鄧?yán)?,梁?guó)堅(jiān)(. 國(guó)際農(nóng)業(yè)進(jìn)步協(xié)會(huì) . 山東省肥城市氣象局)
卷首文摘
為二氧化碳平反*
鄧?yán)?,梁國(guó)堅(jiān)2
(1. 國(guó)際農(nóng)業(yè)進(jìn)步協(xié)會(huì) 2. 山東省肥城市氣象局)
“二氧化碳導(dǎo)致全球氣候變暖”,如此危言聳聽(tīng)的言論絕對(duì)釀成了 1970年代以來(lái)自然科學(xué)史上最大的冤案,為什么這么說(shuō)呢?我們需要了解幾個(gè)基本的事實(shí)。
1)何謂溫室效應(yīng)?
2)在產(chǎn)生溫室效應(yīng)的氣體中二氧化碳到底占據(jù)多大的位置,對(duì)氣溫升高負(fù)多大責(zé)任?
3)是否真的存在全球氣候變暖現(xiàn)象?
4)環(huán)保主義者最應(yīng)該關(guān)注的問(wèn)題是什么?
溫室效應(yīng)(Greenhouse Effect),又名“大氣效應(yīng)”,是大氣保溫效應(yīng)的俗稱(chēng)。
太陽(yáng)以電磁波的形式向外傳遞能量,稱(chēng)太陽(yáng)輻射(Solar Radiation),太陽(yáng)輻射是一種短波輻射。地球溫度比太陽(yáng)低很多,所以輻射的波長(zhǎng)比太陽(yáng)輻射的要長(zhǎng)很多,主要集中在紅外線范圍。大氣層能使太陽(yáng)短波輻射到達(dá)地面,但地表受熱后向外釋放的大量長(zhǎng)波熱輻射卻被大氣層吸收,然后再向外輻射,這樣就使地表與低層大氣之間的溫度保持在一個(gè)合理的范圍以內(nèi)。
太陽(yáng)輻射的四分之一被大氣吸收,四分之一被大氣反射回宇宙空間,只有約一半到達(dá)地球表面被地表吸收。被地表吸收的能量中有五分之二以長(zhǎng)波輻射的形式向外散失,其中的四分之三被溫室氣體截留,爾后一部分再返還至地表和低層大氣中。
眾所周知,大氣中的氧氣(O2)和臭氧(O3)能夠吸收比可見(jiàn)光波長(zhǎng)更短的太陽(yáng)紫外線輻射,使地面上生長(zhǎng)的動(dòng)植物免受過(guò)度紫外線輻射的傷害。而溫室效應(yīng)存在的重要意義則是:地球通過(guò)大氣的溫室效應(yīng)來(lái)保持地氣系統(tǒng)的熱量平衡,使近地層溫度維持在一個(gè)可以支撐生命的范圍內(nèi)。假如沒(méi)有溫室效應(yīng),地表平均溫度會(huì)是零下20℃左右,而不是現(xiàn)在的15℃,地球上可能根本沒(méi)有生物存在。
但是不幸的是,由于全球變暖的宣傳,在不少人心目中,溫室效應(yīng)成了負(fù)面消極的東西。
溫室效應(yīng)是由溫室氣體實(shí)現(xiàn)的?,F(xiàn)在我們知道的溫室氣體,有水蒸汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFCs)及臭氧(O3)等。
為了比較各種溫室氣體在大氣中吸收熱的能力,聯(lián)合國(guó)建立的政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)在 1990年的報(bào)告中引入“全球變暖潛力”(Global Warming Potential-GWP)的概念?!叭蜃兣瘽摿Α?被定義為某一單位質(zhì)量的溫室氣體在一定時(shí)間內(nèi)(20、50、100或500年)相對(duì)于二氧化碳的熱吸收能力。以二氧化碳為標(biāo)準(zhǔn),熱吸收能力定為1,多年平均結(jié)果如下(百年時(shí)段):甲烷21,一氧化二氮310,氯氟碳化合物1000以上。這些氣體的溫室效應(yīng)能力都超過(guò)二氧化碳。
在各類(lèi)溫室氣體中,二氧化碳對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率為 3.618%,而人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳僅占大氣中二氧化碳總含量的3.225%。以上計(jì)算結(jié)果得到官方公開(kāi)數(shù)據(jù)的支持:據(jù)美國(guó)能源部公布的數(shù)據(jù),人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳每年有231億t(光70億人每年呼出的CO2就有約30億t),而自然界二氧化碳年度總產(chǎn)量為7700億t,人類(lèi)活動(dòng)所產(chǎn)生的二氧化碳僅占大氣中所有二氧化碳總產(chǎn)量的2.91%,這個(gè)數(shù)據(jù)與3.225%非常接近。也就是說(shuō),人類(lèi)活動(dòng)所產(chǎn)生的二氧化碳對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)為0.117%。即使按照IPCC的數(shù)據(jù),人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳每年有290億t,自然界二氧化碳年度總產(chǎn)量為7500億t,人類(lèi)貢獻(xiàn)也僅僅是3.8%。
在冬季,北半球絕大多數(shù)植物進(jìn)入落葉休眠期停止了光合作用,不再吸收二氧化碳,而脫落的植物葉子腐爛會(huì)釋放出大量二氧化碳,所以從當(dāng)年10月到翌年5月北半球的二氧化碳在空氣中含量是不斷增加的,5月份所有觀測(cè)點(diǎn)二氧化碳濃度達(dá)到年內(nèi)最高值,而后其濃度隨著植物復(fù)蘇光合作用增強(qiáng)迅速下降。雖然冬天二氧化碳濃度最高,但我們并沒(méi)有覺(jué)得暖和多少。這說(shuō)明,二氧化碳對(duì)大氣溫度的作用相當(dāng)有限。
那么誰(shuí)才是最重要的溫室效應(yīng)氣體?
