氣候變化是全世界共同面臨的問題,沒有人能夠獨善其身。從席卷國際大都市的熱浪到熱帶海島遭遇的風暴,氣候變化正在以越來越顯著的方式改變我們的生活。但是,就如何面對這樣一個全球性的重大挑戰,人們遠未達成共識。拋開從根本上否認氣候變化是客觀事實的政客不談,科學界就氣候變化的很多議題就存在分歧,而公眾對氣候變化的認識也還存在誤區。
史蒂芬 · 庫寧教授目前任教于紐約大學,他曾經擔任加州理工學院副校長、美國能源部副部長等職務,在學界和政界有非常豐富的工作經歷。作為一個長期關注氣候變化的學者,他在《懸而未決:氣候變化的事實和迷思》一書中對很多目前事關氣候變化的主流表述提出了挑戰。他并非否認氣候在發生變化,而是認為在我們對氣候規律的認識還不夠深入、氣候模型不完備等因素的制約下,我們對數據的解讀方式以及得出的結論可能存在嚴重問題,而這些問題會阻礙我們采取真正有效的方式來應對氣候變化。在以下的內容里,我們看到針對海平面上升引起的恐慌,庫寧提出了怎樣的見解。
2013年9月的《美國國家地理》(National Geographic)雜志封面是一張駭人的照片——半浸沒在水中的自由女神像——以兜售這一期的頭版新聞:“不斷上升的海平面——它將如何改變我們的海岸線”。任何好奇的讀者都可以查閱曼哈頓最南端炮臺公園(距自由女神像不到2英里)的潮位計記錄,然后發現自1855年以來,那里的海平面正以每世紀大約30厘米(1英尺)的平均速度上升。快速計算一下就知道,按當前速度還要2萬多年,水位才能上升到像《美國國家地理》雜志封面那樣嚴重威脅到可憐自由女神像的程度。不過這也證明了,那些設計雜志封面的人很是知道怎么僅憑Photoshop和合法的藝術加工許可就能吸引我們的注意力(要知道,現存最古老的人類建筑歷史還不到6000年)。不過除此之外,這個封面還清楚地表明了一點:人們很關心不斷上升的海平面。
▲2013年9月《美國國家地理》封面
我們應該這么關心嗎?海平面是否真的是因為全球變暖而上升?另外,哪怕在后續幾千代人的時間內這座著名紀念雕像仍舊安全,我們人類的未來是否會因此陷入危險?
和降水一樣,海平面的高低完全取決于水在哪里。除了海洋之外,全球最大的儲水庫就是格陵蘭和南極冰蓋。雖然有很多因素都對我們在過去幾十年內觀測到的海平面小變化有所貢獻,但從地質時間跨度看,影響海平面高低的最重要因素是:陸地上有多少冰。
緩慢的周期——地球軌道和地軸傾角在數萬年時間跨度內的變化——會改變南北半球吸收的日光量,這些變化導致全球溫度在過去幾百萬年內大幅振蕩。不過,它們其實還會導致覆在各大陸之上的冰蓋增長或消融(冰蓋增長的時期稱為“冰期”,消融的時期則稱為“間冰期”),海洋中的水則會相應減少或增多,進而導致海平面下降或上升。
過去50萬年里,海平面高度的故事橋段其實都是重復的:隨著大陸規模冰川的形成,海平面會以每10萬年大約120米(400英尺)的速度緩慢下降;接著,隨著冰川的融化,又會在大約2萬年的時間內迅速回升。在125000年前的最近一次冰川較少的間冰期(也稱為“埃米恩”)期間,海平面比今天高了大約6米(20英尺)!
