去年十一月二十三日，即 在舉世矚目的哥本哈根氣候峰會的前兩周，網絡黑客 侵入 英國東英吉利大學氣象研究單元(University of East Anglia, Climate Research Unit)的計算機網絡，非法竊取了 該氣象研究單元的 1000多份電子信件、2000多件文件 以及 用於氣象研究的計算機源程序。黑客 宣稱 這些文件和電子信件 事關重大，所以 隨機地挑了 一部分電子信件 在互聯網上 公布於眾。
黑客的行為 是 非法的，公布這些電子信件 也侵犯了 版權，可能 已經構成了 事實上的犯罪。可是信件的內容 卻讓 世人 感到震驚。東英吉利大學氣象研究單元 涉及 人為地修改、刪除和藏匿氣象數據，使之有利於 全球暖化論。反對全球暖化論的 懷疑論者 則 興奮不已，似乎 終於找到了 一個 擊破全球變暖論的 突破口。
全球暖化論的倡導者 認為：由於 煤炭和石油等的工業燃燒，排放 大量的二氧化碳氣體。這些氣體 產生了 一種溫室效應，使 全球的氣溫 升高；如果 這種情況 繼續下去，將會 給 人類 帶來 毀滅性的災難，包括：海麵 上升，海水 淹沒 沿海城市 和 極端的自然災害等。因此 有必要製訂 一個全球規劃 來控製 全世界的 工業二氧化碳排放量。
瑞典化學家 斯凡特·阿倫尼烏斯（Svante Arrhenius）於十九世紀 提出 增加二氧化碳的含量會引起 溫度的增加。阿倫尼烏斯 研究 溫度對化學反應速率的影響，建立了 著名的 阿倫尼烏斯方程，因此 榮獲 1903年諾貝爾化學獎。二十世紀四、五十年代，光譜技術的發展 證實了 二氧化碳的紅外吸收作用。我們所說的全球暖化論 形成於 上世紀七十年代，經過 八十年代的發展，於九十年代得到了 廣泛的普及。現在，全球暖化論 已經是 家喻戶曉，深入人心。它 似乎是 科學界的共識。近幾十年來 各種媒體 進行了 無數的報道；《京都議定書》、 哥本哈根氣候峰會、聯合國，世界政要乃至各國首腦都在 為 自己國家的二氧化碳減排計劃寸土必爭地討價還價。全球暖化論的科學基礎 還有 什麽值得懷疑的 麽？
然而，全球暖化論的懷疑論者 認為：全球暖化論 非但不是 什麽科學結論，而且是 一場 騙局，一場 地地道道的騙局，一場 人類曆史上的最大騙局！
究竟 誰是誰非 呢？為了 幫助 讀者 了解 這場空前絕後的大爭論，使之 每個人 都可以作出自己的判斷，我們 有必要 對 三個最核心最本質的科學技術問題 進行 一個簡明的討論。這三個科學問題 是：
一．全球暖化 的 福與禍
二．二氧化碳 的 功與過
三．究竟是 都市暖化 還是 全球暖化
我們 隻要也隻有 把 這三個問題 搞清楚了，才能充分把握 這場絕無僅有的科學爭論的 誰是誰非。
一、全球暖化 的 福與禍
全球暖化論的倡導者 告訴 人們 全球暖化 將給 人類 帶來 種種的災難，如 極端的氣候災難等等。其中最令人懼怕、最具有威懾力的 也許是 海麵升高，海水淹沒 城市。就像 好萊塢電影《後天》 所描寫的 那樣，洶湧澎湃的滔滔海水 無情地湧入 紐約，吞噬著 夾在摩天大樓之間的 大街小巷的一切。驚慌失措的男女老少爭先恐後地競相逃命。美國前副總統戈爾 在他的記錄影片《一個不便的真相》(An Inconvenient Truth)裏 告訴 大家：如果 處於北極的 格陵蘭冰原(Greenland Ice Sheet) 融解，海麵將上升 六米；大部分沿海城市 例如 舊金山、紐約（當然 也包括 中國的上海）將淹沒於 海水 之中。
