里约热内卢的奶牛 酷暑：全球变暖离我们还远吗

今夏酷暑：怎一个“热”字了得

这个夏天，无论是媒体还是人们的日常交流，一个离不开的关键词就是:“热！”

是啊，热、热、热，天空中骄阳似火，空气中湿热难当，街边的梧桐树的绿叶也被晒得卷了角，往来的行人挥汗如雨，而街边楼房窗户下悬挂的一排排空调机，嗡嗡直转，排出阵阵的热风，把行人熏得更是难受。

根据中央气象台发布的信息，7月以来，我国广大地区一直处于“发热”状态。截至26日16时，关中、陕西及秦岭以南部分地区、河南东南部、江苏南部、安徽、湖北、重庆、四川盆地、贵州东部、湖南、江西、浙江、福建北部等地最高气温普遍超过37℃。此外，四川东部、重庆大部、湖南大部、湖北东南部、安徽大部、陕西关中地区14时地表温度超过65℃，陕西秦斗、湖南邵阳县甚至超过70℃。

许多城市的温度超过40℃。许多城市打破了高温的历史记录。比如安徽省会合肥，从7月份开始已经连续13天高温。26日，合肥最高气温40.4℃，打破7月份合肥最高气温纪录，而地表最高气温达到72.5℃，创下合肥历史地表最高气温纪录。6月下旬以来，Xi安已出现25个高温日，其中40℃以上气温已达7天，7月20日至24日，Xi安气温连续5天在40℃以上，最高气温41.3℃，为Xi安有气象记录以来最高。

魔都上海今夏的天气更是表现惊人，7月份截至26日，上海徐家汇气象站已发布了20个35℃以上的高温预警。而在7月21日，创下了40.9℃的高温记录，这也是中国连续气象记录最长的徐家汇气象站145年来最高的气温记录。7月25日，气温又达到了40.5℃，这是徐家汇有史以来的第四高气温。截至7月28日，上海今年已连续11天达到酷暑日标准，成为有气象记录以来，连续酷暑日最长的一次。

对于这种持续的高温的天气原因，气象部门已经做了解释：今年7月份副热带高压牢牢控制了江淮的大部分地区，加之今年形成的几个台风势力都比较弱，影响的区域都偏南，导致了中国东部大部分地区的连续高温天气。从天气原因的角度来说，这种解释当然没有问题，但是，从气候背景来说，这种高温天气难道没有全球气候变暖的影响吗？

气象部门解释了这种持续高温天气的原因:今年7月，副热带高压牢牢控制了江淮大部分地区，今年形成的几个台风较弱，影响区域全部偏南，导致我国东部大部分地区持续高温天气。从天气角度来看，这个解释当然没问题，但从气候背景来看，这种高温天气难道不是受全球变暖的影响吗？

图1:7月26日中国天气网24小时全国最高气温

事实上，近年来各地的气温打破记录的新闻可以说不绝于耳。上海人对2013年夏季的连续高温还记忆犹新。2013年6-8月份，徐家汇气象站竟然记录了47个超过35℃的高温日，其中7月份的高温日数达25个，刷新了当时的记录。而在7月6日、7日，徐家汇记录到了40.6、40.8℃的高温，连续打破了当时的高温记录，也是迄今为止上海的第二、第三高温天气。而翻查徐家汇气象台145年的气温记录，超过40℃的天气，除了1930年代有几天之外，其它全部出自2000年之后。夏天越来越热，不仅仅是人们的身体感受，实际也为器测记录所证实。

不仅是中国，全世界都有类似的感受。2015年7月初，笔者在巴黎凡尔赛参加了欧洲环境史会议，也遭遇了巴黎百年不遇的极高气温。在路易十四最喜欢的凡尔赛宫剧院听了气候变化的主题报告，精巧的古建筑里没有空调设施，但依然让我们感到凉爽。但是我们开完会出来的时候很难受。从凡尔赛到巴黎的轨道交通因为高温而停止。我们被困在凡尔赛，跑在几个火车站之间，寻找返回巴黎的机会。凡尔赛宫的街道依然和17、18世纪的一样，镶嵌着石头，狭窄的路边没有树木遮荫，遮住了炙热的阳光。全身被烤得窒息。回到巴黎很容易，在那里我没有钥匙。虽然窗户开着，但我整晚都睡不着。会后去了德国斯图加特，遇到了当地39℃的极端高温。我在火车站的站台上感受着热浪，心想:这还是德国南部凉爽舒适的夏天吗？