末次冰盛期發生在大約22000年前,當時,大陸冰川開始再次融化。如今,地球處于全新世間冰期,地質學家認為這個間冰期發軔于大約12000年前。根據地質記錄,自末次冰盛期以來,海平面已經上升了大約120米(400英尺),速度高達每10年120毫米(5英寸),直到大約7000年前,上升速度才大幅放緩。
因此,問題并不是海平面是否在上升——因為海平面在過去2萬年里一直在上升。我們想知道的是:人類影響是否加速了海平面上升。因為人類影響在1950年前后急劇上升,所以評估海平面是否上升得比沒有人類影響時快的最佳方法就是將1950年后的測量結果同更遙遠的過去作比較。時間跨度越小意味著海平面上升幅度越小,所以,相比在研究更長時間跨度時使用的地質代用指標,我們需要找到更準確的方法。幸運的是,從18世紀開始,歐洲和北美港口的潮位計就留下了一些關于海平面高度的記錄。如今,我們掌握了全球2000多個潮位計的測量數據,另外,從1992年開始,還有借助雷達測量海平面高度得到的衛星觀測數據。
為了討論海洋水位高度,氣候科學家使用了全球平均海平面(GMSL)的概念,其結果是從全球范圍內的測量數據中推導出來的。即便“水會自行找到應有的水位”,但如今GMSL的上升速度僅為每年幾毫米,考慮到幾分之一毫米的精度要求,任何微小的變化都很重要。影響海平面高度的因素有許多,例如:全球各地所受地球引力的微小差異、洋流(想想浴缸排水口附近漩渦中那些較低的水位)、海水的溫度和鹽度,甚至是與天氣事件有關的氣壓。
你完全可以想象,要想清楚認識過去大約100年間的全球海平面情況絕不是件容易的事,即便放到今天,用潮位計測量某些海岸位置的平均海平面高度也不容易做到。你需要每隔幾秒鐘就測一次海浪,每隔6小時就測一次潮汐,還要測量不同季節的相應情況,最后再作平均。隨著時間的推移,自然因素或人為因素引發的地下水位變化會導致海岸局部沉降,進而影響潮位計的高度,地震和一般的地殼運動也會產生類似效果。舉例來說,休斯敦加爾維斯頓地區過去100年間對地下水的抽取導致土地壓縮,那里的地面下沉多達3米(10英尺)。另外,當然還有儀器和觀測方案變化導致的各種常見問題。不過,無論是好是壞,我們現在掌握的,就是潮位計數據和一些跨度長、精度高的歷史記錄,比如美國國家海洋和大氣局發布的那些。
要想計算得到全球平均海平面高度,就得細致分析眾多沿海地點的潮位計數據,因為全球海面其實“不平”,而且海平面的上升速度也因地而異。舉例來說,美國海岸沿線各地海面的上升速度就差異甚大——目前,墨西哥灣沿岸的尤金島海面正以每年9.65毫米(0.38英寸)的速度上升,而在阿拉斯加的斯卡圭,海面正以每年17.91毫米(0.71英寸)的速度下降。
至少有4個獨立研究小組分析了潮位計數據,以獲取過去100多年間全球平均海平面高度。他們證明了早在19世紀末——人類開始顯著影響地球氣候之前許久——全球平均海平面就在上升,而且自1880年以來上升了大約250毫米(10英寸),平均速度為每年1.8毫米(0.07英寸)。從更短的時間周期上看,全球平均海平面的平均上升速度有所波動,過去30年內平均速度大約是每年3毫米(0.12英寸)。放在地球水循環的大背景下,這些都是很小的數字——海平面每年上升3毫米大概也就是地球年降水量的0.3%——因此每過10年有些變化也不足為奇。
前面已經提過,自1992年末以來,衛星也一直在測量全球海平面。在衛星測量技術中,衛星借助雷達測量它所在海面上的高度。因此,只要再知道衛星的精確位置,就能得到海平面高度。如今,雷達測高范圍基本上覆蓋了全球公海,成了對沿海潮位計測量數據的很好補充。
