全球氣候變暖還是變冷
世界氣象組織(IMO)獎獲得者、中國科學(xué)院院士秦大河
世事總是籠罩在撲朔迷離的狀態(tài)下,人們愈想看清楚就愈會陷入迷茫當(dāng)中。維基解密如是,氣候變暖如是。為什么在全球變暖的趨勢下,天氣還這么冷?全球變暖趨勢是不是真像某些媒體所言是一些國家的陰謀?碳交易與冰凍圈有什么內(nèi)在聯(lián)系?大家渴求有一個真正的明白人為我們釋疑解惑。
為此,《科技創(chuàng)新與品牌》雜志采訪了中國科學(xué)院院士、地理學(xué)家秦大河。秦大河院士長期從事冰川和極地研究,多次組織南、北極和亞洲腹地及青藏高原地區(qū)的科學(xué)考察,取得了一系列開創(chuàng)性成果,并從理論上闡明雪的暖型、冷型和交替型密實化過程,建立了定量劃分標(biāo)準(zhǔn)。
同時,秦大河院士作為國際冰凍圈科學(xué)與全球氣候變化研究的著名學(xué)者,他還長期組織和參與聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)評估報告的編寫。IPCC為人類積極應(yīng)對氣候變化的行動奠定了堅實的基礎(chǔ),為此獲得了2007年諾貝爾和平獎,秦大河本人也于2008年獲得了有“氣象諾貝爾獎”之稱的第53屆國際氣象組織獎(IMO獎)。
記者:2009年11月份的“氣候門”事件使公眾對全球變暖的真實性產(chǎn)生了懷疑,您如何看待全球變暖這一事件?
秦大河:自從提出氣候變化以來,不同領(lǐng)域的專家,都對這個領(lǐng)域的命題非常感興趣。提出自己的見解,這在科學(xué)上是正常的,但是科學(xué)答案往往是有選擇性的。我談的觀點(diǎn),代表氣候變化的主流觀點(diǎn),即IPCC這樣一個科學(xué)團(tuán)體的共同聲音。在我看來,全球氣候是變暖的,氣候在自然因素和人類因素的共同作用下,自1860年以來,全球的平均溫度升高了0.75度。這里有兩層意思:第一,全球平均氣溫增高了0.75度;第二,全球變暖并不表示每一個地方都變暖。就好像我們總體的生活水平提高了,并不代表每個家庭的生活水平都提高了。注意這第二點(diǎn)特別重要,有些人拿某一個單點(diǎn)來駁斥科學(xué)數(shù)據(jù)的結(jié)果,那是不科學(xué)的。
關(guān)于“氣候門”,我想說,2009年哥本哈根世界氣候大會開幕前,俄羅斯的一個網(wǎng)站,公布了黑客盜取的來自一個氣候研究中心的數(shù)據(jù)和相關(guān)方面的科學(xué)家私人談話的記錄。而事實是,這個氣候研究中心就是英國東英吉利大學(xué)的Climatic Research Unit(簡稱CRU),該組織在全球氣候研究中處于領(lǐng)先地位。“氣候門”之后,CRU的數(shù)據(jù)經(jīng)過了半年多的第三方的調(diào)研和聽證,被指出結(jié)論很科學(xué),沒有問題。而一些科學(xué)家私人談話的記錄中透露出的一些不支持氣候變暖的數(shù)據(jù)被人為刪掉,只是科學(xué)家們根據(jù)數(shù)據(jù)篩選的原則,把不合理的篩選掉了?,F(xiàn)在大多數(shù)氣候科學(xué)家,依然最喜歡使用CRU的數(shù)據(jù)。BBC播出的那部《全球變暖大騙局》紀(jì)錄片,BBC駐上海的領(lǐng)事發(fā)布聲明正式澄清不代表BBC的觀點(diǎn),不代表科學(xué)界的主流觀點(diǎn)。
那為什么出現(xiàn)“氣候門”呢?我在此提示一點(diǎn),既然哥本哈根會議是一個政治會議,某些國家的利益集團(tuán)是不大同意的,在這個時候如果能夠從最根本上把支持的數(shù)據(jù)搞垮,那么全球變暖就會變成謊言。也正因為如此,媒體報道才會左右搖擺,當(dāng)然現(xiàn)在媒體也不大出聲了。這個無可非議,我認(rèn)為記者就是要拿最新研究的新聞,供廣大讀者來了解。
