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今年到明年都會很熱:氣候癌症到晚期了嗎?

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作者|方玄昌

繼去年夏天超級洪災之後,今年北半球再次迎來極端天氣,這一回是大範圍持續高溫。

7月下旬,中國區域在高溫覆蓋麵積、影響人口和氣溫極值三方麵已經衝到曆史第二位,僅次於2017年。進入8月,大範圍高溫天氣繼續肆虐。

遙遠的歐洲也被裹挾在熱浪之中,阿爾卑斯山積雪融化速度創下曆史之最;地球另一邊,7月中旬美國有超過一億人生活在高溫預警範圍內。

即便是那些對氣候科學持陰謀論的人們,現在也不得不承認,地球確實變得越來越熱。有記錄以來最熱的十個年份幾乎都出現在2000年之後;更嚴酷的是,這個“榜單”現在幾乎每年都被刷新,也就是每一個新的年份都有很大概率取代往年而進入高溫年份紀錄。

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2020年是氣象記錄史上第二高溫年份,僅次於2016年;2021年有拉尼娜現象,原本溫度應該偏低,但在最熱年份排名中依然位居第六,成為有史以來最熱的拉尼娜年。

地球氣候變化的曆程在諸多方麵有點像癌症:初始階段並不表現出症狀,一旦出現症狀,已是晚期。不同的是,癌細胞是自我擴增,氣候“癌細胞”——額外增加的二氧化碳等溫室氣體——則是人類強行“注射”給大氣層的。

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氣候變化的“症狀”,嚴重滯後

要理解我們麵臨的形勢有多嚴峻,需要先了解地球在過去兩百年都經曆了什麽。其中最重要的一個變化,無疑是二氧化碳的增加。

科學家通過分析冰芯、黃土、岩層等手段、檢測古代大氣中的二氧化碳濃度變化。工業革命之前,地球大氣中的二氧化碳濃度在短時間尺度上看很穩定,在長時間尺度上
(以百萬年為單位) ,它的波動基本上也是在180到300PPM (1PPM即百萬分之一)
之間,工業革命前夕的二氧化碳濃度是280PPM以下。彼時,二氧化碳在大氣層的進出循環處於一種自然平衡中。

工業革命之後,人類開始大量燃燒石油、煤炭和天然氣,今天大氣中二氧化碳的濃度已經超過410PPM,大氣二氧化碳濃度比工業革命之前上升了40%以上,並且還在以越來越快的速度上升。

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不過,大氣中新增的二氧化碳,遠非人類燃燒化石能源所釋放的二氧化碳的全部。
這是因為,大氣中二氧化碳濃度上升後,地球生物圈、水圈等係統會迅速反應,植物光合作用加強,加快吸收二氧化碳;
更多二氧化碳則被海水吸收、溶解。 隻有一小部分二氧化碳停留在大氣層中。

從長遠看,植物 (包括海洋中的藻類)
固定二氧化碳的貢獻甚微。這是因為二氧化碳被植物吸收後、隻能以生物體的形式被暫時固定,一旦生物體死亡、腐爛或燃燒,這些二氧化碳會被重新釋放出來。並且,生物體在被微生物分解的過程中還會產生甲烷等效率更強的溫室氣體。海水溶解吸收二氧化碳的效率倒是極高,但付出的代價是海水的酸化。海水酸化導致珊瑚死亡、並進一步影響整個海洋生物鏈,這已經是老生常談。

海水對於二氧化碳的高效吸收雖然大大延緩了大氣二氧化碳濃度的上升,但它的吸收能力不是無限的,海水酸度與大氣二氧化碳濃度之間存在一種動態平衡,高酸度的海水對應高濃度的二氧化碳濃度值,等於或低於這個濃度值,相應酸度的海水就不能繼續吸收大氣中的二氧化碳了。

這就是工業革命後大氣二氧化碳濃度上升緩慢的機理。與此同時,海水還能緩慢吸收熱量。兩者相加的結果,是地球大氣溫度的上升被大大減緩。但,它還是會一直上升。

另一方麵,地球氣象原本就複雜多變,這使得因全球升溫導致的極端氣象事件的增加和變強,不易被察覺——如同一個人如果一直有感冒發燒,就可能掩蓋了更嚴重的病情。

這一切都決定了氣候變化“症狀”的出現,存在著嚴重的滯後效應。其實上世紀中葉前後,科學界已經清楚意識到地球大氣層正在發生的變化,但那時氣溫上升及其引發的連鎖反應還很不明顯,這一嚴重問題因此未能及早引起全人類的共同關注,從而耽誤了早期“治療”。