答案出乎預(yù)料,是水蒸氣。
Goody和Yung在1989年出版的《大氣輻射:理論基礎(chǔ)》一書(shū)中說(shuō):“水蒸氣是最重要的溫室效應(yīng)氣體,二氧化碳僅排第二位”。水蒸氣在大氣里的含量占各類(lèi)氣體的4%,二氧化碳占0.04%,兩者相差100倍。在對(duì)紅外線的吸收能力方面水蒸氣遠(yuǎn)高于二氧化碳,由下圖可見(jiàn),二氧化碳的吸收譜很窄,唯一顯著的吸收頻段在12~15 μm的那個(gè)峰。而水蒸氣的情形卻完全不一樣,從0.8~30 μm間存在多個(gè)吸收峰,特別是10 μm以上,水蒸氣的吸收頻率幾乎是連續(xù)不斷的。因此,即使在同等濃度下,水蒸氣的溫室效應(yīng)也是二氧化碳的很多倍。由此推算,在溫室效應(yīng)氣體中,水蒸氣對(duì)溫室效應(yīng)的貢獻(xiàn)率為95%,二氧化碳只有3%。
加拿大著名地理學(xué)家、古氣候?qū)W家Tim Ball認(rèn)為:“水蒸氣是最主要的溫室氣體,因?yàn)榇髿庵袦厥倚?yīng)的95%來(lái)自水蒸氣的作用。社會(huì)公眾可能對(duì)此難以理解。舉個(gè)淺顯的例子:早春、晚秋晴朗的傍晚,由于輻射降溫,在近地層會(huì)出現(xiàn)霜凍現(xiàn)象,但是如果天空有云層覆蓋,因?yàn)樗魵猱a(chǎn)生的溫室效應(yīng)作用,它會(huì)將近地層輻射的熱量截收,近地層輻射降溫就不會(huì)那么明顯,出現(xiàn)霜凍的概率就大大降低了。在阿爾及利亞南部的撒哈拉沙漠,這里中午的溫度可達(dá)52℃,而午夜的氣溫又降至-3.6℃。一個(gè)重要的原因是由于這里空氣中的水蒸氣含量極低因而大氣中的溫室效應(yīng)作用非常的弱”。
這并不難理解:覆蓋地球表面71%的水通過(guò)固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)三態(tài)之間的轉(zhuǎn)換,參與了能量攜帶、運(yùn)送和分配的整個(gè)過(guò)程,影響著了大氣的溫度和降水,扮演了全球氣候變化的最最重要的角色,是整個(gè)地球大氣中最活躍的因素。
全球氣候在變暖嗎?答案是否定的。
11940年以來(lái)全球氣溫沒(méi)有升高
1940-1975年,這一時(shí)期正是全球快速工業(yè)化階段,大氣中二氧化碳含量增加較快。但這一時(shí)期全球氣候趨冷,令人難以置信的是,當(dāng)時(shí)不少科學(xué)家擔(dān)心地球正步入下一個(gè)冰川期。
1975-1997年的22年里,大氣中二氧化碳含量持續(xù)增加,全球氣溫升高,全球氣候變暖論在這一階段甚囂塵上,成為引起社會(huì)各界廣泛議論的話題。
1997-2014年的17年間,大氣中二氧化碳含量繼續(xù)增加,但全球氣溫基本沒(méi)有變化。2013年3月全球變暖政策研究基金會(huì)(Global Warming Policy Foundation)發(fā)表了一份由David Whitehouse博士撰寫(xiě)的報(bào)告,認(rèn)為自1997年以來(lái)全球氣溫沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義上的增加。
2全球氣候目前仍在間冰期
據(jù)美國(guó)地質(zhì)調(diào)查局(USGS)推斷,在距今17000-18000年前全球達(dá)到最冷點(diǎn),此后冰川開(kāi)始融化,氣溫升高,并在14000年前結(jié)束了中緯度地區(qū)與現(xiàn)在最近的一次冰河時(shí)代。在此之后,歷經(jīng)數(shù)次冷暖交替、冰川進(jìn)退和海面起伏。大約8000-7000年前,這一時(shí)期稱(chēng)為氣候最優(yōu)(Hypisthermal或Altithermal)時(shí)期,屬于全新世中最熱的一個(gè)時(shí)期,當(dāng)時(shí)全球氣溫要比今天高4℃左右,當(dāng)時(shí)的非洲要比現(xiàn)在濕潤(rùn)得多,而美國(guó)中西部地區(qū)則近似沙漠。據(jù)考證,史前大洪水正是發(fā)生在這一時(shí)期的公元前5000年左右:歐洲冰川的融化最終導(dǎo)致地中海海水猛漲,淹沒(méi)黑海和整個(gè)地中海沿岸,進(jìn)而殃及世界各個(gè)地區(qū),遠(yuǎn)在東亞的中國(guó)古人眼睜睜看著心愛(ài)的家園被大水侵沒(méi)傷心欲絕,“桑田滄?!北磉_(dá)了對(duì)大自然的無(wú)奈,“精衛(wèi)填?!眲t表示了與之抗?fàn)幍脑竿?。此后氣溫基本上屬于有起伏的降低趨?shì)。
