暴晒与暴雨夹击中国, 一场气象战争已箭在弦上?｜文化纵横

慧诺（编译）文化纵横 2023-07-27

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✪ Giulio Boccaletti

牛津大学史密斯企业与环境学院荣誉副研究员

✪ 慧诺 (编译)｜文化纵横新媒体

✪ 迦然 (审校) | 文化纵横新媒体

【导读】连日来，我国多地发布暴雨蓝色预警，导致大面积航班延误甚至取消，而不久之前，我国刚刚经历史上罕见的高温暴晒；与此同时，美国总统气候问题特使约翰·克里访华期间，全球也笼罩在高温之中，多地刷新高温纪录。面对近年来频频出现的异常天气状况，越来越多人意识到，尽管气候议题往往与“环保政治正确”相纠缠，但气候变化的确关乎真实的民生与安全问题。

本文回顾气候科学的来龙去脉，点明其源头乃是国防安全，而非所谓“环保主义”。具体而言，地球的观测基础设施、地球/气候/气象的科学模型以及专用的计算能力，都是同时具备重大军事和民用价值的战略资源。俄乌战争中的有关技术应用就是最新例证。这意味着，能充分完成气候领域知识、人才及设备设施积累的“地球科学大国”，有望在新的多元国际秩序中占据主导地位。

作者进一步指出，相比早期主要应用于军事战争领域，如今气候科学涉及更广泛的安全议题。一方面，基于地球系统科学，大国能全面控制和调动全球大气海洋等无国界的公域资源，扩大己方战略优势；另一方面，气象遥感等技术的商业化发展，也让气候科学与当前经济体系及安全保障紧密相关。

作者认为，在当前世界秩序剧变的背景下，气候科学绝不仅仅是空洞的环保话术，而是能塑造强大战略优势的知识体系。随着气候在从军事到经济等众多领域中发挥更大的作用，没有能力建设气候科学能力的国家，将不可避免地沦为边缘，并对气候科学大国产生更深刻的依赖。地球科学基础设施将成为新的科学外交工具，如冷战时期那样。各国越早认识到这一转变，就越容易为下一步做好准备。

本文为文化纵横新媒体原创编译“技术革命的冲击与重构”系列之四，编译自《报业辛迪加》（Project Syndicate）2022年6月10日专栏文章，原题为《当气候科学遇上地缘政治》（“Climate Science Meets Geopolitics”）。由于外方立场、议题设置等原因，本文仅反映局部信息，仅代表作者观点，供读者参考辨析。

文化纵横新媒体·国际观察

2023年第25期总第130期

“在地缘政治紧张局势加剧和全球化进程加快的背景下，各国政府应确保拥有必要的基础设施和人力资本，以保持在地球科学领域的比较优势。在任何一种新型冷战的场景下，在气候领域的优势，都可能产生决定性影响。”

气候科学的重要性超乎常人的想象。它为工业革命以来最雄心勃勃的经济转型设定了进程和目标：迈向“无碳经济”。自从世界气象组织（WMO）和联合国环境规划署（UNEP）于1988年成立政府间气候变化专门委员会（IPCC）以来，气候数据和模型已成为一种全球公共产品，也是一种规范价值日益增长的经济权力工具。在政策执行上，气候目标越来越多地被写入法律，并被引用到判例中。

气候科学必然是一门关乎全球的学科，因为它利用数学物理学来预测地球大气和海洋的综合行为，而这两个公域是无国界的。过去二十年里，气候问题的扩展也将水文学、生态学和生物地球化学等纳入跨学科的“地球系统科学”（earth-systems science）。与此同时，从监测整个地球状态的观测系统，到整合日益复杂的模型的庞大计算资源，大量的配套基础设施已随之建立。

气候科学也是一门非常适合全球化进程的科学。从1950年WMO成立到1988年IPCC诞生，再1992年各国正式签署《联合国气候变化框架公约》（UNFCCC），气候科学家长期关注并参与相关国际组织及其议程设定，以引领人类实现低碳化。

