关于全球变暖，别再疑神疑鬼了
▲全球变暖这件事情的原因与后果，
97%的科学家都有共识。
但是依然争吵不断。
人类啊，就爱疑神疑鬼。
©PBS DIGITAL STUDIOS
字幕：明白知识
「从今天起，美国将不再落实不具约束力的《巴黎协定》，它给我们国家带来了苛刻的财政和经济负担。」
（Thus, as of today, the United States will cease all implementaion of the non-binding Paris Accord and the draconian financial and economic burdens the agreement imposes on our country. ）
2017年6月，美国总统川普宣布美国退出《巴黎协定》，引来国际社会的激烈讨论。距离这一纸协约签署才刚刚过去一年，美国的再次「退群」，为全球气候问题又蒙上了一层阴影。
4月22日是世界地球日，就在一年前，2016年的这一天，联合国总部格外热闹。171个国家在这里共同签署了《巴黎协定》，创下了单日最多国家签署协议的纪录。这项协议取代之前的《京都议定书》，旨在遏制全球变暖的趋势。
▲法国巴黎，庆祝《巴黎协定》通过的现场
©IISD/ENB | Kiara Worth
《巴黎协定》的最大贡献在于明确各国共同需要达到的硬指标，即把平均气温升幅控制在高于工业革命前水平的2℃之内，并努力将气温升幅限制在高于工业化前水平的1.5℃之内。
全球气候「一荣俱荣，一损俱损」，在如此国际共识下，川普为何依然选择退出《巴黎协定》呢？
他的直接理由很简单：《巴黎协定》完全牺牲了美国的能源就业，也不利于制造业回迁来重振经济。
更深层理由是他的认识问题。且不说全球变暖原因何在，他甚至拒绝接受全球变暖是一个事实。
那么，全球真的变暖了吗？
01.
地球的确「发烧」了
事实上，我们的这个小小星球，目前的确「发烧」了。
◆首先，最明显的是全球温度上升。
▲ 1950-2013年全球气温变化情况
©️ NASA
根据NASA的统计的1950年-2013年间的全球表面温度平均变化，如上方视频所示，深蓝色区域，表示比平均温度低；深红色区域，则表示比平均温度高。气温变化可见一斑。
与此同时，自打19世纪以来，全球的气温平均升高了0.9℃。
NASA的数据还表明，如果以1951-1980的平均温度为参照，1880-2016年，这136年间最热（温度距平超过0.5℃）的18个年份中，有17个出现在2001年后（另一个为1998年）。
◆其次，冰川融化也在发生。
格陵兰岛和南极洲拥有世界上最大的冰盖，占世界冰川总体积的99％，它们是全球气候变化的重要指标。
格陵兰岛约有五分之四的面积为冰川覆盖。根据美国宇航局（NASA）和德国宇航中心（DLR）合作发射的重力回溯及气候实验卫星（GRACE）的探测，2002年至2006年短短四年间，格陵兰岛每年平均损失了大约2500亿吨的冰。
尽管通过降水等因素，格陵兰岛上可以形成新的冰川，但是科学家们通过GRACE发现，冰的融化损失量远远超过生成量。
2003年至2005年期间，每年积雪向格陵兰岛内陆增加了大约60立方公里的冰川，而就在同一时期，低洼的沿海地区则减少了172立方公里——几乎是生成冰川体积的3倍。
▲2016年8月，北极地区几乎无冰的西北航道
©NASA
在地球的另一端，南极冰盖大约占世界冰川总体积的90%，那里的情况也不容乐观。
根据2018年最新的南极冰盖质量平衡比较研究（IMBIE）数据，2012年之前，南极洲平均每年损失大约838亿吨的冰。