35000年來(lái)全球氣候冷暖交替
公元前1250年左右摩西帶領(lǐng)猶太人出埃及時(shí)代的氣溫比現(xiàn)在要高很多。公元前300年到公元1300年被稱(chēng)為氣候最優(yōu)亞期,跨度約1500年,從亞歷山大大帝到蒙古帝國(guó)全盛期,幾乎涵蓋了整個(gè)羅馬帝國(guó)時(shí)代。接著是小冰河期,從1300年代開(kāi)始到1840年代結(jié)束,氣溫比現(xiàn)在低很多,當(dāng)時(shí)倫敦泰晤士河冬季結(jié)冰,冰面上可以通行馬車(chē),英國(guó)的蒸汽機(jī)革命發(fā)生在小冰河期末期,為了御寒,英格蘭人伐樹(shù)取暖,結(jié)果很多山被砍禿了,為此有人戲言:假如猶大此時(shí)忽然良心發(fā)現(xiàn)想以自殺謝耶穌,他可能都找不到一個(gè)樹(shù)來(lái)上吊。小冰河期后,從19世紀(jì)中葉開(kāi)始?xì)鉁赜珠_(kāi)始上升。
以上氣溫變化分析主要基于歐洲史,與從中國(guó)史書(shū)的記載推論出的氣溫變化結(jié)論基本相同。
商代氣候溫暖,從殷墟挖掘出土了竹鼠、貘、大象等熱帶動(dòng)物骨骼;中國(guó)河南省的簡(jiǎn)稱(chēng)為“豫”,“豫”字在甲骨文中是人牽著大象的樣子。西周中期以后開(kāi)始變冷,直到周幽王末年。
中國(guó)的氣候最優(yōu)期是從公元前770年周平王東遷到西漢末年,貫穿整個(gè)春秋、戰(zhàn)國(guó)、秦和西漢時(shí)期,中國(guó)文明的最重要成果,都發(fā)生于此時(shí)期,當(dāng)時(shí)山東、陜西一帶盛產(chǎn)竹子,漢語(yǔ)的很多字都是帶竹子頭的;春秋時(shí)期,流行用竹簡(jiǎn)寫(xiě)字,為便于閱讀,一部書(shū)要用許多竹簡(jiǎn)通過(guò)繩子按次序編連起來(lái),為此有了孔子“韋編三絕”的典故。西漢末年氣候趨冷,社會(huì)動(dòng)蕩加劇,公元一世紀(jì)蔡倫發(fā)明造紙術(shù),恐怕也與氣候變化引起竹子大量減產(chǎn)有關(guān)系,該寒冷期一直延續(xù)到隋末,由于天氣寒冷牧草大面積減產(chǎn)造成北方游牧民族南下,著名的五胡亂華就發(fā)生在這一時(shí)期。
唐朝開(kāi)始到北宋末年又是一個(gè)溫暖期,據(jù)記載,唐朝初期長(zhǎng)安一帶盛產(chǎn)竹子、柑橘,附近有很多大熊貓,傳說(shuō)武則天時(shí)代有一次捉到8只的記錄;“一騎紅塵妃子笑,荔枝本是巴蜀來(lái)”,妃子楊玉環(huán)是成都人,嗜食荔枝,荔枝是典型的亞熱帶果樹(shù),生長(zhǎng)溫度要求年平均氣溫在18℃以上,冬季低于2℃就可能遭受凍害,低于-2℃就會(huì)被凍死;鑒于荔枝的這個(gè)生長(zhǎng)習(xí)性,竺可楨在他的《中國(guó)近五千年氣候變遷的初步研究》一書(shū)中就把史籍中記載的荔枝和其它植物分布變化作為分析歷史氣候變化的重要依據(jù);現(xiàn)在中國(guó),荔枝只有嶺南種植,但那時(shí)楊玉環(huán)食用的荔枝不會(huì)產(chǎn)自嶺南:從嶺南至長(zhǎng)安遠(yuǎn)隔萬(wàn)水千山,不考慮渡河翻山,按當(dāng)時(shí)的快馬運(yùn)輸速度最快也要半個(gè)月,在沒(méi)有掌握荔枝保鮮技術(shù)的遠(yuǎn)唐時(shí)期,這些荔枝還沒(méi)等運(yùn)到長(zhǎng)安前就會(huì)爛掉;事實(shí)是當(dāng)時(shí)與陜西接壤的四川像成都、涪陵、忠縣、宜賓、眉山、樂(lè)山等地方都盛產(chǎn)荔枝,一旦成熟,完全可以用快馬一天左右送到長(zhǎng)安。