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极端高温能修复吗?联合国气候变化报告中国作者胡永云:一个关于南极的案例让人类充满希望

每日经济新闻 2022-08-22 20:49:08

◎“ 中国北方整体晴朗天气相对较多,如果装上太阳能,哪怕只是自己家里楼顶上装几块,就可以供家里至少几盏灯的照明,虽然不足以完全替代火力发电,但能缓解不少化石能源发电的压力。”

每经记者 朱鹏  丁舟洋    每经编辑 刘林鹏 宋红 梁枭    

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人类只有在深处痛苦时,才会去反思原因究竟何在。热,为什么热?大家迫切想要了解今年高温天气背后的原因。

无论中外新闻,在分析罕见高温天气时,几乎都会引用到联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告:“近100年地球温度升高了将近一度,其中超60%是人类活动造成的。”这份报告可谓“为地球算命”,揭示了气候变化的成因,以及如果人类不加以改变将会面临的更频发的极端天气事件。

8月20日-8月22日,每日经济新闻连续推出“让我们在滚滚热浪中冷静聆听气象学家的警告”(此前报道请点击:《1℃的变化,40℃+的“烤”验中国气象服务协会会长、中国气象局原副局长许小峰发出“高温红色预警”:全球高温天气未来还将持续频发》《国家气候中心气候服务首席专家周兵:极端高温或将预示“北半球40℃时代来临”!还要谨防南方秋季高温重现》)。今天这一期,每日经济新闻记者(以下简称NBD)专访到参与撰写IPCC第五次评估报告中人类活动对气候变化影响章节的中国科学家、北京大学大气与海洋科学系博雅特聘教授、北京气象学会理事长胡永云。

在胡永云看来,为修复南极臭氧层空洞,国际停用氟利昂的举动极大程度修复了南极臭氧层,这是一个成功案例——即人类不必一错到底,可以通过改变自身行为修复被自己破坏的气候环境。那么气候变暖的修复,可以同样如此吗?

降温10℃,地球花了6500万年升温10℃,人类只要1000年

冷暖交替原本是一种地球上的自然现象,在地球46亿年的历史上,也发生过许多次变暖事件。

地球从古新世-始新世的极热事件后开始自我调节,逐渐降温。据测算,从恐龙灭绝的白垩纪末(距今6500万年)到目前,地球大约降温了10℃。

但在过去短短100年里,密集的人类活动就将全球平均气温推高了1℃,若简单计算,地球增温10℃只需要1000年。

NBD:根据古气候研究,从长期的地球轨道时间尺度的变化趋势来看,地球是在变冷的,但近年来科学家们一直在呼吁全球变暖的紧迫性。应该如何理解?

胡永云:所谓地球气候在变冷,指的是地球轨道时间尺度,地球轨道绕着太阳运转的时间有三个参数:地球轨道的偏心率;地球自转的自转轴倾角;以及岁差,我们处于远日点和近日点的叫岁差。但这三种时间尺度分别约是10万年、4万年和2万年。

所以从地球轨道变化的尺度来看,地球气候是在变冷的,但这是2万年以上的尺度。我们现在说人类活动,是在工业革命以后,人类排放燃烧化石燃料产生的以二氧化碳为主的温室气体的行为,这让地球温度在100年中升高1℃,简单推算1000年就会升高10℃,这是非常快速的变化。

在恐龙生存的白垩纪,全球平均温度就比现在要高出10℃,但从当时的高出10℃慢慢降温演变到现在,地球花了6500万年。可是工业革命之后地球温度升高1℃只花了100年,所以人类活动对气候变暖的影响是非常显著和快速的。

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图片来源:央视财经微博视频截图

NBD:在造成全球气候变暖的因素中,人类活动与气候系统自然变化,各自的影响比重是多少?

胡永云:IPCC第五次评估报告里有很重要的一句话,我参与了那一章的撰写,传递的信息就是:在过去100年地球温度升高将近一度,人类活动起的作用实际占比可能到三分之二。也就是说,人类活动要对近100年地球温度升高一度承担超60%的责任,而气候系统的自然变化的影响约占三分之一。最新的IPCC第六次评估报告,又继续强化了这个观点。

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IPCC2021年报告 图片来源:IPCC官网

能预测全球气候变暖,为何预测不了一座城市的明年夏天?

截至2021年,诺贝尔奖已三次涉及气候变化。一直以来,全球变暖常被作为一个环保理念,还有人认为全球变暖是科学家危言耸听。可就如诺贝尔物理学奖的获得者哈塞尔表示:“我宁愿没获诺贝尔奖,也不希望全球变暖。”

“气候预测不准!”“气候预测没准!”每一个气候工作者都不免遇到这样的质疑。气候预报者都希望自己的预报是准确的,预报发出后,预报员就在期待中煎熬。相比于天气预报,气候预测为什么这么难。

NBD:如果我们在去年预测到今年夏季如此罕见的高温干旱,就能更从容地应对生活生产。对于近十天的天气预报预测,已经很成熟了,但对于几个月、几年以后的气候预测为什么这么难做到?

