方修琦：全球變暖面面觀

　　方修琦　1962年生，現任北京師范大學地理學與遙感科學學院教授，主要從事環境演變及其影響方面的研究和教學工作，主持全球變化研究國家重大科學研究計劃項目之課題 “暖期氣候對中國社會經濟的影響與人類適應研究”。出版有《全球變化》、《中國碳排放的歷史與現狀》、《中國古地理——中國自然環境的形成》、《漫步地球村》等著作，發表論文200余篇，獲得教育部等部委級獎勵多次。

　　全球變暖是最近幾十年大家很關注的話題，同時也是科學界的一個重要研究課題。上世紀80年代開始，全球變暖問題就是一個很重要的研究領域，以此為主題的地球系統科學和全球變化研究，被認為是21世紀地球科學研究最重要的前沿領域。但實際上全球變暖不是一個簡單的氣候問題，它還涉及到政治經濟等各個方面，與所有國家和所有公眾密切相關。

　　變暖確實發生，影響業已顯現

　　20世紀以來全球確實變暖了，近年頻繁出現的極端高溫天氣并不一定與全球氣候變暖有關，但全球變暖后現在的極端高溫可能會成為常態。

　　20世紀以來，全球變暖和它的影響被證明確實是在發生的。根據聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）第四次評估報告，在過去的100多年里，全球平均氣溫上升了0.74攝氏度，過去50年升溫尤其明顯，1850年以來最暖的12個年份中，有11個出現在1995—2006年；降水格局也發生了很大變化，一些地區降水增多，很多地區出現了變干的情況。

　　自然系統中，冰川、凍土、積雪、水文、動植物等現象都表現出和氣候變暖相吻合的特征。具體來講，在過去的100多年里，全球海平面一直在上升，1961年到2003年間，平均每年大概上升了1.8毫米。鳥的鳴叫時間在提前，因為春天來得早了。加拿大的一條河里，暖水魚的種類數量增多了，冷水魚的種類數量變少了。在熱帶地區，由于高溫，珊瑚礁出現了白化的現象。特別受到關注的是，在過去的幾十年里，格陵蘭的冰雪和北冰洋的海冰每年融化的面積在增大。此外，凍土面積也在逐年退縮。

　　變暖已經對生產和生活產生深刻影響。從上世紀80年代末期以來，隨著桃花開放時間的提前，北京植物園桃花節每年開始的日期也在提前。氣候變暖使得黑龍江的很多地方變得相對適宜種水稻，所以其水稻的單產和種植面積都在增大，氣候變暖對單產增加的貢獻有 23%到 30%，而總產的增加里有40%左右是人適應氣候變暖所帶來的效益。

　　更受關注的是氣候變暖帶來的不利影響。近些年來，一些異常氣候事件也有增加趨勢。比如，2003年夏天，習慣于比較涼爽氣候的歐洲人經歷了高于平均值3.8攝氏度的酷夏，比歷史上曾出現過的最高記錄高1.4攝氏度，瑞士第三大城市巴塞爾有4天日最高溫大于35攝氏度，是多年平均值的十余倍。這年夏天，歐洲因高溫天而死亡的人數大概是2.6萬人，其中法國就有約1.5萬人。

　　極端高溫天氣并不一定與全球氣候變暖有關，但全球變暖后現在的極端高溫可能會成為常態。

　　當然，對于20世紀的全球變暖，也有不同解讀。比如1906至2005年平均每年增溫0.74攝氏度，但如果從1860年算起，這個增加速率就只有每年0.45攝氏度了。過去50年里，氣溫上升速度比100年的平均增溫速率大，其實與剛好處于波動的上升時段有關。所以，應該避免有傾向性地去選擇某些時段，夸大增溫速率。

　　歸因人類活動，爭論仍然存在

　　全球變暖是一個可能由人類活動造成的全球性的環境問題，但是也有爭論。

　　全球變暖的原因到底是什么？現在主流的觀點認為，是人類活動導致了20世紀全球變暖，但是也有爭論。

　　我們現在將全球變暖大致歸結為兩類原因。一類是自然的，主要是火山活動和太陽活動，還有地球系統本身的波動；一類是人為的，主要是溫室氣體的增加，還有大氣層氣溶膠的增減，以及土地利用的變化。

　　人類行為對于氣候的改變，主要是通過化石燃料的使用以及土地利用兩種方式。這里面有三個過程非常重要，一個是溫室氣體增加使溫室效應增強，一個是大氣氣溶膠改變之后對于氣候的影響，還有就是土地利用改變了地表覆蓋之后，引起了地表的反照率等地表過程的變化。其中，溫室效應的主要作用是使地球變暖，而大氣氣溶膠的主要作用則是使地球變冷。這兩個過程最終決定了地球人類活動對于自然環境的影響。

