三伏天＋全球變暖熱尿了？中國太陽能產業震驚外國

出品|網易科學人欄目組

譯者|孫文文

（2013年6月，加州休斯湖以南發生森林火災，大火數日不滅，總共80平方千米的土地化為焦土。圖：David McNew/Getty Images）

二氧化碳無色無味，人們在呼吸之間便會產生這種氣體。相比之下，燃料燃燒會留下更明顯的痕迹。雖然此前曾有爭議，但如今人為因素導致氣候變化已是科學上公認的事實。超過97%的氣候學家認為上個世紀的全球氣候變化是由人類活動引起的。

共識引發人們的關注，本世紀初以來有關氣候的討論尤為頻繁。在該領域的研究人員看來，證據是毋庸置疑的。工業革命以來，全球二氧化碳和其他溫室氣體的排放量激增，「全球變暖」這個名詞最近才被發明，但它所指的現象在1/4個世紀以前便已開始。

NASA - A Year in the Life of Earth s CO2

（來源：網易科技頻道）

（一分鐘視頻展示大氣中的二氧化碳在一年內的運動軌跡，注意看北美、歐洲和東亞地區的駭人濃度。）

人類污染大氣的後果不僅會讓氣溫上升，也會導致極端天氣多發。隨著全球氣溫增高，日趨嚴重的荒漠化將原本豐饒的土地變成乾旱不適宜耕種的廢土。溫度升高，地表水蒸發加快，微暖的空氣能容納更多的水蒸氣，導致暴風雨等極端天氣多發。

下文嘗試詳解氣候變化一詞的含義、氣候變化的後果以及為何說質疑氣候變化無異於大禍臨頭而不自知。

什麼是氣候變化？

聯合各國氣候變化框架公約（UNFCCC）將氣候變化定義為：由人類活動直接或間接地改變全球大氣組成所導致的氣候改變。

這裡的人類活動包括工業生產和其他導致溫室氣體排放的活動。以二氧化碳為代表的氣體具有很強的吸收紅外線的能力，推動大氣溫度升高。溫室氣體一旦被生產就難以消除，可在大氣中存在幾十年乃至數百年。

「溫室氣體」家族主要成員

二氧化碳（Carbon dioxide）

主要由化石燃料燃燒、固體垃圾和木製品焚燒產生。砍伐森林和土壤退化都會導致大氣中二氧化碳含量的增加，而植樹造林則會吸收大氣中的二氧化碳。二氧化碳在大氣中存在的期限無法用一個數字代表，因為這種氣體不會隨著時間增長而被消除，而是在「海洋-大氣-陸地」生態系統不同部分之間流動。部分過量的二氧化碳會被自然過程吸收，不過由於二氧化碳轉為海洋沉積物的過程十分緩慢，有些二氧化碳可在大氣中存在數千年之久。

甲烷（Methane）

石油、煤炭和天然氣在生產和運輸過程中會產生甲烷。畜牧業和農業以及城市垃圾填埋（厭氧消化）也會產生甲烷。甲烷是一種比二氧化碳威力更強的溫室氣體，升溫能力是後者的25倍。不過甲烷在大氣中存留的時間較短，平均僅有12.4年。

一氧化氮（Nitrous oxide）

一氧化氮在工農業生產以及化石燃料和垃圾燃燒過程中產生。一氧化氮在大氣中的壽命可達121年。

氟化氣體（Fluorinated gases）

氟化氣體包括氫氟碳化物、全氟碳以及六氟化硫等。這些氣體不會自然產生，主要來自人類的工業生產和生活。在發現氯氟烴（CFC）會對臭氧層造成破壞之後，人們有時使用這些氟化氣體作為其替代品。

溫室氣體被困在大氣層中，吸收熱量讓地球氣溫升高的現象稱為溫室效應。溫室效應一詞由法國物理學家約瑟夫·傅立葉（Joseph Fourier）首先提出，他設想地球變暖與溫室保溫是相同的過程——地球大氣層好比溫室的玻璃，在白天透過可見光，夜晚則鎖住地表散發出的紅外線輻射。

太陽發出的可見光透過大氣層，被陸地、海洋和植物吸收，夜晚地表發出的紅外輻射會被大氣層鎖住。這一「加熱-散熱」過程在自然的晝夜交替中處於良好的平衡狀態。過多的溫室氣體導致大氣層吸熱能力增加，使地球整體所保留的熱能增加，導致全球暖化。

