熱浪中的科學史

BBC（英國廣播公司）的紀錄片《冰凍星球》，每介紹一種動物的生存狀況，比如北極熊，主持人大衛·愛登堡都會強調，因為全球變暖、海冰融化，它們賴以捕獵的環境急劇惡化，北極熊要餓肚子了；又比如菱紋海豹，海冰在變薄，可剛出生的小海豹不會游泳，全球變暖后，海豹的繁衍受到了極大的威脅……

愛登堡顯然是在告訴觀眾：全球變暖非常危險。當看到紀錄片中展示的格陵蘭島冰蓋上冰河奔流，南極邊緣冰墻崩解，巨大的冰塊落入海中濺起令人震撼的水花時，你的第一反應是什么？是完全相信愛登堡呈現給我們的畫面就是真實世界的現狀，還是有一點點懷疑這些鏡頭是不是經過了特意的選擇？

如果你屬于后者，那么恭喜你，你已經初步具備了一個科學家的思維模式。當我們面對一個觀點時，哪怕這個觀點來自備受尊敬的愛登堡，我們也還是應該保持一定的質疑和獨立探究的精神，并最終形成自己的疑問：地球真的在變暖嗎？如果是真的，科學家又是怎么得出這個結論的？

現在，我們先來問兩個問題：地球上為什么會有氣候的變化？這些變化是怎么形成的？

對氣候大周期的變動，最早得出規律性認識的是塞爾維亞科學家米蘭科維奇，他用天文學知識解釋地球長期氣候變化與地球軌道周期性變化之間的關系。米蘭科維奇的理論為什么會被學界接受呢？原因是地球繞太陽轉，并非兩個物體互相吸引的理想狀態，而是有月球、木星等很多大的天體來“攪局”，于是形成了長短不等的、以數萬年為周期的軌道變化。變化雖小，對地球上生命的影響卻是巨大的，地球也就有了冰期和溫暖期的分別。

一個科學假設要得到大家的認可，除了被實驗或觀察數據證實，要是有形象直觀的解釋就更好了。地球并不是一個物質均勻的球體，海陸分布也不對稱，明顯北半球陸地面積更廣，所以地球的旋轉也就沒辦法永遠恒定。我們可以想一想陀螺的旋轉，陀螺的物質還相對均勻，旋轉時都不可能穩定于一個角度。有了這樣基本的認知，人們就很容易在米蘭科維奇的氣候周期理論上達成共識。

但全球變暖這件事就不那么直觀了，尤其是我們生活在溫帶的人，除了早晚有溫度差異，一年四季寒來暑往，人們對溫度的感覺是隨時變化的。

事實上，早在20多年前，我還經常看到關于氣候變冷的預測。有人基于太陽黑子活動周期，預測地球很快又要進入寒冷期了。所以，我們再提兩個問題：科學家為什么這么確定全球在變暖呢？他們的依據是什么？

為了證明全球變暖是大趨勢，進而讓各個國家拿出真金白銀來應對氣候變化，科學家必須從原理上和實驗數據上說服大家，從而在全球范圍內形成共識。

在科學家關于氣候變暖的判斷中，二氧化碳是最關鍵的因素之一。二氧化碳作為溫室氣體，早在19世紀后期就有人做過實驗，證明它的升溫作用了。可20世紀前半期氣候變化并不明顯，人類還在戰爭的泥潭中掙扎，科學家中也很少有人對全球變暖發出警告。直到第二次世界大戰結束后，百廢待興，科學研究步入正軌，陸續有科學家研究全球變暖的機制，如日本科學家真鍋淑郎在美國國家氣象局的研究。他借用計算機來預測天氣，同時簡化了大氣運動的模型，用一個自地面到高空的空氣柱模型里空氣的上下對流解釋氣候變化。真鍋淑郎首次明確了大氣中二氧化碳濃度對氣候的影響。2021年，他和德國科學家克勞斯·哈塞爾曼共同榮獲諾貝爾物理學獎，諾貝爾委員會表彰他們在20世紀六七十年代分別設計了氣候模型，預言了全球變暖。

從建立模型，為全球變暖提供理論基礎，到被全球最重要的科學獎項予以認可，半個多世紀過去了。全球變暖這一對地球以及人類影響重大的氣象事件，總算為公眾普遍認可。懷疑的聲音即便存在，也越來越沒有市場了。

不知大家有沒有發現，標新立異的觀點容易出位，容易被公眾注意。“語不驚人死不休”其實是輿論場域里的發言策略，很多時候，人們會僅因為要有所不同而標新立異。在全球變暖的爭論中更是如此。當然，這未必是壞事，真理只有在辯論中才能更明確，不容置疑的觀點、不被修正的做法，帶來的很可能是積重難返的災難。

20世紀80年代，盡管那時候的地球平均溫度只比工業革命時期的高了0.6℃，可感知性并不太強烈，但幸運的是，人類在工業革命前就已經開始設立氣象站，此后便有了連續的、科學的氣象記錄。0.6℃的變化雖然很小，但在氣象記錄里呈現了連續的趨勢。從1958年起，夏威夷的冒納羅亞觀測站開始記錄大氣中二氧化碳的濃度，自此以后，科學家發現濃度曲線一直在上升，與全球溫度變化形成了對應關系。

1992年，聯合國大會通過了《聯合國氣候變化框架公約》。這標志著全球變暖作為一個全球性問題，在國際政治和科學領域得到了廣泛承認，各國開始攜手應對氣候變化。

不過，正所謂“天下熙熙，皆為利來；天下攘攘，皆為利往”，當氣候變化成為政府間博弈的工具，成為科學界獲取資金的顯學，嚴肅的科學探索還是可能被“污染”。2009年，世界著名的東英吉利大學氣候研究中心數以千計的電子郵件和數據文件被泄露，其中一些郵件顯示這個權威氣候研究機構的科學家們為支持碳排放導致地球溫度升高愈演愈烈的結論，可能涉嫌偽造和操縱數據。

可近些年，地球的溫度一年比一年高。2024年7月，歐洲的哥白尼氣候變化服務局公布了多個“最熱的一天”的氣象記錄。當我們被熱得發昏的時候，很少有人還懷疑全球變暖的大趨勢。一個二氧化碳等溫室氣體帶來地球變暖的假說，經歷了約170年的時間，才成為生活在地球上的人類的共識。

（林 一摘自《少年新知》2025年第3期，鐘洋Design圖）