《科学美国人》精选系列:2036,气候或将灾变·环境与能源新解

全球变暖将更快到来撰文 / 约翰？凯里（John Carey）翻译 / 曹智 白艳莹 闵庆文……可能诱发全球气候变化加剧的因素是正反馈循环机制，科学家一直假定这种反馈已经开始。例如，海冰的减少导致反射的阳光减少，使更多海水变暖，而这又会使更多海冰融化；更严重的是永久冻土层融化会释放更多二氧化碳和甲烷到大气中，这反过来又导致永久冻土层进一步融化……虽然科学家对气候变化速度的意见不一致，但是他们都注意到了这个特别的反馈循环机制，且认为如果真的具有放大气候变化的作用，那它将对地球的未来造成很大威胁。英国南安普敦大学的海洋和气候变化专家埃尔科？罗林（Eelco Rohling）教授说："我们必须开始更多地考虑‘已知的未知领域’和‘未知的未知领域’。"他解释说："我们可能无法确切地知道所有的反馈机制，但过去的变化表明，它们确实存在。"若等到研究人员能够控制未知的时候，可能为时已晚。这引起了新西兰惠灵顿维多利亚大学大气科学家、2007年IPCC核心人员马丁？曼宁（Martin Manning）的担忧，他说："21世纪气候变化速度之快，使我们来不及了解它。"……地球上过去的气候波动确实表明，如果我们给予足够的推动力，反馈机制将极大地改变地球。……然而，真正让科学家失眠的可能是，即使这些特定的反馈机制近期不会对人类产生威胁，但它们也可能会驱动其他可以对人类产生威胁的机制。这种机制首先可能影响全球水循环。每年都有实例表明，气候变化会从根本上改变区域小气候，如带来洪涝、干旱等极端天气。拉姆斯托夫*新的一项分析表明，像2010年那样重创俄罗斯的热浪的发生次数提高了5倍，导致这一现象的原因很可能就是已经发生的气候变暖。拉姆斯托夫说："这是一个重要因素。"新的研究着眼于2011～2012年美国有史以来*暖冬季期间（这个时期欧洲遭遇了有史以来*冷的寒流）北极海冰的损失。其中隐含的机制是：海冰越少，北极海水温度越高。秋季，海洋释放大量热量，改变大气的压力梯度，造成急流（围绕地球的强而窄的高速气流带，集中在对流层顶或平流层，在中高纬地区西风带系统内或在低纬度地区都可出现）更大程度地弯曲，从而使其长期停留在一个地方。这种弯曲使美国东北部冬季更暖和，东欧却更寒冷。潜在的生态反馈使整个机制变得更为复杂。例如，美国和加拿大西部气温变暖引起山松甲虫的流行。虫灾导致几十万公顷（1公顷=10,000平方米）的树林死亡，森林从碳汇（健康的树木吸收二氧化碳）转变成碳源（死树分解释放二氧化碳）。2007年，高温导致美国阿拉斯加北坡苔原发生7000年一遇的火灾，加速了这一区域冻土层融化和碳排放。西伯利亚气候变暖使广袤的落叶松树林开始转变为云杉林和冷杉林。冬季，落叶松的针状叶脱落，积雪会将太阳的热量反射回太空。弗吉尼亚大学的生态学家汉克？舒加特（Hank Shugart）解释说，云杉和冷杉的针状叶不会在冬季全部脱落，太阳热量还没到达积雪时就已被这些树叶吸收。仅植被变化的反馈就可能使地球温度上升1.5℃。他说："我们正在玩一把上了膛的手枪。"尼斯比特的"噩梦"是这样的：首先是甲烷排放量的上下波动以及非常炎热的夏季造成大规模火灾，排放大量碳。烟和烟雾覆盖中亚，减弱季风，引起中国和印度农作物大面积歉收。同时，根据厄尔尼诺模式，赤道地区太平洋海水温度升高往往会给亚马孙地区和印尼带来干旱。热带森林和泥炭沼泽也会因发生火灾，释放更多的二氧化碳到大气中，进入气候迅速变暖的快车道。"这是绝对会发生的，"尼斯比特指出，"我们比自己想象的更脆弱。"但是，各种反馈究竟会变得多强大？虽然气候模型能够很好地解释过去和现在，但当用它来预测未来时就会失灵。索尔补充说，即使地球现在正处在一个临界点，我们可能也没有意识到。对气候政策来说，令人不安的是科学没有给出明确答案。曼宁说："我们知道气候发展的方向，却不知道发展的速度。"然而，科学家认为，不确定性也不能够成为不采取行动的理由。相反，不确定性应让全球更加努力去减少温室气体排放，因为不确定性揭示了气候剧烈变化的风险真的很大。尼斯比特说："此刻我们正在做的是，从地质年代的时间尺度上对发生的大事件进行对比，因此，我们会预测，输入现在的数据能得到与过去发生过的事件相类似的结果。"汉森觉得自己如果不对气候变化这一问题采取行动，就没有办法面对自己的后代。他说："将逐渐失控的气候系统留给年轻人是不道德的。"