溫室氣體如何運作？

（視頻解釋溫室效應原理。大氣層為地表起到保溫作用，但過多的溫室氣體相當於穿了一層質量太好的羽絨服，散熱不暢反而讓人難受。月球沒有大氣層，晝夜溫差將盡300攝氏度。）

在大氣層中佔據絕大部分的氧氣、氮氣不吸收紅外線輻射，但二氧化碳這些溫室氣體卻堪稱吸熱能手。溫室氣體鎖住熱量，反過來溫暖地球表面。溫室氣體越多，它們捕獲的熱量也越來越多。

地質學研究表明，地球目前已經進入一個異常變暖的時期，40萬年來，大氣層中二氧化碳的含量從未超過300ppm(1ppm為百萬分之一)。這一紀錄在1950年被打破。2013年，二氧化碳含量再創新高，突破400ppm。

人類活動難逃其責：發電和供暖在2010年產生了25%的全球溫室氣體排放，農業生產佔到24%。人類污染打亂大氣成分之間的平衡，這些排放直接導致了氣候變暖，進而對自然和人類都帶來深遠的影響。

氣候變化有何影響？

未來氣候的變化趨勢可從當下諸多事件中窺見一斑。大氣中的二氧化碳進入海洋，海水酸化，珊瑚礁和海洋生物遭殃。珠穆朗瑪峰上的雪線不斷萎縮，世界最高峰正在該換顏面。極端天氣出現的頻率在增加，洪水和熱帶風暴肆虐。未來的生態問題還包括物種滅絕和陸地海岸線改變。人口不斷攀升讓生態系統不堪重負，飲水和食物資源短缺的壓力越來越大。

Rising seas, by decade

（短時期內海平面的上升難以察覺，像溫水煮青蛙一樣，若等問題凸顯再行動為時已晚。）

同世界上絕大多數社會和經濟問題一樣，氣候變化首先波及的是貧困人群、兒童和老人。但其他人也會受到氣候變化的影響，這是一個真正的全球性問題，沒有人能獨善其身。

東半球的人們可能對發生在西半球的暴雨洪災毫無察覺，但氣候變化的影響那個並非孤立事件。在考慮氣候變化問題時，需要將世界作為一個完整的生態系統來看待。政治劃分和國界線在此時失去意義，北極海冰融化與亞利桑那乾旱加劇背後的原因是同一個。馬爾地夫的潮汐侵蝕、美洲中西部的颶風與英國的氣溫波動是同一系統作用的不同表現。雖然洪澇和乾旱看起來好像毫不想干，甚至完全相反，它們實則都源自同一個問題——更溫暖的空氣。

（圖為北極海冰融化。北極變暖的速度是地球其他地方的兩倍。冰原崩解融化，北極熊面臨淹死和飢餓的危險。圖：Mario Tama/Getty Images）

隨著大氣中二氧化碳的含量增加，北極海冰吸收更多熱量導致其快速融化。這裡曾是地球上極寒冷的地方，如今正在分崩離析。

在我們居住的星球上，只有3%不到的水是可飲用的淡水，而其中又有70%是以冰雪的形式存在。隨著兩極地區海水迅速升溫，海平面上升，沿海地區被淹沒。NASA發現兩極地區的海冰面積在2017年3月達到有記錄以來的最小面積。這一前所未有的變化顯示，地球上最不怕熱的地方也無法在全球變暖中倖免。

卑爾根大學氣候專家Tor Eldevik認為，北極海域的海冰有可能在40年後完全消失。即便全世界都落實巴黎協定，將氣溫升幅控制在2攝氏度以內，北極融化的趨勢已無可避免。2度的升溫意味著北極39%的海冰在夏季面臨融化的風險。

荒漠化是導致饑荒和威脅糧食安全的根本原因之一，這也是氣候變化的直接產物。退化的土地變得不適宜耕種，無法產生好的收成。在農業為主要收入來源的地區，荒漠化還加劇了貧困。一方面糧食供應減少，另一方面對食物和資源的需求卻在不斷增加，國家的經濟增長受到不利影響。2001年一份研究顯示，土地荒漠化每年給美國造成約400億美元的損失。可想而知，隨著全球氣溫持續升高，這一數字還會繼續增長。

在其他一些國家，荒漠化還有可能加劇種族和政治緊張局勢，引發衝突。2001年，乾旱和政策原因導致敘利亞東北地區的農業生產崩潰。從2006年到2010年，新月沃土遭遇有記錄以來最嚴重的乾旱。政治學者認為農業崩潰是導致2011年起利亞武裝起義的原因之一。在中東和其他一些以來農業發展經濟的國家，氣候變化帶來的影響尤為明顯。

