《自然》：08年全球氣候變化的五認知和五疑問

 
2008年已然過去，《自然》雜誌刊登文章，總結了過去一年各界對氣候變化的五大認知。

1.其他溫室氣體同樣令人擔憂

二氧化碳並不是科學界和公眾麵對的唯一困擾。2008年發表的多數研究報告表明，其它溫室氣體也值得關注。7月，美國加州大學歐文分校的邁克爾·普拉瑟爾（MichaelPrather）及其研究小組首次提出，隨著MP3播放器和平板顯示器等設備的需求量增多，其製造過程中產生的三氟化氮氣體對氣候變化的影響可能遠遠超過此前預期。 這一猜想隨即在10月得到了證實。斯裏克普斯海洋研究所的雷·韋斯（RayWeiss）及同事發現，過去30年來，大氣中三氟化氮的濃度翻了20番。多個獨立研究小組也在今年報告說，甲烷的排放也在不斷激增，其溫室效應是二氧化碳的20倍，但甲烷的確切排放來源目前仍是個謎。

 2. 北極夏季海冰正急速縮減 

與去年創紀錄的最低值相比，今年夏季北極的海冰麵積盡管有所恢複，但仍然保持了自1979年有衛星數據以來的第二低值。聯合國政府間氣候變化專家委員會2007年預測，按照目前的排放趨勢，2040年起到2100年之後，夏季隨時可能出現一個無冰的北極。但過去兩年海冰大麵積縮減的狀況將令這一預測時間提前。 科學家10月報告說，冬季海冰的厚度遠低於2007年的最小值，表明冰層不僅覆蓋率在縮小，而且整體冰量也在減少。這一結果帶來的惡性循環效應令人擔憂，因為薄冰更容易消融，顏色深暗、開闊無遮蓋的海水會吸收更多陽光，反過來加速冰層融化。北極夏季海冰流失帶來的影響不僅僅是地區的，也是全球的，它被公認為是一個潛在的“引爆點”，哪怕隻是來自自然因素的驅動，都可能導致全球變暖進入快速發展乃至失控的狀態。 

3. 全球變暖已經造成影響 

今年，人為引起的氣候暖化對生態係統的影響，比如物種遷移模式及季節性更替等，明顯成為關注焦點。一個國際小組針對近30000種生物物種和物理現象進行了廣泛分析，研究內容涉及授粉時間、鳥類築巢、冰層融化趨勢。這是第一次研究人員將這些體係所發生的顯著的、全球性的變化歸咎於人為造成的氣候變化。由於棲居的冰層不斷流失而受到威脅的北極熊也成為第一個被列入美國《瀕危物種法》“受氣候威脅”的被保護物種。出於對物種和生態係統可能無法承受這些變化的擔憂，保護主義者開始嚴肅探討重新規劃這些物種以幫助它們適應環境的問題。 

4.“曲棍球棒”曲線持續上升 

氣候學家邁克爾·曼恩（MichaelMann）於1998年就氣溫變化所提出的“曲棍球棒”曲線一直在持續上升，證明過去的20年是近期曆史上最溫暖的時段。這個頗具爭議的曲線圖形隻利用了樹木年輪這一氣候指標來重建過去1000年中北半球氣溫變化，因此在科學界備受詬病。今年9月，有研究小組向其中增加了海洋沉積物、冰芯、珊瑚及曆史記錄等指標，重新修改了對過去2000年來全球表麵溫度的評估。更正後的評估結果表明，如果不包括樹木年輪指標，近期的地球暖化程度是至少過去1300年來之最；而如果加上樹木年輪指標，這一程度則是過去1700年來之最。 

5. 懷疑論者仍然存在 

盡管幾乎全球都已經達成科學共識，氣候變化懷疑論者在今年仍繼續堅持認為全球變暖是一場鬧劇。阿拉斯加州州長薩拉·佩林在參與副總統競選時聲稱，“我不是願意將（全球變暖）歸結於人為的人”。最近，Politico網站發表的兩篇文章也引起了社會各界的討伐。其中一篇質疑全球變暖背後的科學；另一篇則指出，極端寒冷天氣事件與美國前副總統戈爾的出現正巧吻合。關於氣候變化是否是一個嚴肅的問題，美國公眾的觀點會左右搖擺一點也不奇怪。 

