第二节　气候“灰犀牛”

2021年7月，一场突如其来的大洪水袭击了位于塔克拉玛干沙漠的中国石化西北油田玉奇片区，油区道路多处冲堤溃坝，电线杆倾斜，近50辆勘探车辆、3万套设备被淹，淹水面积达300多平方千米。

如果说塔克拉玛干的洪水离我们还稍显遥远，那么2021年河南郑州“7·20”特大暴雨则足以触目惊心。在这次特大暴雨中，郑州国家观测站观测到的最大日降雨量高达624.1毫米，接近该站年平均降雨量641毫米，也就是说，相当于一天下了将近一年的雨量。

300多人在暴雨中遇难。残酷的现实警示着我们：气候危机不是耸人听闻的荒诞传言，而是用一个个鲜活的生命画下的血红的感叹号！

气候危机这头致命“灰犀牛”正狂奔而来。自工业革命以来，人类累积排放的二氧化碳超过2.2万亿吨，全球平均气温上升1.1℃，海平面高度和海洋热容量屡创新高，冰川持续融化。飓风、山火、洪水、干旱、极端高温热浪、极端寒冷天气等各类极端天气发生频率近年来已显著增加。

化解气候危机的窗口期稍纵即逝，我们如果再无所作为，到21世纪末，人类新增累积排放的温室气体将超过4万亿吨二氧化碳当量，平均温升超过3.2～5.4℃。气候危机也将如多米诺骨牌一般，触发生态系统、能源资源、健康安全、经济社会等多个领域的全面危机。

然而，各方势力在过去二十余年中始终未能走出碳减排的“囚徒困境”。科幻大片中的灾难场景正在加速从银幕走向现实，但我们或许并没有影片中太空移民那般幸运。

问题缘起

人类对气候变化的关注由来已久。

早在19世纪中叶，约翰·廷德尔等欧洲科学家从对瑞士冰川的观察出发，开启了对地球温度的思考。

廷德尔曾创造性地提出“温室效应”的雏形：地球大气层的存在并不会阻挡阳光射入地球，但当地表吸热后，它所产生的热红外辐射在返回地球外层空间时却会受到大气层的阻碍，其结果就是热量在地表逐渐累积。

不过，最早发现大气层温室效应的其实并不是廷德尔，而是一位来自美国的女性科学爱好者尤尼斯·富特，她于1856年就揭示了二氧化碳和水蒸气在温室效应中的重要作用，并前瞻性地预测，二氧化碳浓度的改变会影响全球温度。然而，由于当时社会对女性的不平等对待，富特的研究成果在当时并没有引起重视。

19世纪末，在廷德尔去世后，瑞典化学家斯万特·奥古斯特·阿雷尼乌斯接过气候研究的接力棒。在那个没有超级计算机的年代，后者通过大量烦琐的计算，揭示出碳含量与地球温度之间的关系。阿雷尼乌斯本人也因此被视为预测全球气候将会变暖的第一人。

根据他的研究结论，如果大气中的碳含量水平减少一半，那么地球温度就会下降大约4～5℃；如果大气中的碳含量增加一倍，那么地球温度就会上升5～6℃。

阿雷尼乌斯的理论在大约40年后被英国气象学家盖伊·斯图尔特·卡伦德再次证实。卡伦德的研究结果显示，大气中的二氧化碳含量的确正在增加，而这将导致气候变化，更具体地说就是会导致全球变暖。这一结论后来成为人们所熟知的“卡伦德效应”。

不过，不同于当今世界的普遍共识，无论是阿雷尼乌斯还是卡伦德都对全球气候变暖持欢迎态度。他们认为，全球变暖不但可以防止地球冰纪再次到来，而且有助于寒冷地区人们的生活。此外，全球变暖还有利于提高粮食产量，从而满足快速增长的人口对粮食的需求。