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峰值越高,情況越慘烈

工業革命後不久,人類就具備了綜合測量、比較地表氣溫的能力。1850年科學家開始有效記錄氣溫,從那時到現在,全球平均溫度上升了大約1.1℃。

這一看似並不很高的溫度變化,卻引發了自然環境的惡性反饋,如同氣候“癌細胞”出現轉移與擴散。

首先是高溫引發更多的森林野火,讓大量原本被森林固定的二氧化碳重新釋放、進入大氣層。

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更嚴重的是隨著地球兩極升溫,極地凍土層逐步融化,原本封存在裏麵的數以億噸計的甲烷被釋放出來。
要知道,單位質量甲烷的溫室效應大約是二氧化碳的21倍。

但,這還不是全球變暖引發的反饋中最嚴重的。

隨著大氣升溫,海水在吸收大氣新增的熱量後也跟著升溫,由此導致更多的水蒸氣 (也是一種溫室氣體)
進入大氣層,其引發的氣候變化分量僅次於二氧化碳,占到了30%左右的份額。此外,科學家還擔心另一條惡性反饋渠道,那就是海底儲量巨大的可燃冰
(主要成分是甲烷) ,將來會因為海水溫度的進一步上升而被釋放出來。

稍微了解醫學知識的人都清楚,對於癌症,越早治療,見效越快、成本越低、預後越好。對氣候變化的遏製也一樣。

遺憾的是,目前“醫生”已有明確診斷,也開出了具體手術方案;但“病人”、“家屬”卻無法達成統一意見,有的諱疾忌醫,不承認癌症的存在;有的嫌醫療費太昂貴,不想出這筆錢;有的認為保守治療即可,不接受醫生認為唯一可行的手術方案。

本文無意探討政府間關於氣候變化應對方案的激烈談判,隻想告訴公眾一個事實: 人類已經沒有多少時間再等了。

每晚一刻施行手術,我們付出的代價都將呈指數級增加。

根據地球各方比較能接受的計劃,人類要在本世紀中葉之前實現碳中和 (排放的二氧化碳和回收固定的二氧化碳相等,二氧化碳零排放)
。今天大部分人都能活著看到那一天的到來。

我們姑且樂觀一下,假設這一計劃成功實現,是不是意味著那時就能解決氣候問題了呢?

不是的。零碳排放、大氣二氧化碳濃度下降、全球氣溫回落、氣候問題解決,這分別是四個階段的四個問題。

因為人類實現零碳排放後,大氣二氧化碳濃度並不會馬上下降,如前文所述,二氧化碳在大氣層的循環將重新回到一種動態平衡中。而甲烷、水蒸氣等其它溫室氣體可能還會持續增加一段時間。在此階段,地球氣溫依然將處在高位,甚至繼續上升。

在碳中和之前,人類還要先走過碳達峰 (二氧化碳年排放量達最大值)
階段。在此敲下重點:二氧化碳峰值決定了我們最後要麵對的“氣溫高位”是怎樣一副場景,峰值越高,情況越慘烈。

今天人們能做的,是盡可能減少碳排放、發展清潔能源技術,讓碳達峰早一天到來,並讓這個峰值盡可能小——這是減緩氣候癌症“病程”、減低治療難度的唯一途徑。

而整個係統要實現逆轉 (包括海洋酸度下降)
將需要漫長時間。要深刻理解這一點,需要明白一個道理:我們釋放進入大氣層和海洋的這些二氧化碳,來自生物/地質億萬年共同作用而形成的化石能源,它們重新回歸岩石圈、也將經過一條遙遠的路途。

因此,科學家正在尋求收集、捕獲、封存二氧化碳的方法,期望以人工手段來替代自然力量以更快完成這一過程。但其難度和成本可想而知。

2021年6月份,政府間氣候變化專門委員會 (IPCC)
一份報告草案被泄露,這份長達4000頁的草案給出的關鍵信息可用一句話解讀:地球氣候事實上已越過臨界點,災難難於避免。

不計較對話背景,《讓子彈飛》中的一段台詞準確描述了今天人類在氣候變化這個問題上所麵臨的窘境:

“玩砸了!”

“砸了嗎?”

“砸了!”

“我怎麽覺得,這才剛剛開始呢!”


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