无处可避：花一晚上了解气候变化的全部知识

著名学者弗林在《无处可避》中从经济、社会的角度对全球气候问题进行了详尽的阐述，解决气候危机已经刻不容缓！弗林的讯息非常简单直接：“获得时间”和“全面寻找清洁能源”，这两者是相互依存的。气候工程必须把地球温度保持在目前的水平。危险系数Z小的方法是M.E. Salter的建议，使用海洋喷雾来“白化云”，以反射太阳的能量。这可以使不可挽回的气候灾难推迟到本世纪末，并给我们时间来实现氢气融合。那个时候，完全的清洁能源就有希望实现了。

詹姆斯?弗林

出生于华盛顿特区，是达尼丁（新西兰）奥塔哥大学政治学教授，曾荣获杰出职业研究金奖和荣誉博士学位。他是新西兰皇家协会成员。2007年，国际情报研究协会授予其年度Z佳学者称呼。他曾在胡佛研究所（斯坦福大学），康奈尔大学，普林斯顿大学和牛津大学举办讲座。弗林因为发现“弗林效应”而闻名。他出版了：《如何提高你的心灵 - 解密现代世界的20个关键因素》（2012），《什么是智力？ CHAO  YUE弗林效应》（2009），《自由党们去了哪里？美国的种族，阶级和理想》（2008），《如何维护人道的理想》（2000年）等。      

 孔晓曦

职业译者，曾留学意大利多年，现旅居日本。

CHAPTER 1 一切都是碳的问题 

第一章 在我们插手之前的气候·003 

冰河期·004 

冰川作用·005 

气温的变化·008 

关于过去的细节·010 

对开篇问题的回答·014 

第二章 大讨论·016 

碳与化学·017 

碳与其他因素·019 

第一个试验·020 

第二个试验·028 

对开篇问题的回答·034 

第三章 冰与食物·035 

冰与海平面·036 

其他设想·038 

关于海洋冰·042 

人类对 CO2 有何贡献？·043 

来做个清算·045 

永久冻土的融化·046 

海洋的酸化·048 

得与失·050 

对开篇问题的回答·054 

题外篇 无法回头的点·056II 

CHAPTER 2 该做些什么？ 

第四章 阻止洪流进入·061 

碳的功效和增长·062 

皮尔克与《京都议定书》·065 

经济规模削减·069 

经济低碳化·070 

经济的自我毁灭·072 

核能源·076 

天然气·078 

碳捕集·080 

对开篇问题的回答·082 

第五章 激光融合与海水雾化·084 

历史的进程·085 

摩西和应许之地·085 

普林斯顿实验室与等离子体·090 

气候工程·092 

镜子·093 

硫酸气溶胶·094 

船舶与雾化海水·096 

其他该做的好事·099 

太阳能·099 

渗透能·100 

海洋和生物炭·100 

水资源的利用·103 

领土的管理·104III 

CHAPTER 3 怀疑论者与科学 

第六章 热与冷·117 

全球变暖·118 

欧洲与草原·119 

格陵兰与北极·121 

非洲·122 

亚洲·123 

太平洋海盆·124 

澳大拉西亚·125 

美洲·125 

过渡期：1300—1400·127 

全球变冷·128 

对开篇问题的回答·132 

第七章 曲棍球棒的故事·133 

一个基于历史的气候重建·134 

曼恩与“曲棍球棒”·136 

兰姆与黄少鹏·138 

代用指标是什么？·140 

对开篇问题的回答·144 

雨林·105 

对开篇问题的回答·107 

题外篇 爱德华勋爵·108IV 

尾声 对人类的美好愿望·145 

附录 词汇表·155 

附录 推荐读物·169 

附录 参考文献·175 

附录 图表来源·201

第一章在我们插手之前的气候 

提问： 

·哪些自然因素导致了气温变化？ 

·在可预见的未来会有气候剧变的危险吗？ 

我们现在所进行的某些重要行为是否导致大气碳排放，关于这个问题的讨论，答案是模糊的，因为有各种各样的因素影响着地球气候的变化，实在很难说清，究竟是只有碳排放造成了这些影响，还是所有其他可能的因素也促成了气候变化。以史为鉴，研究自然界其他可能因素对气候的影响，最佳方式是查看它们在过去，也就是在工业革命发生之前的地球发展史中的表现。说不定自然界对人类的影响远远大于人类对气候所能做的干涉呢！