簡(jiǎn)言之,唐朝時(shí)陜西、四川的溫度比現(xiàn)在高出 2℃以上,那時(shí)氣候溫暖似乎沒(méi)有帶來(lái)什么消極影響。到了北宋末年,溫度驟降,公元1111年,太湖封凍,而且史料記載其時(shí)“冰堅(jiān)足可通車(chē)”。公元1513年,洞庭湖、鄱陽(yáng)湖和太湖同時(shí)結(jié)冰,湖面寬闊的洞庭湖竟成為“冰陸”,冰面上可以行人,過(guò)馬車(chē)。冷熱交替,乃是自然之常態(tài)。
據(jù)氣象資料,中國(guó)大陸20世紀(jì)的最低溫度發(fā)生在1955年冬,該年1月,安徽正陽(yáng)關(guān)最低氣溫達(dá)到-24℃,南京是-14℃,連廣東省的陽(yáng)江也降到了-1.4℃,當(dāng)時(shí)正陽(yáng)關(guān)附近的淮河、長(zhǎng)江的支流漢水以及洞庭湖都曾封凍,這是該地 20世紀(jì)唯一的一次封凍記錄。
4觀測(cè)數(shù)據(jù)存在失真問(wèn)題
為全球氣候變暖提供證據(jù)支撐的是氣象觀測(cè)站的氣溫?cái)?shù)據(jù),目前參加全球數(shù)據(jù)交換的氣象觀測(cè)站大約有6000個(gè)。氣象站觀測(cè)的氣溫是距地1.5 m處的大氣溫度,因?yàn)樵摳叨缺阌谟^測(cè)氣流又比較穩(wěn)定。氣溫表安裝在百葉箱內(nèi),百葉箱的設(shè)計(jì)者為19世紀(jì)英國(guó)都市工程師Stevenson,故百葉箱又稱(chēng)史蒂文生箱,目前常見(jiàn)的百葉箱通常由木質(zhì)或玻璃鋼兩種材料制成,內(nèi)外部分均為白色以避免對(duì)輻射的吸收,箱壁由兩排葉片構(gòu)成,葉片與水平面 45°角,兩排葉片呈人字形結(jié)構(gòu),這樣設(shè)計(jì)的思想是防止太陽(yáng)對(duì)儀器的直接輻射和地面的反射輻射,保護(hù)儀器免受強(qiáng)風(fēng)、雨、雪的影響,并使儀器有適當(dāng)?shù)耐L(fēng),能真實(shí)的感應(yīng)空氣的溫度變化。
2000年 11月,劍橋大學(xué)物理化學(xué)博士,新西蘭氣候科學(xué)聯(lián)合會(huì)創(chuàng)始人 Vincent Gray先生為新西蘭皇家科學(xué)協(xié)會(huì)(Royal Society of New Zealand)做了一場(chǎng)專(zhuān)題演講。在這次演講中他向觀眾透露,對(duì)衛(wèi)星遙感和探空氣象氣球所測(cè)大氣溫度的統(tǒng)計(jì)結(jié)果并沒(méi)有顯示出逐年變暖趨向,只有用地面氣象觀測(cè)站的資料統(tǒng)計(jì)才會(huì)顯示氣溫逐年變暖。
Gray把氣象觀測(cè)站按與城市的關(guān)系分成兩類(lèi),一類(lèi)是處于市區(qū)或者靠近市區(qū)的氣象站,另一類(lèi)則坐落在偏僻的鄉(xiāng)村。對(duì)比發(fā)現(xiàn),前一類(lèi)氣象站所測(cè)的氣溫記錄有逐年增加趨勢(shì),后一類(lèi)并沒(méi)有顯示出這種趨勢(shì)(比如,新西蘭的Chatham島,澳大利亞西部的Geraldton,南極,加拿大北部的Clyde,西伯利亞的Turahansk,以及冰島格林蘭的Godthaab等)。為什么會(huì)出現(xiàn)這種情況?這是因?yàn)?,建立在市區(qū)或靠市區(qū)很近地方的氣象觀測(cè)站不可避免的會(huì)受到“城市熱島效應(yīng)”的影響,“城市熱島效應(yīng)”是城市人口密集、工廠及車(chē)輛排熱、居民生活用能的釋放、城市建筑結(jié)構(gòu)及下墊面特性的綜合影響的結(jié)果,如果讓受熱島效應(yīng)影響的氣溫觀測(cè)記錄參加統(tǒng)計(jì),很容易會(huì)得出氣溫呈上升趨勢(shì)的結(jié)論。
那么,究竟有多少個(gè)氣象觀測(cè)站數(shù)據(jù)存在失真問(wèn)題呢?
