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全球變暖“44歲”,未來“史上最熱”可能年年都有

發布時間:2019-08-09  浏覽:1756次   來源:摘自科普中國

全球變暖“44歲”

2019年8月8日,立秋,二十四節氣中的第十三個節氣,秋天從這一天起開始了。立秋後,氣溫也将逐漸下降。然而,北半球的人們并未從酷暑中解放出來,還有相當一段日子悶在“炎炎夏日”。

這些年,人們屢屢會見到“XX年來最熱一個月”的報道。3天前,聯合國秘書長古特雷斯就宣布,“剛剛過去的7月,是人類有史以來最熱的一個月”。

有意或者無意,我們對全球變暖研究的曆史描述,在許多場合變成了單線叙事。1972年,一群氣候學家在布朗大學開會,認為冰期即将來臨,并緻信美國總統,倡議研究過去氣候變化。1974年,美國成立氣候變化委員會。次年,8月8日,Wally Broecker在Science發表論文,認為我們正處在全球顯著變暖的前夕。8月8日,也被普遍認為是全球變暖提出日,到今年已經44年了。

1975年8月8日,Global Warming首次作為科學術語出現

很多人認為這是全球變暖研究的第一篇論文,也是“全球變暖”作為科學名詞誕生的标志。

随後,1975年全球溫度進入低谷。1976年開始,全球溫度進入上升通道。到2015年,全球溫度曲線幾乎完美契合了Broecker論文的預測。

Broecker對全球溫度的預測與NOAA實測結果的比較

(數據來源:https://www.theguardian.com/environment/climate-consensus-97-per-cent/2015/nov/05/scientists-warned-the-president-about-global-warming-50-years-ago-today)

全球變暖逐漸成為科學家的主流聲音。以1990年IPCC第一次氣候變化評估報告發表為标志,學界認為人類活動對氣候變化的影響超越了自然因素,可能已經成為全球變暖的主要推手。

那麼,過去全球變化研究在1970年代到底發生了什麼?

有數據有真相,全球變暖實實在在

在信息技術所賜,我首先用Google的Ngrams檢索了更穩定的英文圖書。時間範圍限定在1960-2000年之間,比較global warning和global cooling在英文圖書中出現的頻次。

NGRAMS對global cooling和global warming的檢索結果。(數據來源:books.google.com/ngrams)

不出所料,至少從1980年開始,英文圖書中的全球變暖詞頻顯著高于全球變冷。全球變暖更是在1988年後直線飙升,而全球變冷一直在低位徘徊。

  意外的是,全球變冷僅在1973到1977年之間比全球變暖的頻次高,連1960-1973年間也比全球變暖出現的頻次更低。

難道全球變冷從來就沒有成為主流?除了1979年代中期,氣候變化研究的焦點一直是變暖?

19世紀後半葉,許多學者開始意識到,大氣化學成分變化可能會導緻大氣吸收地面長波輻射的變化,或與地質學家已經揭示的冰期有關。

1896年瑞士科學家Svante Arrhenius首次定量計算出,大氣二氧化碳濃度倍增會導緻全球升溫5~6度。這一觀點立刻被美國冰川學巨擘Chamberlin用來解釋冰期成因:全球碳循環是氣候變化的重要反饋因素。

在更短的尺度上,1938年,G.S. Callendar首次發表了1880年以來溫度記錄,認為CO2濃度增加導緻的全球變暖正在進行。

第一份全球變暖器測記錄(Callendar, 1938. QJRMS)

二戰結束以後,全球工業化大規模發展。1958年開始,人類首次連續觀測大氣二氧化碳濃度,第一批數據在1960年發表,清晰顯示二氧化碳有明顯的年内和年際變化,年際上升趨勢明顯。但是,同年發表的一份溫度記錄顯示,1940年代以來溫度有着降低趨勢。二者的矛盾迫使氣候學家不得不去考慮更多的反饋機制。

随後,水汽(1963)、地球軌道要素(1966)、地面反照率(1969)、氣溶膠(1970)、氟利昂(1975)、甲烷和臭氧以及生态系統變化(1976)、海水運動(1986)逐漸被納入氣候系統。

  等到1990年代初,IPCC先後發表兩份氣候變化評估報告,海洋沉積和格陵蘭冰芯揭示出氣候突變,我們對氣候系統變化的事實和驅動因素的認識框架基本确定。

從1960年認識到二戰後溫度降低,到1990年代初全球變暖的主導地位确立,學術界生産了大量關于全球溫度趨勢的預測論文,圍繞全球變冷還是變暖屢有争執。

美國國家氣候數據中心主任Thomas C. Peterson曾率領團隊對氣候變化預測論文進行了引文分析。要求目标論文明确讨論了未來數十年到上百年的氣候變化趨勢,論文發表時間集中在1965-1979年。考慮到引用數據滞後,引文數據統計到1983年。