与此同时，气候科学长期面临严重威胁。无论是政治还是经济方面，都有力量在诋毁其核心主张。然而，“怀疑分子”在很大程度上失败了。UNFCCC的的谈判一直在取得稳步进展，克服不同障碍，并从美国不履行承诺的挫折中恢复过来。虽然各国关于各事项优先级的争论仍在继续，但总的来说，政策制定者和企业已从逃避状态转向郑重承诺。

如今，另一种威胁正在逼近。国际动荡、霸权主义和民粹主义抬头，正在破坏长期以来已达成广泛共识的国际规则和秩序。地缘政治裂痕也让气候科学家的工作复杂化——在一个竞争日益激烈的多极世界中，各国将急于将地球观测和计算资源国有化、合并和孤立起来，科学议程恐将支离破碎。

决策者也开始从各部门利益的狭隘视角来看待气候变化。美国等很多西方政府在涉及气候变化及相关技术的议题上，只问该气候科学对本国和“竞争对手”意味着什么，而不问其对整个地球意味着什么。

诚然，除气候科学外，政治边界在所有科学领域中都变得愈发突出，也为科学及及背后的政策制定者提出了一个重要问题：

在地缘政治博弈背景下，对地球的科学认识本就是具有战略价值的竞争领域，这个领域将如何动态演变？科学机构又应该如何做出相应调整？

（本文发表截图）

▍态势感知：气候科学的真正起源

与流行的观点相反，气候科学的缘起并不是当代所谓的“环保主义”，而是20世纪的安全问题。现代气候科学产生于特定的国家议程，旨在通过对公域的深入了解来争夺军事战略优势。历史总是惊人的相似。在当今全球秩序分崩离析的情况下，科学家和政策制定者应该回望过去，看看如果有关地球运行的知识再次成为地缘政治的工具，将会发生什么。

首先，用于地球观测的基础设施极易受到大国竞争的影响。俄乌冲突刚爆发后，俄罗斯就被剥夺了地球观测的权利。基于“气象信息对生化等战略武器的使用至关重要”的理由，欧洲气象卫星应用组织（EUMETSAT）暂停了俄罗斯获取其数据的许可。显然，该组织牺牲了其公开数据的明确承诺，也遭到部分国家的谴责和质疑。但是，EUMETSAT的做法也表明一个重要地球观测系统被军事应用重大可能。

事实上，地球观测与安全的关系由来已久。1939年，一艘德国U型潜艇在未被发现的情况下进入英国皇家海军斯卡帕流基地，击沉了皇家橡树号战列舰。这些安全事件促使世界各国海军将监视地球公域作为主要目标。此后，声纳等反潜技术被广泛部署，并在此过程中改变了现代战争。

有效的监视取决于对环境的深刻理解。例如，由于声纳的工作原理是对反射声波的回波进行计时，因此必须考虑到温度和（海水）盐度梯度等因素——可能会扭曲声纳的路径。可靠的探测取决于了解声波在传播过程中将遇到的密度结构，而这又是表层和深层水流的函数。因此，成功的反潜战取决于对海洋状态的测量。正如德国海军大将卡尔·邓尼茨（Karl Dönitz）在1943年12月承认的那样，“敌人使U型潜艇战争无效......不是因为其战术或战略的优势，而是因为其在科学领域的优势”。

有过上述经历的美国和苏联都有清晰认识：当核威慑的力量在波涛汹涌的大海中肆虐时，对地球的科学理解能够创造比较优势。冷战期间就是如此。

同样的情况也发生在大气观测领域。苏联发射的人造卫星1号——第一个绕地球轨道飞行的人造物体——出乎所有人意料。此后，美苏对卫星观测基础设施的投资加速，成为冷战双方安全安排不可或缺的组成部分。在这一背景下，美国政府为了确定天气现象如何影响雷达，进而诞生了“空间遥感”的一系列项目。在这一过程中，现代气象学也得以显著发展。