現(xiàn)在人們經(jīng)常把天氣變化和氣候變化混為一談,其實這兩者還是有很大區(qū)別的。比如每晚的新聞聯(lián)播以后,中國氣象局中央氣象臺發(fā)布全國的天氣預(yù)報,而不是發(fā)布?xì)夂蝾A(yù)報。天氣是指短時間內(nèi)發(fā)生的一些氣象現(xiàn)象,如刮風(fēng)、下雨、打雷、沙塵暴、臺風(fēng)等等。天氣相對氣候而言是一個很短的時間尺度和區(qū)域性的一個氣象過程,時間從短至幾秒鐘的一個閃電、一個強(qiáng)雷暴到幾分鐘的龍卷風(fēng),到幾天的寒潮或臺風(fēng)。氣候則是長時間的天氣的平均值,這個長時間,世界氣象組織明文規(guī)定是30年,如以前用的是1961年到1990年,現(xiàn)在已經(jīng)2010年了,就定義為1981年到2010年。我們現(xiàn)在所說的氣候變化一般就是這個時間段。氣候變化就是指氣候的平均值和離差值出現(xiàn)了統(tǒng)計意義上的顯著變化。我舉個例子,比如說氣候本來應(yīng)當(dāng)是典型的正態(tài)分布,但是會出現(xiàn)極端熱或者極端冷的離差值。最近的氣候顯示有更多的極端熱事件,也有極端冷事件仍然會出現(xiàn),但是極端熱事件在增加,而極端冷事件雖然仍然存在,卻減少了。這表明雖然全球變暖了,并不等于沒有變冷的事件,只不過少了而已。所以當(dāng)出現(xiàn)一些低溫冷凍災(zāi)害的時候,一些人驚呼全球變暖破產(chǎn)了,是不對的,因為那是天氣變化,不是氣候變化。
我通常會通俗地講,氣候是天氣沿時間坐標(biāo)運(yùn)動過程中的一定時間段的平均值,或者統(tǒng)計值,所以它必然和天氣事件有一定的關(guān)系。
秦大河院士在全國政協(xié)十一屆二次會議上
記者:現(xiàn)在我國的氣象數(shù)據(jù)資料在世界上處在一個什么樣的位置?目前國際上通用的氣象數(shù)據(jù)資料是由哪些組織來整理和發(fā)布的,它的權(quán)威性如何?
秦大河:目前世界上最權(quán)威的氣象數(shù)據(jù)應(yīng)該來自聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會,即IPCC。IPCC是由世界氣象組織(WMO)和聯(lián)合國環(huán)境規(guī)劃署(UNEP)于1988年建立的一個政府間機(jī)構(gòu)。它的作用是在全面、客觀、公開和透明的基礎(chǔ)上,對世界上有關(guān)全球氣候變化的最好的現(xiàn)有科學(xué)、技術(shù)和社會經(jīng)濟(jì)信息進(jìn)行評估。這些評估吸收了世界上所有地區(qū)的數(shù)百位專家的工作成果。IPCC的報告力求確保平衡地反映現(xiàn)有各種觀點(diǎn),并具有政策相關(guān)性,但不具有政策指示性。
IPCC設(shè)有三個工作組:第一工作組評估氣候系統(tǒng)和氣候變化的科學(xué)問題;第二工作組的工作針對氣候變化導(dǎo)致社會經(jīng)濟(jì)和自然系統(tǒng)的脆弱性、氣候變化的正負(fù)兩方面后果及其適應(yīng)方案;第三工作組評估限制溫室氣體排放和減緩氣候變化的方案。另外還設(shè)立一個國家溫室氣體清單專題組。每個工作組(專題組)設(shè)兩名聯(lián)合主席,其下設(shè)一個技術(shù)支持組。通俗地來說,第一工作組是搞科學(xué);第二工作組是搞地理,即自然地理和經(jīng)濟(jì)地理;第三工作組是經(jīng)濟(jì)學(xué)、政治學(xué)以及世界的環(huán)境、外交等等方面的工作。IPCC里的科學(xué)家都是經(jīng)過挑選的,得到國際同行認(rèn)可的。它要求科學(xué)家不但有來自發(fā)達(dá)國家的,也要有來自于發(fā)展中國家和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)軌國家的,以保持它的地理平衡,實際上是政治平衡,因為氣候變化科學(xué)太接近于政治了。
