全球有沒有變暖?這個曾經爭論不休的問題,如今已經板上釘釘。3月下旬,聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC)在瑞士因特拉肯發布了第六次氣候變化評估報告的綜合報告《氣候變化2023》
是什么原因引起的變暖?人類應該如何應對?這些問題原本屬于氣候科學研究。然而,由于氣候應對行動涉及全球范圍內的能源轉型和政策調整,因此氣候問題早已突破了科學領域,在全球范圍內掀起了一場持續近30年的氣候論戰。
如今,全球已堅定走上了碳中和的道路。可曾經有不少觀點讓人們迷惑,讓人類在猶疑中放緩了扭轉氣候變暖的步伐。
▲海水溫度升高、二氧化碳污染所致的海洋酸化導致珊瑚白化和死亡。(圖/新華社)
在地球演化史上,確實曾出現過多次冰期—間冰期的變化,與之相伴有全球冷暖的交替。而且,在地球絕大多數歷史年代中,全球溫度遠高于現在,甚至兩極有冰雪的時間都非常有限。
因此,有人就將古氣候變化闡述為:歷史上的氣候變化幅度遠超當下,且發生過多次,地球生物照樣生存了下來,那時候還遠遠沒有人類呢,所以人類不是氣候變化的主要原因。
實際上,古氣候變化主要源于自然原因,而現代全球變暖是人類活動引起的。古氣候變化“滄海桑田”的變化需要更長的時間,而現代氣候變化的速度要快得多。
例如,5500多萬年前的古新世—始新世極暖期是地球歷史上一段溫度迅速升高的時期。當時,在短短3000年至2萬年間,全球溫度升高4-7℃,比1850年至1900年還要高10-25℃。在這一時期,全球的二氧化碳濃度從約900ppm飆升到約2000ppm,平均增速達0.04-0.42ppm/年,這意味著每年大氣中增加3億-15億噸二氧化碳。
然而,在2010年至2020年的十年間,全球二氧化碳的平均增速達到2.5ppm/年,這一時期全球化石燃料燃燒排放二氧化碳量達到300億噸以上,均遠超古新世極暖期。而如果與過去100萬年的氣候變化比較,近期溫室氣體濃度的增速是過去100萬年最快速度的數百倍以上。
太陽輻照度變化比較復雜,有長期變亮的趨勢,大概每10億年亮度增加約8%,早期太陽的亮度只有現在的約70%,很多人將此認為是全球變暖的原因。然而,按照這種變化速度,1920年到2020年間的太陽亮度增加量只能使地表溫度增加約0.0000016℃。而在此期間,地表溫度實際增加了1.1℃,很顯然,這不是太陽演化造成的。
太陽活動還有11年周期。然而,根據過去幾十年的觀測資料,尤其是過去40年的衛星觀測數據,高低太陽周期之間的數值差僅約為1瓦/平方米,占太陽平均輻照度的比例僅約為0.07%。相關研究顯示,二氧化碳加倍和太陽輻照度增加2%引起的氣候效應類似,因此太陽周期變化0.1%所能引起的地表大氣溫度變化僅為0.1℃。
再者,由于地球上海洋和陸地的體量巨大,在幾十年甚至幾個世紀內都難以達到平衡。而在太陽的11年周期里,即使高低值之間會引起地表溫度的變化,在氣候系統還遠未建立起平衡時,周期就已經變了。
此觀點支持者認為,二氧化碳是植物的肥料,其濃度增加會促進植物生長,有利于農作物收成的提高,以及農業可耕種面積的擴大、生長季的延長。然而,植物的生長不光與二氧化碳有關,還需考慮溫度和水資源情況。通常,植物的光合作用都有一定的溫度范圍,在溫度范圍以內,光合作用可以正常進行,尤其在最適宜溫度附近,光合作用效率最高。
當溫度過高時,會影響植物體內轉化酶的活性,降低光合作用的效率。另外,當溫度過高時,植物的蒸騰作用和呼吸作用也會加快。為了防止水分蒸發,植物會關閉氣孔,造成二氧化碳量供應不足,植物的光合作用隨即快速減弱。如果溫度升高到一定程度,葉片會因嚴重失水而枯蔫,這在夏季正午高溫時段比較常見,嚴重時甚至導致植物葉片干枯死亡。
除了產量受影響,氣候變暖也會導致作物的品質發生重大變化。例如,水稻生長環境中的二氧化碳濃度越高,稻米中所包含的蛋白質、鐵、鋅和一些重要B族維生素的含量就會越低。
此外,全球變暖會加快全球水循環,并擾亂全球大氣和海洋環流。與有限的可種植面積增加相比,現有的廣袤農業區受氣候變化和極端天氣的影響會更大,總體風險和損失遠超過收益。
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