碳中和這個(gè)詞,2006年就已進(jìn)入英國(guó)的牛津字典,并被評(píng)為當(dāng)年的年度詞匯。2020年碳中和才算是真正開(kāi)始了破圈,并大力傳播開(kāi)來(lái)。
2020年9月22日,在聯(lián)合國(guó)大會(huì)上,中國(guó)第一次宣布了2030碳達(dá)峰、2060碳中和的目標(biāo)。如果說(shuō)之前中國(guó)在聯(lián)合國(guó)氣候大會(huì)上提出的目標(biāo)都是“不痛不癢” ,那么這次中國(guó)干脆直接提出了具體的數(shù)據(jù),而且雄心勃勃,許多人頗感意外。之后的每次國(guó)際大會(huì)上,中國(guó)都一次比一次更堅(jiān)定地重申碳中和的目標(biāo),直接表現(xiàn)出我們要在“碳中和”這件事情上“說(shuō)到做到”、“言必行”、“行必果”。不管你世界上其他國(guó)家如何討論,如何爭(zhēng)議,如何耍賴(lài),如何甩鍋,我們都按照自己既定的目標(biāo)去做。
碳中和這個(gè)概念本身并不難理解?,F(xiàn)在對(duì)這個(gè)概念科普的人很多,我并不準(zhǔn)備重復(fù)這樣的內(nèi)容。大家第一次聽(tīng)說(shuō)“中和”這個(gè)詞,一定是在化學(xué)課上,或者是物理課上,比如酸堿中和,正負(fù)電荷中和。如果我們從更普遍的角度來(lái)看,那就是指相對(duì)的兩件事物互相抵消,最后它們都失去了各自的特性。碳中和,從字面上看,就是二氧化碳的排放與吸收,這兩件事兒相互抵消,最后實(shí)現(xiàn)二氧化碳的“零排放”。
碳中和要執(zhí)行起來(lái),其實(shí)并不簡(jiǎn)單,因?yàn)樗呀?jīng)不是一個(gè)簡(jiǎn)單的科學(xué)問(wèn)題了,在其發(fā)展過(guò)程中斥著各種復(fù)雜的情緒。為了能讓這種復(fù)雜性表達(dá)得更清晰,我將采用三個(gè)方面的角度:真與假、虛與實(shí)、形與幻。
真與假,就是在氣候變化與碳中和這個(gè)問(wèn)題上,我們看到一些明顯的事實(shí)是什么,而其他一些因?yàn)楦鞣矫娴脑?,?dǎo)致假的東西是什么?虛與實(shí),那就是在具體的氣候變化行動(dòng)上,我們好像是虛虛實(shí)實(shí),許多事兒是在行動(dòng)中不斷總結(jié),這是一個(gè)復(fù)雜性的問(wèn)題,不確定性太大了。形與幻,對(duì)于我們的未來(lái),我們已有的,可見(jiàn)的東西是什么,又有哪些東西,我們目前并不知道其具體情況,但我們知道它就在那里等著我們?
真與假的問(wèn)題,從科學(xué)認(rèn)識(shí)來(lái)說(shuō),一直是很重要的。真與假,涉及到事實(shí),也涉及到觀點(diǎn)。那么,我們?nèi)绾蝸?lái)對(duì)待真假事實(shí)與觀點(diǎn)呢?英國(guó)博物學(xué)家達(dá)爾文,他當(dāng)時(shí)有一個(gè)論述是這樣的:虛假的事實(shí)對(duì)科學(xué)的進(jìn)步具有極大的危害性,因?yàn)樗鼈兺?jīng)久不衰;但錯(cuò)誤觀點(diǎn),如果有證據(jù)支持,危害不大,因?yàn)槊總€(gè)人都樂(lè)于證明它們的錯(cuò)誤性;一旦證明了這些事實(shí),一條通向錯(cuò)誤的道路就被關(guān)閉,通往真理的道路也往往同時(shí)被打開(kāi)。
我們?cè)谟懻摎夂蜃兓c碳中和這個(gè)話(huà)題的時(shí)候,我們一起來(lái)甄別一下,究竟哪些是虛假的事實(shí),哪些是錯(cuò)誤的觀點(diǎn)。如果是后者,隨著我們對(duì)世界認(rèn)識(shí)的加深,我們會(huì)逐漸得到接近真理的認(rèn)識(shí)。