美國(guó)一位有25年工作經(jīng)歷的資深氣象工作者Anthony Watts在650名志愿者的幫助下,對(duì)美國(guó)國(guó)家海洋和大氣管理局(NOAA)所屬的1221個(gè)氣象觀測(cè)站中的860個(gè)站氣象觀測(cè)環(huán)境進(jìn)行了調(diào)查,結(jié)果很難讓人樂(lè)觀,860個(gè)被調(diào)查的氣象觀測(cè)站中,多達(dá)89%的站觀測(cè)環(huán)境存在這樣那樣的問(wèn)題:一些氣象觀測(cè)站附近建有停車(chē)場(chǎng),有些站將空調(diào)外機(jī)的排氣口直接指向百葉箱,還一些站的百葉箱附近樹(shù)立著反射率極強(qiáng)的金屬桿,這些問(wèn)題毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)直接影響氣溫記錄的代表性、準(zhǔn)確性和比較性。
在澳大利亞,多達(dá)四分之三的氣象觀測(cè)站建在飛機(jī)場(chǎng)。
相比而言,對(duì)大氣層溫度的測(cè)定則要穩(wěn)定可靠得多,1997年美國(guó)阿拉巴馬大學(xué)(University of Alabama)的John Christy與美國(guó)國(guó)家航空航天局(NASA)的Roy Spencer在英國(guó)科學(xué)期刊《自然》雜志上發(fā)表了一篇“1979-1997年衛(wèi)星所測(cè)得的大氣溫度沒(méi)有發(fā)現(xiàn)逐年升高趨向”的文章,使得人們更有理由懷疑全球氣候變暖論了。通過(guò)對(duì)于1979-2008年30年來(lái)衛(wèi)星遙測(cè)到的大氣溫度變化情況的進(jìn)一步分析,Christy和Spencer的結(jié)論是:1979-1998年大氣平均氣溫基本不變,1997-1999年受厄爾尼諾現(xiàn)象影響出現(xiàn)一個(gè)高峰,2003-2008年基本未變,但是受厄爾尼諾現(xiàn)象影響此期氣溫比1979-1997年高0.2~0.3℃。
這些調(diào)查的重要性在于,如果全球氣候變暖是依據(jù)這些數(shù)據(jù)得出的結(jié)論,那么這個(gè)結(jié)論就真的站不住腳了,因?yàn)樗举|(zhì)上反映的是城市熱島效應(yīng)逐年加劇的情況。
5科學(xué)家的態(tài)度
2014年止,已經(jīng)有1000多名科學(xué)家聯(lián)名反對(duì)全球氣候變暖論,其中包括1998年諾貝爾物理獎(jiǎng)得主、斯坦福大學(xué)教授Robert Laughlin,Robert Laughlin認(rèn)為:“氣候變化不是人力可以控制的,地球也不會(huì)在意政府有什么想法。根據(jù)目前的天氣報(bào)告,找不到任何全球氣候變暖的證據(jù)。氣候變化是地質(zhì)時(shí)間尺度的現(xiàn)象,是地球運(yùn)行的自然規(guī)律,不需要任何人批準(zhǔn)也不必向任何人解釋”。NASA高級(jí)科學(xué)家Weinstein說(shuō):“任何合理的科學(xué)分析都會(huì)得出結(jié)論,(全球氣候變暖依據(jù)的)基本理論是錯(cuò)的”。化學(xué)家Mary Mumper表示:“我也是環(huán)境保護(hù)主義者,但我必須反對(duì)Al Gore的觀點(diǎn)”。巴西地質(zhì)學(xué)家Lino 批評(píng)說(shuō):“把數(shù)千億的錢(qián)浪費(fèi)在這個(gè)沒(méi)有事實(shí)依據(jù)的人為杜撰的全球氣候變暖論上毫無(wú)價(jià)值”。
