气候变化七件事

2017-08-16 07:20
华夏地理 2017年4期
关键词:气候变化物种

地球上的二氧化碳

美国宇航局的卫星一直在绘制地球大气层中二氧化碳量的变动图。本页图像显示的数据收集于2014年10月,北半球因使用化石燃料而升腾的二氧化碳清晰可见。

1 世界正在变暖。

2016年的热度打破了2015年创下的历史纪录,而2015年破了2014年的最高纪录。去年的全球平均表面温度(综合数以千计气象台、监测浮标、科考船的测量结果得出)比20世纪平均值高出了0.94℃。进行大气探测的卫星也记录下了明显的暖化趋势。

2 变暖是我们造成的。

去年的高温有厄尔尼诺现象火上浇油的因素——它短暂地释放了太平洋蕴含的热量。但没有什么自然肇因能解释半个世纪以来的暖化趋势。太阳的能量输出以11年为周期上下波动,火山喷发还会时不时给地球降温。与此同时,人类排放的温室气体却构成一条稳步增厚的“毯子”,把热量留在地球表面。

3 这一点确定无疑。

十分之九以上的气候科学家认同:碳排放造成全球变暖。人类早在19世纪初已了解温室效应,瑞典物理学家斯万特·阿雷纽斯甚至在1896年预言过:烧煤造成的二氧化碳将使地球暖化。当时他把这视为一件美事——未来全球变暖的害处究竟有多大也确实有待商榷。但暖化现象本身无疑是真实而危险的。

冰在快速消融。

去年夏天,大型游轮“水晶宁静号”在北极海域穿过了无冰的西北航道。过了几天,在威廉王岛近海考察的研究人员发现了1846年寻找此航道时受困失踪的英国皇家海军“恐怖号”。北冰洋急剧暖化,其冰层已变薄、萎缩(下)。冰的减少使海洋暖化更快,因为深色的海水吸收阳光而升温,不像冰能把阳光反射回去。

融化的海冰不会使海平面上升,但融化的陆冰会。全球范围内的山顶冰川都在减退。1900年以来升高了20~23厘米的海平面已导致沿海地区洪灾剧增。例如飓风“桑迪”登陆期间,美国东海岸因洪水、大风遭受的损失达680亿美元。

头号威胁是格陵兰岛和南极洲的冰盖,其蕴含的水量可令海洋上升七十多米——它们正在消融。12.5万年前,地球只比现在暖一点点,南极一带的冰盖似乎就融化了许多:海面比如今高出6~9米。如此上涨会淹没许多沿海城市。

萎缩的冰洋

北冰洋的海面每年冬天会冻结,但夏季融化的部分越来越大。9月仍保持冰封的区域已剧减。

北冰洋冰封范围,9月平均值单位 百万平方英里

冰盖崩塌的速度可以多快?

身穿红衣的研究人员在格陵兰冰盖上探查湛蓝的融水池。

据美国宇航局卫星所得数据,自2002年以来,此处平均每年损失2870亿吨冰。南极洲损失得少些,但也前景堪忧:西南极洲冰盖有很大部分坐落在海床上,支撑着它的浮动冰架正在被暖化的海水侵蚀——派恩艾兰湾一座114平方公里的崩裂冰山就是明证。一场能使海面上升超过0.5米的冰川崩塌也许耗时几世纪,也许只需几十年。

天气现象变得愈发激烈。

在所谓“变化无常”的天气博弈中,气候变化是作弊的一方:它并不直接导致旱灾或风暴,但会改变这些现象发生的机率——就极端高温而言,机率大了许多。去年一份研究报告称,2003年在欧洲令大约7万人丧生的异常热浪本应是五百年一遇的事件,以目前全球暖化的速度,已变成四十年一遇。该研究还发现,单在巴黎一地,2003年因气候变化增加的死者就有506人。如果不加遏制地发展下去,到本世纪后期,波斯湾沿岸居民将面临许多个出门有危险的酷热日子。

不止是高温:全球变暖使地面和海洋中的水蒸发,空气湿度上升。在雨水稀少的地方,这会使干旱加剧;当雨雪落下的时候,更有可能酿成极端天气——记得2016年巴黎的洪水吗?气候变化对飓风和热带龙卷风的影响机制还不太明确。但海洋是风暴的能量源,温度升高也许会减少它们的发生次数,却很可能使猛烈度增加。

非自然灾害

全球范围内,地震等地质灾害的发生率保持稳定,受气候变化影响的地区遭灾的机率却在上升。

全球灾难性事件,1980~2016年

对人类社会的重大影响

敘利亚内战迫使数百万人背井离乡,丧生者数十万,包括上图中的男孩——这次战争的诱因之一就是:一场历史性的旱灾把农民逼进了城市。2015年某项研究称,气候变化使得此等旱灾的发生机率增加了一倍以上。