自2012年以来，南极洲每年的冰损量的增加超过了两倍，达到了2414亿吨。其中大部分消融来自松岛（Pine Island）和思韦茨（Thwaites）冰川，已成为全球范围内导致海平面上升的最重要因素之一。
▲南极洲松岛冰川接地线附近的裂隙
©I. Joughin，华盛顿大学
随着格陵兰岛冰川的融化，除了升高海平面之外，墨西哥湾的洋流可能也受到了破坏。有报道称，2018年墨西哥湾流是1600年来的最弱水平，这使得南大西洋积聚热量，从而加速南极东部的冰盖的融化。
◆海水温度上升。
世界气象组织（WMO）秘书长彼得·塔拉斯（Petteri Taalas）表示，两极冰川的融化使得海平面已经上升了26cm，海水温度在过去10年中上升了0.5℃。
地球生物，尤其是海洋生物对温度的变化极为敏感，仅仅0.5℃的变化，就会影响到生态系统的稳定。据IPCC报告称，如果地球温度升高2℃，珊瑚礁将几乎彻底消失。
哪怕按照《巴黎协定》的目标，将温度控制在1.5℃的范围内，可能也只有10%的珊瑚礁能够存活下来。
◆另一方面，极端天气也越来越多。
有些地区变得燥热干旱，另一些地区则面临罕见的降水。由此也让热带风暴的威力大为增强，在各地登陆的飓风造成的破坏越来越骇人听闻，森林火灾也变得比以往更加频繁。
▲一名消防队员正在试图扑灭
加利福尼亚州的一场森林大火
©Ringo HW Chiu / AP
02.
本应冷却的地球
全球无疑在变暖。
然而，按照科学家的看法，我们人类现在所在居住的地球，还处在一个大冰期周期内，科学家称之为第四纪冰河期，发生在260万年前。
冰河期，英文为Ice Age，时间跨度以百万年计。冰河期的简单标志就是地球南北极生成大面积冰盖。而冰期，英文为Glacial，时间跨度以10万年计。在一个大冰期（Ice Age）内，会发生多次气温起伏的冰期（Glacial）。同一个10万年的冰期内，往往气温持续下降7万多年到9万年，大陆冰盖持续扩张，然后又短暂回暖1万年（回暖期被称为间冰期，英文为Interglacial）。
我们目前所处的第四纪冰河期，在过去的74万年里有8次冰期循环。目前的地球，正处在1.1万年前开始的间冰期，而且人类享受的这个温暖的间冰期，持续的时间已经相当长了，按道理，应该用不了多长时间该迎来一个新的冰期（Glacial）。
地球现在正在经历的大冰期（Ice Age），也就是第四纪冰河期，与之类似的大冰期，在地球形成以来至少还有4个。而白垩纪以来大冰期的形成原因，一种比较主流的解释是隆起风化之说。
简单说，由于地球的板块运动，使得印度板块和欧亚板块碰撞，形成巨大的喜马拉雅山脉和青藏高原。喜马拉雅山脉隆起后，大片大片的岩石开始暴露在空气中，这些岩石在高山上遭遇风化后，所含的碳酸钙会与空气中的二氧化碳及水汽结合，生成酸式碳酸钙，从而持续的消耗掉空气里的二氧化碳。
这些风化掉的岩石，把白垩纪的地球空气，消耗掉了其中近80%的二氧化碳，这样一来，地球的温度，从白垩纪的暖和状态，迅速进入大冰期的寒冷状态。
二氧化碳与地球冷暖的关系，被称为温室效应（Green House）。
我们知道，地球主要的能量来自于太阳的辐射，30%的太阳辐射能会反射回宇宙；23%的能量被地球外表上3万米厚的大气层（包括臭氧、二氧化碳、水汽等等）吸收掉；剩下的47%，则到达地球表面。
地球保温，主要是靠温室效应。最重要的即为大气中的二氧化碳，它能阻挡地球上的热量反射回太空。一旦大气层中的二氧化碳降低，地球的温室效应就会衰减。
▲ 地球的温度变化与二氧化碳量的变化呈正相关
图片来源：NOAA
俄罗斯东风南极科考站研究了过去42万年的冰核取样，发现地球的温度变化与二氧化碳之间的相关性。当地球的二氧化碳含量低时，地球的温度下降；当二氧化碳含量高时，地球的温度明显也高。