全球暖化論的懷疑論者 指出：這 是 戈爾的 嚇人戰術。格陵蘭冰原 是 覆蓋在冰島上的 巨大冰片，大約長 二千二百多公裏，寬 一千一百多公裏，平均厚度 2-3公裏。如果 格陵蘭冰原 全部融解，毫無疑問 其水 必然流入大海，海麵確實要升高6米。聯合國跨政府氣候變化委員會（IPCC） 在 它的第四次報告《氣候變化2007 – 物理科學基礎》 為決策者做的摘要的 表5.3 中 提到：1993-2003十年間 海麵的總升高速率 是 每一百年0.31米；而 格陵蘭冰原融解所導致的 海麵升高速率是 每一百年0.21米；也就是說 升高6米 要 大約三千年的時間。
戈爾 隻是 從 冰和水的體積的角度 計算了 海麵升高。格陵蘭冰原 已經存在了 十一萬年，必然有它的熱力學上的穩定性。它 處於 一個動態的穩定結構。冰 融解成 水 時，吸收 熱量，使得 氣溫 下降；水 結成 冰 時，放出 熱量 使得 氣溫 上升。格陵蘭冰原的表層冰一直處於 融解-結冰、結冰-融解的動態平衡 之中。全新世溫暖期（Holocene Warming Period）持續了 三千年，也沒有融解 格陵蘭冰原。格陵蘭海岸的氣象記錄 表明，格陵蘭 從1880年開始 變暖，但是 從1955年開始 變冷。1995-2005十年間 又變暖，但 其變暖速率 跟 1920-1930十年間的變暖速度 相比 要小50%。沒有 證據 可以表明 格陵蘭冰原 已經進入了 全麵的融解過程。
全球暖化論者 還認為：暖化 將導致 極端的自然災害，瘟疫蔓延 等。這些觀點 多停留在 猜測或者假設的基礎之上，沒有給出 必然的邏輯關係，也沒有 實例證明。事實上，2009年 是 近三十年來 全球自然災害最少的一年。
如果 全球暖化 不引起 海麵 發生 災難性的升高，那麽 全球暖化 是 禍 還是福？溫暖的環境更適合於 人類居住，更有利於 植物的生長，對 農業 有 極大的好處。對 哮喘病患者 來說，則是 不可多得的福音。上世紀七十年代，人們 曾經擔心過 全球變冷。我們何必 談暖色變 呢。
二、二氧化碳 的功與過
紅外光譜 顯示 二氧化碳 在2.7mm、4.3mm、15mm處 有 三個吸收峰。紅外吸收 將 紅外輻射 轉變為 熱能。所以 二氧化碳被稱為 溫室氣體。其他有紅外吸收的氣體 如 水蒸氣、甲烷等 也屬於 溫室氣體。水蒸氣 有 眾多的吸收峰；在15mm處 沒有 吸收峰；但 其吸收係數 從10mm處開始 就逐漸上升，至20mm處 達到100%，一直延伸到更長的微波波段，所以 我們 用 微波 來 加熱食物。因此 水蒸氣 在15mm處 依然有 一定的吸收。相反，二氧化碳 對 20mm以上的輻射波，吸收係數 幾乎為 零。
全球暖化論的倡導者 認為：二氧化碳氣體 就像 溫室的玻璃屋頂，一方麵 吸收 太陽輻射，使太陽能 轉化為 熱能，一方麵 通過 吸收 地表向空間的輻射 來阻止 熱能 離開 溫室，使之保持 溫室的溫度。二氧化碳 又像是 一條裹在地球身上的毛毯。因此 二氧化碳是 全球暖化的根本原因。
聯合國跨政府氣候變化委員會（IPCC）的報告 說 整個20世紀 全世界地表氣溫 升高了 0.74度；夏威夷 毛那樓觀察站（Mauna Loa Observatory） 報告 二氧化碳含量 自1850年以來 增加了 38%，從 萬分之2.80 （280ppm） 增加到了萬分之3.85（385ppm）。聯合國 二氧化碳情報分析中心（Carbon Dioxide Information Analysis Center，CDIAC） 報告 2006年 全世界 共排放了 285 億噸二氧化碳。聯合國跨政府氣候變化委員會的 大量的物理化學模型以及計算機模擬 都肯定 是 二氧化碳 導致了 全球暖化。我們 似乎 完全有理由 相信 二氧化碳 確實是 全球暖化的罪魁禍首。