我本人作為科學(xué)家,從2002年到現(xiàn)在,擔(dān)任第一工作組聯(lián)合主席,所以我對IPCC的工作流程非常熟悉。IPCC每個工作組選舉兩名主席,成為Co-Chair,就是聯(lián)合主席。每組兩個聯(lián)合主席必須是一個來自于發(fā)達(dá)國家,一個來自于發(fā)展中國家。IPCC自1988年成立以來,分別在1990年、1995年、2005年和2007年,發(fā)表了四次評估報告。我們第四次評估報告,3個工作組一共6個聯(lián)合主席,有3個來自于發(fā)展中國家,3個來自于發(fā)達(dá)國家,比如帕喬里主席,就來自于印度。第四次評估報告之所以成功,之所以對發(fā)展中國家是有利的,我覺得和這個設(shè)置有莫大的關(guān)系。
IPCC除了科學(xué)的人員組成之外,還有明確的規(guī)章制度,比如說它的基本的工作原則,第一條就是全面、客觀、公開和透明。IPCC的報告必須在尊重政策的基礎(chǔ)上,保持中立,不能偏袒,它有一系列的附加條約。報告并不是我們這些科學(xué)家寫完就完事,這些報告要經(jīng)過三輪“大考”,第一輪要送給全世界的同行專家,一段一段地讓他們審閱、提意見,之后我們召開全體作者會議,由每章的兩位負(fù)責(zé)人,帶領(lǐng)完成本章的七八位專家,對提出的問題,不管是刺耳的還是吹捧的,同意的還是反對的,逐條給予答辯。然后修改出第二個版本,送給政府聘請的專家,再來第二遍Review,再逐條答辯一遍。最后,要把報告的主要文件,濃縮成一張三十頁的,叫做SPM,就是決策者摘要,拿到聯(lián)合國,在各國政府代表團(tuán)會議上,由我們兩個聯(lián)合主席作為負(fù)責(zé)人答辯。在通過第四次評估報告時,我和工作組的另外一個聯(lián)合主席,一位美國科學(xué)家進(jìn)行了四天四夜的答辯。我這么棒的身體,能夠走過6000公里跨越南極,而在這兒兩天之后我就開始發(fā)燒。答辯的時候不能出去,連上廁所都沒時間,你必須坐著,回答各個有關(guān)專家或單位像炮彈一樣激烈的提問,這些提問比我們的報紙要激烈得多。
可以說,在我的科學(xué)生涯當(dāng)中,IPCC的這種科學(xué)管理的真實性和公正性,是我遇到的最好的,最具有權(quán)威性的。
目前,IPCC的數(shù)據(jù)大多來自美國、英國和俄羅斯。很遺憾,我們中國由于科學(xué)水平所限,沒有獨(dú)立的數(shù)據(jù)資料。我國現(xiàn)在最好的資料在中國氣象局,但這些資料也主要是1880年以來的數(shù)據(jù),大部分是1950年以后獲得的資料,平均起來也不過六七十年。也有長的個別站點(diǎn)有一百多年的,但是那些站點(diǎn)的資料,有一部分是教會、有一部分是殖民者測的。IPCC第一工作組第四次評估報告,引用了6000多份科學(xué)資料,來自中國的只有87份,占總量的1.3%,和2005年第三次評估報告占1.2%相比,沒有大的變化。第五次評估報告,我希望中國人能夠有更多的文獻(xiàn)被引用進(jìn)來。科學(xué)無國界,但是科學(xué)家是有國籍的,在氣候變化的科學(xué)上,無論是想為國家服務(wù),還是想為全人類的福祉服務(wù),必須要有自己的話語權(quán),而話語權(quán)就是你的科研成果。
秦大河(右一)院士2009年在氣象臺站考察
記者:在IPCC看來,目前影響氣候變化的主要原因是什么?它的發(fā)展趨勢是什么樣的?