气候：不同尺度的变化意味着什么？

这样炎热的天气对大多数人来说是无法忍受的，所以他们不得不呆在室内享受空的凉爽。现代气候变暖意味着什么？在地球气候的历史上，出现过比现代更为剧烈的气候变化。这种气候变化与现代变暖有什么关系？

太遥远的地质时代不谈，我们可以先谈谈自有人类以来的第四纪的气候变化。

图2显示了利用深海沉积物中的O18同位素重建的过去550万年的温度变化。时间分辨率大约是一万年。从图中可以看出，260万年前大致是第四纪初，期间气温普遍比现在高，平均气候比今天高2℃左右。第四纪开始前后，气温急剧下降，导致地质史上的冰期。著名的猛犸象、长毛犀牛和其他灭绝的大型哺乳动物生活在这个时期。最低气温比今天低10℃左右。但第四纪气候波动较大，从冰川到间冰期有明显的周期性变化。第四纪早期以4.1万年周期变化为主，第四纪后半期以10万年周期变化为主。间冰期的温度往往高于或接近现代温度。

图2:550万年以来的温度波动

图3展示的是利用冰岩芯和深海沉积物等代用资料重建的最近45万年以来的温度变化。在这幅图中，10万年左右的周期变化展现得更为清楚。同时，在10万年的周期变化中，还存在着2万年左右和4万年左右的周期性变化的信号。这种周期性变化正是所谓的米兰柯维奇轨道强迫。值得注意的是，在距今最近的3个周期性的高温时期，每个时期都比目前的暖期要暖得多。

图3:近45万年来的温度波动

图4是不同代用资料重建的全新世以来的温度变化。所谓的全新世，就是我们现在正在经历的这个间冰期，其开始于大约12000年前。气温迅速回升，在距今8千年-5千年间，存在着一个温度较今高的时期，这个时期被称为全新世大暖期。人类的文明就是萌芽于这个时期。之后气温波动下降，小尺度的暖期和冷期交替出现。

图4:全新世以来的温度变化

图5展现的是不同代用资料重建的最近千年全球的温度变化。在公元1000年到1300年左右，是所谓的中世纪温暖期。而在1500年左右到1850年左右，则是所谓的小冰期。在1600-1700年左右，是小冰期最冷的100年。在1850年左右，全球气温开始波动上升，到1980年之后，气温升速加快。也就从这个时候开始，这种陡然的加速，引起了全球普遍的关注。

图5:过去一千年的全球温度变化

图6是葛全胜等人利用文献资料为主重建的过去2000年中国东部地区的冬半年温度序列。从图中可以看出，中国东部在中世纪温暖期最暖的年代的温暖程度可能要高于20世纪最后10年。而小冰期最冷的时代大致在1650-1670年间。而现代升温则要较全球稍晚一些。

图6:近2000年中国东部冬季气温变化

从全球和中国区域不同时间尺度的气候变化来看，在地质时期，气温波动的幅度远比今天已发生的幅度大，即使是在过去2000年，类似现代暖期的温暖时期也曾存在。为何现代气温的升高，引起科学界乃至全社会的普遍关注，其原因就在于，科学家普遍认识到，目前全球的升温，和过去由自然因素导致的气温的周期性变动不一样，很大程度上是由人类活动导致的温室气体的增加所引起的，是一种非周期性的定向强迫，如果人类任其发展，有可能完全破坏人类赖以生存的气候乃至自然环境，后果难以设想。

全球变暖:科学争论和共识

1824年法国数学家、物理学家傅里叶在计算太阳辐射和地球温度的时候，发现地球实际上比理论值要暖和，于是提出地球的大气层可能是一种隔热体，对地球有保温作用。这是第一次发现大气存在的温室效应。

1997年的《京都议定书》列出了人类需要控制的六种主要温室气体:二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氢氟碳化合物、全氟化碳和六氟化硫。毫无疑问，CO是最重要的温室气体，其在大气中的含量从1850年前的280ppm上升到目前的近400ppm，即在不到200年的时间里增加了约40%。我们知道，每燃烧一吨标准煤，会排放2.6吨左右的CO，而每燃烧一吨柴油，会排放3.1吨的CO。不难理解，自从工业化以来，由于化石燃料的使用，大约增加了7000亿吨的CO。

