好吧,你不是气候科学家。也许你是一个气候怀疑论者、甚至是一名政治家,你不知道是否该相信气候科学家说的话。可问题是,你不想说“地球变暖是因为太阳越来越亮”或者“因为所有温度计都在大城市,所以那里有众所周知的热岛效应”等类似的蠢话。你更愿意提出一些明智的、经过深思熟虑的论断,比如”现在看来,倘若全球变暖的话,加拿大萨斯喀彻温省的小麦收成可能会更好”。好吧,本专栏将给你更多的贴士,让你能与那些一直在谈论”证据”的气候科学家进行合理的争论。下面我们将从简单的问题开始,然后过渡到更加艰深的问题,这样你就可以在未来参加的派对上给人留下深刻的印象,并有可能得到约会的机会。

当我们还不知道自然规律的时候,你们气候科学家怎么能预测任何事情呢?弦论改变一切又是怎么一回事?

不好意思,无论你问题中指出的弦论是对是错,都不会改变任何影响气候的因素。决定气候的物理学定律(比如牛顿定律、热力学定律和电磁学定律)不会受到弦论的一丝影响。我们对这些规律已经了如指掌(这就是它们被称为”定律”的原因),而且气候系统必定遵从这些物理定律。 好吧,可是你们现在连未来几天的天气都预报不准,又谈何预测未来的气候呢? 不错,这个问题要稍微好一点,但你仍需要仔细斟酌一下。我们知道明年冬天会比明年夏天更冷;墨西哥城一般而言明年会比蒙特利尔更暖和,即使有几天不是这样。我们可以预测一个弹球最终会落到桌子的底部,即使我们不能预测它从桌面落下的确切路径。假设我们在加热一锅水,我们知道水会逐渐变热,但我们无法得知水开始沸腾时气泡会出现在哪里。因此即使有时候我们不能预测准确的细节,我们仍然可以预测一般的趋势(哦,顺便说一下,现在提前几天的天气预报结果其实蛮不错的)。我的朋友,恐怕你得再接再厉、提一些更难的问题。

我的科学家邻居说,科学不会通过共识而进步;是特立独行的人让科学进步,就像麻省理工学院那个秃头的家伙。那么,如果大多数气候科学家都相信全球变暖,这不就意味着它是错误的吗?

呃,我想希腊人把这称之为诡辩。我们确实没有投票决定来相信哪种理论,但大多数科学家相信某件事并不意味着它是错的。归根结底,我们相信的是自然规律以及支持这些规律的经验证据,我们以后会讨论这个问题。但对群体趋同思维保持警惕是件好事,所以你可以得到一分(奖励布朗尼蛋糕~)。

科学家们似乎在说,如果我们燃烧煤炭和石油,就会在大气中增加二氧化碳,地球就会变暖。但是在过去,在我们开始燃烧化石燃料之前,地球不是更温暖吗?所以这不可能是真正的原因,不是吗?

很好的尝试! 是的,看起来确实是这样,过去有一些时期比今天更温暖。上一次是在大约12万年前,在一个叫做伊缅期(Eemian)的间冰期,那时的二氧化碳水平也很高–这些事实可以通过测量困在冰芯中的微小气泡的成分得知。事实上,如果我们看一下过去几十万年来温度和二氧化碳的记录,就会发现二者有很强的相关性。

啊,但即使是我这样一个外行也知道相关性并不意味着因果关系,对吧?事实上我之前读的相关资料上说在上一个冰河时期,温度的变化比温室气体的变化要早!这是不是说明温度的变化是原因,而二氧化碳浓度的变化是结果?