气候史的相关出版物中经常会使用一些不同的词汇，而这些词汇之间又并无太大关系，如气候史上曾有一段时期是“冰河期 （era glaciale）”，而发生在 1400—1850 年间的寒冷时期，则 被称为“小冰河期（Piccola era glaciale）”。实际上那不过是相对温暖的时期内一段短暂的气温变化，甚至连气候学家们使用这个表达方式的时候也没有一个统一章程。有人用“冰河期”指代极地冰川蔓延覆盖了大部分欧洲大陆和北美大陆的时期；也有人把每一个有冰川的时期都叫“冰河期”，与此同时使用“大冰河期”来指代冰川到处推进的那段时期。我个人比较喜欢第二种表述方式，不过无论如何，我在书中会选择一个不给读者造成疑问的术语。 

冰河期 

大约 5500 万年前，还不存在极地冰盖。那时西班牙北部及 美国中部一带都是热带地区，极地地区气候温和，植被覆盖，有 点像现在的美洲西北部或新西兰地区。在那之后地球开始逐渐变 冷，到了大约 3000 万年前南极洲大部分地区已经被寒冰封锁。 缺少极地冰帽的情况是罕见的。最普遍的看法是板块构造的 移动导致了这一现象，板块移动影响了地球表面的大陆分布，决定着是否有大陆来支撑极地的冰川。板块构造移动还影响了碳从地球内部向地表排放的速率，以及大气层吸收热量的规模。不过 在正常情况下，极地冰盖已然成为不变的存在，它们持续存在了 大约 3000 万年，因为我们现在见到的冰盖就是 3000 多万年前 形成的。有人声称，根据事物发展的正常进程，极地冰盖有可能将很快终结。这是不折不扣的蠢话，因为极地冰盖期能持续大约 3 亿年，而板块构造的移动非常地缓慢，在接下来几百万年的时 间里几乎都不可能对我们造成任何影响。 

冰川作用 

冰河期有盛有衰，在这期间，极地冰盖或四处推进或后撤。 维尔姆冰期（Le glaciazioni Würm，在各地的叫法有所不同） 在 2 万多年前达到了冰期极盛期，并从 1.2 万年前开始衰退。 

关于冰河期周期性的出现，米兰科维奇提出了三点原因： 

第一，由于木星与土星吸引力的影响，地球轨道的形状在几乎呈圆形到略呈椭圆形之间变化，这一点年复一年造成了地日距离的变化。 

第二，在地球沿着轨道绕着太阳公转的同时，地球的转轴倾角也在随着时间推进而变化。 

第三，太阳和月亮引起了潮汐力的变化，影响了地球轨道的“章动”。

天文学家们使用这一模型预测了下一次冰川推进的时间，其计算结果表明它将发生在约 3 万年后。这一预测涵盖了一个大约 9.5 万年的循环周期，让人略感心烦的是这一周期在最近这100 万年才出现，这就让这个预测显得更像是一个猜想而不是一个坚实的铁律。 

图 1 维尔姆冰期在欧洲大陆的最大面积

如图 1 所示，在欧洲地区，冰川曾一度延伸到法国北部边 境，覆盖了德国的大部分地区、整个波兰以及俄罗斯在欧洲的大部分领土。在北美洲冰川还覆盖了加拿大乃至美国中西部一大部分地区。在紧邻冰川线的地方，在那些被保护得最好的河谷里，仍有欧洲云杉、银冷杉及萨利克柳树在生长，而在其他地方，几乎就看不到森林的影子了。那时候的人类只能迁移到更靠南的地方生活，并学会了保护自己免于受冻的方法，他们用兽皮缝制衣物，利用猛犸象的骨架搭建遮蔽所，将食物埋藏在永久冻土（永久冻结的土层）中保存以避免腐坏。图 1 显示，当时的海平面高度要比现在的低 100~140 米，因此爱尔兰和英国还都是欧洲大陆中完整的一部分。将来可能会发生的糟糕变化中，最让人担心的是，如果全球变暖导致冰川完全融化，现有海平面很有可能会再升高 70 米左右，而这会让大部分国家所拥有的可使用土地面积变得更少。 