时光流转，进入20世纪下半叶，全球变暖相关研究取得长足发展，美国则取代欧洲成为这一领域科研的主导力量。“计算机之父”冯·诺伊曼开创了利用计算机进行气候建模，为研究全球气候变暖提供更为现代化的数学工具；美军首席海洋专家罗杰·雷维尔与同事一起发表《大气与海洋间的二氧化碳流动以及过去几十年大气二氧化碳浓度增加的问题》，肯定了阿雷尼乌斯与卡伦德关于全球变暖的猜想；美国地质化学家查里斯·大卫·基林则直接绘制出显示大气碳浓度正在上升的基林曲线，为现代气候变化研究和当前的能源系统转型奠定了基础。

随着研究的深入，科学家们一改前辈们的乐观态度，积极扮演起气候危机“吹哨人”的角色。

雷维尔在上述那篇著名论文中警告：“人类现在正在进行一种以前不可能发生和未来也不能再现的大规模地球物理试验。”后来，在有关全球变暖的论述中，这句话成为“引用次数之最”。

1969年，基林也大声疾呼：“如果现在的碳趋势继续下去，我认为30年后人类世界将会面临着比现在更大的直接性危险。”

科学家们不再满足于科学研究，他们把关注焦点从科学领域转移到政治领域，第一代气候社会活动家也随之产生。其中的代表人物，除了基林和雷维尔，还有伍德维尔和罗伯·麦克唐纳。

1980年，这四个代表人物撰写出一份气候报告呈给时任美国环境质量理事会主席斯波茨。报告称，除非人类能够立即采取应对措施，否则未来几十年世界气候将面临明显变暖的危险，而气候在很短的时间内发生大的改变对人类不会带来什么明显的好处。同时，他们还提供了四点计划：问题认定、能源节约、植树造林、减少碳燃料使用。基于当时的能源发展水平，最后一点主要是指使用天然气来替代煤炭。

斯波茨将报告呈交白宫和美国能源部，但他并没有得到预期的回应。彼时，伊朗国内革命和两伊战争将全世界拉入第二次石油危机。为维护国内能源安全，减少对伊朗石油和天然气的依赖，美国卡特政府正在推行鼓励煤炭、限制天然气的政策。此后的里根时代，美国政府更是削减了用于气候研究的开支。

不过，科学家们试图化解气候危机的努力并未因此止步。1988年，IPCC成立，冯·诺伊曼的年轻同事伯特·伯林成为该组织的领军人物。包括当时在国家发改委能源研究所工作的李俊峰等我国专家也参与其中。

两年后，IPCC向联合国大会提交了首份气候评估报告。这份报告为联合国召开里约峰会奠定了理论基础。此后三十余年中，IPCC又发布了五份评估报告，构建起历次气候变化国际谈判行动框架。

2007年，IPCC在众望所归中获得诺贝尔和平奖。然而，在颁奖台的聚光灯之外，全球气候危机的魔咒依然没有解除。

温室“魔咒”

气候危机极有可能引发人类和地球系统的全面危机，成为致命的“灰犀牛”。而了解气候危机，首先要认识大气温室效应。

来自太阳的热量以短波辐射的形式直接穿越大气层到达地球表面，地表吸收热量后升温，并向大气释放长波辐射热量，这些长波热量很容易被大气中的温室气体吸收，这就使得地球表面的大气温度升高。这种增温效应类似栽培植物的玻璃温室，因此得名“温室效应”。

大气中的温室气体主要有二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、氯氟碳化合物、臭氧等。这些温室气体早已存在于大气层，科学家们将这种最原始的温室效应称为“天然的温室效应”。

然而，这一平衡在人类进入工业时代后被打破。自工业革命以来，人类活动释放大量温室气体，导致大气温室气体的浓度急剧升高，从而造成温室效应日益增强，科学家们将这种人为活动引起的温室效应称为“增强的温室效应”。