▍矢志不移：“监测”带来战略优势

正如上述例子所示，监测基础设施往往是地缘政治竞争的首要科学领域。如今，国家和私营机构共同控制着这一领域。商业遥感产业极大地扩展了曾经仅限于少数高质量政府仪器的空间基础设施，更多国家也在发展自己的能力来勘测地球系统。例如，中国拥有自己的高分辨率对地观测系统，以支持高精度农业和海洋监测，并投资建设了一个气象卫星体系，为“一带一路”倡议中的合作伙伴提供服务。

各界的新投资实现了地球观测的数字化，使人们乐观地认为一个数据丰富的时代即将到来。但是，新的地缘政治竞争带来的风险是，公共知识将成为大国博弈的工具。各国政府已经认识到这种可能性：2016年12月15日，美国国防部派出了所谓“在南海收集海洋学数据”的潜水无人机。2021年美国、英国和澳大利亚（AUKUS）达成向澳大利亚提供核潜艇的一系列协议，对此中方也相应地投资建设水下监测基础设施，以观察该地区有争议的水域。

随着对公域的测量再次成为一个安全战略问题，科学家和大型企业发现，自己将夹在全球环境议程和国家安全利益之间徘徊不定。例如，微软近期推出一台行星计算机来存储和共享监测数据，就被要求应该与国防部门合作。也许更重要的是，观测重点也可能会发生变化。随着俄罗斯的潜艇更靠近美国及其盟友的海岸巡逻，地中海和黑海等以往被边缘化的海域，将成为国际战略的核心。

▍战略占卜：军事中的气象应用

与数据收集一样，天气预报和计算机基础设施也可能成为一个备受争议的领域。在俄乌冲突初期，欧洲中期天气预报中心暂停了俄罗斯对其天气预报和气候模型产品的访问，因为该中心认识到这些信息的战术价值。

在俄方的进攻初期，其计划通过野战中利用其优势装备，但乌方并不打算离开城市地区。乌方或许得到下雨的天气预报，因而埋伏起来；相反，俄军坦克被迫驶上公路，很容易成为目标。此时，一方装备优势荡然无存，另一方则获得了战术优势。自古以来，了解环境条件会发生什么变化都关系到生死存亡。

这种情况由来已久。在现代，国家安全与环境预报之间的关系始于1854年11月14日。彼时正值克里米亚战争期间，飓风摧毁了在塞瓦斯托波尔阻击俄军的英法舰队，这又与当前在欧洲战事形成了奇妙的呼应。

在此经历中，欧洲第一个天气预报系统也顺势诞生。起初，预报员试图通过评估当前情况与过去天气图的吻合程度来预测未来。他们依靠新安装的电报来传递来自整个欧洲大陆的测量数据，这就是早期的监测基础设施。

到了1904年，也就是爱因斯坦改造量子力学和提出狭义相对论的前一年，挪威科学家比耶克尼斯（Vilhelm Bjerknes）在将现代物理学扩展到大气和海洋领域。他的方程将风和洋流描述为一个受可知规律支配的连贯系统。预测不再仅仅依赖于存储的观测数据：它依赖于求解数学方程的能力来预测未来。

到第二次世界大战时，向石油动力的普及也扩大了舰队能覆盖的范围，航空母舰的诞生更取代了无畏舰成为核心舰艇，战斗也从战壕转移到海洋和天空。在全面工业化的战争中，世界的公域已成为战场，战略家们必须将气象预报纳入军事理论。著名的天气和海浪预报也帮助诺曼底登陆免于灾难。显然，科学预报已经是取得胜利不可或缺的因素。

战后，政策制定者的重点已不再满足于仅仅确保作战优势，而是要赢得一场精心策划的控制公域的战略游戏。根据1946年1月11日《纽约时报》的一篇报道，华盛顿特区的官员被告知一台专门用于求解“比耶克尼斯气候方程”的计算机已经诞生，而这台非同寻常的机器将“揭开与天气预报科学有关的神秘面纱”。美国军方领导人对此大为震撼，并立刻制定相应计划和行动。显然，这并非巧合。

约翰·冯·诺依曼（John von Neumann）是彼时曼哈顿计划的数学家和冷战博弈论的奠基人，也是现代计算机理论的先驱。他的目标很简单：用算法和计算机提高方程的求解速度，进而能够提前数周甚至数月预测全球环境状况，从而为美国带来战术和战略优势。通过新的设备仪器，天气预测将变得更易操作、更快推广，以支持美国在天空和海洋上的新霸权。