二氧化碳的幹空氣比 隻是 萬分之3.85，這 跟 氧氣的21%，氮氣的78% 相比簡直是 微乎其微。有 很多理由 質疑 二氧化碳和全球暖化的必然聯係。我們 先討論 二氧化碳的發熱作用：
1）太陽的分光輻射照度（Spectral irradiance） 基本上 和 攝氏5770度的黑體輻射譜 相吻合。在二氧化碳的紅外吸收峰的2.7mm、4.3mm、15mm處，太陽的分光輻射照度 已經很低。二氧化碳 在2.7mm，4.3mm、15mm 處的 吸收峰的寬度 很窄，所以 能吸收的太陽紅外輻射 很小，遠遠比不上 水蒸氣的紅外吸收效應。
2）因為 二氧化碳的濃度 隻有 萬分之3.85，它的光學密度 低，太陽 穿過 大氣層 時，不會被吸收掉 很多；
3）設想 如果 沒有 二氧化碳 吸收 太陽光中的2.7mm 、4.3mm、15mm的紅外輻射，這些輻射波 必然要繼續前進，照射到 地球上 被 地表 所吸收。使得 地表 有 更高的溫度。地表 然後 和 大氣 進行 熱交換，將多吸收的太陽熱能 交還給 大氣。因此，太陽光中的2.7mm 、4.3mm、15mm紅外輻射 是 被二氧化碳在空氣中吸收 還是 被地球表麵吸收 對全球氣溫來說 並不會造成 太大的影響。
將 上述的分析 進行 定量的表述，概括成 一個物理模型，就可以進行 計算機模擬 了。不過這 需要 大量的技術性處理，不在 本文要敘述的範圍 之內。
我們 再討論 二氧化碳的保溫作用：地球 通過 輻射 向 空間 散熱。它的輻射波的大部分被 水蒸氣 所吸收，在15mm處的 輻射波 既被 二氧化碳所吸收，也被 水蒸氣 所吸收。雖然 水蒸氣 在15mm處的 吸收係數 比 二氧化碳 低，但 水蒸氣 在大氣中的濃度 卻比二氧化碳 高 好幾十倍，所以 總的吸收效應 並不比 二氧化碳 低。Heinz Huq 進行了 二氧化碳氣體 在15mm處的 輻射吸收實驗， 表明：更高的二氧化碳的含量 並不吸收 更多的地球輻射，隻是 改變了 吸收的深度。換言之，當 二氧化碳的含量 為 萬分之3.75 時，吸收深度 為 10米，即 從地表至10米高的空間的空氣 將 地球輻射的15mm輻射波 吸收完畢；當 二氧化碳的含量 為 萬分之7.50 時，吸收深度 為 5米，即 從地表至5米高的空間的空氣 將 地球輻射的15mm輻射波 吸收完畢。空氣 通過 對流 來 互相混合。
我們 再看 二氧化碳的保溫性能。如 下表 所示，二氧化碳的比熱 比 氧氣，氮氣 都低，沒有特殊的保溫性能。有報道 稱：理論計算 表明 如果 其他條件 不變，即便 二氧化碳的含量 增加一倍，全球氣溫 也不會超過1度。
氣體 | 幹空氣的百分比 | 比熱 (kJ/kgK) |
二氧化碳，CO2 | 0.0385% | 0.819 |
氧氣， O2 | 21% | 0.915 |
氮氣， N2 | 78% | 1.039 |
水蒸氣， H2O | - | 1.859 |
還有 很多其他的理由 質疑 二氧化碳和全球溫暖的必然聯係。例如：有的 說 全球變暖 是由 太陽黑子的活動 引起的，有的 說 是 海洋 引起的，還有的 說 這 是 大自然的自身循環；大自然 一直都在變，一會兒 冷，一會兒 熱。幾十年 對 人 來說很長，對 大自然 來說 隻是 一瞬間 而已。