IPCC发布的报告显示，人类排放尤其是煤炭、石油、天然气等化石能源排放，是导致大气温室气体浓度上升和全球变暖的主要原因。

一组数据可以直观地展现人类当前面临的温室效应困境。工业革命以来，人类累积排放的二氧化碳超过2.2万亿吨；2020年大气中二氧化碳浓度已上升至417.1ppm（百万分率），创历史新高；全球平均气温已经比工业革命前高1.1℃，其中海洋表面温度升高了约0.8℃，陆地地表温度升高了近1.8℃。世界气象组织发布了1850—2019年全球平均气温变化趋势，详见图1-5。

为了研究未来经济社会发展路径和温室气体排放趋势，IPCC曾模拟出一系列典型浓度路径情景（RCPs）。

如果延续现有政策，全球在21世纪继续保持高化石能源需求和高温室气体排放，那么，到21世纪末，人类累积排放的温室气体将超过4万亿吨二氧化碳当量，温室气体浓度达到1370ppm，平均温升超过3.2～5.4℃。

如果选择“2℃目标温室气体排放情景”，使温室气体排放保持在非常低的水平，并于21世纪下半叶温室气体实现净零排放，那么，到21世纪末，温室气体浓度将控制在490ppm，平均温升不超过2℃。

如果选择“1.5℃目标温室气体排放情景”，使温室气体排放保持在最低水平，并于21世纪中叶温室气体实现净零排放，那么，到21世纪末，温室气体浓度将恢复到400ppm以内，平均温升不超过1.5℃。

科学家用理性的数据为化解气候危机开出最佳药方。然而，早在“计算机之父”冯·诺伊曼开创计算机气候建模的时候，他或许不曾料到，其为人类做出的另一大贡献“博弈论”会在之后数十年的气候谈判中表现得如此淋漓尽致。

2015年，旷日持久的气候大博弈终于让国际社会在《巴黎协定》中达成共识：把全球平均气温较前工业化时期上升幅度控制在2℃以内，并努力把温度上升幅度限制在1.5℃以内。然而，根据这份协定，“1.5℃目标温室气体排放情景”仅沦为一个象征性的努力目标。而从当前《巴黎协定》签署国做出的国家自主贡献减排承诺来看，2℃的安全阈值也岌岌可危。

气候变化一旦超过2℃安全阈值，恶性循环的潘多拉魔盒将彻底打开。

珊瑚礁等生态链关键物种和北极生态系统将濒临灭绝，全球生物多样性也将面临高风险，这种影响是不可逆转的。在此情境下，生态系统极有可能迅速恶化，高温热浪、极端降水等极端天气气候事件风险升高，全球各区域的粮食和水资源分布不均的问题将更为突出。

而如果温度加速提升，原本由冰盖、冻土层和海洋储存的温室气体也将加速排放进入大气；北极冰面和南极、格陵兰陆面冰盖消融，使得原本被反射的太阳辐射被海洋和陆面大量吸收；亚马孙和北半球森林旋即枯死，大量原本该由森林吸收的碳量也进入大气层。温室效应在恶性循环中不断强化，冰盖消融还将造成大面积不可逆转的海平面上升，升高值或将超过15米。

当地球进入失控状态，气候变化超过5℃临界阈值，地球将由“温室”变成“热室”，北极将全年无冰，南极和格陵兰冰盖将完全融化，全球海平面升高将可能超过60米，上海、香港、伦敦、纽约、东京等国际大都市将沉入海底。气候系统、人类系统、生态系统、经济社会系统将被推向崩溃的边缘，地球与人类也将陷入全面危机。

多米诺效应

上面那幅末日图景并非危言耸听，事实上，现实中正在遭遇的气候灾害已足以拉响警笛。

2021年7月28日，国家防汛抗旱总指挥部秘书长、应急管理部副部长兼水利部副部长周学文在防汛救灾工作情况新闻发布会上表示，2021年以来，洪涝灾害已致国内3481万人次受灾、146人死亡失踪，7.2万间房屋倒塌，直接经济损失达1230亿元。