所以，正如科学家丹·布里特（Dan Britt）——他是美国中弗罗里达大学（University of Central Florida）天文学及行星科学教授——在一个题目为《轨道及冰川期：气候变化史》（Orbits and Ice Ages: The History of Climate）的演讲中指出的，白垩纪以来，由于板块运动，地球消耗了大多数二氧化碳，从而失去了温室效应的保护。于是，大冰期开始了。
但是，又该如何理解大冰期（Ice age）内的周期性气温波动呢？也就是冰期（Glacial）的形成原理？
这就要提到塞尔维亚的大科学家，米兰科维奇（Milutin Milanković）的贡献了。他的理论，被后世称为米兰科维奇循环，非常漂亮的解释了由于地球轨道运动，影响地球温度的三个因素：
离心率（eccentricity）；
岁差（precession）；
地轴倾斜度（obliquity）。
▲米卢廷·米兰科维奇（Milutin Milanković，1879年-1958年），塞尔维亚地球物理学家和天文学家。米兰科维奇通过研究地球轨道周期变化对地球长期气候变化的影响而著名，这个周期性的变化也被称为「米兰科维奇循环」。
首先是离心率。
地球绕日运行的轨道呈椭圆状。离心率决定了这个椭圆形轨道有多扁。离心率高，椭圆越扁，离心率低，椭圆越圆。
但地球在环绕太阳公转的过程中，还受到土星、木星等太阳系大型卫星引力的影响，所以地球公转轨道的椭圆形并非一成不变。换言之，公转轨道的离心率在有周期的变动，它的变动周期为10万年。
其次是岁差。地球沿着自转轴在不停自转，但自转轴的方向不是固定不变，相反一直在有规律的漂移，周期为2.6万年左右。
最后一个因素是轴心倾斜，也即地轴相对于地球轨道倾斜的角度。这个倾斜度也不是一成不变的，会在22.1°到24.5°内变化，其周期大约是4.1万年。
这三个周期性变动因素，在互相重叠变化中，带来了太阳对地球输入能量的程度变化，而由于大冰期（Ice age）内地球大气相当程度失去了温室效应的保温效果，所以这些程度变化直接演变为地球气温的变化。
▲三个因素影响地球球轨道，从而影响地球温度，构成一个以10万年为完整周期的冰期（glacial），下降区为冰期，上升区为间冰期。
根据丹·布里特教授演讲的PPT编译
▲近100万年来，地球的气候特征，处于同一个大冰期（Ice Age）内，但有多个冰期（Glacial）。每个冰期都是长时段（7-9万年左右）的温度下降以及短时段（1-3万年）的温度回暖。
根据丹·布里特教授演讲的PPT编译
综合说，当出现（高离心率+地轴倾斜度低+北半球夏至位于远日点）时，地球会处于温度持续下降的冰期，当出现（高离心率+地轴倾斜度高+北半球夏至位于近日点）时，地球会处于短暂暖和的间冰期。
▲地球轨道对地球过去与未来气候的影响
以上图的三种因素周期性叠加的状态，我们当下所处的时间段，正好是在间冰期，已经持续了一万多年。
以三因素叠加算出来的自然趋势，我们的地球接下来应该走完这个周期的间冰期，进入下一个冰期。
但实际上，目前地球温度的实际趋势，不仅没发生温度下降，进入冰期的迹象，相反，如下图所示，实际温度大大超出自然温度。
▲一个缺口出现了。其间奥秘，在于人类活动。
根据丹·布里特教授演讲的PPT编译
造成上图缺口的时间起点，大约在一万年前。而且这一万年，缺口越来越大。但仔细想想，这一万年，无论是离心率，岁差还是地轴倾斜度都没有变化。
唯一的变化，是我们人类的活动开始了。这是以人类为主角的一万年。
03.
