全球变暖是几百年来人类活动累积的结果,而且这个效应还在逐步放大和显现。当我们意识到这个
问题时,问题本身已经十分严峻。人类活动已经使二氧化碳上升至400ppm(百万分之四百),同时排放还在不断增加。我们必须马上采取措施,减少化石燃料的使用。在现有的科技水平下,我们有能力解决这个问题,很多解决方案在经济上是可行的。但令人沮丧的是,我们采取的实际行动远远不够。
气候变化,存在哪些不公平?
和全球经济发展不均衡一样,气候变化这一议题对不同国家和个体也存在差异。虽然现在中国是全世界最大的化石能源使用国,但从最近的研究成果来看,1751年~2014年,美国和欧盟的排放总量占比都大于四分之一,而中国和印度只占到10%和3%。如果平均到人口数上,中国的排放更是远远低于美国、欧盟等其他发达国家。
气候变化的现状是几代人共同累积的结果。对当代人而言,气候变化影响尚且不大,但对下一代或下下代人而言,影响将会十分深远。我们有义务控制气候变化,不给未来的人们留下无法解决的困境,否则就是对后代的不公平和不负
责任。我有个8岁的孙子,在听过一次我有关全球气候变化的讲座后,忧心忡忡,眼中含着泪水,问我有什么办法可以拯救地球。我感触颇深。
除此之外,还有一些潜在的不公平。比如,大多数化石燃料的排放都集中在北半球高纬度地区,但其影响却以低纬度地区以及南半球更甚。换句话说,消费化石能源多的人享受了更多的发展成果,却让消费量较少的人来埋单,是一种不公平。
其他物种,也忍受着不公平待遇。政府间气候变化专门委员会(IPCC)估计,如果不采取
减排措施,到本世纪末会有25%〜50%的物种灭绝。
气候变化的影响,为什么不可逆?
气候变化,可能造成物种灭绝、冰盖融化、海平面上升、极端天气肆虐等不可逆影响。
全球变化,不仅使人类,也使其他生物处在危机之中。由于气候变化,地球上的主要气候区发生了漂移,很多物种不能适应这些变化,将可能因此灭亡。举例来说,黑脉金斑蝶在一年中迁徙往返于墨西哥中部和加拿大之间,现在它们正面临灭绝的威胁。因为这种蝴蝶幼虫的主要食物马利筋(milkweed)正因干旱而减产,而干旱正是气候区迁移的主要后果。
另外,地球上每年都会有1%的珊瑚因为海洋变暖而死亡。不仅是珊瑚,洋流酸化也会导致有碳酸盐骨架的生物,比如贝壳类动物,因为骨架溶解而死亡。这些令人痛心的事情一旦发生,就再也难以挽回。
气候变化的另一个不可逆影响,是冰盖的崩溃和海平面上升。冰盖的形成需要上千年的时间,而全球气候变化正使得它们以更快的速度溶解。以格陵兰岛为例,由于温度升高,夏天冰盖融化后产生的水会流到冰盖底层,润滑冰盖使其加速向海面移动;升温后的海水也会加大冰架的融化速度,从而加速冰盖向海面移动。现在,科学家们能够借助卫星对地球引力进行精确测量,从而反演出格陵兰岛和南极冰盖质量。观测揭示出,这两个冰盖都在加速融化。与此同时,模拟表明,全球海平面高度将以约每世纪33厘米的速度上升。
以史为鉴,可以知兴替。从地球古气候角度看,上一次全球温度达到高于工业革命全球气温前2摄氏度的时候,全球海面上升了5米〜9米。上新世时期,海平面则由于3〜4摄氏度的温度变化而上升了15米〜25米。考虑到世界上很多大城市都处在海岸线上,这样的上升将是致命的。
气候变化,还可能导致热浪、千旱、大火、暴雨、洪水、强风暴等极端天气肆虐。
如果以1951年〜1980年为标准态,2010年后在北半球夏季,地面气温均值已经漂移超过了15个标准差。而且,在1980年前很少发生的事件(大于3个标准差),如今发生的概率已大于10%了。
漂移,会带来什么影响呢?第一,温度高的空气会携带更多的水汽,会产生高于气候平均态的降水。而风暴来自水汽凝结释放的潜热,所以,更大的降水,意味着更强的风暴。第二,如果夏天平均气温过高,低纬地区的户外工作将变得让人难以忍受。由于半数的非家务工作都在户外进行,所以气温漂移会使国家经济受到影响。第三,多达30项研究表明,气温的升高会促使冲突和暴力行为产生。在相对不发达地区,由于缺少相应的资金、技术来应对气候变化,为了水源、作物生长区等的争夺也会加剧。
地球能置已经失衡,还有多少隐藏的热置?