2020年以来，气候灾害在全球范围内疯狂肆虐。不只是中国，印度、孟加拉国、印度尼西亚等亚洲国家相继遭遇大规模洪涝灾害；非洲则为蝗灾所困；美国、澳大利亚、俄罗斯接连发生创纪录山火；大西洋破纪录地出现30场获得命名的飓风，欧洲与美洲深受其害，以至于世界气象组织给飓风命名的26个拉丁字母全部用完，不得不起用希腊字母符号命名。

温室效应不仅带来气候系统的一系列危机，还会如推倒多米诺骨牌般在地球系统和人类社会产生链式反应，从而引发全面危机。

地球系统是由大气圈、水圈、冰冻圈、岩石圈、生物圈五大圈层组成的有机整体。其中气候系统实质是地球系统的表层系统，包括大气、水、冰雪、岩石、生物五个系统。虽然气候系统在整个地球系统中所占的物质和能量比例很小，但对外部冲击最为敏感，因而最易受人类活动的影响。

地球系统五大圈层正在温室效应中急剧变化。

（1）大气圈

首先是大气圈的降水模式变化和极端天气气候事件频发。

IPCC第五次评估报告显示，20世纪50年代以来，全球变暖至少一半以上是由人类活动造成的。全球变暖破坏了气候系统的稳定状态，显著改变了全球各地的大气环流和大洋环流，导致极端高温、暴雨洪涝、干旱、台风等各类极端事件发生的频率、强度、分布及持续时间显著增加。

2015—2019年，热浪一直是最致命的气候灾害。它的影响力波及所有大陆，某些地区极端高温发生的概率甚至增加了10倍以上。从中国气象局气候变化中心发布的1901—2020年中国地表年平均气温距离平均值，即可看出显著的变化趋势，详见图1-6。

降水模式变化则造成全球干湿分化趋势加重。北半球大部分地区、非洲和亚洲赤道周围、澳大利亚的西部内陆、南美南部地区的降水量在2015—2019年呈现过去60年中最高水平；南美北部、非洲南部和西南、印度季风地区和波斯湾以东、欧洲、北美中部和北部、澳大利亚东北部地区的降水量则呈现历史最低水平。我国升温速度高于同期全球平均水平，强降水、极端高温事件增多增强。1961—2020年，我国平均年降水量呈增加趋势，平均每10年增加5.1毫米。1961—2020年，我国江南东部、青藏高原中北部、新疆北部和西部降水量增加趋势尤为显著。

（2）水圈

其次是水圈平衡的持续恶化。

20世纪以来，全球海平面已上升0.19米。海平面呈加速上升趋势，卫星观测到的全球平均海平面上升速度，已从1997—2006年的3.04毫米/年增加到2007—2016年的4.36毫米/年。1980—2020年，我国沿海海平面上升速度为3.4毫米/年，高于同期全球平均水平，其中2020年为1980年以来的第三高位，详见图1-7。

海洋作为地球上最大的储热库，其热含量也屡创新高，2019年全年平均值比2015年增加了1/3以上。1990—2020年，全球海洋热含量增加速度是1958—1989年增暖速度的5.6倍。

海水在吸收二氧化碳过程中不断酸化，自工业革命以来，海洋表层水的pH值从8.2下降到8.1，酸度已增加30%。

（3）冰冻圈

再次是冰冻圈的加速消融。

从我国国内看，我国天山乌鲁木齐河源1号冰川、阿尔泰山区木斯岛冰川和长江源区小冬克玛底冰川均呈加速消融趋势。2020年，乌鲁木齐河源1号冰川东、西支末端分别退缩了7.8米和6.7米。“世界第三极”青藏高原的雪线上升，冰川面积加速消减，每十年减少1314平方千米。1981—2020年，青藏公路沿线多年冻土区活动层厚度呈显著的增加趋势，平均每10年增厚19.4厘米。2004—2020年，活动层底部温度呈显著的上升趋势，多年冻土退化明显。