秦大河:IPCC談氣候變化的時候不光是有前面提到的時間尺度,它還有空間尺度。我們之前講過天氣、氣候和氣候變化,現(xiàn)在我要談一談氣候系統(tǒng),就是氣候變化的空間尺度。當(dāng)今意義上說的氣候變化,實際上是指氣候系統(tǒng)變化。地球的氣候系統(tǒng)由大氣圈、水圈、生物圈、巖石圈和冰凍圈組成。現(xiàn)在大氣圈變暖、冰凍圈縮小,水平面上漲和生物圈、巖石圈的變化都表明全球變暖的趨勢。
IPCC主要反映的是1750年以后的氣候變化。為什么定為1750年呢?IPCC認(rèn)為人類活動是影響氣候變化的主要因素。1750年是人類社會工業(yè)化開始的時期,它的標(biāo)志就是瓦特發(fā)明了蒸汽機(jī),從那時起,人們砍伐森林,燒掉了大量的木材;之后,人們發(fā)現(xiàn)煤和石油是更好的能量來源,于是把大量的化石燃料也挖掘出來用作燃料,所以排放了更多的溫室氣體。
而且IPCC認(rèn)為,1750年以來,人類活動對氣候變化影響的權(quán)重在加大,在90%以上,這也是引起氣候變化懷疑論者極為反對的觀點(diǎn)之一。他們會說,氣候變暖不能全部歸咎于人類活動,比如太陽的劇烈活動、火山頻繁爆發(fā)都能很大程度地影響氣候變化。
我可以用數(shù)據(jù)來證明,這些觀點(diǎn)是錯誤的。
地球的能量主要來自于太陽,太陽到達(dá)地球表面的能量是每平方米1368瓦,我們把它叫做地球常數(shù)。而太陽輻射經(jīng)過短波入射和溫室氣體的長波反射,最后真正用來加熱地表的能量是每平方米240瓦。從統(tǒng)計的數(shù)據(jù)來看,太陽常數(shù)到現(xiàn)在基本保持不變,這就說明日地關(guān)系沒有發(fā)生大的變化。溫室效應(yīng)又是怎么一回事呢?我們地球表面被大氣圈包裹,大氣圈里面含有一定量的二氧化碳、甲烷、氧化鉀、氮和水汽等溫室氣體。它必須是一定量的,多了不行少了也不行。因為太陽的短波輻射進(jìn)來,長波輻射出去,其中有一部分長波被二氧化碳等溫室氣體阻斷以后反射回來,就產(chǎn)生了增溫效應(yīng)。如果地球沒有大氣圈,或者大氣圈中沒有一定量的溫室氣體,它表面的平均溫度是-18℃,有了一定量的溫室氣體,地球的平均地表溫度是15℃,相差33℃。這個溫度正好適合于大自然的休養(yǎng)生息和人類的生存繁衍。而人類活動排放的大量溫室氣體會導(dǎo)致每平方米240瓦這個數(shù)值發(fā)生變化,增加了會變熱,減少了會變冷?;鹕交顒右矔欧艤厥覛怏w,但是在1750年以來,它對全球變暖的貢獻(xiàn)量我們都已經(jīng)計算出來,它大概是人類活動量影響的1/130,火山活動屬于自然變率。
澳大利亞科學(xué)家在南極凱西站,打了一個深千米的鉆洞,獲得了過去2000年的冰心。從這個冰心里面的空氣中獲得的過去2000年以來二氧化碳濃度的一個曲線可以看出,過去2000年以來二氧化碳的濃度在280ppm(ppm是百萬分之幾,ppm濃度表示每1百萬個空氣分子中含有多少個二氧化碳分子)左右,到了大概1750年前后出現(xiàn)了拐點(diǎn),二氧化碳的濃度急劇上升,據(jù)世界氣象組織2009年11月份獲得的數(shù)據(jù),這個數(shù)字大概達(dá)到了388.9ppm。