一个名为“创世纪的答案”（Answers in Genesis，简称“AIG”）的博客建议我们不要期待《圣经》能就这个时期给我们提供什么信息。“专注于大洪水发生之后中东地区所发生的事情。”它如是写道。单从这一点来说，这个博客就比其他大部分同类型的博客更有科学性，它没有考证 6000 年前的创世神话的具体日期，也没否认冰河期的存在。抛开我们究竟是依赖科学预测还是《圣经》预言不提，总之下一个冰河期看起来距离我们还无处可避很遥远，这是一件好事。但我们已经看到，冰河期会带来严重后果，不过，如果面对一个新冰河期是一种挑战，想一想碳排放量不断增加导致地球气温升高、极地冰盖完全消融的话，我们又将面对什么样的考验呢？除非我们变得无所不能，否则做出类似的设想会很荒唐。我们要怎么阻止地球板块漂移呢？我们又怎么消除地球轨道受天体运动影响产生的偏移呢？还是让我们一一来看吧！ 

气温的变化 

我们生活在一个间冰期，享受到了从维尔姆冰期重新回到温和范围的气候条件。在间冰期里，经常出现一系列炎热或寒冷的时期，尽管这些寒冷的时期没有冰河期那样的毁灭性，但多变的气温也照样会给人类制造麻烦。例如，由于地球轨道的轻微变化，地球上曾经有过一段持续了近 1800 年的暖期（前 6000—前 4200）。通常来说，地球上持续炎热的时段是很短的，有一段“中世纪暖期”持续了仅 300 年（1100—1400），接着一段“小冰河期”紧随其后，持续了大约 450 年（1400—1850）。不过我也要承认，现在我们正朝着下一个自然暖期迈进，或者说正处于一段暖期而即将进入一段寒冷期，不管怎样，我们无法使用过去的气候周期表来估算未来气候时期的持续时间。 

图 2 是一幅地图，在上面可以找到现今 3 个大冰川。一片冰川覆盖着格陵兰（位于地图左上角的大岛）的大部分地区，包含西至加拿大北部、东临挪威北部、覆盖俄罗斯以及阿拉斯加的北极圈冰川群最主要的部分。你们可以移动手指沿着格陵兰岛南端滑到下方南极大陆（在这个地图投影上显得特别的长），在那里有一串山脉把南极大陆分割开，一部分是西部南极洲的巨大冰川，另一部分是东部南极洲的巨大冰川。 

为什么生活在一个冰川相对较稳定的时代，我们还是会迅速从冷期进入暖期然后再颠倒过来呢？因为这种变迁通常只要10多年就会发生一次。时任伍兹霍尔海洋研究所所长的罗伯特·R.加戈西安（2003）提出，这种突然的变化很有可能是洋流的改变造成的。 

图 2 海洋输送带（Ocean Conveyor Belt）在整个地球范围内输送热量无处可避

图 2 显示的正是被定义为海洋输送带的巨大洋流，白色的部分代表靠近海水表面的洋流带，它推动着海洋暖流向北流动，直到汇入北大西洋。海洋将自身热量散发到大气中，盛行风又推动其一路向东，欧洲大陆的增温就有这股气流的功劳。 

海洋输送带的“发动机”是北大西洋里的真空水流，它推动着海洋上层的暖流向北流动，当海洋寒流下沉时，暖流涌到之前寒流的位置填补寒流下沉造成的空白，于是产生了真空水流。寒流只有在盐分浓度极高的时候才会下沉，因为盐分会令海水变沉。因此如果来自北极冰川的融化雪水稀释了北大西洋中寒流盐度的话，那么寒流将不再下沉，也不会再有暖流涌入下层来填补空白。这样一来整个循环系统就“关闭”了，并可能导致冷期的出现，就像小冰河期那样。海洋输送带中穿越海洋到达佛罗里达附近的那部分叫作“墨西哥湾暖流”（Corrente del golfo），它的流动规模是一个很好的指示器，可以用来衡量海洋输送带是在全力以赴运转、维持着欧洲地区的温度，还是运转速度减缓、预警着一个冷期的到来。 