（乾旱龜裂的土地。圖：Palani Mohan/Getty Images）

從上世紀30年代發生在美國的「黑色風暴事件」（Dust Bowl）中，世人可從中一瞥未來土地退化、食物短缺，經濟受累的恐怖景象。在美國夢的驅使下，人們前往廣闊天地白手起家自力更生，這種盲目的開拓精神始於19世紀，當時美國人以昭昭天命（Manifest Destiny）自命不凡，認為進行西部大擴張是上天旨意。盲目開荒破壞了本就脆弱的植被，有民間故事講農民呆望土地乾裂無計可施。如今加州仍被乾旱和土壤貧瘠困擾，數以百萬的樹木成為天然引火棒，當地居民用水安全也受威脅。

在英國，一系列的極端天氣引發了人們對如何應對氣候變化的關注。2015年12月，英國空氣創下1910年有記錄以來的最潮濕記錄。2003年，英國出現了史上最高溫——38.5攝氏度，至少有2000人因高溫喪生。酷暑越來越常見，給醫療機構和電力供應商帶來很大壓力。世界近1/3的人口面臨熱浪的威脅。隨著溫度升高，死亡人數也在增加。

（圖為弗吉尼亞州丹吉爾島在今年5月份的日落景色。島上的居民對氣候變化和海平面上升的體會最為深切：自1850年以來，島上超過2/3的土地被海水淹沒，目前丹吉爾島的面積只剩310公頃。圖：JIM WATSON/AFP/Getty Images）

無論老幼富貴，沒有人能夠在氣候變化的浪潮中倖免。夏威夷大學研究員卡米洛·莫拉（Camilo Mora）預計，到2100年，全球有48%的人口將面臨極端炎熱天氣的威脅。「在熱浪中死亡就像溫水煮青蛙，存粹是一場折磨。兒童和老人風險最大，但炎熱同樣可以導致年輕力壯的人死亡，士兵、運動員，所有人都有危險。」莫拉接受衛報採訪時說道。

與此同時，海平面上升也增加了洪水發生的概率，低洼地帶和人口密集的沿海地區首當其衝。此外，較嚴重的降水也可能導致洪水。2016年12月，英國西北部的坎布里亞郡受到「戴斯蒙德」風暴(Storm Desmond)侵襲，人們逃出家門孤立無援，度過了一個沒有燈光和歡笑的聖誕節。

人們做什麼來應對氣候變化？

氣候變化的影響如此嚴重，其真實性已無需再證明，各國開始用實際行動緩解氣候惡化。英國政府在2016年公布了第五個碳預算提案，計劃到2030年減少57%的碳排放。人們上街遊行呼籲關注氣候變化，回收再利用和轉型清潔能源的觀念已深入人心。

經濟和環保之間的矛盾一直是氣候變化討論中的焦點——上個世紀的經濟全賴化石燃料才得以發展，如今要轉型並非易事。然而，研究表明其中矛盾並不想人們想像的那麼不可調和。

倫敦經濟學院在2016年5月進行的一項研究顯示，英國政府應對氣候變化的政策對商業競爭帶來的負面影響微乎其微。不僅是英國，其他出台了類似能源法規的歐洲國家的出口競爭力並未受到損害。研究報告中指出，唯一負面的經濟影響是採煤、煉油行業2%的經濟損失，但這些損失又可通過「補償措施」加以限制。

（安徽省滁州市的併網光伏發電系統。圖：VCG / Getty）

在中國和印度，對可再生能源領域的投資正在創造巨大的經濟機遇。2016年，中國太陽能產量翻了一番。國家能源局稱，截止到該年底，中國太陽能發電總量達77.42千兆瓦，全年增長34.54%。同樣，印度對太陽能的投資也在推動該國逐漸遠離化石燃料經濟。

中國國家能源局統計估計，截止到2020年，中國對可再生能源的投資將達2.5萬億人民幣，雖然目前太陽能發電僅佔中國能源總產量的1%，政府希望通過巨額投資將可再生能源產出佔比從11%提高到2020年的20%。中國對可再生能源的投資將創造1300萬就業崗位，意味著發展新能源帶來更多機遇，而不是麻煩。

【視頻鏈接: https://pan.baidu.com/s/1mi818Sg密碼: wavq】

（氣候變化觸目驚心）

面對氣候變化的時間壓力，科技和政策都要做出行動來應對挑戰。其中包括投資可再生能源、脫鹽技術、新的農業實踐以及促進國與國之間為實現氣候目標進行通力合作。

本文來源：網易科學人責任編輯：郭浩_NT5629

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！