(xiàn)方式還需科技進(jìn)步的有效介入。