不論是從政治或科學的角度來看,氣候變遷都是當代人所面臨的最關鍵挑戰之一。從1880年迄今,全球平均溫度已上升約攝氏0.8度,且記錄中年均溫最高的10年都發生在過去20年間。而在上個世紀時,全球海平面更上升了17公分。此外,2013年時,大氣中的二氧化碳含量達到破紀錄的百萬分之400(400ppm)。我們的世界正在改變,而科學家為此憂心忡忡。
氣候變遷大解密 CLIMATE CHANGE MYTHS BUSTED
令人擔心的不是變化的幅度,而是改變的速度。過去100年間,溫度上升的速率增加了近一倍。這個警訊提醒了我們情況並不對勁。據估,人類若是不改變生活方式,在未來數百年內,大氣中的二氧化碳濃度可能會飆升至百萬分之1500;冰山融化、海平面上升、天氣和環境相繼發生改變,上述影響可能持續數千年之久。
然而,我們尚未碰到最糟的狀況──這才是癥結所在。隨著冰河開始退卻、北極冰層越來越薄,動物早已著手適應這樣的環境轉變。不過,許多人的日常生活仍無太大改變;且有許多問題亟待解答。
科學家正在監測地球,並透過模型來預測氣候變遷的可能影響。朝向地球的衛星負責拍照和數據測量;地面上的科學家則專門進行研究,以查明過去、現在和未來的地球環境狀況。
隨著資料的湧入,各國政府正試著採取行動,聽從專家自田野調查得出的建議,試圖減緩氣候變遷對地球所造成的危害。若現在開始有所作為,或許還能逆轉某些因人類而起的氣候變遷影響,但過程必定很不容易,況且我們並不知道這將帶來何種改變,這點也令許多人感到不安。
然而,地球只有一個,如果我們等到氣候變遷的影響已全面展開,到時想挽回恐怕為時已晚。
你知道嗎?在現代記錄中,2017年1月是史上月均溫第三高的1月
根本沒有全球暖化這回事,因為天氣越來越冷!
才怪!
2017年1月,歐洲南部出現零下雙位數的低溫,原本天氣溫和的國家皆覆上厚厚白雪。而大西洋對岸的美國又是如何?美國國家海洋暨大氣總署(簡稱NOAA)指出,相較於20世紀前半葉,極端暴風雪事件在後半葉時增加了一倍。面對來自北極的冷冽天氣,難怪懷疑論者很難相信全球暖化正在發生。然而,天氣並不等於氣候,天氣指的是短時間內的大氣狀態;氣候則是指長期的大氣狀態。
北極被極地渦旋(polar vortex)──含有冷空氣的氣旋──所環繞。極地渦旋的邊緣會與從赤道帶來暖空氣的噴射氣流交互作用。冬季時,北極的冷冽空氣一般會侷限在上述的氣流運動中;但當北極上方的氣壓升高,或噴射氣流受到擾動之際,冷空氣便會南下。
總之,全球均溫正在上升,比1880年高了約攝氏1度;於此同時,氣流運動發生波動,將冷冽的空氣送往北美洲等地,令人們對全球暖化產生普遍的誤解。
▲紐約等城市變得更加嚴寒,令人們對全球暖化的現象感到困惑不已。
▲從美國航太總署的衛星影像可看出,2010年冬季的英國覆滿了白雪。© NASA; SPL; Thinkstock
科學家對氣候變遷的看法不一致
才怪!
地球變得益發溫暖;各獨立機構的記錄顯示,100多年來,地球的溫度正在升高。而讓地球升溫的元凶究竟是誰?這向來是個飽受爭議的問題;然而,氣候科學家將矛頭指向人類。
藉由找出提及「全球氣候變遷」和「全球暖化」的已發表論文,並對這些研究進行分析,可得知科學家是否認同以下看法:氣候變遷和全球暖化是否正在發生?肇因為何?這些各自獨立的研究之中,有7份發表於2016年;發表上述論文的氣候科學家之中,有九成以上的人同意,人類就是全球暖化的元兇。支持這些科學家的機構還包括全球80國的國家科學院,以及由數百名氣候專家所組成的政府間氣候變遷委員會(簡稱IPCC)。事實就擺在眼前,人類必須面對自己的過錯,且事不宜遲。
▲圖中紅色區域的溫度在2000年至2009年間,比1951年至1980年時來得溫暖
目前所見的氣候變遷全是自然現象所致
才怪!
