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反对人类行动引起气候变化的例子

摘要

在批评那些要求采取政治措施来对付全球变暖的人时,批评者经常指向科学证据长期的不确定性。他们认为,目前我们对气候变化机制的了解不足以证明我们所采取的严厉措施是正确的,而许多科学家、环境学家和政府人员却认为这些措施是有必要的。

这种观点与气候学家普遍认为的观点相冲突。科学家们普遍认为,无论我们对气候变化了解的不确定性有多大,也没有理由反对采取紧急措施。

然而,这样的分歧和不确定仍然存在。他们一些人至少大体上对这一观点构成了潜在的挑战,即“如果不采取行动将发生令人难以接受的全球变暖”。所以,对于参与到气候变化辩论中的人们来说,意识到这些差异和如何消除部分差异是很重要的。


作者是科学与发展网络(SciDev.Net)的负责人

设定场景

当美国总统乔治·布什在2001年3月份发表声明,说美国政府不再准备支持《京都议定书》时,他给出的一个理由就是科学论证的持续的不确定性,而要求减少温室气体排放量的目标就是基于这种不确定性基础之上的。

为了为他的这个决定正名,他的幕僚们不断重复着矿物燃料工业部门和其他《京都议定书》的反对者的话语,强调说总统“和任何人一样”急切的盼望攻克全球变暖的努力将建立在“完美科学”的基础上。布什声称,我们目前对于气候变化机制的了解不足以证明必须采取严格的措施,这只不过是许多科学家、环境学家和一些政府说他们必要罢了。

关于科学的合理性的争论立刻遭到了议定书的支持者们的挑战。他们指向了政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)尤其是其第一工作组的结论。该工作组成立于1988年,其任务是对科学知识的现状提供一个共识。它在2001年发表的报告中说有更充分的新证据表明,在过去50年里观察到的变暖跟人类活动有关。

IPCC的报道反映了科学家们普遍认为,无论我们对气候变化了解的不确定性和空白有多大,也没有理由反对采取紧急措施的必要性。

然而这样的空白和不确定性却是仍然存在。很少有人否认,他们中的一些人至少从根本上对“如果不采取行动将发生难以令人接受的全球变暖”的观点构成了潜在的挑战。所以对于那些进行气候变化争论的人来说,留意这些空白并至少知道如何部分地解答之是非常重要的。

根基广泛的批评

那些对于人为造成的全球变暖带来了危害这种观点持反对意见的人具有相对广泛的基础。一个例子就是,我们仍然缺少碳循环的准确知识(尤其是二氧化碳在空气中的最终形态),使我们有足够信心预测将来气候的状况。

科学界就二氧化碳被摄入海洋或者被大地植物以各种形式吸收的速度等问题展开了不断的争论;批评者说这些争论反映了我们很难有足够的信心来相信,我们用来估算二氧化碳摄入速度的模型是有效的。

他们指出,例如最近的IPCC报告就对下世纪可能的气温上升进行了宽范围的预测。(从1.4摄氏度到6摄氏度)事实上这比更早的报告中引用的1至3.5度要更宽。批评者争辩说,这种程度的不确定性意味着我们不应该基于模型作决策,而应该等到我们对模型的准确性更有信心以后

一个相关论据就是目前的气候模型没有特别好的记录,它既没有解释过去历史上的气候变化,也没有解释发生在七十年代中期的气温冷却,前者的例子主要是在二十世纪中期的气温升高。  

弗吉尼亚大学的气象学着帕提克·麦克尔(Patrick Michaels)是许多强烈反对关于气候变化普遍共识的科学家中的一员,他简明地阐述了自己的观点:经常被引用来为联合国气候变化框架公约提供科学基础的那些气候变化模型是错误的。

科学界的反应

科学家对于这种观点的普遍反映是:不论现在的模型有多么不完善,它们都是基于大气的化学和物理活动,而这些活动是被科学很好地解释了的。这些模型已经证明在理解某些现象上有重要价值,并且由于它们的不断完善而变得更加准确了。

许多科学家承认非常有必要提高气候数据的质量,如通过提高全球气候变化观测系统的效率尤其是从非洲、南美和亚洲的得到的数据。但是大多数科学家争辩道,这并不是意味着当前以电脑为基础的气候模型不应该用来预测未来的气候变化。而仅仅是说应该谨慎使用它们,并且完全意识到他们的确实存在事实上的和潜在的弱点。

对海平面预测的批评

在预测海平面上升这一点上也一样。正如IPCC的报告所反映的,尽管目前还没有就海平面可能上升多少达成共识,科学界普遍认为全球变暖将导致全球范围内海平面的普遍上升,这将极大增加低洼地区和沿海地区遭受洪水侵袭的危险。

至少在理论上,有很多因素能减轻或是消除正在融化的冰盖的影响,如由于海水升温导致的海水蒸发加速。这两个因素使一些批评家争论说,海平面上升的危险被过分夸大了。如弗吉尼亚大学的弗莱德·辛格尔(Fred Singer)宣称来自海水的加速蒸发很有可能导致极地冰川的积累加速,这将导致海平面的下降。

大多数气候研究者都认为他们需要对起作用的因素有一个全面的理解,之后他们才能有信心预测气候变化对海平面上升的影响。他们还承认,到底将发生什么事还是取决于一系列的社会政治因素,当然温室气体的排放是否真的减少了也是非常重要的原因。