其它几种温室气体虽然在大气中的含量比较少，但其单分子的温室效应较CO₂更强，如甲烷的温室效应是CO₂的72倍，而氧化亚氮的温室效应则高达265倍。并且这些物质在大气中的含量都在工业化以来得到较快的增加，比如一头奶牛的反刍一年大概排放30吨甲烷，工业化以来甲烷在大气中增加了1倍半。所以尽管这些气体在大气中的占比较CO₂低了几个数量级，这些气体的影响仍不容小觑。实际上，CO₂在温室效应中的贡献率不过60%左右。

经过几十年对现代全球变暖的研究，科学家们取得了很多进展，但相关的争论仍然存在。例如，关于温室气体排放对变暖的影响，2013年，联合国政府间气候变化专门委员会发布了第五次评估报告，首次明确指出，现代变暖的95%可能主要是人类活动造成的。然而，许多科学家对这一结论仍有不同的理解。主要问题是，关于太阳活动、火山、空气和海洋活动等自然因素对全球气候影响的定量研究远远不够。因此得出结论，现代变暖的主要原因是人类活动造成的，因此证据不足。然而，几乎所有的科学家都承认，人类活动造成的温室效应至少是现代变暖的主要原因之一。

另外的争论在近千年全球温度变化的趋势性曲线上展开。IPCC在1997年发表的第三次气候变化评估报告中，引用了美国科学家Mann利用中高纬地区多个年轮序列重建的北半球千年温度曲线。在这条曲线中，20世纪以来的升温十分明显，在过去千年中独一无二，被形象地称为“曲棍球棍”。这条曲线关系到对现代暖期的认识，因此倍受科学界关注，引起了大量的争论。实际上在本文前引的图4、图5的温度序列中，和Mann所重建的这条曲线都有较大的差别。如图5葛全胜曲线中，中世纪暖期的增温幅度和频率较20世纪暖期并不逊色。根据美国科学院组织的新的评估，纠正了Mann团队在重建过程中的一些问题，认为20世纪最后30年的温度可能是过去400年中最暖的30年。这一认识较Mann的曲线有比较大的进步。

图7:7重建的北半球温度曲线:Mann等

同时，对于温室气体排放与气温上升之间关系的认识，还存在着争论。在工业革命前CO₂的浓度在280ppm，当大气中CO₂浓度翻倍，或者说达到600ppm时，气温会上升多少，一些学者给出了3±1.5℃或者1.5-4.5℃这样的值，并且为IPCC前几次工作报告所采纳。但是，一些学者争辩说，目前的估计主要考虑了各种大气过程的相互作用，而未考虑气候系统中其他一些可能的变化，如大陆冰盖、深层海洋、植被、大气成分等的变化，估计建立在假定这些因素无明显变化的基础上，但是在更长时间尺度上，这种假定可能不成立。目前IPCC已经调整了下限范围，采用了采用2.0-4.5℃这样的值域。

关于未来气候变暖的程度仍有争论。根据2013年发布的第五次IPCC评估报告，给出了不同情景下未来100年的气候变化预测。到2100年，碳减排最大的RCP2.6模型也将导致平均气温较1986-2005年上升0.3-1.7℃，而未减排的模型将导致平均气温上升2.6-4.8℃。21世纪全球变暖可能超过1.5℃，远高于20世纪。关于气候预测的不确定性有很多争议。主要来自三个方面:一是各国未来将采取的排放标准和政策措施不确定，这将大大增加温室气体增加的不确定性。其次，对气候变化的自然因素，如太阳活动、火山活动、海洋变化、地球轨道变化等的认识具有不确定性，无法准确识别气候系统本身的自然变率，影响对温室气体变暖效应的评价。第三，用于预测的气候模型本身是一个粗糙的模型，它是建立在当前对气候系统规律性的科学认识基础上的。如果我们对气候系统的规律性认识不够，气候模型的预测自然会不准确。因此，预测本身是不确定的。然而，科学家们有一个共同的认识，那就是未来一百年内气候将迅速上升，如果没有干预，气温上升幅度将超过20世纪。

从这些科学的争论我们可以看出，事实上对于温室气体排放是全球变暖的主要原因之一几乎无人争论，对于未来百年内气温还要继续攀升也很少异议，现在的科学争论，主要围绕的是升温的程度，以及不同影响因素的贡献而已。

