地球气温猜想

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  这篇文章取材于英国记者马克·林纳斯的《6度的变化一个越来越热星球的未来》一书,林纳斯凭借科学研究和计算机模型的测算,推测出地球温度每上升1度,直至上升6度时,会造成怎样的恶果。当然这仅仅是一种对未知未来的猜想,它科学的精准性,有待进一步考察。我们希望更多的人能从这篇科学探索文章中得到启示。
  
  2010年哥本哈根气候大会和坎昆气候大会的召开,让人类对于气候变化的关注迅速升温。
  今天的地球正发生着巨变,超级风暴频繁爆发,炙人的热浪席卷而来,这一切都与气候变化有密切的关联。伴随全球温度的攀升,相关的预言令人恐惧,未来的一百年,气温可能上升1~6度,而每上升1度,都会从根本上改变地球的未来。
  英国记者马克,林纳斯通过多年收集的气候模型资料,预测地球温度每上升1度,将对地球造成的威胁是人们很难想像的。
  最初的变化,将出现在地球上空。大气层是地球表面和外太空之间的缓冲层,其中一部分是温室气体,包括水汽、二氧化碳、甲烷、一氧化碳和臭氧,它们像是罩在地球表面上的罩子,足以储存太阳的反射能量,以维持地球的温度平衡,让生命存活。
  但如果温室气体过多,它们就会储存更多的热量,对地球的温度产生根本影响。在过去250年间,温室气体的排放急剧升高,这是因为人类使用能源越来越多,以致排放了太多的二氧化碳,加速了温度的上升。
  如果全球气温上升1度,北极圈将有半年不再结冰,船可以在北极圈自由航行;孟加拉湾周围的数万民宅,将被海水淹没;飓风将袭击南大西洋;美国西部将会出现严重的干旱,引发全球粮食和肉类市场的短缺。(图1)
  气温仅仅上升1度,人类的肌肤几乎感觉不出来,但地球环境却发生了巨大的变化。其实自从46亿年前地球诞生以来,已经出现过多次冷暖交替,气候总是在波动当中。不过,地球在以前经历的变化,通常发生在数千或数百万年间。但是在1906年~2005年的100年时间里,全球地表平均温度升高了0.74摄氏度。之后全球变暖的速度,可能会以数十年,甚至是十几年的速度为单位。这意味着大量的物种无法跟上气候变化的步伐,温度的快速提升,将带领我们进入一个未知的领域。
  如果全球温度升高2度,一些生物圈的变化将开始加剧,大自然耗费15万年形成的格陵兰岛大冰盖将会消失,冰层的融化,会导致北极熊处于生死存亡的边缘。
  为了解开大冰盖加速融化的秘密,一组科学家飞赴格陵兰岛内陆。瑞士营是一个科学研究机构,它直接建立在冰层上,时刻追踪气候的变化。1992年,长达5.6公里的冰川滑进大海;10年后,消失的冰川超过两倍,每年都有15.5公里。(图2)
  科学家一直搞不懂温暖的气候,是如何影响冰川融化速度的,直到发现了这种冰层上最奇特最危险的地形,谜团才解开。
  融化的冰层形成的河流,瀑布般倾泻到冰川深处,制造出了巨大的隧道,被称为冰川窝穴。工作小组往隧道中放下了一台摄像机,人们才发现,融化的雪水切断岩床,深达地下250米,在冰河的下方,形成了润滑的作用,从而让冰川溶解人海的速度越来越快。格陵兰岛冰盖蕴含的水量,足以让海平面上升7米,足以淹没伦敦、曼谷、纽约等大城市。
  一些科学家预言,全球气温上升2度,足以将地球推至其能承受的临界点,将从根本上改变我们生活的这个星球。当全球气候变化成为一种连锁反应,我们就难以预估它的破坏程度了。
  如果全球温度上升3度,北极在夏天将不会结冰;亚马逊热带雨林会渐渐干枯;阿尔卑斯雪山将完全消失;极端的厄尔尼诺天气将会很普遍;地中海和欧洲的部分地区,在灼热的太阳照射下将一片干涸。
  2003年夏天,或许就是一个窗口,展现了温度上升3度的后果。那一年,席卷整个欧洲的持续的热浪变成了一场天灾,仅法国就有14000多人在几个星期内死去。
  2003年热浪发生时,在欧洲还出现了另一个鲜为人知的警示信号,欧洲许多植物的叶子不再伸展,光合作用停止了,这是植物强烈的对抗反应。在正常情况下,植物是抵御温室气体的第一道防线,它们吸收二氧化碳,将其转化成氧气释放到空气中。但在那个极端酷热的夏天,一些植物吸进氧气,却向空气中释放二氧化碳。如果植物的这种最重要的机制,有规律地吸收二氧化碳再转化成氧气停止作用了,将会给生物圈带来怎样的后果呢?(图3)