除了總結過去一年對氣候變化的五大認知，《自然》雜誌還回顧了到2008年為止，科學家們還在繼續努力研究的與氣候變化相關的五大疑問。

 1.暖化的程度，以及什麽時候達到危險水平？ 

雖然廣泛公認大氣溫度和海表溫度將在下個世紀繼續保持變暖趨勢，但科學家們還不確定氣候在短期內將如何變化。其中一項研究認為，暖化速度將減緩十年，之後氣候將發生快速變化。德國萊布尼茨海洋科學研究所的諾埃爾·金利賽德（NoelKeenlyside）及其同事發現，受海洋環流變化的影響，2005年至2015年間部分海洋的全球海表平均溫度可能並不會比2000年至2010年的平均值高，某些地區甚至可能稍微偏低。這一結果並不表示全球變暖沒有發生，而是氣候係統的自然擺動可能導致一些短期變化出現，暫時蒙蔽了人為的暖化。不過，RealClimate網上有一群科學家以5000歐元做賭注，質疑部分地區溫度下降將稍稍延緩全球變暖步伐的預測。結果究竟如何，看來至少要到2015年才能見分曉了。 

2.如何確定大氣中溫室氣體的濃度上限？ 

我們應該將大氣中溫室氣體的濃度控製在什麽水平才能避免出現危險的變化？這個混亂的問題在2008年仍然沒有清晰的答案。目前大氣中二氧化碳濃度約為386ppm（百萬分之385）。當前，很多科學家將400—450ppm設立為濃度上限，以保證氣溫在工業革命前水平上升高不超過2攝氏度。但包括美國宇航局氣候學家詹姆斯·漢森（JamesHansen）在內的一群科學家表示，要避免“不可逆轉的災難性後果”，需要以更嚴苛的350ppm為限。其他人則意見相反——經濟學家羅斯·加洛特（RossGarnaut）在今年提交給澳大利亞政府的報告中反複重申將大氣中二氧化碳濃度穩定在550ppm的建議。到底多少二氧化碳才算多，目前還存在很多科學方麵的不確定性，要達成最終的協議數字同樣也是一個需要從政治上進行協商的問題。 

3. 消失的碳到哪裏去了？

 雖然聽上去令人驚訝，但科學家並不太清楚碳是從何而來，去了哪裏，數量有多少。按照規定，簽署了《京都議定書》的發達國家將可以通過改良土壤耕作方式或者重新造林來捕獲碳以換取信用。燃燒化石燃料排放到空氣中的二氧化碳大約有一半被海洋、植物、森林和農田吸收，但海洋和陸地吸收的碳的比例尚未明確。信息缺乏的原因之一是地麵監測站數量少、間距遠。到目前為止，技術還無法精確測量大氣中二氧化碳的含量。不過，明年將發射兩個碳探測衛星，分別是美國宇航局的繞軌碳觀測衛星和日本的溫室氣體觀測衛星，這對於建立一個可靠的碳計算係統很關鍵。 

4.氣候變暖是否會使風暴加劇？ 

全球變暖是否會導致颶風強度加劇、頻率增多、持續時間拉長，目前還沒有定論。自1970年以來，全球範圍內大型颶風的數量增加了75%，但關於人類活動在其中所起的作用存在頗多爭議。麻省理工學院的克裏·伊曼紐爾（KerryEmanuel）利用模型預測，變暖應該會使全球範圍內颶風出現的頻率減少，雖然部分地區颶風的強度可能增加。5月份發表的一篇論文指出，21世紀大西洋上的颶風預計將減少，支持了上述預測。9月，佛羅裏達州立大學的詹姆斯·埃爾斯納（JamesElsner）及同事得出結論，氣候暖化將使大西洋最強的熱帶旋風更加強烈。科學家對於海表溫度與颶風形成之間的關係尚不十分了解是導致預測結果有限的原因之一。美國國家海洋和大氣管理局的加百利·韋奇（GabrielVecchi）領導的研究小組最近對預測颶風活動存在的困難進行了總結，認為大西洋這樣的地區氣候相對變暖可能緊隨在近期加劇的颶風活動之後。他還預測說，相對變暖還將在本世紀剩下的時間內持續。如果他們的假設是對的，最糟糕的颶風季可能已經為期不遠了。 

5.格陵蘭島消融的速度有多快？

 要預測氣候係統對暖化的反應，格陵蘭島的冰蓋是至關重要的決定性因素之一。一旦格陵蘭完全消融，海平麵可能將上升7米，沿海城市和數百萬居民將陷入浩劫。科學家此前估計融化過程大概要1000年或者更久，但新的證據顯示，格陵蘭的融化可能隻需要幾百年，到2100年，海平麵可能升高1.3米。《科學》雜誌近期刊登的研究報告說，如果所有的變量都達到極限，到2100年海平麵最多升高2米，但0.8米是更有可能出現的結果。科學家知道格陵蘭冰蓋正在急劇消融，但由於缺乏長期觀測數據，要通過氣候模型準確把握其狀況並預測其未來在暖化環境下的發展趨勢還存在難度。此外，科學家對冰蓋動力學的認識也不足。今年有兩項研究顯示，融化的水可能會增加冰蓋底部的潤滑度，使其加速流向海洋。不過，格陵蘭的暖化程度是否已經到了無法挽回的地步仍舊是目前最令人困擾的問題。