大自然要的 是 生態平衡。動物 吸入 氧氣 而排出 二氧化碳，植物 則需要 二氧化碳 來進行光合成 而生成 氧氣。二氧化碳 是 生物鏈的一個鏈節；像 我們 要吃飯 一樣，植物 需要吃 二氧化碳。因此，增加二氧化碳的含量 可能並不是 什麽壞事，反而有利於植物生長；當 二氧化碳含量 達到 千分之一（1000ppm） 時，植物生長 將加快50%。如果 我們 不考慮 二氧化碳 是否導致 全球暖化 的話，在 全球 還有10億饑民 的 今天，增加農業生產依然是 人命關天的頭等大事；二氧化碳 說不定 還能立下 救世救民的豐功偉績 呢。
我們 再 對 二氧化碳 做一個 簡明的計算。地球的整個大氣層 有 五千萬 億噸大氣，二氧化碳的濃度是 萬分之3.85，也就是說 有19250 億噸 二氧化碳氣體；2006年 全世界的工業排放 是 285億噸。這些 聽起來 好像是 很大的數字。但是 植物界 是巨大的，它 每年 要消費 1000億噸二氧化碳 來進行 光合成。也就是說，假如 沒有 其他的二氧化碳的來源，現有的和 工業排放的 二氧化碳 隻夠 植物界 消費 二、三十年 便得告罄。自然界 必然有 它自己的生財之道。
植物腐爛 釋放 大量的二氧化碳。植物界 如果 缺乏 二氧化碳，就會增加 植物的死亡。死亡的植物在細菌的作用下 分解，大量釋放 二氧化碳 來平衡 生態。這一百年來 二氧化碳含量的增加，可能隻是 大自然的自我調節的一部分。其他的二氧化碳來源 有 火山和海洋。
光合成 是 一個吸熱反應，它 是 植物界的空調，所以 植物 在烈日下 暴曬而不熱、暴曬而不焦。假如沒有了 二氧化碳，沒有了 光合成的吸熱反應，地球 可能真的要變成 一個大蒸籠。那時，人 要不 餓死 要不 熱死。
工業 排放 二氧化碳 時，常常伴隨著 其他有害氣體和大量塵埃，汙染 環境，有害 健康，因此二氧化碳 不討人喜歡。讓 二氧化碳 蒙冤 當然 也就輕而易舉了。說不定 有朝一日 我們 要為 二氧化碳 平反昭雪。
三、究竟是 都市暖化還是 全球暖化
溫度計的發明 大約是 十七世紀 伽利略的那個時代的事。由 氣象站 來記錄 氣溫 則是 最近100-150年的事。世界各地 不斷地建立 氣象站，至二十世紀七十年代，全世界的氣象站 達到了 3萬之多。但是七十年代以後，世界各地 大量地關閉 氣象站，也許是 因為 氣象站 過於昂貴的 緣故。目前，全世界 大約有 六千個氣象站。
這六千個氣象站 測定的 氣象數據 分別匯入 世界氣象數據庫 進行 統計和演算。主要的世界氣象數據庫有：英國東英吉利大學 氣象研究單元（Climate Research Unit of the University of East Anglia, UEA/CRU），美國 國家海洋和大氣管理局的 全球曆史性氣象網絡（National Oceanic and Atmospheric Administration，Global Historical Climate Network, NOAA/GHCN）, 以及 美國 國家航空航天局的 戈達德太空研究所（National Aeronautics and Space Administration，Goddard Institute for Space Studies，NASA/GISS）等。
百葉箱 是 氣象站 測定 氣溫 的 工具。它 由 英國都市工程師 史蒂文生（Stevenson）發明於 十九世紀，所以 又稱 史蒂文生箱（Stevenson Screen）。中型的百葉箱 長寬 各65厘米，高 75厘米，雙層木箱，外表 油漆成 白色，用 木架 支持在 高度約1.25-2米的空間。溫度計 就放在 百葉箱 中，所測定的 是 百葉箱中的平均溫度。