玻利维亚的第二大湖波波湖也曾因气候变化而短时性干涸,直到干旱和引水工程把它彻底抽干。在一些其他地区如纽约,空气中增加的水分带来连场大雪——但春季的积雪也化得更快。

野生动物已饱受伤害。

受到气候变化威胁的远不止是北极熊。2016年,科學家们宣布:澳大利亚托雷斯海峡一座低地小岛上最后的珊瑚裸尾鼠(形似田鼠的啮齿类动物)已经消失,海面上涨是造成其灭绝的因素之一。它被称作首个有确凿记载的、以气候变化为肇因的哺乳动物灭绝案例,而以后肯定不乏后继者(见下方数据)。

升高的气温正在令一些动植物种群衰落,把多个物种逼向高纬度地区,改变其天然的迁徙和行为。南极半岛的阿德利企鹅种群数量剧降;北冰洋一种名为红腹滨鹬的海岸鸟类体型变小;海冰减少迫使数以千计的海象在阿拉斯加登岸。有些地区整个变得面目全非:从落基山脉到瑞士阿尔卑斯山的高山生态系统越来越没有容身之地;过去几年异常温热的海水促使世界各地的珊瑚礁发生白化和集体死亡。

也有因祸得福的。就目前来看,座头鲸正在南极洲周边新出现的无冰海域中趋于兴旺,海胆群也呈现强劲的复苏。但气候变化并非数量不断增长的人类加诸其他物种的唯一威胁:我们还在使天然的栖息地破碎、毁坏。有些物种能够适应自己世界中新出现的逆境,但这样的物种有多少呢?它们又能适应多久呢?

47%

2016年一项调研中,976个物种有47%从特定区域——以往分布范围的暖化边缘——撤出了。这一现象遍及多个类型的栖息地,表明它们不能适应气候的改变。动物较之植物更易发生这种“地区性灭绝”。

六分之一

如果气温上升幅度超过4℃,六分之一的物种都有全球性灭绝的危险。2015年一项研究指出,如果我们不限制排放,这种情况到2100年就有可能发生。南美、新西兰等生态丰富的区域会遭到最重的打击,因为其地形特征不利于物种跟随气候变化的步调迁移。

非自然选择

一只北极熊从加拿大努纳武特地区融化的海冰旁游过。2017年美国一份政府报告称,北极熊如今的分布范围到2050年时很可能有大部分已失去它们的踪影,而温室气体排放是主因。

与此同时,澳大利亚大堡礁在2016年经历了有记录以来最大的一场珊瑚死灭。在一片700公里长的海域内,持续的白化现象杀死了约三分之二珊瑚。从3月21日到5月15日,暖化的海水令利泽德岛近海的珊瑚区元气大伤。

有些行动是我们力所能及的。

我们常称赞自由市场机制快速甄选合理结果的能力。在这个互联时代,我们的信息界堪称“思想的自由市场”。所以不妨问一句:如果气候变化不是危险到这个地步,怎会有195个国家签署《巴黎协定》、宣誓尽力把暖化控制在2摄氏度以内?

尽管新一届美国政府威胁退出,此项协定仍是光明前景的一个迹象。下面的图表展示了另一个:使用太阳能的成本在快速降低。即便不征收“碳税”,可再生能源仍有望在不久后提供更为廉价的电力。2015年,它们占到全世界新增发电能力的一半以上。美国太阳能产业的雇员总数已超过煤炭、石油、天然气产业的总和。

脱离化石燃料的转型还只是刚刚开始。每一点转变都是重要的:我们每排放1吨二氧化碳,北冰洋就有3平方米范围的冰融化。每一座节能建筑的落成、每一辆高耗油量汽车的淘汰、每公顷森林的保全都有帮助,但如果全世界不迅速转向无碳能源,这一切都成了杯水车薪。

清洁能源,日益价廉

随着太阳能电池板销量大增,其成本下降得比专家们预计的更快——这是科技进步与规模经济结合的效果。

一个问题,多种方案

摩洛哥塔尔法亚附近的300兆瓦风力发电厂是非洲最大型的同类设施之一,这使该国有机会绕过一部分严重依赖化石能源的发展期。

不过风力、太阳能发电设施要占用很多土地,所以日本开始把太阳能板架在屋顶和池塘之上。核电站占地较少且能够昼夜不息地终年发电,但安全、废料处置都不易保障。美国佐治亚州的福格特尔发电厂正在兴建两座新反应堆,这是该国自1979年三英里岛核事故以来率先重启核电的一项工程。图中是其中一座反应堆的隔离构造。

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