胡永云:通常我们理解的天气预报指对未来几天的预测,经过多年发展,这种数值预报模式的性能已经相当不错。但气候系统很复杂,天气预报可以不考虑海洋、陆地等因素。如果我们想知道下个月、下个季度、明年甚至未来10年的情况,所涉及的考量因素就非常多了。要对一个复杂系统作未来预测难度是很大的,所以现阶段我们的数值模式对更远未来气候的预测能力还比较有限。

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图片来源:摄图网500415532

NBD:我们现在能做到什么程度的气候预测?

胡永云:要找到一些关键的因子,比如一旦发生一次厄尔尼诺或者拉尼娜,它能对咱们国家或者全球气候有多大影响?现在大家已经总结出来一些规律,但不见得那么可靠。比如说厄尔尼诺最强的时间是在冬天,12月、1月,如果冬天出现了厄尔尼诺,来年的夏季长江流域就容易有洪水,好像规律性还不错,但实际上并不是这样。1998年长江流域的大洪水是遵从这一规律的一个典型例子,但也有不遵从这一规律的,这就是气候预测的复杂性所在。

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图片来源:央视视频截图

NBD:想回到你个人身上。从事气候研究这么多年,在研究气候学科时感受到的价值是什么?

胡永云:这是一个好问题,其中也涉及青年人的专业选择。大家在中学阶段就对数学、物理、化学、生物这种基础学科有所了解,但大气科学是小众学科,专业性又比较强,怎么让学生认识到这门学科的重要性,对我们也是一个挑战。

2021年的诺贝尔奖物理学奖颁给了揭露气候变化奥秘的三位获奖者,这三人中有除了有一位是理论物理学家,另外两位都是做气候研究的。我想,他们当初从事气候研究的时候也秉持着一个共同理念,就是这个学科与人类生活密切相关,做的事情是能造福全人类的。“两位气候学家发展了一系列工具,帮助我们更好地量化气候变化,更可靠地预测全球变暖。”这是诺奖对其二人贡献的评语。在数学和物理的基础之上,气候学家能做出造福全人类的研究,我想这个学科的重要意义就是在此。

停用氟利昂,臭氧空洞得到修复;取代煤炭、石油,却没那么容易

南极上空的臭氧层空洞终于开始“修复”了。一项新研究记录了南极上空臭氧水平的增加,表明三十多年前签署的限制使用氟利昂等产品的协议正发挥着积极的作用。这是对人类很大的鼓舞,而气候变暖的修复却没那么容易,其中最核心的是经济因素。

NBD:南极的臭氧空洞是过去很多年大家非常关注的话题,随着人类停用氟利昂,南极臭氧层空洞已有逐步恢复的趋势。对于全球变暖,我们已知温室气体是重要影响因素,是不是意味着只要我们能够控制温室气体,全球变暖就一定可以得到控制?

胡永云:氟利昂是一种空调制冷剂,由杜邦公司在20世纪50年代开始制造生产。人类大规模使用后,排放的氟利昂造成大气中的臭氧含量下降,南极上空臭氧层出现空洞。停用后,臭氧洞开始恢复,当然这也需要时间,彻底恢复可能要几十年后。

但氟利昂是一种特殊用途的工业制造品,用量也没有那么巨大。只要我们找一个替代物做制冷剂,停用它对整个商业或者经济的影响不是很大。

而全球变暖主要原因之一是由于人类燃烧化石燃料,即煤、石油所排放的温室气体,这个量是巨大的,所涉及的商业利益也是巨大的,所以可以想象,减排温室气体对世界范围的经济影响也会非常大。

臭氧洞的修复是一个国际公认的成功典范,意味着人类可以通过改变自己的行为保护气候环境。但全球变暖涉及的影响层面更多更大,这是为什么IPCC每隔5-6年就要给出评估报告,各国政府总是在一起开会讨论,就是因为这件事做起来难度大得多。

我觉得中国在这方面做得不错,这些年风能、太阳能等清洁能源的发展进步非常大。

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图片来源:摄图网501244616

NBD:具体到个人,为修复气候变化,我们可以做哪些事情来减少碳排放?

胡永云:简单来说,少开车、坐地铁、坐公交,肯定能减少很多汽油的消耗量。我去以色列时,因为那边沙漠多,他们建房子时就在房顶上造太阳能光板,用太阳能给自家供电,如果电用不完,也可以并到太阳能光网上去,获得一定的报酬。我觉得很多小区建房子时,也可借鉴此思路,多使用太阳能,对火力发电消耗就会大大减少。

现在我也关注到,有些家庭会自己装个小太阳能板,可以辅助照明。有的路政也会在路边路灯上装太阳能板来照明。相比风能发电,太阳能相对更容易安装,毕竟到处装风车,显然也不是那么合适。中国北方整体晴朗天气相对较多,如果装上太阳能,哪怕只是自己家里楼顶上装几块,就可以供家里至少几盏灯的照明,虽然不足以完全替代火力发电,但能缓解不少化石能源发电的压力。

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