但是除了像辛格尔这样的批评家,很少有承认当前数据有局限性的科学家认为海平面上升无关紧要。

地表气温还是上空气温

有一个类似的情况,涉及当前气候变化模型的另一个瑕疵:地表温度和上空温度之间有明显差异,这导致了对全球变暖是否会真的发生的争论。

这个差异是基于观测基础上的,它明显与上世纪显示地表温度上升的测量方法不一样。卫星和气球从1979年以来收集到的数据显示:从离地面5英里到对流层中部仅有少许或根本没有任何大气的升温。

这种异常被批评家广泛引用于对整个全球变暖假设的怀疑上。但是美国国家科学院的一个专家组在2000年1月份的报告中指出,由于源自不同时期得到的数据,这种差异不能推翻地球表面变暖这个毫无疑问的事实。

硫酸颗粒物的影响

即使IPCC主要共识的支持者也认为批评家有更充足的理由指出当前气候模型的弱点,当前有两点吸引了越来越多研究者的关注。一是空气中的硫酸盐和其他微粒对气候变化的影响。二是高层云尤其是热带海洋上空的云层的角色。

随着90年代早期对硫酸盐颗粒的冷却作用的关注(部分是基于对1991年Pinatubo火山喷发后数年内上层大气的温度的明显降低的观测),微粒问题得到了突出重视。气候模型建立者们当时面临的一个问题是他们早些的模型没有考虑到空气悬浮颗粒。

然而这却不是一个致命错误,模型建立者们说颗粒因素也许能帮助解释为什么早期的预测没有期望的那么准确。因为有证据表明空气悬浮微粒的遮蔽作用可能导致了早些的对全球变暖速度的高估。在第二次关于气候变化的科学认识的完整评价中,正如1995年发表的一样,IPCC说有越来越多的证据显示,硫酸盐颗粒的增加部分地抵消了由于温室气体排放导致的升温。

即使IPCC共识的赞同者也承认我们对空气中颗粒的运动的科学了解有缺陷,这种运动对模型的影响仍然存在。一个气候科学家说:“每个人都会认为颗粒问题是个大问题。”

这种不确定性已经被一些作者指出。例如在2001年《自然》杂志上发表的斯坦福大学Mark Jacobson的一篇文章表明,和硫酸盐颗粒紧密相连的烟灰起着重要的但是却相反作用。由于烟灰本身是黑色,它降低了整体颗粒群的反射性质,并且可能到了任何颗粒的降温成分都会被烟灰成分的升温所抵消的程度。

批评家指向了Jacobson的工作,他们争辩道我们缺少对空气颗粒作用的了解以给大气模型带来信心。当然,科学界普遍认为jacobson的工作似乎暗示了IPCC的一些结论应该重新考虑。

但是现在的主流观点是我们目前“不管怎么不合适”的理论都在加强而非减弱我们的担忧。另外,许多人指出,包括烟雾的气候电脑模型是迄今为止模仿被监测气候的模型中最精确的,这一点说明了即使缺乏足够的知识,我们仍在向着正确的方向前进,他们认为主要的需求是对此问题进行了更多的研究。

水蒸发造成的不确定性

和需要更多研究相同,我们还需要解决由不断增加的水蒸气而带来的能量反馈。从辐射的观点看水蒸气是最重要的温室气体。随着全球温度上升,水蒸气进入大气的数量不断加大,特别是在高空。

麻省理工学院气象学教授Richard Lindzen反复强调这一点。一直以来,他经常对全球变暖的批评者的那些刺耳论断提出反驳。

Lindzen的主要论断是变暖到一定程度以上,热带海洋上的高层大气——这些高层大气被很高的云团笼罩——就会精确地散开,使得热量散入太空。

这一论断最近由印度洋上的卫星观测站所证实,观测显示这种高层云团事实上能在加热情况下蒸发。这一论断反驳了在这些地区,升温会导致云层变厚,从而吸收更多热量的气候模型这一假设。(见美国气象学会公告板 2001-3)

全球变暖问题已被那些蓄谋为个人研究项目募集资金的人所夸大,但是现在甚至那些不同意Lindzen有关全球变暖问题的“政治观点”的人也承认这一被证实的情况很重要。

例如,1995年IPCC在估算中承认了回应二氧化碳和别的温室气体产生的水蒸气仍然是气候模型中的不确定因素。同样,他们最近的报告承认了气候模型还不能模仿气候的各个方面。云层及其与烟雾、辐射的关系仍是特别不确定的。

“完美科学”的模糊之处

事实上,所有加入全球变暖论战的人都承认制定政策必须依据“完美科学”,不足之处在于这一短语表示什么意思。对于一些人,包括那些目前反对《京都议定书》的目标的人,“完美科学”所指的是其他人认为不切实际也没有必要的一些科学确定性。

本质的争论并非在于我们对气候变化的科学理解是否仍有差别,因为大多数气象学家都认为此类差别将总会存在;而是在于是否这些差别达到无法采取行动解决前进途中的问题。

迈克尔和别的人(现在来看,包括布什总统)认为现阶段科学知识水平造成的不确定性说明了我们应将此情况留给市场力量和科技创新解决。解决问题的最好方法是不去做什么。(见《自然》杂志400, 5; 2001)

但是相对而言,很少有专门从事气候行为研究的科学家接受这一观点。