　　認為人類活動導致二氧化碳、甲烷等溫室氣體排放量增加，進而導致全球變暖，的確有觀測記錄為佐證。最近60年來，全球的二氧化碳含量是一直在增加的，其原因與人為排放的增加直接相關。人類排放的二氧化碳有一部分被海洋吸收，一部分被陸地吸收，存留在大氣中的部分，使得大氣中的二氧化碳含量增加。二氧化碳含量增加的趨勢和全球氣溫升高的趨勢，是有一定的對應關系的。

　　從氣候模式模擬的結果看，如果只考慮太陽活動和火山活動等自然變化的影響，過去的五六十年里，地球的氣溫應該是下降的，但實際上觀測到的結果卻是上升的。如果把溫室氣體和硫酸氣溶膠等人為因素考慮進去，模擬的結果就跟觀測的數據比較吻合了。用模式定量評估過去幾百年里各個因子對于氣候變暖的貢獻，結果發現二氧化碳的貢獻最大。

　　當然，對全球變暖原因的認識也有很多不確定性。比如2001年的IPCC第三次評估報告認為，2000年以后的十年里，受人類活動影響，全球平均氣溫應增加0.2攝氏度，但實際觀測到的卻是最近10年全球氣溫無明顯變化。這說明我們對于氣候變化機制的認識，包括我們模擬分析的能力都還存在一些問題。

　　比如，我們對于大氣中粉塵（礦物氣溶膠）含量作用的認識，也還有待進一步深入。大氣中的粉塵主要通過沙塵暴等方式從陸地輸送到大氣中，并至少會通過兩方面過程使地球變冷。一方面，粉塵會直接反射太陽輻射，導致氣候變冷；另一方面，大氣中的粉塵在從陸地向海洋輸送的過程當中，其中的鐵會從三價鐵變成二價鐵，進到海洋中后就變成了生物的營養鹽，導致海洋生物繁盛，而這有利于固定更多的二氧化碳，因此也會使大氣中的二氧化碳含量降低，使地球變冷。對于這樣一些過程的作用到底有多大，我們現在實際上并不是十分清楚。我們現在都希望沙塵暴少刮一點，但如果這樣，大氣中的粉塵就少了，可能我們的氣候會更熱。這意味著，我們可能需要做一個兩難選擇：要么空氣相對臟一點，但是氣候不太熱；要么空氣比較干凈，但是卻特別熱。類似的問題實際上還有很多，需要科學家深入研究。

　　20世紀的溫暖程度是否為過去千年最大，歷史上是否存在類似的百年尺度或千年尺度暖期，對我們判斷20世紀全球變暖的原因十分重要。如果變暖是史無前例的，可能真的是人類活動造成的，但如果類似的暖期在歷史上多次出現，則自然周期變化的作用是不容忽視的。十多年前，美國科學家曼恩做過一條有名的曲線，叫做“曲棍球桿曲線”。這條曲線顯示的是：在過去的1000年里，北半球的氣溫一直是在下降的，而在過去的100年里，卻突然顯著上升；在過去1000年里，整個20世紀是最暖的世紀，上世紀90年代是最暖的十年，1998年是最暖的一年。這一結論在2001年被IPCC的第三次評估報告采用，影響非常大，并一度成為國際主流觀點。但是對于這個曲線，一直是有爭議的。比如，用中國歷史文獻記錄重建的結果顯示，過去2000年溫度的變化是周期波動的，而不是曲棍球桿式的變化趨勢。更重要的是，20世紀也不是歷史上最暖的時期，我國唐朝，還有宋元時期就比現在更暖。這意味著，20世紀的暖期至少可以部分地用百年乃至千年的自然周期變化來解釋。

　　前些年，有一部科幻電影《后天》很熱門，這部影片把過去幾十年里大家對于全球變暖的一些科學認識都反映出來了。但是這個故事說的是，溫室氣體增加導致全球變暖的最終結果不是更暖，而是進入到一個冰期。在地球的演化歷史上，也的確曾發生過類似的過程。這也是一種觀點。

　　還有一些更極端的觀點。比如英國BBC拍過一個紀錄片《全球變暖的大騙局》，認為太陽活動的變化，就可以很好地解釋過去100多年里全球的氣候變化，完全否定了全球變暖是人類活動所導致。一些對人類活動導致全球變暖持反對意見的科學家，寫了一份“非IPCC報告”，對IPCC報告的觀點進行駁斥。