第一個(gè)問(wèn)題:溫室效應(yīng)是真的有作用,這是可以驗(yàn)證的。我們說(shuō),科學(xué)與宗教最大的差別是什么?科學(xué)問(wèn)題都是可以證實(shí)或者證偽的,而宗教呢,不需要證實(shí),更不希望你證偽,你只需要相信就夠了。
在我們地球上,海拔越高,溫度越低,這就說(shuō)明,地表的熱量,除了太陽(yáng)的直接照射,還有相當(dāng)大的部分是因?yàn)榇髿饽孑椛涞拇嬖?,就是地球反射到大氣中的熱量,又被重新反射回地面,這樣,大氣層越厚的地方,就越暖和。
所以,溫室效應(yīng),是我們可以切身感受到的,我們并不需要做什么復(fù)雜的實(shí)驗(yàn),就能體會(huì)到。而且我們現(xiàn)在還知道,如果地球上沒(méi)有溫室效應(yīng),不管是晝夜溫差,還是季節(jié)溫差,就會(huì)變得非常大;地表的平均溫度,也不會(huì)是現(xiàn)在適宜的15℃,而是十分寒冷的零下18℃。
那么,大氣的這種作用,是由于溫室氣體的存在。二氧化碳、甲烷、氧化亞氮、氫氟碳化物、全氟化碳,六氟化硫等等,都屬于溫室氣體。但是,它們的增溫效應(yīng)是不同的,這也是可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)進(jìn)行計(jì)算和測(cè)定。
當(dāng)我們展示這張圖的時(shí)候,總是會(huì)有人提出質(zhì)疑,他們認(rèn)為水的溫室效應(yīng)最大,是氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)住?/span>
的確,如果從這個(gè)實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)看,水蒸氣溫室效應(yīng)導(dǎo)致的升溫作用最明顯,幾乎在光熱的各個(gè)波段都有作用,而其他溫室氣體只是在有限的波段起作用。從數(shù)值上來(lái)看,水蒸氣對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率是95%,而二氧化碳只有3%。但是,水蒸氣在大氣層是否會(huì)停留,那是與溫度直接相關(guān)的,而且大氣中的水蒸氣含量基本上是保持穩(wěn)定,可以看作是溫室效應(yīng)的背景值。而氣候變暖的罪魁禍?zhǔn)?,一定是那些?huì)發(fā)生變化的溫室氣體,特別是不斷累積的溫室氣體。所以在考慮氣候變化的時(shí)候,水汽并不作為主導(dǎo)因子。
我們知道,最早測(cè)量溫度的儀表,大概在1600年左右,但全球年平均溫度的統(tǒng)計(jì),相應(yīng)來(lái)說(shuō)就比較晚。大體上,各地記錄的這種變化趨勢(shì),是沒(méi)有什么太大問(wèn)題的。
去年,世界氣象組織的統(tǒng)計(jì)還得出結(jié)論,2020年是有記錄以來(lái)最暖和的三個(gè)年份之一。那另外兩個(gè)年份呢?是2016年、2019年。如果我們剛才只說(shuō)2020年是有記錄以來(lái)最暖和的三個(gè)年份之一,也許你并不會(huì)覺(jué)得很詫異,也許會(huì)覺(jué)得,另外的兩個(gè)是不是10年前,或者幾十年前,100年前。但現(xiàn)在可怕的是,就在不到5年前。
現(xiàn)在,2021年的還沒(méi)有統(tǒng)計(jì)出來(lái),目前也已經(jīng)被世界氣象組織列為全球有記錄以來(lái)第六個(gè)或第七個(gè)最溫暖的年份。
溫度的全球記錄比較豐富,所以平均值也比較容易計(jì)算。而對(duì)于二氧化碳的記錄,那就比較寶貴了。早期,有人根據(jù)各站點(diǎn)零零散散測(cè)定的二氧化碳含量,做出了這樣一張圖。于是,就有人根據(jù)這張圖說(shuō):大氣中二氧化碳含量逐年上升,看來(lái)是一個(gè)謊言。