  英格兰的哈德利中心是世界最著名的预测气候变化的机构之一,或许他们能给我们一个答案,气候模型预言,如果气温上升3度,或许亚马逊这片地球上最湿润的地区,会变成干旱的热带草原。2005年夏天,极端高温引发的亚马逊河干旱的状况让人刻骨铭心,这条世界大河上出现了罕见的情况,它的支流干涸了。亚马逊拥有一望无际的原始森林,它的规模影响了整个地球,可以说世界上每个人都以某种方式和这片生态系统相关联,如果亚马逊真的从地球上消失了,那将是悲剧。(图4)
  气温上升3度,将对海洋生态系统造成严重的影响。海洋是地球最大的碳槽,是吸收大气中二氧化碳的主要自然装置。随着温度的增高,这个系统表现出了瓦解的迹象。在正常情况下,海洋中的微生物,比如有孔虫和球藻菌,会吸收水中的碳,打造自己的壳或骨架。但是这个机制有个临界点,当海洋中的二氧化碳含量过多的时候,海水会呈酸性,将会腐蚀海洋生物的壳和骨骼,并且阻止它们从海水中再吸收二氧化碳。尽管一些海洋微生物处在食物链的低端,甚至只有一毫米大小,但不同形状、不同大小的所有海洋生物的生存都面临紧要关头。一旦海水的化学成分发生改变,控制气候的主要自然机制也将开始崩溃。失去了珊瑚礁,意味着失去大约50万个物种。失去那些小的球藻菌,这个地球上非常重要的生命也就开始消失了。
  如果地球温度上升3度,气候变化还将带给人类从未经历过的极端暴虐的天气,当海平面越来越高,将会呈现出一个新的全球气候模式,这种暴虐的反常天气,我们称之为厄尔尼诺。在气温上升3度后的世界里,这种极端的情况将变得司空见惯。(图5)
  通常季风携带着温暖的洋流涌向太平洋西海岸,把寒冷的富含营养的海水留在了南美洲沿岸。厄尔尼诺颠覆了这种系统,最初的迹象是气压发生了剧烈的变化,季风被削弱,并完全改变了方向。温暖的海水向东太平洋扩散,南美洲沿岸暴雨倾盆,洪水泛滥;印度尼西亚的热带雨林、澳大利亚的农场则会极度干旱。
  在马克,林纳斯看来,一旦全球气温平均上升3度,末日就将到来。届时,植被与土壤不再吸收二氧化碳,而是将它们释放出来。这么多的碳元素进入大气层,大气中的碳浓缩物将会大量增加,会把全球的温度再上推1.5度。真到了那时,地球的温度将会一路攀升,那时地球又会发生 怎样的改变呢?
  如果温度上升4度,海水上涨,有的国家将会消失,有的城市将沉入水中,10亿人将无家可归;冰川将消失,又会让10亿人失去淡水的来源;原本白雪覆盖的加拿大北部却成为世界上最富饶的农产品基地;寒冷的斯堪的纳维亚海滩将成为度假胜地;南极洲西部的大冰盖将整体融化,让海平面上升更多。
  温度上升4度的时候,我们会看到一个完全陌生的世界,看到世界上最重要的大河干旱枯竭,这将危及上亿人的生命安全。地球上最大的河流之一恒河将会干枯,同时,从高山冰川流入印度洋的入海口也会毁掉。发源于喜马拉雅山的河流是10多亿人赖以生存的水源,除非从现在开始减缓全球气候变化的速度,否则可能在不远的某一天,恒河就要为自己的生存而战。
  广阔的喜马拉雅冰川是除了两极冰盖之外地球上最大的淡水储藏地,喜马拉雅冰川融化的速度,比世界上其他的冰川都要快。一位老人收集的喜马拉雅冰川风景图片,记录了50年来冰川发生的变化,美国国家宇航局的卫星图也确定了冰川消退的事实,这里的冰川,现在每年从其边缘退缩30米。
  如果地球温度上升5度,南北半球的温带地区也将成为不适合人居住的地区,供养世界最大城市洛杉矶、开罗、利马、孟买的积雪和地下蓄水层都会干涸,气候难民的数量将高达数亿人。
  如果全球温度上升6度,沙漠将在各个大陆蔓延扩张,自然灾害将是家常便饭,一些世界上最大的城市已成为水乡泽国,还将引发一些生物的灭亡。
  如果全球温度在一个世纪内上升6度,人类就要面临生死存亡。气温上升6度之时,真的就是地球末日来临之际吗?虽然这仅仅是个猜测,但无论如何,这将是我们必须面临的全球环境的挑战。
  尽管上升6度尚未到来,但近百年来温度上升了0.7摄氏度却是事实,导致温度加速上升的罪魁祸首究竟是什么?