最初 氣象站 都是 為了測定當地的氣溫 而不是 為了測定全球的氣溫 而建立的。早期的氣象數據由於 溫度計的校正等技術原因 誤差 可達2-3度。為了 使 這些氣象數據 可以 和 現在的氣象數據 相比較，有些數據需要進行 所謂的調整（Adjustment），即 某些溫度數據 加上 幾度，另一些數據 減去 幾度，然後 再進行統計演算，得出 全球年平均溫度。根據 什麽理論，應該是這樣還是那樣調整 也常常是 一個爭議點。即便 是 現在的氣溫數據，也有這樣的一個調整過程。公開給大家看的隻是 調整以後的 全球年平均氣溫。
新西蘭的一名氣象工作者 格雷（Vincent Gray）於2000年十一月 給 新西蘭皇家科學協會（Royal Society of New Zealand） 做了 一場專題講演。他 演示了 衛星和氣象氣球所測的氣溫並不顯示 逐年變暖的趨向。隻有 設在地麵上的氣象站 所測的 氣溫 顯示 逐年變暖的趨向。如果 我們 把 氣象站 分成 兩類，一類 是 身處城市(或者靠近城市)的氣象站，另一類 是 人煙稀少的偏僻鄉村的氣象站 的話，我們 發現 隻是 前一類的氣象站所測的氣溫在 逐年增加，後一類的氣象站所檢測到的氣溫 並沒有 逐年增高的趨勢。後一類的氣象站的例子 有：新西蘭的Chatham島，澳大利亞西部的Geraldton，南極，加拿大北領地的Clyde，西伯利亞的Turahansk，和 冰島格林蘭的Godthaab 等。
大多數的氣象站 建立在 靠近城市的區域。由於 城市的人口、汽車、建築物 及 其他各類發熱器具比 農村 高得多，所以 毫不奇怪 城市的氣溫 比 農村 高。隨著 城市化進程的 不斷發展，越來越多的氣象站 進入 城市的範疇。加之 人口 和 汽車等發熱器具 在城市的密度越來越高，引起了 所記錄的平均溫度 呈現 上升的趨勢，使 人 誤以為 全球在變暖。
美國 一位 有二十五年經驗的 資深氣象工作者 安東尼·瓦茨（Anthony Watts）在650名誌願者的幫助下，對 美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）所屬的1221個氣象站中的860個氣象站 進行了 考察。他 發現，有的氣象站 在百葉箱附近 建立了 停車場，有的 給 氣象站的辦公室 安裝空調 時，將 排放熱氣的排氣口指向了 百葉箱，還有的 在百葉箱的附近 樹立了 反射率極強的金屬電線杆，直接影響了 百葉箱的溫度。讓人感到驚訝的 是：860個被考察的氣象站中，多達89%的氣象站的百葉箱 有 諸如此類 這樣那樣 的 問題。這些數據匯入 氣象數據庫 進行 統計演算，平均溫度 逐年上升 就不足為奇了。在澳大利亞，多達四分之三的氣象站 被建立在 飛機場。
地球大氣層的 五千萬 億噸 空氣（5x1018 kg），環繞 整個地球，一直伸展至 130公裏的高空。大氣層的垂直結構 大致分為對流層（6-20公裏） 平流層（20-50公裏） 和 中間層（50-85公裏）等。氣象站所測的大氣溫度 是 緊貼地表的 極薄的一層大氣的 溫度。因此 有必要看一看 衛星所測的氣溫記錄。
利用 人造衛星 檢測 大氣溫度 是 1979年以來的事。跟 百葉箱 不同，衛星 檢測 大氣的輻射輝度（Radiance），根據 輻射理論來換算 溫度。衛星 可以分別測定 對流層溫度 平流層溫度 和 中間層溫度 等。但是 高處 不勝寒，檢測 低溫輻射 要比 檢測 高溫輻射 難度大得多；加之 很多其他的技術原因，例如衛星軌道的變化，聚焦 等，被檢測到的輻射輝度 要經過 很多技術處理 才能換算成 溫度，尤其是 我們所需要的 是 精確到0.1 的 大氣溫度。