地球的溫度曾比現在還高出許多。地質記錄可顯示地球久遠以前的狀態;在距今約5400萬至4800萬年前的始新世(Eocene Period)早期,地球的氣溫比現在高出約攝氏14度,兩極的冰層也完全融化。
地球繞行太陽的軌道並不一致,當靠近或遠離太陽時,地球上的氣候及冰河期便會受到影響。太陽持續發光、釋出更多能量;地球上的火山噴發則使大氣中布滿了二氧化碳或阻擋光線的粒子。上述因素讓地球的溫度出現了變化,並在未來持續影響著地球;但目前的狀況卻並非如此。
過去數十年來,地球的溫度快速地上升。藉由縝密的全球溫度模型,並忽略人為因素,便可重現自有觀察記錄以來至1950年代的溫度變化模式。但科學家卻無法解釋之後的溫度差異;直到納入人為的二氧化碳排放因素後,模型才符合現況。
▲人類活動增強了地球自然暖化的過程。我們的大氣層中充滿了二氧化碳和甲烷,這些氣體的作用就如同保暖的毯子
氣候變遷是造成極端天候的直接原因
才怪!
過去幾年來,極端天候事件越來越常成為頭條新聞。以美國為例,熱浪發生的頻率增加,就連阿拉斯加這類寒冷的州也不例外。冬季風暴變得益發頻繁且嚴重;單日突發性豪雨事件頻傳;北大西洋風暴的強度、發生頻率和持續時間都在增加。然而,上述事件很難和氣候變遷產生直接關聯。
2014年,美國國家海洋暨大氣總署發表以全球16起極端天候事件為研究對象的報告,結果發現人為活動和熱浪之間的關聯,但卻無法證明報告中的乾旱、豪雨或風暴也是受到人為影響。全球溫度不斷上升將增加極端天候事件的發生機率,我們也能預見這樣的事件會越來越頻繁;然而,就目前看來,尚不能斷言大型風暴與氣候變遷有關。
▲溫度上升增加了極端天候事件的發生機率
你知道嗎?自有記錄以來,2014年、2015年和2016年的全球年均溫連續三年創新高
二氧化碳並非罪魁禍首,甲烷才是
才怪!
說到溫室氣體,最受關注的莫過於二氧化碳。自工業革命以來,大氣中的二氧化碳含量不斷攀升,但二氧化碳並非造成全球暖化的唯一氣體;甲烷的吸熱能力是它的30倍。
有機物質分解後,就會釋出甲烷這種小分子。甲烷也會在化石燃料的生產和運輸過程中散逸至大氣層;動植物的殘骸腐敗時也會釋出甲烷;豬和牛等家畜每天也都會釋出甲烷。但這些並非造成全球暖化的主因。
大氣中的二氧化碳(絕大部分是人為排放)遠多於甲烷。在美國2014年的溫室氣體排放總量中,二氧化碳就占了81%;甲烷僅占11%,且甲烷不像二氧化碳有存在數百年,甚至數千年的能力。
「有明確的科學證據指出氣候正在暖化」──政府間氣候變遷委員會
二氧化碳越多越好,因為植物需要它
才怪!
二氧化碳是光合作用的關鍵要素。植物利用陽光提供的能量,將二氧化碳與水結合,以生成糖類,間接替地球上幾乎所有的生物提供能量。少了二氧化碳,我們便無法存活。
大氣中的二氧化碳量增加確實會使植物快速生長;若考量到氣候變遷,事情可就另當別論了。史丹佛大學進行了一項為期三年的實驗:若地球如預期地持續變化,100年後的植物會有何改變。
研究員將二氧化碳量提高一倍、溫度增加攝氏1度,並提高降雨量和土壤含氮量(燃燒化石燃料的結果);結果發現植物開始停止生長。
▲二氧化碳雖能促進植物生長,但若加入其他環境條件的影響後,反而會抑制植物生長
動物能快速適應氣候變遷
才怪!
自從地球上首次有生命出現以來,地球的溫度波動便一直相當地劇烈。始新世時,地球的溫度約比目前高了攝氏14度;在最近一次的冰河時期,氣溫也比現在低了攝氏4度以上。
物種可變換棲地、搬遷家園,甚至透過演化來因應氣候變遷。例如,二星瓢蟲有兩種體色:黑底紅斑或紅底黑斑。原本兩者的數量相當,但紅底似乎能幫助二星瓢蟲保持涼爽,因此目前二星瓢蟲大多為紅底。
然而,並非所有物種都擁有快速適應氣候變遷的能力。氣候變遷的速度極快,但演化的速度卻十分緩慢,因此許多物種還在努力適應這個變動的世界。
▲金蟾蜍(golden toad)的滅絕和氣候變遷有關
氣候變遷是一場陰謀!
才怪!
這是最難反駁的一項說法。許多人不自覺地對氣候專家提出的任何證據表達質疑。
氣候變遷不只與科學有關,還牽涉到政治。改變世界的運作方式並不容易,也難怪氣候變遷的相關研究會受到阻撓,尤其是研究學者仍試圖瞭解這門科學。然而,跟氣候變遷有關的知識仍年年都在積累與更新。
許多享譽國際的組織(如政府間氣候變遷委員會和全球80餘國的國家科學院)都同意:氣候變遷正在發生。科學界的共識為,人類活動可能就是氣候變遷的成因。當抽菸和罹患肺癌產生因果連結時,菸草公司便極力撇清兩者的關係,現在亦是同樣的情況,只不過主角換成了化石燃料。
▲保護地球氣候的相關政策重創了商業利益。© NASA; Thinkstock; WIKI; Shutterstock
你知道嗎?早在1896年,就有研究探討二氧化碳對氣候所造成的衝擊
幾度的溫差並不會造成任何變化
才怪!
