□文/ 谭小凤

现在很多人都已经意识到，对于我们身处的这个星球来说，气候变化问题已经是迫在眉睫。然而，关于气候变化，我们所知和不知的，同样令人困惑。发生在地球上的那些错综复杂的物理、化学和生物变化，导致这个星球表面的大气变化更加扑朔迷离。

尽管这样，我们仍可确信一些事情。首先一点，地球正逐渐变暖，人类活动是要负主要责任的。但地球变暖的进程究竟怎样？这些变化对全球和局部的影响怎样？这一切究竟如何影响着我们的生活？

在下面的文章中，美国科学家将会通过我们现在已经做过和没有做过的实例，来厘清这一切给我们所在的星球带来的严峻结果。

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我们知道的：

温室气体正在“捂热”地球

从融化的冰川和化开的泉水所流淌的轨迹，从变化着的动物活动范围来看，许多证据都显示，正如温度计所显示出来的，地球正逐渐变暖。整个20 世纪，全球平均温度上升了0.8摄氏度。

温度升高，有两种解释：更多的热量到达地球，而更少的热量被释放出去。但第一种解释基本上可以排除，虽然由于太阳活动的变化，进入地球大气层的太阳热量每年递增大约0.1%，而近几十年来卫星数据显示，热量在总体上并未有明显增长。那么，只剩下第二种解释：离开地球的热量变少了。

造成这一结果的原因很多。一种观点认为，二氧化碳等温室气体增多了。这些气体吸收特定频率的红外辐射，而这些热能本会发散到太空中。温室气体会将一些没发散出去的能量辐射回地球表面和低层大气，大气层中温室气体增加，意味着能发散出去的热量减少，地球因此变得更温暖。

通过研究过去的气候数据，人们发现，不论何时，只要二氧化碳浓度上升，地球就会变暖。自从19 世纪工业时代开始，大气中二氧化碳浓度从280ppm 上升到380ppm（ppm 为百万分比浓度，即一百万体积的空气中所含污染物的体积数）。虽然有多种因素同时影响我们星球的气候，但已有的证据表明：二氧化碳是引起近年来气候变暖的首要原因。

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我们不知道的：

人们会排放多少温室气体

由于我们无法知道温室气体在大气中最终升高多少，所以在未来一些年里，我们也无法判断地球将变暖多少。

最大的不确定因素是人类。如果在未来的日子里，我们能很明显地降低废气排放，那么大气中二氧化碳浓度的上升水平将不会超过400 ppm。但这是不大可能实现的。如果我们继续现在的做法，到2100 年，大气中二氧化碳含量将逼近1 000ppm，甚至更高。

第二大不确定因素是地球的反应。海洋会大量吸收大气中的二氧化碳，大约占排放量的1/3，但是现在，温暖的海洋溶解二氧化碳的能力在下降，试想如果这个缓冲效应减弱以后会怎样？

在极地的永久冻土中、在泥炭沼泽中以及在海底的甲烷水合物中，也封闭着巨量的温室气体。我们不知道这些储藏有多大，也不知道有多少永久冻土会融化、多少的泥炭沼将干涸，亦无法得知海洋的变暖是否会让甲烷从水合物中释放出来，这是一种比二氧化碳威力还要强的温室气体。

由于这些危险因素无法量化，它们很大程度上被忽视了。最坏的情况就是尽管我们在废气排放上做了有效的控制，然而温室气体浓度依然会爬升。我们越迟采取措施，控制效果就会越弱。

我们知道的：

别的污染物正在冷却地球

我们排放各种物质到大气中。和二氧化碳一样，一氧化二氮、氟氯化碳也会使地球变暖。黑色的煤烟灰可以通过吸收热量来让物体升温，同时也会遮蔽阳光，使地球表面温度降低。别的污染物质也会将太阳热量反射到太空，从而达到让地表降温的作用。

大型的火山喷发会释放二氧化硫进入大气中，比如1991 年的菲律宾皮纳图博火山喷发，使得地球表面温度一两年内未上升。但是不像二氧化碳，二氧化硫的影响很短暂，这是由于在空气中二氧化硫会结成细小的悬浮微粒，随雨降落。

燃烧含有硫磺的化石燃料，也会释放出大量的二氧化硫到大气中。在20 世纪40 年代到70 年代期间，空气中二氧化硫含量达到最高，差不多能抵消二氧化碳引起的温室效应。但是由于人们为遏制酸雨减少了硫排放，地球失去了二氧化硫的面具作用，地球继续变暖。