人类在活动
大约一万年前，人类发生了改变自己，也改变地球面貌的农业革命，进入到锄耕的农业时代。
人类的农业文明开始之后，焚烧森林产生了大量的二氧化碳，而畜养家畜，又产生了大量甲烷，这两种气体，都是温室气体的主要成分。
▲40万年来地球二氧化碳的浓度变化
编译自©NOAA
上图中可以明显看出，从农业革命开始，地球的二氧化碳浓度急剧飙升。1950年以来，更是如此。目前，二氧化碳的浓度已超过380 ppm，是40万年来之最。
▲1950年以来的人均碳排放量
图片编译自© CDIAC
1950年以来，人均碳排放量也是一路飙升。
这些碳排放都是从哪里来的呢？
图片编译自© CDIAC
从18世纪中期，工业革命以来，人类使用化石燃料中的固体燃料和液体燃料的占了整个碳排放量的很大比重。其中的固体燃料，主要是煤炭。也即是说，工业革命以来，对煤炭的消费，是贡献碳排放的主力。
有没有其他自然原因，也可能造成地球变暖呢？
有，比如火山爆发。火山爆发将地幔中的二氧化碳会释放出来，这也是自然界输出二氧化碳的最主要来源。不过，比起人类活动所造成的影响，火山爆发简直弱爆了。
▲火山与化石燃料使用所排放的二氧化碳对比
图片编译自© skepticalscience
实际上，正是1万年以来的人类活动，使得原本应该处于冰期的地球，没有按照自然趋势发展，反而变暖。
全球变暖的原因在于人类活动，这个判断，是97%的科学家的共识，正如文章开篇的视频所提到的那样。
2013年，澳大利亚认知科学家约翰·库克（John Cook）发表了一篇关于气候变化的科学共识的论文， 对 1991年至2011年发表的涉及气候变化和全球变暖主题的近4000份论文进行了一项科学同行评审调查。
他发现，97%的论文认同人类导致全球变暖这一说法。
为了保证这些论文的可信度，库克还通过联系论文作者，让他们评估2000多份自己的论文。
同样的，超过97％的论文作者对人类导致全球变暖这一共识表示认同。而且在气候科学上专业水平越高，认同度也越高。
此后，全世界大多数科学组织都发表声明，表示支持这一立场。
▲库克关于「人类导致全球变暖」科学认同度的调查
他发现气候科学知识水平越高
对该共识认同度也越高
编译自©John Cook
04.
政治家的选择
人类活动导致地球气候变暖是个不争的科学事实，但事实未必就能得到利益相关者的承认：碳排放量往往和经济利益挂钩，而经济利益又必然会牵扯到政治表态上。
正因如此，才会有川普口中阴谋论的论调。早在2012年，川普就在推特上声称：
「全球变暖的概念是由中国人创造的，为了使美国制造业不具竞争力。」
（The concept of global warming was created by and for the Chinese in order to make U.S. manufacturing non-competitive.）
之后在美国总统竞选中，川普也始终坚持这一观点。比如2015年12月，川普在竞选集会中表示：
「奥巴马正在谈论的关于全球变暖所有这一切......很多都是骗局，这是一个骗局。我的意思是，这是一个赚钱的行业，包含很多骗局。」
（Obama's talking about all of this with the global warming and … a lot of it's a hoax. It's a hoax. I mean, it's a money-making industry, okay? It's a hoax, a lot of it.）
来看两张图：
第一张图是美国各州州长对于气候变化的态度。