有人会问,我们到底对环境改变了解多少?大气中的二氧化碳,就像给地球穿上了一件棉衣。当我们向大气中排放二氧化碳等温室气体时,这些气体会吸收长波辐射,从而减少地球向外部散发的能量,改变气候系统的热量收支平衡。进入到地球系统内部的能量,大于向外辐射的能量,这是气候变暖的原因之一。不过,地球气候系统需要时间来对温室气体作出反应。我们现在看到的变暖,只是总反应的一部分。其余的热量,则像定时炸弹一样隐藏在深处。
幸运的是,我们现在能准确地测量变暖的隐藏部分。能量的绝大部分被储存在海洋里,因为空气吸收的热量较少,而陆地传热又比较慢。这就像我们在微波炉中解冻一锅汤一样,乍一看表面可能热气腾腾,实际上大部分热量都隐藏在汤里,而骨头和肉可能还是冰凉的。通过国际合作项目,我们向全球海洋中释放了多达3000个测量海洋温度和盐度的浮标。大量数据告诉我们,现在的地球确实已经能量失衡了。而随着时间的推移,海洋还在持续吸收热量。这些隐藏的能量,目前还没有显露并反映在气温变化上,但我们必须时刻牢记它们的存在。
应对气候变化,有何解决方案?
应对全球气候变化,可以采取的解决方案,一是征收
碳排放费,二是推行核能。
碳税,并不是一种税。因为所有征收的碳税都将用于补贴和奖励低排放人群,最终在这一项费用上实现收支平衡。之所以有这一思路,是因为化石能源的价格过于低廉,而且使用者没有为排放买单。因此,我们应该对化石能源引入递增价格。具体来说,就是向化石燃料公司收取一定的费用,再均衡分配给大众。这样一来,
节能减排的人就会因此而获益,而消费化石能源过多的人就需要付出一定的代价。这一举措将有助于公众发现并认同他们成为气候变化问题解决的一份子,有助于培养人们的低碳意识。
与此同时,还要刺激新能源的创新。因为增高的价格会驱使人们寻找更加低廉的能源方式,比如优化新能源、增高效率、寻找替代品等。另外,递增的价格也会给人们足够的时间去寻找替代品,让
市场有足够的时间去研发,而不至于所有人都支付不起能源。更重要的是,经济学研究已经表明,这一举措在解决气候问题的同时,并不会对经济造成负面影响。
但这个方案在巴黎气候大会上遭到了多数人的反对。不少政界人士坚持《京都议定书》所提出的设定国家碳排放上限和开展
碳交易的方案。在190个国家间协商一个公平可行的排放上限和交易机制,十分困难。这也是这些年气候谈判举步维艰的原因。所以我们不得不面对这个问题,我们会继续燃烧化石燃料,因为它们越来越便宜。
另一种可采取的解决方案,是推行梭能。对于应对气候变化和空气污染这两个问题,核能可谓一箭双雕的良药。和现有旧核电厂不同,新一代核电厂使用的反应堆以钍为反应元素,拥有良好的被动安全性,已是物理学家间的共识。
政府应当允许替代能源之间的公平竞争,而不是通过
政策选择性的补贴和限制来人为操纵。创新的动力是无穷的,在竞争中也可能再产生其他更好的解决方案,尽管短期内可能难以实现。未来,中国和印度需要很多替代能源,来满足经济增长对能源的需求。而传统的可再生能源,如风能、太阳能等,由于其成本和较大的输出波动,将很难满足这一需求。
气候变化,是我们自己造成的问题,我们理应承担责任,并解决问题。可是在美国,要诚实地告诉公众这些信息,变得越来越难。因为工业界特别是能源企业,势力强大,他们通过影响媒体,向公众传达不正确的信息,使得科学家传递真相之路举步维艰。
(本文内容摘选于《环境经济》期刊,本文作者:詹姆斯•汉森美国国家科学院院士、哥伦比亚大学教授,在北京大学“大学堂”顶尖学者讲学计划的讲座)