世界在變暖嗎?好吧,聽聽吧 - 彭博社
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在1月26日,海洋將回響着科學的聲音。研究人員將在距離澳大利亞珀斯2,550英里以西的赫德島附近的海洋中打開一個揚聲器。從600英尺的深度,揚聲器的低音轟鳴聲將比噴氣式飛機起飛時的聲音還要響亮,穿越鹹水深處,傳遞到散佈在世界各地的麥克風。
這個監聽系統將是一個巨大的温度計。聲音的傳播速度與温度有關,如果研究人員在10到20年內測量這種海洋音樂的節奏,他們可能會找到當今最關鍵的環境問題的答案:地球是否因人類排放到大氣中的温室氣體而發燒?華盛頓大學的物理學家、該項目的負責人羅伯特·C·斯賓德爾表示:“科學家們並不‘完全接受全球變暖正在發生’。‘這可能是以合理的時間獲得合理答案的唯一方法。’”
退縮。政策制定者需要答案。近十年來,科學家們一直在探測海冰和永久凍土,查閲天氣記錄,並利用超級計算機和衞星來了解氣候如何變化。他們發現冰川正在後退,1980年代是現代以來最温暖的十年——令人垂涎的變暖跡象。但伊利諾伊大學的氣象學家約翰·E·沃爾什表示,其他跡象,如極地冰蓋的縮小預測,並沒有發生。“令人驚訝的是,”他補充道,“我們沒有看到更多氣候趨勢的證據。”因此,一些科學家已縮減了對地球可能升温程度的預測。
缺乏明確的數據正在加劇關於政策的辯論。在聯合國的主持下,來自130多個國家的代表將於2月4日在華盛頓附近聚集,開始制定一項國際條約,計劃在1992年之前準備好,旨在減緩全球變暖。歐洲共同體和日本等國希望將二氧化碳這一關鍵温室氣體的排放限制在1990年的水平。這與澳大利亞計劃減少20%排放的提案相比,顯得相對温和。
儘管如此,預計布什政府官員將反對排放目標,他們認為這太過昂貴,考慮到迄今為止關於變暖的證據。如果他們是對的,他們可能會為世界節省大量資金和麻煩。但美國的頑固態度將使任何協議更難達成,這讓批評者感到遺憾。“如果美國不採取温和的步驟,其他國家又怎麼能指望這樣做呢?”前美國國務院氣候談判代表、非營利組織節能聯盟主席威廉·A·尼茨問道。
每個人都同意温室氣體將以某種方式改變氣候。這是物理學的問題;這些氣體會捕獲來自太陽的額外熱量。但從那裏開始,不確定性就佔據了主導。現在達成共識的是,額外的熱量可能會在下個世紀中葉使地球的平均温度上升2到7華氏度。這比最初的嚴峻預測有所下降。但這仍然是一個廣泛的範圍,科學家們對兩極的含義並不一致。
正確預測的困難部分源於缺乏明確的歷史模式。考慮一下美國的温度記錄,這些記錄已經針對城市增長等變化進行了修正,城市會加熱周圍環境。美國在1885年至1930年間變暖,40年代降温,50年代再度變暖,60年代和70年代再次降温,然後在80年代變暖。從這一切中,只有一個一致的趨勢浮現出來。“顯著的變化是夜間最低温度的劇烈升高,”美國國家海洋和大氣管理局氣候數據中心的氣象學家理查德·R·海姆説。在1950年代,夜間的平均温度比白天低26華氏度以上。到1987年,夜間的平均温度僅低24華氏度。而來自蘇聯和中國的新數據表明,這一現象可能是全球性的。
複雜性。但是為什麼,後果可能是什麼?增加的雲層覆蓋可能是原因。低層大氣的雲在白天使地球降温——3%的增加將抵消温室氣體加倍帶來的升温——並且在夜間為地面提供絕緣。一些船上的觀察顯示雲層覆蓋正在增加。科學家們正在努力確定這是否屬實。其影響可能是深遠的。“如果夜晚變暖,生長季節將會更長,”維吉尼亞大學的氣候學家帕特里克·J·邁克爾斯説,他對温室氣體持懷疑態度。“我們可能不會面臨末日,而是會迎來一個更有利的氣候。”