  原来,地球的外层有一圈大气层,大气层里的温室气体就像温室上的玻璃,它只允许阳光进入,却阻止热量外出。随着温室气体的增加,热量储存增多,地球的温度就上升了。研究报告称,在过去的50年间,人类产生的二氧化碳、甲烷等温室气体,导致地球气温大幅上升的可能性超过了90%。事实上就算一夜之间,温室气体突然停止排放,大气层里已存在的高浓缩物质,仍然会让全球的温度增高0.5~1摄氏度。
  留给人类的时间已经不多了,我们必须行动起来,从自己的家中做起,因为许多家庭浪费的能源,要多于他们的实际使用。例如,一个生态探测小组在调查美国克罗拉多州一户普通家庭的用电情况时发现,这户家庭的冰箱的外表面温度很低,说明冰箱的隔绝材料不够厚,这会很浪费电。专家认为解决方案要从提高能效人手,减少使用排放二氧化碳的能源。专家还发现,这家里的电视机、录像机、DVD机等电器上的待机灯都亮着,它们正在待机耗电,一年待机电费就要花60美元。(图6)
  专家们不仅只讲理论,而且率先身体力行。冬天的科罗拉多温度一般会低于零下17度,由于这里海拔很高,全年早上都会结霜,在隆冬季节,有39天天阴有雾。设在这里的专家办公室,没有火炉,他们运用高科技和生活常识节约能源,他们屋顶的太阳能装置产生的电能可以满足房子的用电量,他们根据气温变化随时开关窗户以调整屋内的温度,这个房子仅仅使用120瓦特的电力,刚刚超过一只电灯泡的耗电。
  减少能耗是解决气候问题的最广泛、最快、最便宜的方法,既能省钱,还能创造出一个安全、富裕、平等和美好的世界。
  除了我们的家以外,温室气体排放的第二大源头就是汽车,汽车的使用制造了世界上近两成的温室气体。为了阻止全球气温上升2度,每年的温室气体排放量必须减少70亿吨。提高汽车平均燃油效能,从每加仑油行驶25公里,提高到行驶50公里,可以减少10亿吨的排放。(图7)
  我们还必须减少几十亿吨的碳足迹,即碳耗用量,才能阻止全球温度升高2度。我们已有了各种替代能源方案,包括太阳能、风能、潮汐能和热能,这些替代能源共同作用,能让我们有能力摆脱化石能源经济。(图8)
  世界对能源的需求永无止境,我们的碳足迹令人难以置信。随着全球温度的逐渐升高,它的速度也在加快,气候变化已经全面形成。面对变暖的气候,我们该怎么做呢?
  假设全球气温升高6度不会导致地球上所有生命都毁灭,但地球在气候极端变化后,和今天是完全不同的。针对这个问题,全球科学家有两个共识:首先他们不知道答案,其次他们希望人类永远不要看到这个答案。
  根据联合国政府间气候变化专门委员会的最新评估,全球正在变暖,未来可能持续升温,要想避免悲剧,人类必须要和温度上升的速度进行赛跑,要赶在温度上升到地球能承受的临界点前,跑赢这场比赛。
  或许新技术、新能源的开发和利用,能给人类带来曙光,不过我们必须清醒,这将是一个非常曲折和艰难的过程。专家们还要试验多少次,我们还要等待多少年,没人能给出准确的答案,人类要拯救自己,更现实和可靠的还是先改变自己的生活方式。
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