你的这个问题印象令我印象深刻!这是一个很好的观点,也是一个值得考虑的问题。人们对伊缅间冰期也有类似的说法。了解上一个冰期二氧化碳浓度的变化实际上是气候科学家面临的最困难和最重要的挑战之一。首先要认识到的是二氧化碳的变化并不是冰期产生的最终原因;它们其实是由地球在其轴线上长时间尺度的位置“摆动”造成的,因此太阳光以不同的角度辐射进地球,改变了季节,也因此改变了气候。在大约2万年前的末代冰期发生的事情是,环流中的小变化导致更多的二氧化碳被海洋吸收,然后进一步冷却地球,如此反复。其他的反馈也在起作用–更冷的星球会有更多的冰,这将反射太阳光并进一步冷却星球。而寒冷的海洋比温暖的海洋吸收更多的二氧化碳,导致更多的冷却。当像这样的反馈发生时,如果不知道是什么机制在起作用,仅仅从观察到的记录中分离出原因和结果几乎是不可能的。幸运的是我们确实知道二氧化碳是如何影响气候的,我们将很快会讨论这个问题。

是的,但是还有所谓的“小冰期”,我们现在看到的变暖不就是小冰期之后发生的吗?

并非如此。在过去一百万年时间尺度的几百年里,看起来地球的部分地区(特别是欧洲),确实比我们预期的要冷一些。但是在过去100年左右的时间里,我们所看到的变暖的程度是远远大于“仅仅从小冰期后显现”这种说法的。事实上,这种变暖比我们在过去几十万年中看到的任何时期都要快,而且规模更大。(不,这就像不是因为我们测量城市的温度所以才得到了”城市热岛效应”一样,这仅仅是首先要考虑的事项而已。)

得了吧!你只是想出了一些零散的小论点来反驳我的观点,难道你真的没有好的强有力的论据吗?

我的朋友,你要是这样说的话就大错特错了,而且你已经失去了所有的布朗尼积分!有一个压倒性的论点可以很好地解释观测到的结果,并预测未来会发生什么。二氧化碳是一种 “温室气体”,意味着它能阻止从地球表面发出的辐射进入太空;甲烷是另一种温室气体。在它们的作用下,来自地表的辐射被大气层捕获并重新发射到地表,使我们保持温暖。如果没有温室气体,地球将变得非常寒冷,甚至不适合居住。我们通过燃烧石油和煤炭向大气层排放温室气体(就像你之前说的那样)使地球变暖,整体效果就是这么简单–这不是“火箭”科学。但是我们确实需要做一些“火箭”式的科学来计算出地球应该会和将要变暖多少。计算后我们确实得到了过去一百年的变暖幅度,即大约1摄氏度或2华氏度;而且计算结果也告诉我们,变暖将继续下去,也许在未来50-100年内会再升高一到两摄氏度(也就是两到四华氏度),这取决于我们燃烧多少石油和煤炭。

但是我的物理学家朋友告诉我,你用来预测变暖的所有这些复杂的模式都是经过调试的,虽然它们可以对过去的变暖给出正确的模拟,但它们对未来可能的情形给出了不同的答案,所以我们根本就不能相信它们的结果,不是吗?

好吧,听我说,你已经偶然发现了一个真正的科学问题。如果你碰巧在博尔德(美国大气研究中心NCAR所在地,译者注)或埃克塞特(英国国家气象局Met Office所在地,译者注)的鸡尾酒会上,或者在那些吃豆腐、喝精酿啤酒的左翼城市中,这也算得上一个令人称道的问题了。 但首先要说明的是,我们并不是因为这些复杂的模型而相信全球变暖。我们相信它是因为物理学定律告诉我们应当如此,而且是以一种相当简单的方式。如果我们增加温室气体而气候不变暖的话,那就相当怪异了,而那甚至比全球变暖本身更令人担忧。这些物理定律被应用到了复杂的模型(我们称之为通用环流模式,General Circulation Model, GCM)里,结果的确产生了变暖,因为现实本应如此。问题是这些模式(世界上大约有50个)极其复杂,而且它们之间存在着微妙的差异。而且就像汽车发动机一样,一旦制成,它们就必须被调整以正常工作–模式的某些部分被调整以补偿另一部分的错位。气候系统中有如此多的反馈机制,不同的调试会给出不同的答案;例如一些模式中的云与另一个模式中的云的行为就不同。正是这些模式中的差异,以及我们对过去还不是完全了解,导致了我们对未来气候的预估存在着很大的不确定性。但关键的一点是,这些主要模式的行为方式都是相同的,因为它们都遵守相同的物理定律,因而它们都预测会变暖。