从世界范围来看，目前，北极夏季海冰面积正在以每十年约13%的速度减少，多年的海冰已几近消失；南极海冰面积在2019年5—7月连续三个月创下历史新低；格陵兰冰盖的消融速度近20年来剧增，仅2019年7月就有1790亿吨海冰消失。

冰川和冰盖储存了世界上75%的淡水，并封存着大量的温室气体，冰冻圈消融将强化温室效应的恶性循环。

（4）岩石圈

从次是岩石圈的荒漠化加剧。20世纪非洲的撒哈拉沙漠面积扩大了11%～18%；北极苔原冰川的边界在1950—2015年向北缩减约50千米，面积缩小了16%。

（5）生物圈

最后是生物多样性受到威胁。气候变化导致森林面积缩小，草原呈荒漠化趋势，沿海及海洋生态系统中的红树林和珊瑚礁减少。目前，全球有超过3.1万个物种面临灭绝风险，将近一半的植物、1/4的哺乳动物和1/8的鸟类正濒临灭绝。

人类与地球母亲之间的脐带关系，使地球系统的危机加速传染到人类社会。

随着极端天气气候事件日趋频繁，其造成的经济损失也在不断攀升。统计数据显示，当前气候相关灾害导致全球年均经济损失达到2500亿～3000亿美元。这项数值超过全球3/4以上国家2020年的GDP。气候变化对地势低洼的发展中国家和小岛屿国家影响巨大，部分小岛屿国家的经济损失可以占到GDP的8%～20%。

气候危机另一项直接影响是对人类生命健康的危害。1994—2013年，气候变化及相关天气气候灾害累计影响约20亿人，导致约60万人死亡。2015年，全球因为各类污染导致死亡的人数高达900万人，占同年全球死亡人数的16%。

比尔·盖茨在《气候经济与人类未来》一书中警告称，到21世纪中叶，气候变化可能变得跟新冠肺炎一样致命，即每年每10万人中约有14人命丧于此；而到2100年，它的致命性可能达到该流行病的5倍，即每年每10万人中约造成75人死亡。

此外，粮食安全在局部地区已开始受到严重威胁。1960—2013年，气候变化导致小麦、水稻、玉米等主要粮食作物减产9%～13%。2006—2016年，发展中国家的农业损失约占气候相关灾害所造成损失总量的1/4，大约2/3的作物损失都与洪水灾害相关，畜牧业约90%的损失都归因于干旱灾害。

到21世纪中叶，气候变化可能导致欧洲南部地区的小麦和玉米减产50%；在撒哈拉以南的非洲地区，农作物的生长季节可能缩短20%；在贫困地区，粮食价格可能上涨20%甚至更多，而在这些地区，很多人原本就已将一半以上的收入用以解决温饱问题。

更深层次的矛盾也在气候变化中不断激化。

目前，全球一半以上的人口、70%的经济活动和3/4拥有百万以上人口的大城市都分布在沿海地带。如果海平面上升，人类生存空间将遭受前所未有的压缩，危机也将一触即发。

气候变化导致的气候移民问题也值得关注。2007—2010年，叙利亚曾经历有史以来最严重的旱灾，约150万人被迫离开农村，前往城市，为始自2011年的武装冲突埋下隐患。受气候变化影响，当地发生旱灾的概率较之前高出3倍。截至2018年，约1300万叙利亚人为生计背井离乡。

未来战争史或将因为气候变化而改写。如果说石油是近几十年来战争与冲突最重要的催化剂，那么，未来对水、土地、粮食等资源的争夺则可能将人类推向新世界大战的深渊。

如今，我们已站在人类生存与文明延续的十字路口。化解危机的“最后窗口期”稍纵即逝，需要我们走出“囚徒困境”，在关于气候谈判的大博弈中走向合作与共识。