上文提到的英國(guó),新西蘭著名科學(xué)家Vincent Gray就堅(jiān)決認(rèn)為“全球變暖”是一種幻覺(jué),他寫(xiě)的書(shū)就叫:《溫室幻覺(jué):“氣候變化2001”批判》。聯(lián)名反對(duì)全球氣候變暖論的科學(xué)家人數(shù)比撰寫(xiě)2007年IPCC全球變暖報(bào)告的52名科學(xué)家多了近20倍。
與此同時(shí),在美國(guó),大約有3萬(wàn)多名科學(xué)家聯(lián)名呼吁美國(guó)政府拒絕簽署1997年京都議定書(shū)關(guān)于全球變暖的協(xié)議,他們認(rèn)為,類(lèi)似限制溫室氣體排放的協(xié)議會(huì)對(duì)環(huán)境造成傷害,阻礙科技的進(jìn)步,不利于人類(lèi)的健康與福祉。聲明聲稱(chēng):“尚無(wú)確切的證據(jù)使人相信人類(lèi)活動(dòng)所產(chǎn)生的的二氧化碳、甲烷等溫室氣體的釋放正在造成或在可預(yù)見(jiàn)的將來(lái)造成氣溫升高或氣候反常等災(zāi)難性的后果。相反,倒是有確切的證據(jù)證明二氧化碳的增加會(huì)有利于改善動(dòng)植物的生長(zhǎng)環(huán)境。”
6大氣中二氧化碳濃度的歷史變遷
根據(jù)地質(zhì)學(xué)家和古氣候?qū)W家的研究結(jié)論,大約在5億年前,大氣的二氧化碳濃度是現(xiàn)在的20倍,距今2億年前降到現(xiàn)在的4~ 5倍,其時(shí)以蕨類(lèi)為主的植物非常繁茂。新生代以后的造山運(yùn)動(dòng)和有機(jī)物沉積以碳酸鈣、煤炭、石油等形式“埋沒(méi)”了大量二氧化碳,以至于二氧化碳的含量逐步降到了目前的水平。
二氧化碳是植物光合作用中必不可缺的重要成分之一,是植物的能量來(lái)源,是動(dòng)植界自然鏈條得以維系的最重要媒介。12H2O+6CO2+陽(yáng)光→(與葉綠素產(chǎn)生化學(xué)作用)C6H12O6(葡萄糖)+6O2+6H2O
這是植物光合作用公式,在光照條件下植物把二氧化碳變成葡萄糖和水,這個(gè)公式說(shuō)明:光合作用中參與的二氧化碳越多,葡萄糖和氧氣的產(chǎn)量越大。根據(jù)李比西最小因子定律(Rule of Liebig),一種生物必須有不可缺少的物質(zhì)提供其生長(zhǎng)和繁殖,這些基本的必需物質(zhì)隨種類(lèi)和不同情況而異。當(dāng)植物所能利用的量緊密地接近所需的最低量時(shí),就對(duì)其生長(zhǎng)和繁殖起限制作用,成為限制因子。
簡(jiǎn)單地說(shuō),植物生長(zhǎng)量不是由可用資源的總量決定,而是由稀缺的資源(限制因素)決定。在光合作用中,二氧化碳就是稀缺因子。實(shí)驗(yàn)證實(shí):一定范圍內(nèi)增加二氧化碳濃度,會(huì)使糧食產(chǎn)量增加。
7孰因孰果?
