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相韶華、劉光保:全球氣候危機(jī)是偽命題嗎?

《克林特爾世界氣候宣言》

2023年8月,因在量子力學(xué)方面的工作而獲得2022年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的約翰·F·克洛塞博士(John F. Clauser)決定簽署《克林特爾世界氣候宣言》(The World Climate Declaration of Clintel),其核心觀點(diǎn)是“不存在氣候緊急情況”。事實(shí)上,克洛塞是第二位簽署該宣言的諾貝爾獎(jiǎng)獲得者,伊瓦爾·賈埃弗(Ivar Giaever)博士是第一個(gè)。Clintel是Climate Intelligence(氣候情報(bào))的縮寫。《Clintel世界氣候宣言》于2019年發(fā)布,同年Clintel基金會(huì)成立。近來簽署《世界氣候宣言》的科學(xué)家和專家人數(shù)正在迅速增長,目前已超過1609人。該宣言是一份動(dòng)態(tài)文件,宣言內(nèi)容和簽署者名單可在www.clintel.org上查到。

氣候活動(dòng)人士們聲稱,我們即將面臨的氣候?yàn)?zāi)難,其原因是人類活動(dòng)產(chǎn)生的二氧化碳(CO?)量不斷增加的結(jié)果導(dǎo)致的。他們所提出的解決方案是所謂的凈零排放政策,旨在將人類凈CO?排放量降低至1700年代末工業(yè)化時(shí)代前的水平。安東尼奧·古特雷斯在多次“最后警告”演講中提到,這是計(jì)算機(jī)模擬的結(jié)果,而不是真正的現(xiàn)實(shí)世界。格蕾塔·桑伯格向美國國會(huì)作證說,她的“恐慌”言論背后“沒有科學(xué)依據(jù)”。這些活動(dòng)人士還聲稱,時(shí)間已經(jīng)不多了,必須立即行動(dòng)。但在Clintel簽署《世界氣候宣言》的超過1609名的科學(xué)家們并不認(rèn)同??寺迦_與危言聳聽的氣候變暖危機(jī)言論保持距離,他說:“關(guān)于氣候變化的流行說法反映了科學(xué)的危險(xiǎn)腐敗,威脅著世界經(jīng)濟(jì)和數(shù)十億人的福祉。被誤導(dǎo)的氣候科學(xué)已經(jīng)轉(zhuǎn)變?yōu)榇笠?guī)模的令人震驚的新聞偽科學(xué)。反過來,偽科學(xué)已成為各種其他不相關(guān)弊病的替罪羊。它又被同樣被誤導(dǎo)的商業(yè)營銷代理人、政治家、記者、政府機(jī)構(gòu)和環(huán)保人士所推動(dòng)和擴(kuò)展。在我看來,不存在真正的氣候危機(jī)。然而,為世界上眾多人口提供體面的生活水平方面,存在一個(gè)非?,F(xiàn)實(shí)的問題和相關(guān)能源危機(jī)。在我看來,不正確的氣候科學(xué)正在不必要地加劇后者。”

氣候科學(xué)應(yīng)該減少政治性干擾,而氣候政策應(yīng)該更加科學(xué)化??茖W(xué)家應(yīng)該公開解釋以及辯論他們對全球變暖的預(yù)測中的不確定性和夸大因素,而政治家應(yīng)該冷靜地計(jì)算其政策措施的實(shí)際成本和想象中的收益比例。氣候政策依賴于不充分、不成熟的氣候模型,其作為全球政策工具根本不可信。氣候模型有許多缺點(diǎn)和不足,在模擬復(fù)雜地球大氣系統(tǒng)時(shí)存在許多考慮不全的假設(shè),因此其計(jì)算結(jié)果完全取決于理論模型和程序員所輸入的各種假設(shè)條件、關(guān)系、約束等參數(shù)。不幸的是,在主流氣候科學(xué)研究過程中,大部分預(yù)輸入?yún)?shù)或者模型訓(xùn)練變量是很難做到完整的或者根據(jù)需要進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整的。相信氣候模型的結(jié)果就是等于相信模型制定者所輸入的預(yù)先假設(shè)性內(nèi)容。2021年的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)被授予三名科學(xué)家,其中日裔美籍科學(xué)家真鍋淑郎和德國科學(xué)家克勞斯·哈塞爾曼就因“建立地球氣候的物理模型、量化其可變性并可靠地預(yù)測全球變暖”的相關(guān)研究而獲獎(jiǎng)。他們預(yù)測了一個(gè)災(zāi)難性的未來,但這個(gè)未來并不是通過觀察來證實(shí)的。