整个世界又冷又热:人们能做什么

今夏的酷暑已经说明，全球变暖已经实实在在影响着我们的生活。尽管未来还会不断有冷冬和凉夏，但是炎夏和暖冬会越来越多，特别是炎夏带给人们的困扰会越来越大。不确定的只是我们还不能确知哪一年是炎夏、哪一年是凉夏而已。而气候变暖带给人们的冲击，和之前的环境污染不一样的是，过去工业化导致的环境污染，毕竟是局部地方的，人们可以通过控制乃至产业转移的方式进行环境的修复。比如说由于工业化燃煤导致的雾霾而使伦敦得到了“雾都”的诨名，而通过产业结构的调整，现在伦敦的天空已经十分明朗，很少看到雾。但是，目前人类活动导致的变暖却是全球性的，寰球同此凉热，没有可能通过产业转移的方式来规避全球变暖的影响。

因此，与传统挑战不同，气候变化对人类的挑战是全方位的、跨越国界的。从1979年开始，科学家们开始召开国际会议，讨论如何应对人类活动造成的气候变暖。政府间气候变化专门委员会于1988年正式成立，《联合国气候变化框架公约》于1992年在里约热内卢正式签署。到2015年11月，习近平主席出席了巴黎气候大会，各国在会上正式达成了所谓的《巴黎协定》。形成了2020年后的全球气候治理格局。这是一份里程碑式的文件。

巴黎协定重申了“公平、共同但有区别的责任和能力原则”，提出了将全球平均温度上升幅度控制在工业化前水平2℃之内，并力争不超过工业化前水平１1.5℃的目标。尽管升幅在工业化前水平2℃，可能要达到近万年以来最暖的水平，但至少其后果仍然是可控的。另外，协定要求在本世纪下半叶实现温室气体的净零排放。所谓的净零排放，指的是排放的温室气体总体与自然界吸收的总量达成平衡，这意味着大气中的温室气体总量不再增加。达成这个目标，则标志着人类控制气候变暖的努力达成关键的一步。

中国作为世界上人口最多、经济规模最大的发展中国家，二氧化碳排放量占世界总量的28%，单位国内生产总值能耗是世界平均水平的1.5倍。政府一直非常支持以实际行动控制气候变化的国际合作。中国参加并签署了联合国组织的气候变化会议，签署了相关协议。事实上，中国已经跃升为全球最大的可再生能源和电力消费国。2015年，中国新能源投资占世界总量的三分之一，风电、光伏装机容量连续位居世界第一。中国新能源在全球新能源市场占据领先地位。

在新版的《能源生产和消费革命战略》中，提出了到2030年，低碳能源联合占比达到35%，新增能源需求主要依靠清洁低碳能源满足；单位GDP能耗达到目前世界平均水平。二氧化碳排放2030年左右达到峰值并争取尽早达峰。能源科技水平位居世界前列。展望2050年，“能源消费总量基本稳定，非化石能源占比超过一半”，建成绿色、低碳、高效的现代化的能源体系。

这是国家层面的行为。作为一个负责任的公民，我们应该如何过低碳绿色的生活？我认为欧洲生活在这方面给了我们很多启发。一方面，欧洲发达的公共交通系统提供了从城市到乡村的全覆盖公共交通服务，人们尽可能少使用私家车，以减少化石能源的消耗。另一方面，欧洲的房子一般只安装暖气，很少安装空。这一方面与他们的夏季普遍温度低于东亚有关，但另一方面也与他们的建筑标准有关。欧洲的住宅一般都是厚墙，门窗也强调保温性能。因此，即使在炎热的夏天，房间也更凉爽，冬天也是隔热的，这将节省能源。欧洲人一般都有小房子，甚至别墅，很多都租一些房间。德国最大的首富LIDI超市的老板住在公寓里。在这方面，我们中国人还有很多需要学习的地方，很多人还在追逐美国，盲目追求大住房、大排量汽车，没有太多的环保考虑。实际上，我们应该提倡适当和充足的住房和汽车。

同时，日常的生活习惯也很重要。比如说垃圾的分类，可以节约一定的能源，减少污染，实际上我们国家除了在浙江试点之外，连北京和上海这样的城市都还没有开展。爱惜食物，不浪费食物，也是重要的一环。这样可以节约耕地，减少化肥和农药的使用，从而减少氧化亚氮的排放。而办公无纸化的实行，减少一次性纸杯、筷子等的使用，对于减少森林的消耗也有很重要的意义。大家知道，一公顷阔叶林大概一年可以吸收300多吨的CO₂，是最重要的碳汇之一。尽早达成净零排放，除了减排之外，实际上扩大森林的面积也很重要。

综上所述，减少排放，减缓全球变暖，不仅是国家和政府的责任，也是每个企业和每个公民的责任。让我们用自己的行动减少未来更多热度带来的折磨。