地球警報正在響起，你聽到了嗎？

這張北極冰蓋的衛星圖像顯示：2012年夏季海冰範圍跟1979年衛星首次觀測到的夏季海冰範圍（黃色輪廓）之間的對比。現在，由於全球氣溫上升，夏季大約有一半冰蓋融化掉。

一份新報告中說：現在海平面的上升速度比過去的二十年上升得更快了。2014年10月，國王潮比佛羅里達州勞德代爾堡的典型高潮高出了一英尺，預示著潮水出現了一種新的常態。

隨著全人類對化石燃料的依賴程度不斷上升，能夠捕獲熱量和引起氣候變化的二氧化碳在排放量上也不斷上升。在弗吉尼亞州的一個終點站，這些成排的火車運來裝船的煤炭。

我們對能源需求的不斷擴大損害了風景和水路。該圖是加拿大阿爾伯塔省的一片油砂地：一頭假獵鷹扇動著翅膀，驅趕水鳥——如果水鳥降落在這片尾礦池中，它們就會死去。

對於氣候變化的起因，科學家們的意見跟多數公眾不一致；同時，地球正在變暖，而變暖所造成的影響也正在不斷地積累起來……

科學家們遇到了麻煩——人類正在改變氣候，對於這一點，要想說服公眾並不容易。

上周，皮尤研究中心（Pew Research Center）公布了一項調查結果，這是「科學與社會」系列報告的一部分。調查結果發現：只有50%的美國人相信人類是引起氣候變化的主要原因，而87%的科學家接受這個觀點。儘管在過去的幾十年中有數千名科學家一直在發布有關氣候變化跟碳排放之間互相關聯的詳細報告，這37個百分點的差距依然存在。

人類在氣候變化中起到了不可忽視的作用，有關證據正在不斷地積累起來。氣溫之高正在創下紀錄，海平面正在不斷地上升，大氣中捕獲熱量的二氧化碳處於高水平，近期對這些現象的研究都說明了由於人類活動的快速增加而使地球受到壓力。

我們利用煤炭、石油和天然氣為現代社會提供燃料，而且這些燃料的消耗量達到了創紀錄的水平。因此，我們正在排放使大氣溫度升高的溫室氣體，排放量之大也達到了創紀錄的水平，結果融化了地球上的冰，致使海洋酸性增加，威脅到海洋生物。

隨著人類數量的增加，更多的人需要吃飯，我們也就不斷地通過砍伐熱帶森林來擴大農田面積，通過產業規模的捕撈而使原生的海洋魚類遭到毀滅，來自農田的氮肥和磷肥徑流污染了水道和沿海地區。

科學家們稱：這好比是，隨著地球遭受的壓力越來越大，地球環境儀錶盤上的儀錶正在亮起黃色警報和紅色警報。

越來越熱的天氣

一月中旬，美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和美國國家航空航天管理局（NASA）的研究人員報告說：在過去135年的記錄中，2014年是氣溫最高的一年。從全球來講，這一年的陸地和海洋溫度比20世紀的平均溫度高出1.24°F（0.69°C），超過了以前在2005年和2010年分別創下的最高紀錄。

除1998年之外，幾十年以來氣溫一直在上升；自從1880年現代記錄開始以來，所有十個最熱的年份都出現在2000年之後。根據NOAA的資料，地球上一次創下年度溫度最低紀錄還是在103年之前的1911年。

NASA的加文·施密特（Gavin Schmidt）說：「在一系列的高溫十年中，2000之後的這十年是最近出現的系列高溫年份。儘管具體年份的溫度排名可能會受到混亂天氣模式的影響，但是長期趨勢是由於氣候變化造成的，而目前人類排放的溫室氣體在氣候變化中起著主要的作用。」

關於溫度上升，一個可以觀察到的顯著影響就是北極冰帽的縮小。自從1979年，科學家們一直通過衛星對北極冰帽進行觀測，自觀測以來北極冰帽每十年大約縮小12%。到2012年夏末，1979年時的北極冰區大約有一半已經融化掉了。《國家地理》（National Geographic）雜誌對最新的地圖冊進行了修訂，顯示出北極冰的融化情況。

《國家地理》雜誌的製圖師胡安·何塞·巴爾德斯（Juan José Valdés）說：跟以前的版本相比，除了解體的蘇聯之外，北極地區是世界地圖上最為明顯的變化。

即將到來的洪水

一項新研究表明：在過去的二十年中，海平面的上升速度一直在加快，這是以前任何人都沒有想到的情況。

海平面正在上升，這是因為——隨著全球氣溫的上升，格陵蘭島上的冰蓋、南極洲的部分地區、阿拉斯加以及其他地區的冰川正在融化。融水通過大陸流向海洋，就像水流入浴缸那樣。隨著全球氣溫的上升，天氣變得越來越熱，海水的量也在增加。

就像勞拉·帕克（Laura Parker）2月份在《國家地理》雜誌上報道的那樣：到2050年，由於海平面的上升，邁阿密及其郊區會面臨財經風險，這裡的風險比世界上任何其他主要市區所面臨的風險都要大。到本世紀末，邁阿密將要應付海平面上升的問題，到那時海平面可能要比現在高出5英尺。邁阿密是許多低海拔沿海城市之一，隨著海水淹沒街道並進入飲用水供應渠道，這些城市將會面臨海平面上升的現實及其造成的巨大花費。

