氣候變暖與人類未來

《氣候變暖與人類未來》：以氣候模型錨定理性應對之路丨書評 夏寧《21世紀經濟報道》(20260801第12版:生活家/人文) 氣候變化是全人類在21世紀必須共同應對的全球性重大挑戰。 當下，持續席捲歐洲的熱浪正持續侵襲多國，高溫、乾旱和森林火災風險不斷加劇，區域生態、能源供給、農業生產與公共安全均承受巨大壓力。法國西南部火情嚴峻，局部氣溫突破40攝氏度，高溫、低溼、強風三重不利氣象條件疊加，大幅提升火情處置難度；西班牙、希臘、意大利及中歐多地山火險情攀升；英國也在今夏接連遭遇多輪高溫熱浪侵襲。 近年來歐洲氣候異常態勢愈發凸顯，本次熱浪集中暴露出多重危機疊加的複合型災害特徵：高溫與山火同步爆發，城市熱島效應持續加劇，人口稠密城區散熱降溫難度陡增；與此同時，頻發的極端天氣持續擠壓農業生產、水資源供給的承載空間，多重發展壓力相互疊加。 由真鍋淑郎（Syukuro Manabe）與安東尼・布羅科利 (Anthony J. Broccoli) 合著的《氣候變暖與人類未來》一書，梳理了現代氣候科學發展歷程，拆解全球變暖背後的物理機制及其社會影響，研究重心爲氣候模型推演的氣候長期變化趨勢。 真鍋淑郎是諾貝爾物理學獎得主、現代氣候模型的奠基人，是日裔美國氣象學家、氣候科學家，被譽爲現代全球氣候模型研究的奠基人之一，他長期致力於研究大氣運動、溫室效應以及全球氣候變化機制,曾任職於美國國家海洋和大氣管理局（NOAA）和普林斯頓大學。他最早利用計算機建立氣候模型，揭示了二氧化碳增加與全球升溫之間的關係，20世紀60年代，他建立了世界上最早的一批全球氣候模型，爲後來人類預測全球變暖趨勢奠定了基礎。20世紀八九十年代，美國媒體曾把真鍋淑郎稱爲“溫室氣體之父”。2021年，他因對“地球氣候的物理建模、氣候變化量化和全球變暖可靠預測”的貢獻，與另外兩位科學家共同獲得諾貝爾物理學獎。 另一位作者安東尼·J·布羅科利是美國著名氣候科學家，也是全球氣候模型研究領域的重要專家。他曾長期任職於美國羅格斯大學（Rutgers University），主要研究氣候模擬、全球變暖以及氣候變化預測等領域。布羅科利致力於推動氣候科學從理論研究走向實際應用，通過計算機模型幫助人類理解未來氣候趨勢。 這本書開篇就介紹了溫室效應是如何發揮作用的，書中的結論非常明確：自20世紀初以來，全球地表溫度持續上升。在過去100年裏，地表溫度持續上升，並且最近幾十年的增幅更大。這一章用圖表解釋了溫室效應的產生，還解釋了爲什麼隨着大氣中的二氧化碳濃度的增加，地表溫度會升高，全球水循環會加速。 書中介紹了氣候模型的發展過程。所謂氣候模型，並不是簡單的預測天氣，而是利用物理規律建立的一套模擬地球系統的方法。大氣中的溫度、壓力、溼度，海洋中的熱量交換，冰川變化，陸地生態影響等因素，都被納入模型計算之中。 作者認爲，在預測人類活動導致的氣候變暖方面，氣候模型是最有力的工具，它們以物理定律爲基礎，由數值天氣預報模式演變而來。藉助海量的天氣信息和超級計算機，氣候模型可以預測未來變化及其影響，爲決策者提供信息。同時，真鍋淑郎在幾十年的時間裏不斷改進模型，提高預測精度,從最初簡單的大氣模型，到後來氣候模型也耦合了大氣、海洋和陸地系統，可以充當虛擬實驗室用來做對照實驗，系統闡明氣候變化的物理機制。 全球變暖不僅導致溫度的變化，還導致蒸發和降水量的變化。因此，在接下來的幾個世紀裏，一些地區的水資源短缺問題會變得嚴重。相比之下，在北半球高緯度的許多水資源豐富地區和熱帶的強降水地區，洪水的概率可能會增加。這些缺水和豐水區域之間水資源供應差異的擴大，可能對世界各地的管理者提出嚴峻的挑戰。 雖然書中有一些物理的術語和地球物理機制的示意圖，有一定閱讀門檻，但是仔細研讀，還是能收穫相關的運行機理的知識，對溫室效應和全球暖化現象有一些宏觀面的認識。重要的是，讀者們可以清晰地看到這本書中透露出的“經世致用”的意味：研究是爲了更好地服務科學決策，造福人類。 兩位作者開展相關研究的年代較早，彼時計算機與數字化工具尚未普及，海量觀測數據全靠人工整理演算，龐大的數據處理工作，成爲整套研究紮實可信的根基。從中不難看出，二人的研究兼具超前的科學眼光，更有着數十年深耕不輟的長期主義堅守。 作者在書中表示，氣候變化不只是氣溫升高這麼簡單，而且是具備系統性、全球性的複雜難題。就像連年夏季席捲多國、久久不退的歐洲熱浪，還有多地頻發的特大洪水，層出不窮的極端氣象，直觀反映出全球氣候系統整體失穩。氣候失衡會造成高昂經濟損失，帶來深遠社會影響，牽連自然生態、產業發展、能源保障、社會治理，直至普通民衆的日常生活，氣候變化早已走出理論推演，成爲擺在全人類面前真切的現實考驗。 該書也據此提出辯證思考：一國的發展離不開能源供給，但傳統發展模式會持續放大氣候隱患，這就要求社會在經濟增長與綠色轉型之間尋求平衡。而新能源、節能技術與綠色產業的落地發展，恰恰是推動產業升級、激發科技創新的重要抓手。依託科學和理性決策，人類才能持續摸索出抵禦全球變暖、應對極端天氣的可行路徑。依靠嚴謹科學與理性智慧，我們方能認清前路、從容奔赴長遠未來。 （編輯：杜尚別）