那么去年(2018年,译者注)冬天的这些寒流呢?芝加哥不是比平时更冷吗?本世纪头15年左右的时间里,地球根本没有变暖,这又是怎么回事?

你知道的,当你谈论寒流的时候就像在抓着稻草一样无力。未来仍然会有寒流和热浪,而它们任何一个都不能说明地球是否在变暖。当然,全球变暖几乎肯定会给我们带来更多极端高温天气,可能会产生可怕的后果,正如我们最近在澳大利亚看到的那样。而从地球整体来看,去年(2018年,译者注)实际上比过去要温暖得多。 气候变暖17年的停滞(大约从1998年到2015年)在某种程度上只是一个延长的“寒流”,可能是由海洋内部的自然变率造成的,我们现在已经回到了一个明显的变暖趋势上。不过假若变暖停滞再持续10年,我们肯定会不得不重新考虑一下我们的一些想法(其实暗地里一些气候科学家很高兴看到地球再次开始变暖!)。

好吧,假设未来几十年气候会变暖,但我真不明白这有什么好大惊小怪的。毕竟,为什么当前的气候才是最好的呢?

说得好,而且你在某些方面是对的。如果大气中二氧化碳的自然水平只高一点点,地球的温度也一直比以前高一点的话,我们可能确实不用大惊小怪的。可问题是,我们和我们生活的整个生态系统,无论是在生物方面还是社会方面,都在一直演化以适应我们目前的气候。剧烈的变化才是问题所在,因为这使一切都失常了。我们正在经历的变化是实际上比我们过去看到的任何气候变化都要快得多。因此,降雨模式将改变,海平面将上升,冰川和海冰将融化,这些所有变化的时间尺度都是几十年。这意味着动物栖息地将不得不改变,农业将不得不改变,一些物种将灭绝,一些城市将更频繁地被淹没,一些地势较低的岛屿将消失,等等。仅经济成本就将达到数万亿美元,更不用说人类要付出的代价了。

我想这就是这些气候协议要做的全部吧,比如巴黎气候协议设定的1.5摄氏度的目标(大约是3华氏度,对吧?)。所以如果我们将温升控制在1.5度,我们就会没事;如果不这样做的话,我们就会跌入万丈深渊?

你在这里触及了气候科学家和政策制定者之间的微妙关系,并不是每个人都同意这些温升目标。你看,我们似乎很可能会超过1.5度的目标了(请记住,这是指相对于工业革命前升温1.5度,我们现在已经升温1度了)。即使没有你知道的那个人在白宫(指美国前总统特朗普,译者注),全世界可能也没有足够的政治意愿将排放减少到我们达到该目标所需的真正低排放水平。当我们真的超过了这个目标,如果没有什么灾难性的后果立即发生的话,减少排放的政治意愿可能会进一步被削弱,那么情况就会慢慢变得更糟。不过有些人认为有某个目标总归是好事,如果我们谨慎行事,我们可以实现1.5摄氏度(准确地说是2.7华氏度)的温升目标。

如果我们知道地球将变暖,难道我们不能为此做好准备并将后果降到最低吗?