▍科学竞赛：随大国竞争而崛起

在整个冷战期间，安全与科学是一对不和谐的伴侣。前者提供资金和源源不断的问题供后者解决，确保该领域既有充足的资源，又有充足的人员。例如，1954年在密克罗尼西亚进行的“布拉沃城堡”（Castle Bravo）核试验（至今仍是美国引爆的威力最大的核弹），产生直径4英里（6.4公里）的火球，并形成25英里高的蘑菇云。

除了布拉沃城堡，美国还在太平洋地区进行的一系列令人震惊的核试验。虽然或许有违人道原则，但这些核试验还是为研究热带的大气层运作规律提供了宝贵的数据和见解。

得益于政府资助的观测和计算工作，到20世纪60年代末，冯·诺依曼遗产的继承者们已经能够建立一个独立的、前后一致的大气和海洋计算机模型。直到2021年，日裔科学家真锅淑郎（Syukuro Manabe）还因在气候科学的贡献获得了诺贝尔物理学奖得主：他提出大气与海洋相结合的新气候模型，在全球率先发表二氧化碳浓度上升对地球变暖的影响，为地球变暖研究奠定基础。

在冷战的最后十年中，随着军事利益越来越集中于美苏之间的技术竞赛，科学的必要性也发生变化。气候科学也转向更广泛的用途：通过日益复杂的模型，科学家需要了解在地球层面上是什么因素在支配气候，以及随着时间的推移，气候会发生怎样的变化。这一转变需要更强的计算能力，但此时技术能力已经可以满足这一需求。自20世纪50年代中期以来，计算能力已经提高10个数量级，从而能够进行大量的气候模拟。

在如今的地缘政治裂痕出现之时，地球科学的建模基础设施正变得前所未有的复杂。早年的互补金属氧化物半导体（CMOS）计算机已经达到其速度极限，而新的超级计算机能够容纳越来越多的处理器，并形成了工业规模的基础设施，使气候和地球研究更多地成为专业机构而非单纯的学术领域。

私营科技企业也已成为地球系统建模的重要参与者，不仅提供了大量资源以鼓励行星分析的数字化（所谓“第四次工业革命”），而且提供了人工智能等领域的服务。例如，Alphabet（谷歌）的子公司DeepMind正在与英国气象局合作，将人工智能用于本地化的天气预报。一些科学家认为，产业化将为物理洞察力带来质的飞跃。将成果进行商业转化的观点，又再次推动大量公共和私营部门的投资，例如欧盟支持为地球创建数字孪生系统。

但是，在全球化的世界中，产业和科学的利益融合起初大多是良性的，直到竞争加剧演变为零和博弈。但无论如何，对地球和气候的建模能力将日益成为政府和企业评估环境变化、规划关键基础设施长期投资、制定军事安全战略的重要组成部分。

在这种情况下，任何希望在多极化世界中寻求影响力或领导力的国家或地区，无论是中国、印度、巴西、俄罗斯、美国、欧洲还是日本，都在迅速加强建设国内相关的能力建设。

▍新的现实：更全面的气候博弈

各国政府应评估其国家能力，确保拥有能够支撑气候管理所需的基础设施和人力资本。随着气候在从军事到经济等众多领域中发挥更大的作用，没有能力建设自身能力的国家，将不可避免地沦为边缘，并且对气候科学大国产生更深刻的依赖。地球科学基础设施有望成为新的科学外交工具，就像冷战时期一样。

与此同时，各国也应该重新审视生产地球数据的全球性企业的监督体系。随着能力向私营部门转移，政策制定者必须认识到，重要的是这些能力在哪里，以及它们真正受制于哪些主权国家。在全球相对稳定的时代，外包此类服务曾经具有一定的经济效率，但如今却可能是安全问题的起点。