绿色表示那些既接受气候科学的研究，又正在采取行动应对气候变化的州；橙色表示那些接受或未公开否认气候科学，但尚未采取认真行动以应对气候变化的州；红色是那些未采取行动或公开拒绝应对气候变化的州。
第二张图是2016年美国大选情况。
两张图的分布多么相似啊。那些不认同气候科学，以及拒绝应对气候变化的州，大部分都是助力川普入主白宫的票仓。
政治家的发言，未必会理会科学事实，但一定会符合利益。或者，反过来说，因为要符合利益，所以政治家在发言中，对很多共识性的科学认识，也会疑神疑鬼。
可是，孰轻孰重呢？
看一看佛罗里达州的例子。
佛罗里达州是最早感受到气候变化的严重影响的州之一，海平面的上升和飓风带来的破坏可能会摧毁沿海的热门旅游目的地。经济合作与发展组织（OECD）已将该州的迈阿密市列为全球最易受全球变暖威胁的城市之一。
据美国新闻网站「thinkprogress」报道，在财产损失方面，佛罗里达州将为气候灾害损失超过4160亿美元。
但是，当佛罗里达州州长里克·斯科特（Rick Scott）在被问及是否相信气候变化时，他仍回答没有被说服。殊不知，在维护眼前看得见的利益的同时，自然灾害也会让佛罗里达州承受更沉重的代价。
美国其他州的情况也不容乐观。以农业为主的德克萨斯州自2011年以来已经出现了58起灾难性极端气候，2011年也是该州历史上最干旱的一年，造成创纪录的76.2亿美元的农业损失。同样的，德克萨斯州的州长在采访时明确表示作为气候变化观念的反对者，他并不害怕气候变暖。
放弃减排和面对灾害，个中利益和损失到底谁轻谁重？
更惨的事还没发生，但也近在眼前。
亚马逊雨林大部分位于巴西，这片被称为「地球之肺」的雨林在维持地球气候稳定方面发挥着重要的作用，而森林砍伐是仅次于使用化石燃料影响气候变化的第二大因素。
在《巴黎协定》中，巴西承诺将目前每年大约7000平方公里的毁林率降低三分之二，这被环保人士和科学家认为是应对气候问题的一个里程碑式的胜利。
2019年1月1日，号称「巴西川普」的雅伊尔·博索纳罗（Jair Bolsonaro）正式就任总统。他公开表示推崇川普的治国理念，也赞同川普有关气候变化的国际协议侵犯了国家主权，应予以拒绝的主张。
▲刚上任的巴西总统博索纳罗
©Eraldo Peres / AP
博索纳罗上任伊始，巴西就撤回了主办2019年联合国气候变化会议的提议，并且声称环保问题不能混淆巴西的发展，要将巴西拉出《巴黎协定》。此外，他还认为巴西的农业因环境问题而停滞不前，考虑将环境部门置于农业部之下。
正如绿色和平组织（Greenpeace）所说的，博索纳罗的言论，实际上为森林砍伐开了绿灯。为了进一步出口巴西的牛肉和大豆，只能扩大森林地区的农田面积。随着博索纳罗的上任，亚马逊雨林的情况只会变得更糟。
政治家们不可能不清楚失去亚马逊雨林对地球气候的影响，遗憾的是，他们只看到了利益，而选择对人类的前途命运视而不见。
▲金星死气沉沉的表面
一旦温室效应失控，这将是地球面临的后果
©NASA
正如彼得·塔拉斯在接受BBC采访时所说的：
「有些人不喜欢相信科学，比如地球是圆的还是平的。人们往往要花很长时间来接受新的科学证据，改变自己原有的想法。」
把气温升幅限制在高于工业化前水平的1.5℃之内，这不是发达国家对小岛屿国家的政治让步，而是警示着，一旦超出这个界限，更严重的后果将要来临。
在气候变暖这样有着科学家共识的公共议题上，政治和经济利益上的诉求，让有着话语权的人们罔顾事实，诉诸阴谋论。这样的做法，无疑是自绝人类后路。
如果我们人类想要在这个小小星球上繁衍生息，至少应该承认科学共识，不必总是疑神疑鬼，才能真正对人类的生存命运负责。■
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