二氧化碳濃度變化對地球的影響

氣候模型放大了二氧化碳(CO?)等溫室氣體的影響權(quán)重。然而實(shí)際的觀測事實(shí)并不完全支持大部分模型結(jié)果。圖1是NASA 的科學(xué)可視化工作室給出的2002年9月至2022年5月期間全球CO?濃度分布的數(shù)據(jù)可視化圖[4]。該數(shù)據(jù)可視化圖顯示了NASA Aqua航天器上的大氣紅外探測器(AIRS),在近20年的時(shí)間跨度內(nèi),觀測到的對流層中CO?濃度的全球分布和變化。南極洲和青藏高原的條紋帶表示數(shù)據(jù)質(zhì)量低。雖然在數(shù)據(jù)中看到CO?隨著時(shí)間的推移不斷增加,如地圖顏色隨著時(shí)間推移從淺黃色向紅色轉(zhuǎn)變,但是其全球條帶狀相對均勻分布特征比較明顯,在南北半球并無明顯差異。從可視化動(dòng)圖還可以觀察到南北半球的CO?濃度存在季節(jié)性波動(dòng)變化,這是受到植物和海洋葉綠素生長周期的影響。夏季時(shí)光合作用強(qiáng)烈,CO?濃度降低,冬季時(shí)光合作用減弱,CO?濃度升高。但這種季節(jié)性波動(dòng)對地球區(qū)域性溫度差異幾乎不存在任何影響。

從邏輯上講,如果氣溫變化是由CO?濃度升高造成的,那么這種CO?濃度的平均分布,對地表氣溫的影響應(yīng)該是一樣的,即地表平均升溫幅度也是一樣的。然而這與NASA實(shí)際觀察數(shù)據(jù)不一致。圖2是羅賓遜投影圖(Robinson projection),顯示2014-2018五年時(shí)間段全球溫度異常變化圖??梢杂^察到兩個(gè)主要現(xiàn)象:①北半球氣溫增幅明顯高于南半球,北極圈地區(qū)氣候變暖幅度最大,約是南半球2倍;②在格陵蘭島格林蘭島以南的北大西亞洋地區(qū)、阿拉斯加方向北太平洋和環(huán)繞南極洲地區(qū)從1880年以來有逐年變冷中心,正好與全球變暖趨勢相反。這種矛盾差異,說明地表溫度變化的地區(qū)差異,另有其原因,并不是由CO?影響所導(dǎo)致。

此外,這些研究者忽略了一個(gè)事實(shí):用CO?豐富大氣是有益的。CO?是植物的食物,是地球上所有生命的基礎(chǔ)。CO?不是污染物,它對地球上的所有生命都至關(guān)重要。更多的CO?有利于自然和綠化地球??諝庵蓄~外的CO?促進(jìn)了全球植物生物量的增長。它也有利于農(nóng)業(yè),提高全世界農(nóng)作物的產(chǎn)量[1][2]。地球氣溫升高的同時(shí),加劇地表水循化,導(dǎo)致陸地植物和海洋藻類生物的增加[3]。二氧化碳是植物光合作用的必要的成分。這表明人類活動(dòng)導(dǎo)致的CO?濃度增加相當(dāng)部分會(huì)被增加的植物所抵消,CO?濃度增加和綠化地球之間存在相輔相成的影響。

從地球氣候變化的長周期預(yù)測未來

Clintel網(wǎng)站上的信息也強(qiáng)調(diào)了這樣的事實(shí):即地質(zhì)檔案顯示,自從地球存在以來,氣候就一直在不斷變化中,既有寒冷階段,也有溫暖時(shí)期。地球最近這一輪的小冰河時(shí)期是1850年結(jié)束的。因此,我們現(xiàn)在正在經(jīng)歷一段變暖時(shí)期也就不足為奇了。且變暖速度遠(yuǎn)慢于預(yù)期,世界變暖幅度明顯低于政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)根據(jù)人為強(qiáng)迫模型所預(yù)測的?,F(xiàn)實(shí)世界和模擬世界之間的差距告訴我們,人類距離真正理解氣候變化規(guī)律還很遠(yuǎn)。測量結(jié)果告訴我們,2020年的氣溫比1850年高1.1℃。我們假設(shè)過去40年(1980-2020 年)的溫度上升將繼續(xù)下去,沒有任何暫停和冷卻,這一慷慨的預(yù)測導(dǎo)致2050年氣溫比1850年高出1.6℃?,F(xiàn)在,這里有一個(gè)大問題:“全球變暖1.6℃是一個(gè)可怕的結(jié)果嗎?”這個(gè)結(jié)果真的告訴我們“距離午夜還有五分鐘”嗎?[1]

