气候变化/大家小书

作者简介

施特凡·拉姆斯多夫担任德国波茨坦气候影响研究所地球系统分析部主任、波茨坦大学海洋物理学教授，并作为德国联邦政府全球环境变化科学咨询委员会（WBGU）委员向德国联邦政府提供咨询。 汉斯·约阿希姆·谢 伦 胡 伯 是德国波茨坦气候影响研究所的创始人和所长，波茨坦大学和美国新墨西哥州圣达菲研究所物理学教授。他同时还担任德国联邦政府全球环境变化科学咨询委员会主席，以及欧洲创新与科技研究所（EIT）气候变化与知识创新团体（Climate-KIC）主席。 谢宁，西安外国语大学欧洲学院德语专业副教授、研究生导师，德国维尔茨堡大学国家留学基金委访问学者，曾在奥地利萨尔茨堡大学任教，主要研究方向为翻译研究、跨文化和区域国别研究。著有《欧洲浪漫主义文学》，译有《德国早期浪漫主义美学导论》。

内容简介

全球变暖的原因 如果我们仔细观察一下过去100年的变暖趋势，那么我们就可以区分为3个阶段。1940年以前是早期暖化阶段，然后直到20世纪70年代气温没有变化，自20世纪70年代以来至今（2010年）出现了新的、没有中断的变暖趋势。由于该趋势与二氧化碳变化趋势不符，因此很多媒体以此作为证据证明地球变暖并非由二氧化碳引起。然而这样的理由太简单了。不言而喻，二氧化碳并非影响气候的唯一因素，而是多重因素叠加影响了气候的变化。（参见第一章） 人们怎么能把这些因素和它们各自的影响分开呢？气候研究中对此问题有一个著名的英语术语“attribution problem”，即“归因问题”。有一系列解决该问题的办法。即使运用通常情况下非常复杂的统计方法，不同办法的3个基本原则还是很好理解的。 第一个原则基于分析地球变暖的时间过程以及原因，这些原因也被称为“推动力”。该想法与上文提到的简单论证的想法是一样的，只不过在这个过程中考虑到了多个可能原因的结合。除了温室气体浓度，还包括了太阳活动变化、气溶胶浓度（火山爆发或废气中微小颗粒物形成的空气污染）以及海洋大气系统内部波动（作为随机部分）。在此人们无须认识这些影响的强度——这对于认识气溶胶和太阳活动大有好处，因为人们虽然都能相对较好地认识它们质量的时间变化，但是对于它们的振幅（即波动强度）还存在诸多不确定性。结果显示，至少20世纪70年代以来的第二次变暖无法用自然原因解释。换言之：无论自然界的干扰对于平均气温有多大的影响，它们也无法引起过去30年的全球变暖。其原因在于，地球变暖可能来自自然的原因（如太阳活动）自20世纪40年代没有展现出一种趋势，以至于我们可以不依赖振幅而只把温室气体作为唯一的考虑对象。42近20年以来太阳活动甚至在减少。 第二个原则基于暖化的“空间模式”分析（即指纹法）43，该模式在不同的原因下存在差异。例如温室气体主要在近地面区域接受热能，并使上层大气降温；太阳活动变化时则相反。模型模拟可以计算出这些模式，并与已观察到的暖化模式进行比较。许多研究团队以不同的模式和数据做了这方面的研究。它们的研究结果一致认为，温室气体浓度上升的影响可以在监测数据中得以证实，这种影响目前占绝对优势，并且具有“指纹”的特点。 把上述两种方法结合起来则更有说服力。该研究在20世纪90年代末同样得出了这样的结论，即20世纪的气温变化无法用自然的原理来解释。441940年以前的暖化现象可以通过两个原因解释：一、温室气体和内部的易变性互相结合；二、太阳活动的增加（最佳估计值是0.13℃）。之后的发展趋势则源于气溶胶降温作用和温室气体热效应的叠加，这些温室气体在1940年至1970年间的停滞阶段基本保持平衡。 第三个原则基于对不同推动力振幅的认知。人们已经非常熟悉温室气体的振幅（3.0w/m2），但是人们对于其他重要的影响规模的估计还存在诸多不确定性。然而这些研究再次证明，人类活动对于20世纪气候发展的影响占主要地位。对太阳活动的判断是一个在气候模型中经常使用的方法，45它所得出的结论是20世纪气温上升了0.35w/m2。即使这被低估了好几倍（出于各种原因这是不可能的），那么人类的推动力始终还是很强的。最新的研究甚至指出，这种判断过于高估了太阳辐射的变化。46 没有任何一项研究可以从自身最终证明人类是20世纪气候变暖的主因。上文描述的每一种方法都有其局限性，其基础都是一些把握性或大或小的假设。由于所有的研究都相互独立地得出同一个结果，因此我们很有理由认为，人类活动的影响目前确实占主导因素。 另外，一项最新的研究表明，过去10年的温室效应使气候系统处于不平衡状态之中：地球从太阳能中吸收的能量比释放到太空中的能量多0.85w/m2。47这个数字起初来源于一个模型计算，后来被海洋监测所证实，因为这个热量储存于海洋中。目前，瑞士科学家们通过阿尔卑斯山上的辐射监测网已经直接监测到，增强的温室效应引起了地表长波辐射的增加（参考资料详见注1），因此可以认为，科学家们已经很好地认识了由我们人类引发的地球热能平衡的变化。 有一个问题在公众认知中非常重要，即目前的地球变暖有多么不同寻常。也就是说，中世纪北半球是否曾经更热？（可能不会）。从中可以寻找其原因“假如以前也这样炎热过，那么这应该是一个自然循环”。这也可能是一个错误的结论：无论中世纪是否曾经更加炎热（例如因为特别频繁的太阳活动），我们也无法从中得出结论，目前的暖化在多大程度上是由自然因素或者人类活动而引发的。正如第一章阐述的那样，气候变化可能有多种原因。其中哪些能产生作用，必须在具体情况中检验。可以肯定的是，原则上自然原因比人类活动能引发更强烈的全球变暖。为了寻找相关例子，人们必须追溯遥远的气候历史（参见第一章）。关于当今的气候变化它却不能给出我们原因。但是它向我们展示了气候不是始终稳定的：它证明气候不是通过具有弱化功能并能阻止更强暖化趋势的回馈机制得以稳定。 1.从属德国贝克出版社“贝克通识文库”系列。 2.篇幅短小精悍，气候领域的专家深入浅出地介绍气候变化史，并给出了专业性的应对变化的办法。 3.本书是集通俗性与专业性于一体的气候变化史读本。