最近,川普政府正式通知聯合國,華盛頓啟動退出應對全球氣候變化的《巴黎協定》。 很多政客,例如前總統格爾,一些參議員,譴責川普政府的決定。並且據說有一萬多名科學家在一份共同報告中發出警告稱,氣候轉變速度快於迄今的想象,若不能止住氣候變化,人類將麵臨黯淡未來。好家夥,人多勢眾。真理似乎在於人數多少。還有那個16歲少女,對氣候變化憂心到了憤怒的程度。
川普退出的理由是對美國和其他國家不公平。公平不公平是個政治問題。本文不想涉及。本文隻談一些基於事實的個人看法,僅供討論。
公認的有兩個觀點:一是全球溫度上升了。大氣中碳濃度劇烈上升,這是實驗觀測的數據,沒有任何疑問。問題是如何看待這兩種現象。看下圖(IPCC,2007。IPCC2019 也有同樣的圖示,2007年的圖要好看些)
霍華德·海登教授在他出版的《A Primer on CO2 and Climate》一書中,分別表現了二氧化碳的來源、去向以及碳的一些存在形式進行了分析。結果顯示:”人類通過化石燃料燃燒所排放的二氧化碳量是非常小的,僅僅是自然界二氧化碳排放量的3%到4%左右。 還有文獻指出,海洋和生物圈所存留的四萬Gt噸碳相比,每年人類排放的8Gt噸碳幾乎可以忽略。
水既是大氣中入射陽光的主要吸收劑,又是主要的溫室氣體。大氣中主要的溫室氣體不是二氧化碳而是水蒸氣。大氣中13萬億噸水,按重量計約為0.33%;相比之下,CO2約為0.04%。水的含量是CO2的八倍。
其次水蒸氣對長波吸收的能力遠大於CO2 的吸收能力。下圖顯示水在紅外段有四個主要吸收峰帶,二氧化碳有兩個,而且水的吸收效率要高於二氧化碳。水蒸氣解釋了地球自然溫室效應的70%,在雲中的水滴解釋了另外的20%,然而二氧化碳隻占很小的一部分,約在4%--8%之間。(哈哈,沒有大氣中的水,地球將永久處於冰河時代) 因此,CO2濃度驅動氣候變化的影響力尚不確定性。
但是,有證據顯示 地球的溫度和大氣中二氧化碳的含量顯示出強烈的相關性, 如下圖所示,藍線是地表平均溫度的變化,橙線時大氣中二氧化碳的含量。過去近百萬年的的二氧化碳的含量在250 ppm左右波動,隻是最近才升高到400ppm。
但是仔細觀察下圖,可以很明顯看到,地溫的變化是先於二氧化碳的變化的。最左邊的紅色箭頭表示地溫開始升高,而CO2含量還要降低若幹年。從左到右的第一條虛線是地溫的高峰,而CO2在大氣中的含量高峰要到若幹年後才達到(第二條虛線)。 每個紅色箭頭 都表示地溫開始升高而CO2含量還要繼續降低若幹年。有意思的是早期(80萬-50萬年前)的CO2峰值滯後比較長,後期(40萬到現代)的滯後變短了。在這個以千年的圖上幾乎看不出來。特別是圖中的綠色圈 所示。為什麽? (打死也是)不知道。
下麵有一張160條冰川的平均消退圖。假定冰川消退和地表溫度有關,下圖等於是把上圖的綠色圈展開來看。
很明顯,冰川在人類消費碳氫燃料之前就開始消退了。(也許冰川知道二氧化碳20年後要來臨,先開始自我了斷的過程, 哈。)
因此(從曆史角度看)似乎可以得出結論,是地溫導致大氣的二氧化碳含量增加,而不是二氧化碳導致地溫增加。也許有人問,為什麽溫度升高會導致二氧化碳的含量增加?隻要看看加州最近幾年連續不斷的火災就會有些明白。
下文談主要是什麽原因引起氣溫升高,如果CO2 不是主要因素。