在寻求新优势的过程中，科学基础设施将占据重要地位。1946年，当《纽约时报》报道冯·诺依曼的“地球计算机”计划时，还提曾到一个更为激进的目标。报道指出，“如果能够提前足够长的时间预测飓风等气象灾害，我们或许能够使用原子能等物理手段，在飓风袭击居民区之前通过其爆炸等方式将其转移”。

核时代的狂妄，产生一个危险的梦想：将地球公域武器化，其中甚至包含各种“天气控制”的方案。值得庆幸的是，这种努力只是昙花一现。用于天气控制的军费开支，在十年后因收效甚微而烟消云散。但无论如何，对地球的了解，依然是战略优势的重要内容，只是应该对更多的研究方向进行持续的探索。

1957年，在冯·诺依曼发表声明数年后，海洋学家罗杰·雷维尔（Roger Revelle）和汉斯·苏斯（Hans Suess）进一步指出，人类似乎正在进行一场前所未有的“大规模地球物理实验”。作为回应，他们的同事查尔斯·基林（Charles Keeling）开始在夏威夷的冒纳罗亚（Mauna Loa）进行二氧化碳浓度监测。几年后，他发现二氧化碳浓度的增加与已知的化石燃料燃烧速度一致。

此后，美国国家科学院在1979年的一份报告得出结论，二氧化碳浓度增加一倍将导致平均气温上升3摄氏度，而地球正朝着这样的方向发展。直到今天，气候对温室气体的敏感性估计尚未发生重大变化

这是一个非同寻常的认识：冯·诺依曼曾设想，气候建模将导致“列强”会将地球的公有资源武器化；但建模揭示的结果则是，全人类都参与了将气候变成一颗定时炸弹。同样明显的是，气候变化的后果在地理上是不均衡的，一些国家（如沿海地区）将比其他国家感受到更大的影响。但在1979年，科学家们尚且无法预测哪些国家会受到影响。

柏林墙倒塌后，冷战时期对环境优势的痴迷暂时与前苏联体系体系一起被瓦解。在接下来的30年里，气候科学家们的绝大多数精力，转移到民用领域，更加关注于全球气候敏感性的估计问题，进而指导世界节能减排。少数人也将“战争狂想”转变为对气候变化的激进干预措施。例如，哈佛大学太阳地球工程研究项目的科学家们曾建议向平流层注入微粒以遮挡地球。

▍时不我待：国家应该行动起来

抛开所谓科学，大家也都明白一个事实：如果地球气候发生剧烈变化，全人类都将蒙受损失，而欠发达国家或将更难摆脱贫困。在北极，冰川融化还将产生巨大的赢家和输家，引发贸易路线的改变和新的资源争夺，从而改变我们的商品来源。正如我们为避免气候变化所做的努力，将重构全球经济一样，气候变化本身也将重构全球经济。

此时，仅仅依靠私营企业是不够的，因为他们的优先事项，是随机应变地继续攫取更多资源。相反，科学家和政策制定者必须做更多的工作，以领先于气候变化和地缘政治的变化。随着欧盟等大型资助机构将更多资源转向管理全球变暖的影响，资金开始流动起来。然而，最近的文献统计表明，科学界的注意力似乎还停留在“宏大叙事”：对气候-地球系统行为刻画依然是主流，而针对不同区域和地方的工程或制度解决方案却相对单薄。

然而，正是通过不同区域和地方创新实践，才能基于科学理论创造出现实的比较优势，并构成多极世界的知识前沿。如果问题都是错误，那么无论拥有多么完备的模型算法、多么更强大计算能力，最终也只能获得无关紧要的答案。值得注意的是，现在对气候科学的种种错误认知，似乎正在通往这个方向。

回顾气候科学的历史，这就是一个国家主导科学研究的典范。政策制定者必须认识到，与20世纪的投资类似，以气候为重点的研究和业务能力正在成为国家安全的重大课题，而且已经超越传统军事领域。自始至终，了解地球公域的科学都不仅仅是宣传环保的空洞话术，而是能塑造强大的战略优势的知识体系。

“上兵伐谋，其次伐交，其次伐兵”。各国越早认识到这一转变，就越容易为下一步做好准备。

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专题一“世界权力的迭代与重组”