我們在“氣候周期性變暖對于中國經(jīng)濟(jì)發(fā)展之意義”文章中,揭示了地球氣候變化對人類活動(dòng)有影響的兩個(gè)主要長周期,即一百萬年來尺度內(nèi)的10萬年氣候變化長周期和1.2萬以來的1000年氣候變化周期。后一個(gè)千年周期是前一個(gè)鋸齒波形10萬年周期內(nèi)的小周期,與北大西洋邦德事件關(guān)聯(lián)對應(yīng),并且呈現(xiàn)振蕩下降趨勢[5]。竺可楨用物候?qū)W的方法來揣測中國古氣候的變遷,得到了類似的結(jié)果。從近5000年來以來的大部分時(shí)間內(nèi),中國地區(qū)的氣溫都比現(xiàn)在要高?,F(xiàn)在是位于小冰期結(jié)束之后的氣溫回暖期,并且從趨勢看不太可能超過先前幾個(gè)千年周期(夏商、周秦漢、隋唐宋)的最高氣溫,參考圖4。

10萬年氣候變化長周期的全球溫度變化振幅高達(dá)10℃,導(dǎo)致地球幾次冰河期的發(fā)生。但這并沒有滅絕人類。1.2萬年以后的千年氣候周期氣溫變化幅度相對較小,大約在2-4℃。這樣的溫度變化對地球不同地區(qū)的人類文明發(fā)展塑造確實(shí)產(chǎn)生過重大影響,也是人類文明遷徙的重大自然推動(dòng)力之一。小冰河時(shí)代結(jié)束后1700年左右開始的全球逐漸變暖是事實(shí),但并沒有造成任何嚴(yán)重的生存危機(jī)問題。統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,工業(yè)革命以來的全球變暖并沒有增加因自然災(zāi)害而死亡的人口數(shù)。Clintel總裁格烏斯·伯克霍特(Guus Berkhout)在文章中,引用國際災(zāi)難數(shù)據(jù)庫表明,20世紀(jì)以來,與氣候相關(guān)的死亡(洪水、干旱、風(fēng)暴、野火、極端氣溫)急劇下降,因?yàn)楣I(yè)化進(jìn)程的發(fā)展,人類構(gòu)建的更富裕、更有復(fù)原力的社會(huì),實(shí)質(zhì)上減少了災(zāi)害死亡,并對沖了潛在的氣候?yàn)?zāi)害影響[1]。挪威的奧斯陸市和新加坡都是繁榮城市,她們之間存在有22℃的溫差,全球變暖1.6℃的影響力是微不足道的。氣候政策必須尊重科學(xué)和經(jīng)濟(jì)現(xiàn)實(shí)。全球政策的目標(biāo)應(yīng)該是通過始終提供可靠且負(fù)擔(dān)得起的能源來“實(shí)現(xiàn)所有人的繁榮”。三十年的氣候峰會(huì)對大氣二氧化碳濃度的上升沒有產(chǎn)生明顯的影響。這些峰會(huì)花費(fèi)了大量資金。這些錢本來可以更好地用于自然災(zāi)害的預(yù)防措施和更多的民生救助方面的。過去50年來,氣候模型對全球變暖極其可怕及其可怕影響的預(yù)測是被過度夸大的。為2050年提出凈零CO?政策是不利于人類社會(huì)發(fā)展的,不負(fù)責(zé)的。人類沒有理由制造恐慌,發(fā)展才是硬道理。Clintel的建議是:“享受今天的氣候,因?yàn)樾”訒r(shí)代的故事告訴我們,寒冷的氣候充滿艱辛?!比f年以來的人類文明發(fā)展史表明,氣候變暖促進(jìn)了人類文明繁榮,而氣候變冷則會(huì)導(dǎo)致文明衰退。

大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)流和地球氣候

周期變化原理

觀察比模型更有現(xiàn)實(shí)意義。對大西洋洋流的觀察獲得的數(shù)據(jù)和相關(guān)研究論文已有很多。大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)流(AMOC)對全球氣候變化有重大影響。AMOC是大洋熱鹽環(huán)流的重要組成部分。大西洋海水在表層由南向北流向高緯,在北大西洋形成下沉支,在底層向南返回流向南大洋。較低的溫度和較高的鹽度使得北大西洋海水有較高的密度,表層海水較易沉潛到深層,形成強(qiáng)勁的北下沉支。AMOC能重新分配地球上的熱量,有重要的氣候效應(yīng)。AMOC將低緯度緯地區(qū)的熱量通過表層洋流帶向高緯,對地球熱量進(jìn)行再分配,使沿岸更加溫暖濕潤。