我們來比一比,1750年到現(xiàn)在大氣中的溫室氣體濃度的變化。二氧化碳濃度大概增加了三分之一,水汽從3900ppm增加了200個點(diǎn),也就是增加了5%,甲烷增加得更少。根據(jù)蒙特利爾議定書和京都議定書,溫室氣體當(dāng)中,二氧化碳的增溫效應(yīng)大概在63%,它是全球變暖的罪魁禍?zhǔn)?。以上?shù)據(jù)都毋庸置疑地表明,人類活動是全球變暖的最主要因素。
對于未來氣候的發(fā)展趨勢的預(yù)測遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有天氣預(yù)報那么可靠,也不如天氣預(yù)報準(zhǔn)確,只能大體上給出一個未來發(fā)展趨勢的輪廓。科學(xué)家的天職就是探索。我認(rèn)為科學(xué)家最好的一種表現(xiàn)就是去不斷地探索,不斷地修正再不斷地探索,不斷地改進(jìn),使得我們預(yù)估的結(jié)果越來越接近于真實,我相信隨著科學(xué)的發(fā)展,會越來越好。
秦大河(左二)院士2009年在氣象臺站考察
記者:怎樣從冰心里面獲取大氣濃度的數(shù)據(jù)?這個數(shù)據(jù)可靠嗎?面對全球變暖的趨勢,人類應(yīng)該采取什么方法來應(yīng)對?
秦大河:二氧化碳濃度的數(shù)據(jù)是可靠的,它是全球36個大氣本底站測出來的。過去2000年的大氣,科學(xué)家就是靠冰心來獲取的。在冰凍圈,降雪沒有經(jīng)過相變,直接從雪變成了冰川冰,一層又一層的降雪變成冰川冰,導(dǎo)致冰川冰里面的壓力不斷增加,密度也不斷變大,這樣一個過程我們叫密實化過程。這個過程就導(dǎo)致冰川冰里面的氣泡隨著深度的加大而減少。比較淺的冰,我們還能用肉眼看到氣泡,當(dāng)這個冰到了2000米、3000米深的時候氣泡沒有了,被壓到冰晶體之間的界面上。所以外國的科學(xué)家在南極工作的時候,把敲碎的冰放在倒有威士忌的杯子里,發(fā)現(xiàn)冰塊噼里啪啦作響,這種“會唱歌”的冰引起了他們極大的興趣,有人意識到這是冰里的高壓氣體冒出來產(chǎn)生氣泡的聲音,這氣泡肯定是上古大氣的氣泡,不是現(xiàn)在的。于是就想出在冰層打鉆,然后從鉆出來的冰心獲取上古大氣的想法。這也是我現(xiàn)在在冰凍圈所做的主要工作之一。
面對全球變暖,我認(rèn)為人類應(yīng)該通過節(jié)能減排,減緩人類活動對氣候帶來的負(fù)面影響,這也進(jìn)一步說明人和自然要和諧相處。我們認(rèn)為,大氣圈中的溫室氣體產(chǎn)生的效應(yīng),其作用時間大概是幾百年,這個很重要,這就意味著1750年以來,人類活動排放的溫室氣體還在大氣圈里面繼續(xù)在起作用。而這些溫室氣體是誰排放的呢,是先發(fā)展的國家,也就是現(xiàn)在的發(fā)達(dá)國家。這就為京都議定書提出的共同而有區(qū)別的責(zé)任,提供了一個最堅實的科學(xué)基礎(chǔ)。
這就需要各國政府坐下來談判,共同來減排。我減了你不減,你減了我不減,都會造成全球變暖,怎么辦呢,只有共同行動,來減少溫室氣體的排放,這就是為什么有哥本哈根會議,為什么有京都議定書,為什么有氣候變化框架公約,為什么有坎昆會議。我相信,有了全球人類的共同協(xié)作,溫室氣體的排放一定能得到控制,全球變暖的趨勢一定能得到緩解。
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