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我们不知道的：

大气的自我冷却功能到底有多强大

大气中的污染物微小颗粒，会给大气层带来惊人的影响。二氧化硫能反射多少热量，与二氧化硫颗粒的大小、它们在大气中的位置以及四季的变化等因素息息相关。

大气中的微粒也会给云层带来很大影响，它们能让云变得更加亮，因此能把更多的阳光反射回太空。由于大气层中的微粒寿命短暂，所以它们一般不像二氧化碳一样，平均分布在大气层中，它们更倾向于集中分布在污染区的中心。

这些复杂的因素告诉我们，像二氧化硫之类的污染物究竟能给大气带来多大的降温作用，还很不明确。大气自我冷却作用远远比不上二氧化碳带来的温室效应，这一点大家都很明确。一旦大气层中的微粒减少，我们地球的温度将会急剧上升。

我们知道的：

地球正在变成一个“烤箱”

在一个没有水和生命的行星上，大气中的二氧化碳每增加1 倍，温度就会随之增加1.2摄氏度左右。但是对于地球来说，即使不考虑大气层中灰尘微粒对温度的复杂影响，仅二氧化碳的增加带来的温室效应，也没有那么简单。

比如水。水蒸气是一种很有影响力的温室气体。当大气温度上升时，空气中就会含有更多的水蒸气。一旦更多的二氧化碳进入充满水蒸气的大气层中时，大气温度将会翻倍。

这不是唯一的温室效应反馈。只要温度增加，雪的覆盖面和海上的冰块就会锐减，而雪和冰都能将阳光反射回大气层中。这样一来，由于冰雪少了，地球就会吸收更多的热量，变得更热。在过去的几千年，大片的冰块融化，更加减弱了地球反射热量的能力。

我们不知道的：

地球究竟会变得多热

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如果大气层中的二氧化碳数量翻倍，我们地球将会有多热？一种方法就是使用电脑来模拟温室效应的反馈情况；另一种更可靠的方法就是研究亿万年以来，二氧化碳的变化对气候带来的影响。

两种方法的结果都告诉我们，大气中二氧化碳数量翻倍，我们的地球温度至少会上升2摄氏度。

大部分的气候模型研究认为，升高3 摄氏度的可能性最大。但一些对过去气候的研究却表明，升温可能达到6 摄氏度或更高。出现这种差异的原因之一是，气候模型只能考虑短期反馈。

即使全球的平均温度仅升高2 摄氏度，都会带来一些相当大的变化。哪些地区将会变成热带天堂？哪些地区将会变成难以忍受的湿热地狱？哪些地区将会变成沙漠？知道这些变化有利于我们的规划。

但是不幸的是，我们现在难以知道这些答案。概括的图像告诉我们，热带地区将越来越大、越来越潮湿。热带两边的干旱地区将越来越干燥、向两极扩张。高纬度地区将越来越热、越来越潮湿。

但没有一项研究，能告诉我们某一个具体地区（比如纽约、伦敦）的气温将怎样变化，一些气候模型制作者甚至怀疑对具体地区做精确的预测是种误导。

我们知道的：

海平面会上升很多米

海洋温度上升，表层海水的热膨胀会让海平面持续扩张。陆地上的冰融化或滑落到大海中，也会推高海平面。如果所有在格陵兰岛和南极洲的冰都融化，海平面将上升超过60 米。

此前对海平面和温度的研究显示，全球平均温度每升高1 摄氏度，会最终导致海平面上升20 米。

全球变暖使温度上升至少2 摄氏度是相当令人担忧的。到底有多让人担忧，还要取决于温度上升后大冰块融化的速度有多快。

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我们不知道的：

海平面上升有多快

如果巨大的冰层融化是一个非常漫长的过程，需要数千年，我们可能会有时间在海平面上升超过几米之前把地球温度降下来。如果冰层对温度反应快，短时间内就融化了，那我们的子孙要生活在一个海岸线发生巨大改变的世界上。

我们不清楚人类还有多少可回旋的空间。为了准确预测海平面会上升多快，我们首先需要知道地球将会变得有多热。正如我们所看到的，我们不知道。其次，我们需要知道这当中有多少额外的热量会转移到冰原。不久以前，人们认为温暖的空气是冰层融化的主要原因，但现在看来，变暖的海水对冰层融化有重大的影响。

这是一个坏消息，因为温暖的海水比温暖的空气对冰层融化速度的影响更大。暖流能融化阻挡陆地上的冰滑落到海中的冰架，更糟的是，在一些像南极洲西部的地方，陆地上的冰架都低于海平面，因此可能会直接暴露在温暖的水中。