根據這些标準,他們從過期期刊數據庫JSTOR檢索到了71篇文章。

1965-1980年間對氣候預測論文的發表數和引用數據(數據來源:Peterson et al., 2009)

其中,認為未來變冷的有7篇,态度中立的有20篇,全球變暖的有44篇。截至1983年,變冷論文被引用了325次,中立論文被引用424。而變暖論文被引2043次。

按照學術界通行的規則,幾乎可以肯定,全球變冷從來沒有成為氣候變化研究的主流,1970年代初也不存在全球變冷的科學共識。

所謂“冰期”純系誤讀

在過去的10多年時間裡,許多認為認為學界對于未來氣候變暖或變冷存在争議,可以部分地歸咎為對文獻錯誤理解。一個典型的例子是前政要詹姆斯-施萊辛格James Schlesinger,他曾擔任過尼克松政府的中央情報局長和卡特政府的能源部長。2003年,他在華盛頓郵報的評論(op-ed)中援引了一份1972年的國家科學委員會的報告,聲稱“從過去間冰期的記錄來看,目前的高溫狀态會馬上結束,進入下一個冰期”。這一觀點經俄克拉荷馬州參議員James Inhofe的大肆宣傳廣為人知。

但實際上,Schlesinger和Inhofe援引的報告隻是對于當時學界氣候變化研究現狀的描述。這份編号為NSB0671的報告可以公開獲取。全文426頁,被引用的句子出現在55頁。原文如下:

NSB 1972年報告Patterns and perspectives in environmental science節選(第55頁)

在他們不完整引用的句子之後,赫然是轉折連詞however。報告的執筆人顯然認為人類活動已經對自然環境産生了影響,并且明确了其中的兩個:森林砍伐和二氧化碳排放。

Schlesinger和Inhofe的引用完全歪曲了這份報告。他們片面強調特定的科學事實,達到推廣特定政治價值觀,實現個人或群體的政治利益。盡管這些刻意的誤導在學術界不值一哂,大多數嚴肅學者也不屑一顧,但公共傳播領域,大量公衆被誤導,流毒甚廣。

未來更熱,這兩地将不宜居

剛剛過去的7月是器測記錄以來最熱的7月,比1981到2010年的7月平均溫度高0.56℃。2019年初報導的一項研究顯示,日均氣溫每升高 1℃,我國居民非意外死亡率上升 2%,其中心血管死亡率增加 3%,呼吸道死亡率增加 2%,腦血管病死亡率增加 2%。僅僅2天前,Nature Communications期刊剛剛發表的一項中國典型城市與高溫相關的死亡率評估顯示,氣溫上升 1.5℃,高溫相關死亡率可能将從 1986 – 2005 年間的每百萬 32.1 人分别上升至每百萬 103.7 – 129.9 人。如果上升2℃,相應的數據是每百萬 137.3 – 169.9 人。按照中國城市居民8.31億估算,變暖2℃要比1.5℃會讓中國城市每年至少增加 27900 例高溫相關死亡。

上圖:1850-2019 年全球 7 月平均氣溫曲線。下圖:1979 -2019 年全球 7 月平均氣溫曲線圖,2019 年略高于 2016 年。(數據來源:WMO)

如果進一步考慮空氣濕度的影響,全球變暖的影響還會進一步放大。高溫環境中,生物體通過排汗蒸發散熱來降低體溫。達到平衡後,最終的體感溫度是氣溫減去蒸發所帶走熱量的差值,在氣象學上用濕球溫度來描述。如果濕球溫度與人類體溫接近,将難以通過排汗來降低體溫,從而危害健康。亞洲東部和南部都是季風氣候,高溫期和雨季重合,這種威脅更加嚴重。麻省理工學院Elfatih Eltahir領銜的研究團隊評估認為,印度東北部(2016, Nature Climate Change; 2017, Science Advances)和中國北方(2018, Nature Communications)在21世紀末可能會面臨濕球溫度高達35℃的極端熱浪,根據估計,健康人無法在這種環境中戶外生存6小時以上。換言之,到本世紀末,這兩個世界上人口最密集的地區将不再宜居。

高溫室氣體排放場景(RCP8.5)中,21世紀末,日最大濕球溫度的分布

(數據來源:Kang & Eltahir, 2018NC)

未來堪憂。在洶湧的熱浪中,冷靜回顧氣候變化研究的曆史,撥開全球變暖科學結論上空的迷霧,為迅速采取行動,減緩全球變暖不無裨益。

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