北極熊需要海冰才能生存;少了海冰,北極熊將面臨滅絕危機自19世紀末至今,全球溫度上升不到攝氏1度。聽起來差別不大,對吧?然而,僅僅幾度的溫差卻能帶來顯著的變化。地球的歷史就刻畫於岩層中,我們知道只要平均氣溫降個幾度,地球便會進入冰河時期;若是上升幾度,冰帽則會開始融化。
全球平均溫度是全球暖化所關注的焦點;然而,全球各地溫度上升的情況其實並不一致。政府間氣候變遷委員會預測,全球均溫在2100年左右可能會增加約攝氏4.5度;某些地區的溫度則會上升得更為明顯。
為減緩暖化的腳步,由196國於2015年簽署的巴黎協議(Paris Agreement)以前工業時期的溫度為基準,設下將全球溫度上升幅度控制在攝氏2度內的目標,並希冀能將上述限制降至攝氏1.5度。這0.5度的差距或許聽起來微乎其微,但卻可能是關鍵所在。2016年,歐洲地球科學學會(European Geosciences Union)發表了一份研究報告,目的就是為了瞭解這0.5度究竟能造成什麼差異。
溫度和二氧化碳量增加可能會加快某些作物(如大豆)的生長速度;但一旦上升的幅度超過攝氏1.5度的門檻,植物便可能喪失快速生長的優勢。某些地區的溫度或許會飆升約攝氏10度;極端溫度和乾旱可能會造成重要作物歉收。
溫度上升究竟會帶來什麼後果?相關研究雖在起步階段,但透過現有的資料,牛津的科學家仍能探討上升攝氏1.5度和2度的差異。這0.5度的微小差異可能會提高極端天候事件(如乾旱)的發生機率,對人類、經濟及環境帶來毀滅性影響。此外,還有海平面上升的問題。大氣溫度上升後,海洋則要過一陣子才會增溫,因此融冰的衝擊尚未完全顯現。幾度的溫差聽起來或許沒什麼,卻可能造成巨大衝擊。
▲北極熊需要海冰才能生存;少了海冰,北極熊將面臨滅絕危機
▲降雪減少時,灰林鴞的體色會由灰色變為棕色
面對氣候變遷的問題,我們束手無策
才怪!
現在就宣告投降未免言之過早。關於人類對氣候變遷所造成的影響,我們還算發現得早,目前仍有挽回的餘地。減少溫室氣體的最簡單方法就是停止製造它們。2010年的全球溫室氣體排放量有25%來自發電和產熱;25%來自農業和土地利用;工業排放約占20%;交通運輸則占了14%。
最根本的作法就是改用再生能源,而我們早已開始行動。2015年,因煤炭消耗量持續減少,英國的二氧化碳排放量降低了4.3%;2005至2012年間,美國的排放量則減少近10%。
但大氣中的二氧化碳含量早已升高,就算人類停止破壞性的行為,仍需要數個世紀才能讓一切恢復如常。為減緩溫室效應、阻止全球溫度繼續升高,我們須找出其他因應之法。
其中一項方法是增亮海上的雲層,好將部分的陽光反射回外太空;另一種則是移除大氣中的二氧化碳,透過種樹、刺激海中藻類生長等天然方式,或以人工方式發展碳匯(carbon sink),好吸收大氣中的二氧化碳並加以儲存。
▲想降低或扭轉人類對氣候所造成的某些傷害,轉用再生能源會是我們最好的選擇
氣候變遷的禍首是太陽
才怪!
太陽所釋放的能量並非固定不變。太陽的活動週期約為11年,此時磁場的波動會導致活躍的太陽黑子在太陽表面劇烈地活動。上世紀時,太陽黑子的活動增強,且目前太陽的亮度也比數千年前來得更亮。此外,地球軌道的形狀會隨著時間逐漸改變,再加上地軸傾斜,因此四季的長度和強度也會隨之變化。
過去,上述週期和變化都與地球的溫度波動有關,例如來來去去的冰河時期。然而,過去幾十年來,地球的暖化趨勢不再符合太陽的活動週期。當全球溫度開始上升之際,太陽活動依舊保持穩定。事實上,2007至2009年間為太陽活動極小期;然而,那時地球的溫度卻持續上升
▲此為2015年4月時的太陽表面活躍區域
你知道嗎?中國的溫室氣體排放量占了全球總值的25%以上,美國則占了16%
▲紅色區域代表2015年時經歷異常高溫的地區
▲美國航太總署的衛星影像顯示,2016年的格陵蘭冰原融冰時間比平常來得更早
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本文摘錄自
環境生態
知識大圖解國際中文版
2017/9月
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