是由于大氣中二氧化碳含量增加了,才使全球氣候變暖,還是全球氣候變暖造成了二氧化碳含量增加?這個(gè)問(wèn)題很重要,孰因孰果必須搞清楚,不能因果倒置。海洋科學(xué)家研究指出:不是因?yàn)榇髿庵卸趸己吭黾恿巳驓夂虿艜?huì)變暖,而是因?yàn)殡S著全球氣候變暖,海水升溫,溶解度變小,海水會(huì)釋放出溶解其中的二氧化碳,造成大氣中二氧化碳含量增加。也就是說(shuō),全球氣候變暖在前,大氣中二氧化碳含量增加在后。
還有一些研究證實(shí),全球氣候趨冷,大氣中二氧化碳含量不一定下降,比如,11萬(wàn)年前的那個(gè)間冰期,大氣溫度不斷下降,而二氧化碳并沒(méi)有明顯變化。這個(gè)研究結(jié)論完全否定了二氧化碳導(dǎo)致氣候變暖的說(shuō)法。
1988年,在美國(guó)前副總統(tǒng)當(dāng)時(shí)還是參議員的 Albert Arnold Gore的大力推動(dòng)下,聯(lián)合國(guó)建立了政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC),全球氣候變暖論源于IPCC所發(fā)布的全球氣候變化評(píng)估報(bào)告。
IPCC認(rèn)為:溫室氣體是自然存在的,但是它們?cè)诖髿庵械暮坑捎谌祟?lèi)的活動(dòng)有了明顯的變化,工業(yè)生產(chǎn)還使大氣中出現(xiàn)了以前從來(lái)沒(méi)有過(guò)的溫室氣體,并且它們的濃度也在不斷的上升,按 IPCC的估計(jì)全球因石化燃料燃燒和其他工業(yè)生產(chǎn),每年二氧化碳的排放量已經(jīng)從1860年的大約0.1十億噸碳單位(GTC),增加到20世紀(jì)末的近10 GTC。同一時(shí)期,二氧化碳的大氣含量從280按體積計(jì)算百萬(wàn)分之一單位(ppm),增加到約380 ppm,全球氣溫上升了約0.6℃。
IPCC提出了全球氣候變暖的觀點(diǎn),并將其原因歸為工業(yè)化活動(dòng)向大氣過(guò)度排放二氧化碳的行為,IPCC的報(bào)告促進(jìn)了聯(lián)合國(guó)氣候變化框架公約的制定和限制碳排放規(guī)定的京都議定書(shū)的出臺(tái)。
然而,由于缺乏嚴(yán)謹(jǐn)科學(xué)的態(tài)度,全球氣候變暖論一經(jīng)問(wèn)世就帶有天生生理缺陷:
1)得出全球氣候變暖結(jié)論的數(shù)據(jù)資料主要來(lái)自城市氣象站,沒(méi)有消除“城市熱島效應(yīng)”的影響,違反了統(tǒng)計(jì)學(xué)上數(shù)據(jù)抽樣原則,犯了以偏代全的錯(cuò)誤。在引用二氧化碳含量的歷史變遷資料時(shí),IPCC的兩位主要專(zhuān)家Callendar和Keeling以數(shù)據(jù)不精確,方法有問(wèn)題等理由棄用了90%以上的資料,只保留符合得出全球氣候變暖結(jié)論的數(shù)據(jù),經(jīng)過(guò)這個(gè)處理,二氧化碳的含量從工業(yè)化初期的280 ppm增長(zhǎng)到現(xiàn)在的380 ppm,這自然是人類(lèi)活動(dòng),主要是工業(yè)化影響的結(jié)果。但問(wèn)題是,據(jù)John Jay對(duì)來(lái)自全球的九萬(wàn)份大氣化學(xué)分析的歷史資料的研究,1825、1857和1942年的二氧化碳含量都可能達(dá)到過(guò)400 ppm。1940年以來(lái)二氧化碳的含量一直在增加,但氣溫卻沒(méi)有多少變化,這個(gè)觀測(cè)事實(shí)恰恰正明,二氧化碳含量的增加對(duì)全球變暖沒(méi)有產(chǎn)生影響。
2)斷章取義、穿鑿附會(huì)和以偏代全,在宣傳全球氣候變暖危害的文章里這樣的例子比比皆是,有意誤導(dǎo)讀者:“每年,有數(shù)百頭北極熊在野外死亡”,這句話企圖給人造成這樣的錯(cuò)覺(jué),由于氣候變暖,北極熊生存環(huán)境壓縮,死亡增多。事實(shí)是北極熊的數(shù)量過(guò)去幾年一直在增加,這些死亡的北極熊,百分之九十以上是被獵殺的(當(dāng)?shù)胤稍试S居民每年獵殺600~800頭北極熊)。在宣傳片中多次出現(xiàn)巨大冰山裂解的鏡頭,做為全球變暖的佐證非常有震撼力。但春夏季節(jié),冰山不融化才稀奇可怕呢。衛(wèi)星監(jiān)測(cè)的結(jié)論是,在過(guò)去的幾個(gè)夏天,南極海冰規(guī)模已經(jīng)達(dá)到或接近創(chuàng)紀(jì)錄的程度,目前還在在擴(kuò)大;1979年以來(lái),2012年北極海冰的范圍創(chuàng)下最大面積。多年資料分析證實(shí),1979年以來(lái),冰山的范圍沒(méi)有多大變化,海平面也沒(méi)有加速上升。