2021年2月25日,《自然·地球科學(xué)》雜志發(fā)表愛爾蘭、英國和德國科學(xué)家的文章“目前的大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流是上個(gè)千年以來最弱的”。論文根據(jù)多種氣候重建資料表明,經(jīng)過一個(gè)漫長且相對穩(wěn)定的時(shí)期后,從19世紀(jì)開始AMOC出現(xiàn)了初步的削弱,隨后,20世紀(jì)中葉出現(xiàn)了第二次更迅速的衰退,導(dǎo)致AMOC出現(xiàn)近幾十年來最疲軟的狀態(tài)[6]。

2023年7月25日《自然·通訊》雜志發(fā)表丹麥哥本哈根大學(xué)兩位作者的文章“警告大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流即將崩潰”。在這項(xiàng)工作中,作者表明AMOC的轉(zhuǎn)變最有可能在2025年至2095年左右發(fā)生(95%置信區(qū)間)?!按笪餮蠼?jīng)向洋流”可能會(huì)在2025年至2095年之間提前崩潰,其后果是氣溫陡降,海洋生態(tài)瓦解,全球各地還會(huì)出現(xiàn)大量風(fēng)暴[7]。

理論上AMOC減弱會(huì)導(dǎo)致低緯向高緯的熱量輸送減少,使得歐洲等地大面積變冷;但近年來也有研究表明,AMOC的減弱使得表層向深層的熱量輸送減少,導(dǎo)致更多熱量留在某些局部表面,反而會(huì)使得某些地區(qū)變暖加劇。2023年6月下旬,北大西洋大部分地區(qū)的海面溫度(SST)異常高,這主要是由于3月至4月左右開始的快速變暖時(shí)期。由于格陵蘭島格林蘭島冰川融化冷水進(jìn)入北大西洋,對北大西洋暖流向歐洲和北極地區(qū)輸送熱量產(chǎn)生了阻礙作用,導(dǎo)致熱量停留在北大西洋靠南區(qū)域。與此同時(shí),冰川融化產(chǎn)生的淡水會(huì)稀釋海水中的鹽分,并使海水密度變小,從而使北大西洋北下沉支變?nèi)?,?dǎo)致AMOC變?nèi)酰B鎖反應(yīng)導(dǎo)致地球熱量再分配過程減弱。

我們在SSRN論文平臺(tái)提交的《地球氣候周期性變化原理》預(yù)印本文章對地球氣候周期性變化的機(jī)理提出了原理性闡釋,觀察獲得的AMOC變化數(shù)據(jù)是對我們闡釋的重要支撐證據(jù)之一。我們的論文指出,北大西洋暖流減弱導(dǎo)致歐洲等地變冷和赤道地區(qū)變暖加劇這兩種情況是同時(shí)存在的。熱量分配不均勻才是導(dǎo)致地球表面不同地區(qū)升溫差異的根本原因(而非CO?),而這種區(qū)域性差異造成類似陰陽互生與轉(zhuǎn)化效應(yīng),才是形成地球氣候周期性變化的根本原因[8]。地球氣候周期性變化的歷史經(jīng)驗(yàn)表明,突如其來的降溫過程,往往伴隨著自然資源掠奪,戰(zhàn)爭以及朝代的更迭,甚至人類文明的倒退;恰恰是地球溫度的回暖過程,帶給人類社會(huì)充足的資源,促進(jìn)生產(chǎn)力的發(fā)展和人口的增長,為人類文明的快速發(fā)展和傳播帶來機(jī)遇。讓我們珍惜今天的氣候,集中精力,發(fā)展經(jīng)濟(jì)。


作者簡介

相韶華:深圳零一學(xué)院講座教授、聯(lián)合創(chuàng)始人,數(shù)據(jù)安全專家。1984-1988年在氣象系統(tǒng)擔(dān)任研發(fā)工程師,研究領(lǐng)域涉及無人氣象觀測系統(tǒng)、衛(wèi)星云圖處理以及氣候變化與朝代更迭等。長期關(guān)注氣候周期變化對人類社會(huì)的影響。

劉光保:原北京氣象局工程師,1986-1994年于中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)地球與空間科學(xué)系大氣物理專業(yè)學(xué)習(xí),獲碩士學(xué)位,曾從事氣候動(dòng)力學(xué)、大氣環(huán)境、雷電和云霧物理等方面研究。出版著作有《發(fā)現(xiàn)夏朝》和《文明起源》。

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