今年開始時，大氣中的二氧化碳水平為400ppm；自從2013年以來，二氧化碳一直維持在這個水平。當我們燃燒煤和汽油時，二氧化碳從發電廠的煙囪和車輛的排氣管中釋放出來，當我們燃燒林木時也會釋放出二氧化碳。

一旦二氧化碳到達空中，它就會在大氣中存在幾百年甚至幾千年，捕獲大氣中輻射或反射的太陽熱量，就像我們的床上多了幾條保暖的毛毯。實際上，我們正在為地球的大氣層添加更多的「毛毯」。

跟1750年前後工業革命剛剛開始時相比，當今的二氧化碳水平高出了三分之一還要多，比80萬年或者更長時間以來任何時期的二氧化碳水平都要高。科學家們了解這一點，因為他們一直從格陵蘭島和南極的冰蓋上鑽取長長的冰芯，這些冰芯中存有含二氧化碳的古代氣泡。研究表明：當二氧化碳水平高的時候，全球的氣溫也會升高。

除了捕獲大氣中的熱量，二氧化碳還會改變海洋的化學性質。隨著不斷吸收二氧化碳，海洋酸性變得越來越強，影響到牡蠣和貽貝等有殼類生物的健康，還會影響到珊瑚礁。海洋酸化被稱為全球變暖的「惡魔孿生兄弟」。

另外一項最新研究報道：海洋酸化、過度捕撈、海底採礦和其他人類活動威脅著海洋生物的未來。該研究論文的作者之一、斯坦福大學的史蒂芬·帕盧比（Stephen Palumbi）告訴《紐約時報》（New York Times）的記者說：要想減緩海洋生物的滅絕速度，就需要減少碳排放。

帕盧比說：「到本世紀末，如果我們照常進行碳排放，不能從現在所處的排放曲線位置降下來，我真的感覺到要想使海洋生態系統保持正常是沒有多大希望的。」

碳排放的降低

如果要想降低二氧化碳水平、降低氣溫和海平面，我們需要嚴格控制燃燒能夠引起二氧化碳水平升高的燃料，起碼那些研究地下煤炭、石油和天然氣儲量的科學家們就懷有這樣的想法。

這些科學家企圖確定我們必須少用多少富碳燃料才不至於使全球氣溫的上升幅度超過3.6°F（2°C）。3.6°F被認為是一個閾值，如果超過這個閾值，我們可能會看到冰帽快速融化，甚至會發現海平面更加快速地上升。

研究人員在一項新研究中提出規劃：我們必須將80%的煤炭、50%的天然氣和30%的石油留在地下，以控制氣溫的升高。但是，對於嚴重依賴這些燃料的地區來說，該規劃難以推行。美國能源部認為：在未來的25年中，煤炭、石油和天然氣可能仍將是美國人對能源的選擇，但是從全球範圍來講，我們對煤炭和石油的依賴程度仍然保持著上升的態勢。

我們堅定地選擇化石燃料，我們將自己的足跡擴展到世界各地，這些還會對海洋、景觀、大氣和生態系統產生其他的影響。

斯德哥爾摩應變中心的一項新研究將地球看成是一個互相協調的系統，其中包含一套環環相扣的、帶有「界限」的體系。這些界限為人類確定了「安全操作範圍」，由一套跟汽車裡的儀錶極為相似的儀器來測量，這套儀器被稱為「行星儀錶盤」。

趁地球的系統還能夠為我們提供食物、乾淨的水和清潔的空氣等資源，趁其本身還沒有被損壞，這些界限對於我們在多大程度上可以改變環境設定了理論上的極限。該研究論文中寫道：我們已經在四個方面超出了地球的界限——滅絕率、森林砍伐、大氣中的二氧化碳水平、用作陸地作物肥料的氮和磷流入海洋的量。

研究人員得出結論說：隨著我們不斷地砍伐森林、開墾野外荒地、建設更多城市、消耗地下水、污染空氣和水、捕撈海洋動物，我們面臨著摧毀「人類安全空間」的風險，而我們人類享有這個空間已有一萬多年了。論文的作者們稱：他們的研究相當於一種早期預警系統，可以幫助社會「減少風險和實行可持續發展」。

提高科學素養

對於那些質疑人類是否真的正在改變氣候的美國人，也許沒有更多的證據可以扭轉他們的觀點了。儘管如此，皮尤研究中心的研究發現科學家們和絕大多數美國公眾在這方面的意見是一致的：從幼兒園到12年級，「STEM（科學、技術、工程和數學）」的學科教育太平庸了，需要加強。

更加完善的科學教育最終可能會造就一批科學素養更高的公眾，有可能縮小87%的科學家和50%的美國公眾之間的認識差距，使絕大多數人意識到人類是造成氣候變化的主要因素。

科學素養提高了，認為有必要對氣候變化採取行動的人可能也就增加了。本月，皮尤研究中心的另外一項調查表明：希望政府對氣候變化採取行動的美國人有所增加，去年為29%，今年為38%，但仍為少數；在應對氣候變化方面發生政策改變是美國人最無奈的選擇之一。

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