卫星观测表明，南极洲和格陵兰岛已经失去大量的冰，而且损失的速度似乎正在加快。如果按照目前的趋势继续下去，在2100 年，仅仅冰架的融化就将提高海平面0.5 米。将那幅图像放大到全球，许多冰川学家认为，到2100 年海平面会上升1 米以上。对于许多小岛城市来说，那将是噩耗。

我们不知道的：

全球变暖究竟会带来多大威胁

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一个空气中充满更多二氧化碳的温暖潮湿的地球，将会培育更多的生命，如果它们有足够的时间去适应这个环境的话。但是对今天的植物、动物和人类来说，这却是场灾难。我们已经适应了过去几千年变化后的稳定气候，现在世界已经迅速变暖，可能比几百万年来的温度都高，气候将会是可预见的未来的稳定变化因素。

这将是一个巨大的挑战。许多动物必须迁徙到一个能够忍受的温度范围地区，必须改变它们孵化或迁徙的时间，以保证与食物供应同步。许多动物可能做不到这一点。就连相对保守的研究，都已预测到三分之一或以上的陆生动物将会灭绝。那些不会自由移动的植物，就更不用说了。

人类也要适应特定的气候条件，我们的身体健康、居住的场所、种植的农作物等，都会受到巨大影响。

这场灾难的后果有多严重，部分取决于我们是否开始准备，比如培育可以应付极端环境的作物，创造适合野生动物迁徙的走廊，不在洪水多发地区建造房屋等。

我们知道的：

将会有更多的洪水和干旱

暖空气载有更多的水分：温度每升高1 摄氏度，大约会多5% 的水分。这意味着地球整体上会有更多的雨雪量，会有更强烈的降雨或降雪。这种趋势已经比模型所预测的更加明显。

更强烈的降水意味着更多的洪水。虽然我们不能把某一特定的洪水归咎于气候变化，但是气候模型表明，气候变化会带来更多更加猛烈的洪水。在过去的一年或两年里发生的许多洪水，从巴基斯坦到美国，如果世界没有变暖，可能不会有这么多的破纪录。

虽然平均来说，世界的大多数地区将会有更大的降雨量，干旱仍时有发生。当这些情况发生时，更高的温度将会使土壤干得更快。一旦土壤干了，太阳的热量进入变暖的土地，引起地表温度升高，这样一来就触发或加剧热浪。这是2003 年欧洲热浪破纪录的原因之一。

我们不知道的：

是否会有更多飓风和其他极端天气

把水变成蒸气需要耗费大量的能量。在水蒸气凝结成云的过程中，水蒸气存储的能量又释放出来，温暖周围的空气、使其膨胀做功而冷却，导致更多的水蒸气冷凝成雨雪。这个过程释放的能量催生了更多极端天气，如暴雨、暴雪和雷暴。这就是为什么热带气旋或飓风，只有在温暖的海洋上才能形成的原因。如果没有大量暖湿空气的补充，它们很快就耗尽能量，偃旗息鼓。

在未来几十年中，低空大气变得越来越暖、越来越潮湿，将会有更多的能量催生极端的风暴。但多长时间会爆发一次？飓风是相对罕见的，因为它们只能在条件刚刚好时形成。较高的海面温度将有利于其形成，但较强的风能将它们吹散。这样的结果可能整体上降低飓风产生的频率，但当飓风的能量足够强大时，它们还是能够发生。随着飓风风速增加，它们的破坏性就更强。

在温带北纬地区，这个消息也许会好些。那里冬天风暴主要由极地寒冷空气和热带温暖空气的温度差异提供动力，这样的风暴可能会变得不那么常见，因为北极迅速变暖的气体会降低两地的温度差。

我们不知道的：

何时将达到危险的关键点

每一个事物的变化，都会有一些关键点，在全球气候变化这件事上，也存在危险的关键点。到了那个关键点的时候，亚马逊会很快从雨林变成草原，就像撒哈拉沙漠在8 000 年前突然变成荒漠一样，地球也许会变得面目全非。

气候系统是有巨大惯性的。即使是温室气体增多的最直接结果——地球表层温度上升，都需要几十年的时间才能变得明显。有些更是需要几百年的时间才能察觉其影响，如海洋水温慢慢上升，氧气含量变得贫乏。这些影响在人类长河中是不可逆的。其他影响，如物种灭绝和大城市沉入海底，都是不可逆的。危险在于当我们意识到就要通过关键点时，做任何事情可能都为时已晚。

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