地球，真的在升温吗？

科普中国中央厨房 2021-05-17

　　图片南极海冰上的企鹅。| flickr

　　气候变化是目前国际社会最迫在眉睫的问题之一。上个月（4月）22日，四十多个国家的领导人齐聚全球气候峰会，讨论共同应对全球变暖问题。几年前美国前总统川普怒退《巴黎气候协定》的场景还历历在目：他大力鼓吹开采化石能源，同时指责气候变暖是一个骗局。那么，事情的真相是什么呢？地球，真的在升温吗？

　　在同一日的科普中国-未来耀科学“世界地球日”特别直播中，中国地质调查局“碳中和”首席科学家何庆成，和中科院大气物理研究所副研究员成里京，对这一“阴谋论”进行了回应，并就气候变化危机作了全面解读。

　　地球变暖，在历史上正常吗？

　　何庆成介绍，关于地球升温的问题，首先要明确时间尺度。比如说百万年、千万年尺度，跟百年尺度是不一样的。

　　若以千万年、亿万年为尺度，从地球的整个演化历史来看，温度有高有低，因此温度的不断变化可以被理解为自然规律。现在我们处于间冰期，也就是比较温暖的时期，（小幅度的全球升温是正常趋势）。

　　间冰期是大冰期中相对温暖的时期。我们目前所处的全新世，就是一个始于11700年前的间冰期，温度小幅上升是正常的。｜ArcticToday

　　但是我们在谈的地球升温，主要是聚焦于短时间内，即百年尺度。尤其是自三百年前工业革命起始，从那时起，机器开始大规模代替人类劳动。

　　为什么选取这样的时间尺度？因为80万年以来，地球的温度和二氧化碳浓度都是平稳波动，基本没有（异常）变化。但是工业革命开始到现在，短短的三四百年中，温度和二氧化碳浓度明显上升了，平均温度相对于之前上升了一度之多，（变暖速率是不正常的）。

　　因此，人类活动，尤其是工业开始的大规模工业制造，极大地影响了全球气温。地球异常变暖确有其事。

　　地球变暖，是人为导致的吗？

　　为何地球会变暖？何庆成介绍，变暖主要是温室气体排放导致的。工业革命以来，机器代替人类劳动，先是有蒸汽机烧煤，后来有内燃机，有计算机和人工智能，这些都离不开钢铁、水泥、塑化等工业制造。

　　而工业制造又需要消耗大量能源。但现在的能源结构中，化石能源占据85%，这导致了大量的二氧化碳排放，因此二氧化碳的排放跟能源结构有莫大的关系。

　　二氧化碳含量增加，最终导致气温上升。而二氧化碳只是温室气体中的一种，根据《京都议定书》，总共有六种气体被认定为主要温室气体，这其中还包括一氧化碳和甲烷。

　　据何庆成介绍，甲烷也是全球变暖的罪魁祸首之一。除了化石燃料的燃烧外，全球20%的甲烷排放居然来自于养殖业，也就是牛、羊等动物在消化过程中产生的巨量甲烷。

　　畜牧业产生的甲烷，也助长了气候变暖。|图虫创意

　　极寒天气是怎么回事？

　　既然全球变暖，那为什么极寒天气也增多了？何庆成介绍，天气的变化遵循着自然规律，就如同地球演化温度有升有降，天气变化也有它的推动力。一般来说，三种因素会导致极寒天气的产生。

　　第一种是北极上空的气压的变化，被称作北极涛动。正常情况下，北极上空是低气压，越往南气压越高，高气压一般压着低气压。但是在反常的情况下，北极上空的低气压会变高，这时候北极上空的冷空气就会向南流动。

　　第二个是拉尼娜现象，即反厄尔尼诺现象，这一现象是当海水温度不同时，海水温差就会伴随飓风，从而导致极端寒冷天气的产生。

　　而第三种导致极端天气的因素就是全球变暖。原本北冰洋被一个巨大的冰盖覆盖着，但是当气温升高后，冰盖消融，导致之后海面上比较高的热空气向上流动，随着大气循环，冷空气就会被挤压到南边。如果此时前面两种因素再叠加出现，导致气压和海水温度发生变化，这就很可能会引起极寒天气。

　　因此，极寒天气被视为全球变暖导致的自然灾害之一。

　　气候变暖导致的大气环流异常，加剧了极寒天气。|图虫创意

　　海平面上升第一原因不是冰川融化？

　　除了出现极寒天气，全球变暖还会导致海平面的上升。

　　成里京介绍，海平面上升有三大主要原因。第一大原因就是海洋变暖。水有热胀冷缩的特性，同样的，海洋变暖了就会膨胀，而膨胀就会导致海平面的升高。

　　第二大原因是冰盖消融。地球系统中有两大主要的冰盖，一个是（北极）格陵兰冰盖，如果这个冰盖全部融化的话，海平面会升高6到7米。更可怕的是，如果是另一大冰盖——南极冰盖融化的话，海平面将会升高60到70米。现在格陵兰冰盖和南极冰盖已经处于加速消融的阶段，更多的水就会流入海洋，最终会导致海平面的加速上升。

　　第三个原因则是陆地冰川的融化。类似于冰盖消融，冰川融化向海中注入更多水，导致海平面上升。例如喜马拉雅山脉上面的冰川现在也在加速消融之中，冰川消融以后就会有更多的水随着河流流入海洋。

　　过去百年，这三个原因每个大概各占了海平面上升的三分之一。（当然也有理论认为，海水受热膨胀这一个原因就占了大半。）