3)片面夸大二氧化碳在溫室效應(yīng)中的作用,化友為敵。二氧化碳是對(duì)地球生物生存極為重要的大氣資源,歷史上氣候暖期、二氧化碳含量最高期都對(duì)應(yīng)著一段生物繁榮的歷史。在所有溫室氣體中二氧化碳在溫室效應(yīng)中的作用僅占3%,但Gore先生對(duì)引起溫室效應(yīng)負(fù)95%責(zé)任的水蒸氣視若無(wú)睹,卻拿二氧化碳大做文章,令人難以理解。倒是《全球變暖大騙局》(The Great Global Warming Swindle)這部資料片道破了天機(jī),片中曾談到鼓吹全球氣候變暖的幕后存在巨大的利益鏈條,在二氧化碳是全球變暖罪魁的謬論被炒作起來(lái)以后,美國(guó)對(duì)氣象氣候有關(guān)方面的投資從一年幾個(gè)億猛增到120多億。利益面前,面對(duì)事實(shí)許多科技工作者選擇了沉默。為遏制“全球氣候變暖”IPCC提出了碳排放配額制直接導(dǎo)致了國(guó)際間的碳交易,二氧化碳問(wèn)題已影響到政治經(jīng)濟(jì)領(lǐng)域,為此,倫敦大學(xué)名譽(yù)教授Philip Stout指出:“氣候變化是由數(shù)百個(gè)因子相互作用的結(jié)果,任何試圖通過(guò)操縱某一基于政治目的選擇的因子來(lái)操控氣候的想法,是錯(cuò)的不能再錯(cuò)了”。
那么決定全球氣候變化的原因到底是什么?米蘭科維奇的循環(huán)理論(Milankovich cycles)是目前解釋歷史氣候變遷的最好的假說(shuō):一個(gè)地球氣候變動(dòng)的集合影響,以10萬(wàn)年為主要周期,伴隨著4萬(wàn)年以及2萬(wàn)年左右的周期。它與3種地球繞日運(yùn)行軌道的變化有關(guān),這3個(gè)影響因素也造成了地球的冰期與間冰期,大都與太陽(yáng)輻射變化量有關(guān)。簡(jiǎn)單的講,(1)地球公轉(zhuǎn)軌道離心率的變化,為一個(gè)約96000年的周期。軌道離心率越大越利于形成冰期;(2)地球自轉(zhuǎn)軸傾斜角度的變化,傾斜角度介于21.5°~ 24.5°之間,以41000年為周期。角度越大,越易形成冰期;(3)地球的歲差,因地球自轉(zhuǎn)軸的進(jìn)動(dòng),造成一個(gè)大約26000年的周期。在遠(yuǎn)日點(diǎn)時(shí),若北半球傾向太陽(yáng),冬天溫度將會(huì)相對(duì)較高;上述3種因素相互作用影響著地球的氣溫變化,決定全球氣候的變遷,決定了日照多少乃至冰雪消融的程度原因。
億萬(wàn)年來(lái),我們生存的地球冷暖交替,全球氣候變化是一個(gè)永恒的主題。所謂人類(lèi)活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳增加導(dǎo)致全球氣候變暖的結(jié)論,既沒(méi)有界定時(shí)間尺度,也沒(méi)有明確一個(gè)空間范圍,缺少基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支持,邏輯推導(dǎo)漏洞百出,這樣一個(gè)不正確結(jié)論,轉(zhuǎn)移了人們對(duì)工業(yè)化進(jìn)程造成環(huán)境污染問(wèn)題關(guān)注的視線,還會(huì)誘導(dǎo)人們?cè)谌绾翁幚硖寂欧艈?wèn)題上一廂情愿的解釋、罔顧事實(shí)地推斷和為我所用地胡來(lái),危害甚大。
工業(yè)化進(jìn)程是人類(lèi)文明必經(jīng)的一個(gè)時(shí)期,我們關(guān)注的重點(diǎn)應(yīng)當(dāng)是減少工業(yè)化過(guò)程中對(duì)環(huán)境造成的污染和破壞,過(guò)去幾十年來(lái),大量有害物質(zhì)進(jìn)入了我們賴(lài)以生存的土地、水和大氣中,影響著我們的健康,傷害著我們的身體,阻滯著社會(huì)的進(jìn)步和文明的發(fā)展。因此,關(guān)注工業(yè)化造成的環(huán)境污染,倡導(dǎo)低碳文明,減少化石燃料的過(guò)度消耗,是比關(guān)注所謂全球氣候變暖更迫切的問(wèn)題。
全球氣候變化是不可避免的,準(zhǔn)備好迎接變化才是最明智之舉。
本文部分內(nèi)容來(lái)自Cao Jinnan和竹林翁先生,特此聲明,致謝。
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責(zé)任編輯:吳曉麗