　　達成政治共識，博弈還在繼續

　　過去幾十年里，由于IPCC的推動，全球變暖問題逐漸從科學認識轉化為政治共識，主要體現在兩個方面：一是全球變暖是人類活動所導致；二是升溫2攝氏度將給人類帶來災難性影響。

　　上面是從科學角度來看氣候變化。實際上，全球變暖也是跟國際政治聯系特別緊密的一個問題。

　　從人類活動導致全球變暖的觀點出發，以IPCC為代表的主流觀點認為，如果對人類活動不加以有效控制，未來全球變暖將進一步加劇，到21世紀末溫度將上升1.1至6.4攝氏度 （最大可能是2-3攝氏度）；一旦未來全球平均氣溫升高超過2攝氏度，人類社會可能面臨災難性的危險，突出地表現為海平面上升、物種滅絕、極端天氣事件頻率增加、熱帶傳染病北上、全球糧食短缺、水資源供應不足、地區沖突增加，等等。所以，為了避免災難的發生，人類現在就應該采取行動，有效控制溫室氣體排放。

　　在過去幾十年里，IPCC定期就全球氣候問題做評估報告，不斷強化上述觀點。很多媒體或機構也積極推動和傳播這一觀念，其中最具代表性的，就是前美國副總統戈爾曾經做過的一個電視紀錄片《被忽視的真相》。IPCC和戈爾因此還獲得了諾貝爾和平獎。

　　盡管科學界對上述科學認識還存在一定的爭議，但由于IPCC等國際組織和一些發達國家的推動，全球變暖問題已從科學認識部分地轉化為政治共識，并成為國際社會及各國采取應對全球氣候變化行動的科學基礎。到目前為止，人們關于全球變暖問題的政治共識主要體現在兩個方面：一是全球變暖是人類活動所導致；二是升溫2攝氏度是個危險的閾值。

　　在這種政治共識的指導下，當前國際社會采取的行動可歸結為兩類，一類叫“減緩”，一類叫“適應”。減緩的目的主要是要減少溫室氣體排放，以此減緩氣候變化的速率。適應是通過改變人類社會自己，來降低氣候變化所導致的影響。這兩種行動都在1992年《聯合國氣候變化框架公約》里被確定了下來。

　　根據《聯合國氣候變化框架公約》確立的公平原則和共同但有區別責任的原則，對全球變暖在現代和歷史上均負主要責任的發達國家要率先減排以減緩氣候變化，同時發達國家需要提供資金和技術來幫助發展中國家實現減排與適應氣候變化。1997年的《京都議定書》確定了發達國家到2012年的減排目標，2009年的哥本哈根大會本來主要是討論2012年以后的減排安排，但因與會各國分歧太大，迄今沒有達成一致意見。

　　圍繞溫室氣體減排的氣候變化談判的核心是，怎樣在認定責任的基礎上分配碳排放配額的問題，其中涉及到很多政治和國家利益上的考量，因為大家對于排放或者發展，訴求是不一樣的。總體上來說，存在著不同的利益集團，主要有兩大陣營和三股力量。兩大陣營就是發展中國家和發達國家，三股力量就是歐盟、美國和中國等發展中國家。發達國家之間有分歧，發展中國家之間也有分歧。發達國家之間以歐盟和美國為代表，他們爭論的焦點是誰來掌握分配主導權的問題，但他們對減排的很多的策略是共同的，對要求中國在內的發展中國家承擔減排義務這一方面，他們的意見也是一致的。發展中國家也有分化，一個是以中國為代表的金磚國家和其他的一些發展中國家，另一個是一些世界上最不發達的國家和一些小島國，各自的目標不一樣，分歧也很大。我們強調的是發展的權利，他們強調的是生存的保障。

　　選擇低碳發展，道路還很漫長

　　氣候變化問題歸根到底是發展問題，提倡“低碳經濟”，就是希望通過節能、提高效率，發展低能耗的、低碳的能源，用低碳的生產方式和生活方式，用增加碳匯等辦法，最終實現降低溫室氣體排放的目的。

　　從經濟角度講，全球變暖問題實際上跟低碳發展是密切聯系的。人為碳排放（主要來源于人類大量使用化石燃料和土地利用變化）是社會經濟發展過程中的一個副產品，只要有發展就難免有碳排放，所以氣候變化歸根到底是發展問題。

　　我們現在的經濟增長，是以能源的不斷消耗為代價的，所有能源的消耗都會產生碳排放。區別在于，不同的發展水平，最低的排放要求不一樣。貧困地區大概人均年排放0.1噸碳就可以維持了，但是如果要達到小康水平，人均排放量至少需要0.5噸碳，發達國家維持最低生活水平的排放量則是1.5噸碳。所以越是發達地區，碳排放水平就越高。