关于过去的细节 

我关于地球气候史的描述都是基于伍兹霍尔海洋研究所提供的数据和图表，这些资料可以通过访问网站“潜水与发现（Dive and discover）”随意查阅。 

图 3 代表近 100 万年有关冰川的信息。曾经一度有说法认为，极地冰川每隔 9.5 万年（这数字经常会被四舍五入到 10 万年）就会推进一次，间冰期持续的时间相当短，只有 1 万年。然而如果借助一把直尺的帮助来解读最近这 100 万年的图表的 话，我们会发现冰河期峰值发生的间隔是在 6.5 万 ~12.5 万年，而这些间冰期的持续时间显然各有不同。比如，最后一个两次冰 河期之间的间冰期持续时间并不是 1 万年，而是 7 倍长于这个时间，是从 7.4 万年到 12.8 万年。图 4 显示了在这期间的实际情况，虽然通常被叫作间冰期，然而这期间的温度根本不是稳定不变的。 

图 5 显示了最近 1.1 万年来的气温变化，这表明在我们所处的整个间冰期内分别有过 6 个暖期和 6 个冷期。这些变化期的持续时间都各不相同，从 200 年到 1800 年不等，不该被当作是受到同样的气候条件影响的结果而被归到一起。实际上，一个小于地球轨道的周期在全新世（Olocene，从距今5000~7000 年前）发挥了它的作用，无论是从持续时间还是从温度变化模式看，它的峰值都是非典型的。在这个时间间隔中，既有特别炎热的北方夏季，也有寒冷的热带冬季。

这些图中表明，地球气候史并不像有人设想的那样，能找出一个可以用来预测地球今后气候变化的规律。人类能下的最好赌注不过是尽力预测下次全球海洋输送带停止运转的时间，从而预测欧洲的冷期。大卫·隆等研究者（2006）完成了一项关于墨西哥湾暖流——海洋输送带中从佛罗里达沿岸海洋输送暖流到北太平洋的那一部分洋流——的相当吸引人的研究。如果墨西哥湾暖流流量减弱，那么对北半球来说这很有可能会是一个相当严重的预警讯号，而且这些科学家的测算表明，尽管目前墨西哥湾暖流的流量维持在较高的水平，气温也仅仅保持适中水平。而在极地冰川的冰盖正在融化的北大西洋，自 1990 年之后盐度高、温度低的海水正在被（融化的冰川）淡水稀释，这一点众所周知。正如我们之前所说，如果海水寒流达不到足够下沉的盐度，就不会再有暖流向北流动。那么墨西哥湾暖流有可能会部分中断，欧洲地区可能会变冷。这就像有人把风扇转向别处并且降低了扇叶的转动速度。总之，我们对很多事情都知之甚少。如果暖流流到北大西洋，就会令当地空气升温的话，那么这股暖流的出现应该会在冰岛附近制造一个低气压区，以此使得附近的暖空气能够流入这一地区，并由此继续向南流动，使欧洲升温。可惜冰岛附近的气压有它自己的特性，我们并不完全了解海洋和大气到底是以何种方式相互作用的，因此我们也无法确切地预言盛行风究竟输送了多少热量。

对开篇问题的回答

究竟是怎样的自然进程导致了气温的变化，或者有哪些非人类影响的因素会起作用？我们已经在三个层面有了不少了解：第一，地球板块构造与极地冰川存在之间的关系；第二，地球轨道和冰河期之间的关系；第三，洋流和冷暖期之间的关系。在不久的将来，大自然能对我们造成的唯一伤害，大概就是让我们承受一段严寒期。为了能够预测这种可能性，我们必须要更了解洋流、墨西哥湾暖流以及冰岛附近的大气条件。

除此之外，大自然看起来不像还会在不久的将来给我们准备剧烈的气候变化。我们正生活在整个间冰期内气候相对和煦的一个时期，唯一有能力改变这一情况的就是我们自己。从长远来看，在中和了人类干涉所可能造成的负面影响之后，我们能够应对的只是一些很小的变化。如果我们不准备与诸如地球板块运动或地球轨道变化这样极为强大的自然力对抗，或想消灭极地冰盖的话，我们至少可以尝试预测下一个冷期的到来时间。关于气候的全部争论正是围绕着大气碳排放的“功绩”进行的。

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