四個獨立小組分析了迄今為止放飛的11個衛星高度計的數據。衛星需要從約600千米(370英里)的高度上以1毫米的精度測量平均海面高度,連續測量數十年,這絕對是一項大工程。根據這一系列衛星27年來的測量結果,全球平均海平面的變化趨勢是:每年3.0±0.4毫米(0.12±0.02英寸)的平均上升速度上疊加了一個上下波動范圍大約為7毫米(0.2英寸)的清晰季節性周期。
媒體現在對局部海平面狀況的困惑就如同模型本身一樣,都是一團亂麻。舉個例子,最近有一篇旨在闡述夏威夷歐胡島海平面上升的文章,配了大量過去這些年里洪水的照片,還放上了海平面在現有水平上再上升 30 厘米、 60 厘米和 100 厘米夏威夷分別會有哪些地區被淹沒的地圖。然而,這篇文章沒有提到,美國國家海洋和大氣局在夏威夷地區的潮位計記錄顯示,自 1905 年以來,當地海平面平均上升速度為每年 1.5 毫米( 0.06 英寸)。這意味著,只要沒有出現非常夸張的加速上升,即便是文章所列三種情況中最少的 30 厘米( 1 英尺),也需要 200 年才能達到。不幸的是,忽略這類背景的現象在媒體報道中要比在評估報告中更常見。
▲夏威夷發生洪水
▲圖中不同藍色顯示出當海平面在現有水平上再上升30厘米、60厘米和100厘米時夏威夷分別會有哪些地區被淹沒
總而言之,我們不知道全球海平面上升過程中,人為因素導致的全球變暖起到了多大作用,也不知道自然變化的長周期在其中扮演了何種角色。CSSR等評估報告在討論海平面上升的文件忽略了一些重要細節,而這些細節將弱化他們的論點——近幾十年海平面上升速度超過了歷史變化水平,且人類影響在其中扮演了重要角色。毫無疑問,我們導致的全球變暖對海平面上升有所貢獻,但鮮有證據證明這一貢獻足夠重要,更不用說導致災難性后果了。
人類傾向在海岸附近建筑城市,于是,海平面上升自古以來就是對人類的一大威脅,保險公司也認為海平面上升是與氣候變化相關的主要風險之一。然而,這類風險的本質和嚴重程度仍然懸而未決。
理想情況下,解決問題的起點應該是理解問題的起因并且辨明可以采取何種措施解決問題。認為人類導致的全球變暖是海平面上升唯一因素,這種觀點會讓公眾產生一種印象:減少排放就是解決海平面上升問題的一種辦法——唉,實際上,因為冰的融化滯后于全球變暖(還因為第三章中討論過的二氧化碳持久影響問題),即便我們的確就是海平面上升的罪魁禍首并且明天就停止所有碳排放,全球海平面仍會繼續上升。此外,正如我們之前已經討論過的,局部海平面變化及其效應比全球海平面復雜得多,涉及洋流、海岸侵蝕、天氣模式、土地使用及構成等諸多因素,必須清楚、公正地傳達這些因素的具體影響及互相之間的差異。如果海平面問題確實在未來幾十年內成為一項重大威脅,那么毫無疑問,只有投入更多資源到進一步的研究和調整措施中,我們才能更好地做準備——然而,如果我們堅持認為已經知曉了所有問題的答案,就不會優先依此行事了。
(本文摘編自《懸而未決:氣候變化的事實和迷思》第八章“海平面恐慌”,有刪節,標題為編者所加)
書名:懸而未決:氣候變化的事實和迷思
?♂? 作者:[美]史蒂芬·庫寧
翻譯:王喬琦
內容簡介
“洶涌的海平面正在淹沒海岸。”
“颶風和龍卷風正變得更加猛烈和頻繁。”
“氣候變化將是一場經濟災難。” 你已經聽說了這些都是“事實”。但根據科學研究,所有這些說法都具有極大的誤導性。在氣候變化問題上,媒體、政治家和其他知名人士都宣稱“科學已是定論”。事實上,從研究到報道再到大眾媒體充斥了被誤解和錯誤的信息。核心問題——氣候如何應對我們的影響,以及它將帶來什么沖擊——在很大程度上仍未得到解答。氣候正在變化,但其原因和變化方式并不像你所相信的那樣明確。
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