一看這名字有點奇怪，再看居然是諾獎獲得者

本書作者有兩位，日裔美籍科學家真鍋淑郎是氣候科學家，被稱爲“溫室氣體之父”，現代氣候模型奠基人，諾貝爾物理學獎得主；安東尼·布羅科利是一位氣候建模專家，主要研究氣候模型在未來氣候變化預測中的應用。 溫室效應和全球變暖，這兩個概念雖然經常一起出現，但它們是不完全相同的。溫室效應是一種自然現象。就像我們給植物保暖的溫室一樣，地球的大氣層也起到了類似的作用。全球變暖這個詞則更具體，它指的是由於人類活動，比如燃燒化石燃料、砍伐森林等，導致大氣中的溫室氣體濃度增加，從而引起全球平均氣溫上升的現象。溫室效應是地球的自然溫度保持機制，而氣候變暖是人類活動加入以後加劇了溫室效應的後果。 物理學中有哪些研究模型——第一種叫“保溫罩”。關於溫室效應的最早概念，可以追溯到法國的數學物理學家傅里葉。他在1824年和1827年的論文中提出了一個理論，認爲地球大氣層可能像一層透明的“玻璃罩”，能讓陽光進入，但又保留地球表面散發出的熱量。第二種叫“定量估算”。1894年，瑞典物理學家阿倫尼烏斯在斯德哥爾摩物理學會上發言，提出了一個理論：當大氣中二氧化碳的濃度變化2～3倍時，全球平均地表溫度的氣候變化水平與冰期到間冰期之間的差異差不多。還有海氣耦合模式是一種模擬海洋和大氣之間相互作用的數學模型。這種模式最好用的地方在於，能夠模擬出海洋和大氣之間的能量和動量交換，包括熱量和水分的交換。 水循環的加速會導致全球氣候模式的變化，包括降水模式的改變，這可能會引起某些地區的乾旱和洪水。其次會導致海平面上升，隨着全球變暖，極地冰蓋和冰川融化，加上海水熱膨脹導致海平面上升，這可能威脅到沿海城市和低窪島嶼。另外，還有健康問題：水循環的變化可能增加疾病傳播的風險，比如洪水可能引發水源性疾病，乾旱可能加劇塵土傳播疾病。當然，水循環的變化還會引起極端天氣，比如颶風、颱風、龍捲風、海嘯、持續暴雨等自然災害。 我們可以做什麼——從依賴化石燃料轉向可再生能源，如風能、太陽能和地熱能。提高能源效率是減少溫室氣體排放的另一個關鍵途徑。這包括在建築、交通和工業等領域採用更高效的技術和設備。例如，通過改進建築的隔熱性能，我們可以減少供暖和製冷的能源消耗；通過使用節能燈泡和高效家電，我們可以降低家庭用電。在交通領域，發展電動汽車和公共交通系統也是提高能源效率的重要措施。這一點這幾年多顯著，從汽車到建築，各種新能源技術一窩蜂湧上，這裏面有政策的支持，無論企業初心如何，客觀上的確給節能減排做了貢獻。 改善全球變暖是一個複雜的事情，但它也是功在當代，利在千秋的事情，從身邊做起，從小事兒做起，一起構建美好地球。

科普性比較強，基本是以科學知識做基底去介紹全球變暖的問題，講了溫室效應的原理以及實驗過程中的研判，還從海洋的角度分析了全球變暖中間的變數，總體來說蠻適合科普掃盲的。