要是这样的话就好了! 这里的问题是,我们对气候演变细节的掌握程度还远远不够,我们也不知道某个特定地区的天气将如何变化。这与我们使用的模式并不完美有关,也与气候系统中的各种反馈机制有关。例如,有时人们会说,潮湿的地方将变得更潮湿,干燥的地方将变得更干燥,因此我们会得到更多的洪水和更多的干旱!但这被证明是一种过度简化的说法,我们实际上没有任何信心预测陆地上(毕竟这是大多数人生活的地方)的降雨将如何变化。虽然我们预计北极的海冰会慢慢减少,但我们并不真正知道这对欧洲和北美的天气和气候可能会产生什么影响。如果这些我们都不知道的话,又谈何将其影响降到最低呢?而有些影响,如果不进行大规模改变的话,我们是无法适应的–无论如何,海平面在未来几年将继续缓慢上升。如果全球变暖持续,那么很可能格陵兰岛上的所有冰川最终都将融化,海平面将上升20多米–那将超过65英尺!再见,迈阿密。这是一个非常长期的危险(可能是几百年),而且是真正有可能发生的危险。

对我来说,这听起来像是厄运和阴霾。我们以前也面临过这样的挑战,难道我们不能用技术来攻克它吗?例如,在天空中建造镜子反射太阳光来给地球降温?

好吧,但我们应该使用我们力所能及的技术。使用太阳能和风能发电,也许还有核能–但这是有争议的,所以我今天就不说了!我们应该减少乘飞机旅行,气候科学家应该减少去遥远的地方参加会议。另一种技术解决方案是”地球工程”,但这项技术也是有争议的。我们或许可以尝试将数以百万计的微小颗粒放到大气层里以反射阳光和冷却地球,但没有人真正知道这是否有效,而且今天这不是一个实用的建议。我们可以尝试把发电厂排放的二氧化碳埋入地下使其不进入大气层,但这些巨大的地下碳汇最终可能会泄漏,采取这种方法也只是把问题留给了下一代而已。

假设我接受气候变暖确实是一个问题(注意,只是为了争论),但我们还有很多其他问题–贫困、疟疾、污染、犯罪、失业、养家糊口、经济萧条、汽油的价格等等。让我们面对现实,把这些问题都考虑进去的话,气候变化似乎并不那么糟糕。

这是一个公允的观点,而且我们有时会忘记它。但问题就在这里,忽视气候变化并不能帮助解决其他的这些问题;相反,气候变化正在使其中一些问题变得更糟。贫困和营养不良很可能是比气候变化更严重的问题,如果在消除这些问题和防止气候变化之间做选择的话,我会毫不犹豫地选择消除贫困。但这是一个错误的选择。不过我承认,我们确实需要非常小心地实施缓解全球变暖的方案,否则如果这些方案的成本太高的话,我们会犯下“治愈了疾病,却杀死了病人”的错误。朋友,你当然可以在鸡尾酒会上提出这个观点而不显得愚蠢,但要准备好应对随之而来的激烈争论。

好的,我是得考虑这些所有的事情,但我想我为下一次参加鸡尾酒会储备了一些「弹药」。

祝你好运! 记住,你有权对科学家说的话持怀疑态度。你可以给他们一些压力! 但是作为一个气候变化否认者或坚持荒谬的理论则完全是另一回事。因此,不要试图反对物理学定律,或反对观测的温度记录。不要说是温度上升导致了二氧化碳浓度的上升,也不要假设温度和海平面不会在未来几年继续上升。否则你会被潜在的优质约会对象笑掉大牙的。你最好的策略是深思熟虑地抚摸你的下巴,强调不确定性,并怀疑我们是否真的非常了解全球变暖将如何影响降雨或区域气候。而关于萨斯喀彻温省的那句话也不是那么糟糕。如果你想把争论弄的更激烈的话,你可以试着说全球变暖是中产阶级自由派喜欢在飞往达沃斯或新西兰参加会议的飞机上讨论的问题。你可以有一个观点,但它不会改变事实。不要忘了,我们气候科学家也是人,有其他人类的所有缺点,还有我们自身独有的一些缺陷。

[注: 本文作者为英国埃克塞特大学(University of Exeter)的Geoffrey Vallis教授,英文全文见链接;全文根据DeepL的翻译进行修改。]