可以看到,這里標(biāo)注了不同的地區(qū),不同的年份所測(cè)的。不同的時(shí)間,不同的地點(diǎn)測(cè)定某個(gè)參數(shù),那是有很大的時(shí)空變異性的。那么,為了解決這個(gè)問(wèn)題呢,最好的辦法是定點(diǎn)測(cè)量。從20世紀(jì)50年代開(kāi)始,就有一位年輕人在夏威夷的莫納羅亞山,開(kāi)始對(duì)CO2濃度的連續(xù)測(cè)量,一測(cè)就是數(shù)十年呀。這就是查理斯·大衛(wèi)·基林,也就是因?yàn)樗膱?zhí)著和堅(jiān)持,才讓我們看到了大氣CO2持續(xù)增加的事實(shí)和細(xì)節(jié)。
從這個(gè)圖,還能看到大氣CO2含量呈現(xiàn)出季節(jié)變化,這充分展示了南北半球溫帶植被的差異,所以表現(xiàn)出有規(guī)律的年循環(huán)特征,這也就成為了20世紀(jì)氣候變化的標(biāo)志圖。
不管是大氣溫度變化,還是大氣中二氧化碳濃度的變化,近半個(gè)世紀(jì)都是持續(xù)增加的。那么,這二者之間,是否有一定的聯(lián)系??纯礆v史上直接或者間接測(cè)量的指標(biāo),二者的吻合度非常高。那么現(xiàn)在的問(wèn)題,二者如果有因果關(guān)系,那么誰(shuí)是因,誰(shuí)是果?從右邊這張圖來(lái)看:全球氣候變暖在前,大氣中二氧化碳含量增加在后。這說(shuō)明全球氣候變暖導(dǎo)致大氣中二氧化碳含量增加。
這奇怪么?其實(shí)并不奇怪,這就是基本的物理學(xué)常識(shí)能解釋的:氣候變暖,海水升溫,溶解度變小,海水會(huì)釋放出溶解其中的二氧化碳,造成大氣中二氧化碳含量的增加。那么現(xiàn)在呢,還在因?yàn)槿绱藛??我們之后,在討論了其他的?wèn)題后,再回來(lái)探討這個(gè)關(guān)系。
為了解釋地球上的增溫,也有人認(rèn)為:太陽(yáng)活動(dòng)變化,導(dǎo)致了全球氣候的改變。太陽(yáng)活動(dòng)的變化,主要就是指太陽(yáng)黑子的活動(dòng),有高峰年和低峰年之分,大概11年為一個(gè)周期。曾經(jīng)就有人認(rèn)為,別擔(dān)心,低峰年到來(lái)的時(shí)候,氣候變暖就會(huì)停止。但現(xiàn)在的事實(shí)證明,低峰年到來(lái)的時(shí)候,氣候變暖的趨勢(shì)只是減緩,卻沒(méi)有停止。特別過(guò)去二、三十年,全球氣溫明顯升高,但這一時(shí)期的太陽(yáng)活動(dòng)強(qiáng)度,并沒(méi)有顯著的增加。
還有,厄爾尼諾和城市熱島效應(yīng),因?yàn)橐矔?huì)導(dǎo)致地球氣候的變化,甚至讓許多人誤解的,它們是導(dǎo)致氣候變化的原因。其實(shí),厄爾尼諾和城市熱島效應(yīng),都是區(qū)域性的小事件,并不是全球性的問(wèn)題,而氣候變化是全球性的問(wèn)題。厄爾尼諾出現(xiàn)的時(shí)候,只是會(huì)給某些區(qū)域帶來(lái)一些極端天氣,但厄爾尼諾本身是一個(gè)自然現(xiàn)象,不管有沒(méi)有氣候變化或者是全球變暖,它都會(huì)出現(xiàn),因?yàn)樗某霈F(xiàn)是大氣和海洋相互作用的必然結(jié)果。而熱島效應(yīng)呢,只是表明城市與郊區(qū)的氣溫差異,與溫室氣體排放根本就不沾邊,溫室氣體在大氣中的混合非常迅速,也很徹底,城市和郊區(qū)的溫室氣體含量,差別也不大,只是溫度有差異而已。
因此,我們現(xiàn)在根據(jù)科學(xué)認(rèn)識(shí),能得出的基本結(jié)論是:無(wú)論是采用嚴(yán)格的統(tǒng)計(jì)分析,還是利用氣候模式模擬作為分析手段,近百年來(lái)的全球增暖趨勢(shì),都不可能歸因于已知的其他任何一種自然因子的作用。
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