這種觀點可能忽視了地球的複雜性。科學家們並不確切知道雲是如何形成的,或者它們如何與海洋等因素相互作用以影響氣候。例如,增加的低雲帶來的白天降温可能會被薄的高雲或增加的水蒸氣(強效温室氣體)帶來的升温所平衡。污染是另一個變量。汽車和發電廠排放的硫酸鹽顆粒有助於雲的形成。在檢查從格林蘭冰川提取的冰芯後,新罕布什爾大學的保羅·A·梅耶斯基發現,硫酸鹽水平在60年代和70年代上升,然後在80年代穩定下來,可能是由於污染控制。“這可以解釋1950年代到1970年代的降温和1980年代的升温,”他説。
如此多的懸而未決的問題促使科學家們縮減對災難的預測。當國際氣候變化專門委員會(IPCC)組織的科學家們幾年前開始篩選數據時,有些人認為到2030年海平面可能會上升一米或更多,淹沒荷蘭和孟加拉國等國家。但當該小組去年底完成報告時,預測的上升幅度僅為8到29釐米。這部分是因為南極的一個有趣趨勢。威斯康星大學的冰川學家查爾斯·R·本特利的分析顯示,由於温度略微升高,足夠的水從海洋中被抽取並以雪的形式傾倒在南極,從而使海洋的上升速度減緩了每十年3釐米。“我們認為海平面上升是全球變暖的一個指標,”科羅拉多大學北極與高山研究所的主任馬克·F·邁爾説。但他補充道:“我們對此瞭解得不太好。”
那麼,第二個研究全球變化將如何影響食品生產等問題的IPCC小組對此感到無能為力也就不足為奇了。在一份定於一月底發佈的報告中,該小組發現很難判斷氣候變化是會使養活世界人民變得更容易還是更困難。
如果計算機建模更先進,預測世界糧倉的命運將會更容易。一個問題是模型缺乏足夠精確的歷史數據,從降雨和海洋洋流到雲層和冰蓋。“我們缺乏測量數據,”國家大氣研究中心的氣候模型師沃倫·M·華盛頓説。
赫德島實驗可能會有所幫助,因為海洋是變化的關鍵指標。斯克裏普斯海洋研究所的沃爾特·H·蒙克表示,過去50年間,空氣温度的上升速度並沒有像模型預測的那樣快。因此,理論上,覆蓋地球表面三分之二的海洋可能正在吸收缺失的熱量。這可能會產生重大影響。海洋温度的微小變化是全球天氣和洋流變化的一個因素,這可能會消滅魚類種羣,並給遙遠的地方帶來乾旱或洪水。因此,蒙克、斯賓德爾和他們的同事設計了測量海洋温度的方案。如果海洋温度上升了微小的幾分之一度,聲音將在千英里路徑上傳播得快幾毫秒。所有科學家需要的只是一個強大的揚聲器,由海軍提供,以及一個像赫德島這樣的地點,四面八方都面向廣闊的開放海洋。
有一個問題:需要幾十年的觀察才能發現明顯的趨勢,因為任何短期模式可能並不具有決定性。“即使我們看到一個明顯的趨勢,我們也不知道這是否是温室效應,還是自然週期的一部分,”國家航空航天局戈達德太空飛行中心的氣候學家喬爾·薩斯金德説。
為了幫助解決這些問題,科學家們正在向後看——在冰芯、樹木年輪和天氣數據中——儘管很少有明確的答案。研究北美雪覆蓋的衞星記錄時,羅格斯大學的氣候學家大衞·A·羅賓遜發現,80年代末和90年代的降雪量遠低於70年代——這可能是變暖的證據。但隨後他發現70年代的降雪量異常多。因此,80年代“可能只是迴歸到我們之前看到的情況。”他補充説,在科學家得出地球正在變暖的結論之前,他們需要找到“多個指標都指向同一個方向。”
與此同時,許多環保人士和氣候變化政策的IPCC工作組認為,現在採取一些行動的成本與拖延太久相比是微不足道的。“如果氣候朝任何方向迅速變化,依賴自給農業和自然資源的發展中國家將非常脆弱,”尼茨説。IPCC將推薦一種“無悔”政策,這是一種即使在沒有氣候變化的情況下也具有經濟意義的能源節約和再造林的混合措施。一些專家表示,這些行動將有助於穩定温室氣體排放。這可能是一個明智的舉措。通過探測海洋、天空和土地,科學家們最終將收集到足夠的
揭示氣候複雜性的證據。但在那之前,謹慎可能是勇氣的更好部分。