在如何解釋衛星所檢測的大氣溫度方麵 也依然是 仁者見仁、智者見智。1997年 美國阿拉巴馬大學（University of Alabama）的 John Christy 和 美國國家航空航天局（NASA）的Roy Spencer 在英國的科學期刊《自然》上 發表了 1979-1997年的 衛星所測得的 大氣溫度，沒有發現 溫度 逐年升高的趨向，使得 人們 有 更充分的理由 質疑 全球變暖論。對於 1979-2008三十年的 衛星所測的 溫度，Christy和Spencer的解釋 是：1979-1998的平均氣溫 基本不變，1997-1999 有 一個 厄爾尼諾現象 的 高溫峰，2003-2008基本不變，但是比1979-1997 約高 0.2-0.3度，那 是 厄爾尼諾現象 的 影響。
Christy和Spencer的解釋 和 全球暖化論 格格不入，當然 要被 全球暖化論的支持者 拒絕。他們 做了 一個 線性回歸分析 得出了 和 氣象站所測的 地表溫度極其一致的 上升趨向，肯定了 地表溫度 逐年上升的 趨向。問題 是 這些溫度曲線 看上去 比 股票曲線 還要 波動，還要 無規則，如果 不表明 殘差 的話，所得到的線性回歸並不具有 多大的說服力。地表的平均溫度 大約為 15度；對流層的平均氣溫 低於-50度，中間層 低於-100度。讓 這些大氣層的氣溫的變化趨勢 跟 地表的氣溫的變化趨勢 相一致好像不合情理。
綜合 上麵的討論，我們 可以看到：1）有沒有 全球暖化，2)是不是 二氧化碳 引起 全球暖化，3)如果 全球 暖化了 又怎麽了，這三個方麵 都存在著 根本的意見分歧。科學追求的 是 真；共識 不是 科學的語言。懷疑論者 多次挑戰 戈爾，要求進行 公開辯論；戈爾 卻高掛 免戰牌，說 辯論 已經結束，現在需要的 是 行動。英國的一名氣象學教授 說：人類 隻有 幾年時間 來拯救 地球 了。美國前共和黨副總統候選人 莎拉·佩林（Sarah Palin）則指責 全球暖化論 是 環境牧師 對 世人進行的 不折不扣的 世界末日式的恐嚇。
全球暖化論 過早地 和 政治經濟 結合 使得 這個科學命題 變成了 一個政治命題和經濟命題。捍衛地球的生存環境 使之 不因 人類自己的文明生產活動 而產生 毀滅性的損害 是 人們的共同願望。更多的人 生活在 城市，這 使得 全球暖化論 符合 大多數中老年人的生活經驗。在這樣強大的人氣 麵前，幾乎 每個政治團體，各國政府 都製定了 相應的 有利於全球暖化論的 環境政策。全球暖化論 受到了 特別的寵愛；懷疑論者的聲音 也就 充耳不聞，聽而不見了。2007年 英國4頻道電視台 播放 紀錄片《全球暖化大騙局》（The Global Warming Swindle） 後，立即受到 各界的強烈抗議。
全球暖化論 即創造了 碳政治，又創造了 碳經濟。它 必然引起 各國糾紛 ¾ 因為 爭取排放權 就是 爭取生存空間。非洲人民 認為 全球暖化論扼殺了 非洲的發展之夢。二氧化碳排放權的交易 以及 二氧化碳的替代性技術 將創造 一個 比石油市場還要大的 新經濟。戈爾合夥的 銀色春天網絡公司（Silver Spring Networks）已經 為 這個新經濟 做好了 一切準備。 他 將成為全世界第一個 碳億萬富翁（Carbon Billionaire），讓 每個人 羨慕不已。戈爾 分享 諾貝爾和平獎 獲名 在先，攢取 億萬美元 得利 於後。當 記者 問及 戈爾 他的銀色春天網絡公司 時，戈爾 笑答道：我 為此 感到自豪，感到自豪。
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