　　現在大家都在提倡“低碳經濟”，就是希望通過節能、提高效率，發展低能耗的、低碳的能源，用低碳的生產方式和生活方式，用增加碳匯等辦法，最終實現降低溫室氣體排放的目的。 “低碳”理念最早是由英國人提出來的，其初衷不僅僅是為了應對氣候變化的影響，還有一個重要考慮是，希望擺脫對于傳統能源的依賴。這樣一種理念如果真正付諸實踐，不僅有助于減緩氣候變化，可能會導致21世紀全球經濟發展方式的重大變革，會導致很多新的技術革命以及全球市場的重組。

　　從全球來講，減排目標與減排成本是相關聯的，我們定的減排目標越苛刻，減排成本所占GDP的比例也就會越高。比如，有科學家提出一種“碳封存”的辦法，將人類活動排放出的碳打到海洋里、礦井里，或者通過技術加工，把它固定化。這些在技術上都不成問題，但成本很高。類似的還有從糧食或植物中提取的生物能源，正在一些發達國家研發試驗，但目前其使用成本可能比化石能源要高，而且可能還會危及糧食安全，導致植被破壞等。

　　所以，應對氣候變化，不僅僅是錢的問題，也不僅僅是能源本身的問題，還有很多復雜的問題需要考慮。

　　對于中國來說，我們現在面臨著人口數量繼續增加和消費水平增長更快這樣一個雙重的壓力，處在目前這樣一個發展階段，碳的增加恐怕是不可避免的，但是我們可以選擇，是走一條相對高碳的道路還是相對低碳的道路。我們現在提出，到2020年單位GDP的碳排放減排40%到45%的目標，這實際上是一個相對低碳的概念，是在走相對低碳發展的道路。

　　除了碳排放的壓力之外，我國還要考慮氣候變化可能給相關區域帶來的不利影響。比如未來溫度變化、降水情況，以及可能對農業生產帶來的影響；一些可能跟氣候變化相關聯的疾病區域會擴大等。這些問題都需要提前研判，從長計議。

　　從我們每個人的角度，首先是要正確理解氣候變化問題。要認識到全球變暖確實是全球性的環境問題，它的產生是跟我們不可持續的生產和消費方式密切相關的。不同的消費方式，對于資源的消耗是不一樣的。比如，以谷物為主的食物結構與以牛肉為主的食物結構，對于碳的消耗大概會差20倍。

　　當然，也要認識到，全球變暖并不意味著就是世界末日，有很多宣傳是夸大其辭的。我前面說了，氣候變化實際是利弊兼具，所以既要認識到危險的確存在，也要關注到其中的機會。

　　我想，這里有幾個問題是要注意的。第一，政治共識不等于科學結論。關于氣候變化的影響還有很多不確定性，這對于不同人的決策行為來講，意義其實是不一樣的。所以，怎樣采取一種正確的行為來適應這種發展，是很重要的。第二，我們需要在發展和保護環境之間尋找到一個平衡點。因為發展而使環境變得很糟糕，這是不可持續的。同樣，如果以犧牲發展作為代價來保護環境，這也是不可持續的。這是從一般的角度講。從不同的國家或者不同的發展階段來講，大家對于環境和發展的需求也是不一樣的。我國正處在一個快速發展的階段，對于發展的需求很大，我們對環境保護是要在發展中去保護。我們要認識到，消除貧困就是在消除污染。英迪拉·甘地說過，貧窮是最大的污染。我們承認氣候變暖問題是全球共同的責任，但是如果讓窮國放棄經濟發展去保護環境，這本身也是不公平的。

　　作為個人，我們可以有很多的選擇，通過很多行為支持這樣或那樣的減排。比如，我們可以避免奢侈的生活以減少浪費。有人說，美國人如果把他們高排放的汽車換成低排放的汽車，節約出來的能源大概夠發展中國家一年的用電量，事實的確如此。所以，減排可以從改變我們每個人的生活方式做起。此外，我們的城市是不是需要越鋪越大？馬路是不是需要越造越寬？也需要反思。其實，一個比較集約的城市，一個土地利用率比較高的城市，既能節約土地資源，也會減少碳排放。

　　為了推動全民減排行動，科技部組織編寫了一本 《全民節能減排實用手冊》，里面介紹了36種減排行為，每種行為都可以達到減排的效果。這里面分兩類，一類是約束性的，一類是替代性的。所謂約束性的是指降低消費的數量，替代性的是指使用低碳產品。比如，倡導低碳出行，選擇用經濟成本更低、碳排放更少的自行車或公交車替代開車；通過植樹造林，增加碳匯，擴大生態系統的生物量，都可以達到減排的效果。