碳排放是导致气候变暖的主要因素吗?

2017-6-13 15:44 来源: 青年地理学刊

近年来人们对“气候变暖”及其机制的争论达到了前所未有的程度,甚至在国际上出现了“减排方案”和“征收碳税”,这些与国家经济利益有关的政策,随着欧盟航空碳税征收,对进口物品征收附加碳税也将成为现实。 

针对气候变暖是否是碳排放的主导因素,存在以下三种观点:

观点一:目前气候在万年轨道上处于变冷大趋势下的次级变暖波动,并且碳排放不是气候变暖的主导因素。

根据刘秀铭、李志忠、陈秀玲、陈家胜等学者的研究,应该将当今全球变暖与各历史时期相对比,将现阶段置于历史时期中作为研究时期,不应该完全将全球气候变暖归咎于化学燃料的排放。尽管过去百年中,地球气候有所变暖,但在万年轨道尺度上,地球现在处于变冷的大趋势过程中。根据天文轨道计算的太阳辐射量,从过去6000年以来地球温度就一直处于变冷过程,而且这个变冷过程还将持续几千年。对现在气候变暖更合理的解释是,这个阶段的气候变暖属于变冷大趋势中的次级变暖波动;不论过去还是现在,大气CO2浓度变化总是落后于温度变化,即总是温度驱动着CO2变化,而不是CO2浓度驱动地球增温。过去地球冷暖大趋势一直是由太阳辐射量控制,而且大趋势下仍然存在次级波动,次级波动范围甚至可能高达6℃。因此,最合理的科学解释应该是:现今变暖是在变冷大趋势背景下的次级变暖波动。

观点二:在百年尺度来看气温是上升的、气候是变暖的。

下图取自IPCC第四次报告(2007),显示从1850年工业革命到2007年以来全球气温变化。上栏左图表示地面温度变化,右图显示对流层平均温度变化,单位是15a/℃;对流层是地表到地表以上10 km左右的底层大气。清晰可见北半球高纬度变化更大。下栏显示平均温度曲线,黑点代表每年平均温度,蓝线和蓝色区域表示平滑后曲线及可靠范围;四条直线是不同阶段的趋势,可见趋势本身是在增加的。换句话说,过去150年内全球气温显著升高,并且升高速率在加快。全球气候正在变暖是真的,并且这种暖化是由人类排放的温室气体造成的。人类温室气体的排放在自然波动之上已经并将会继续使温度升高。

观点三:气候变暖是由于人类造成的。

气温波动是地球系统的自然现象,在不同的时间尺度有不同的范围;比如在十年尺度上,重要的是厄尔尼诺-南方涛动这些气候系统,以及火山喷发(全球温度降低)这类独立事件。但是,人类温室气体的排放在自然波动之上升高了温度。第一个是对流层底部和平流层底部的温度对比。下图显示了1973年到2013年对流层的升温和平流层的降温,这个数据也是反驳“气候变暖由太阳周期引起”这种说法的证据,特别是平流层温度下降;当然更直接的反驳是对太阳耀度的直接观测(半个世纪以来是下降的)。

碳排放是导致气候变暖的主要因素吗?


总结

IPCC AR4对气候变化的描述显然不够客观:过于强调过去百年气候变暖,以及变暖带来的重重灾害,却对轨道尺度变冷的大趋势,以及现今变暖与该趋势的关系“忽略不计”;认为百年来增温0.74℃,比其他估算明显偏高(几乎是0.4℃的2倍)。可以说,气候变化基本上是地球自然现象。人类排放会有所影响,但是,能够产生多大影响?是否减缓变冷大趋势?这些问题的答案均不明确。而且,从相反的角度考虑,真正要担心的是气候骤然变干变冷,导致地球粮食危机进而使人类生存面临威胁。地球冷暖主要取决于接收太阳辐射量的多少。地球现在正处于万年尺度渐渐变冷的大趋势过程中,而百年变暖确实存在,它应当是变冷大趋势中的次级波动。不论过去还是现在,大气CO2浓度变化总是落后于温度变化,因此,IPCC认为人类排放CO2浓度驱动地球增温的说法,是没有科学根据的。

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