气候变暖与人类未来

《气候变暖与人类未来》：以气候模型锚定理性应对之路丨书评 夏宁《21世纪经济报道》(20260801第12版:生活家/人文) 气候变化是全人类在21世纪必须共同应对的全球性重大挑战。 当下，持续席卷欧洲的热浪正持续侵袭多国，高温、干旱和森林火灾风险不断加剧，区域生态、能源供给、农业生产与公共安全均承受巨大压力。法国西南部火情严峻，局部气温突破40摄氏度，高温、低湿、强风三重不利气象条件叠加，大幅提升火情处置难度；西班牙、希腊、意大利及中欧多地山火险情攀升；英国也在今夏接连遭遇多轮高温热浪侵袭。 近年来欧洲气候异常态势愈发凸显，本次热浪集中暴露出多重危机叠加的复合型灾害特征：高温与山火同步爆发，城市热岛效应持续加剧，人口稠密城区散热降温难度陡增；与此同时，频发的极端天气持续挤压农业生产、水资源供给的承载空间，多重发展压力相互叠加。 由真锅淑郎（Syukuro Manabe）与安东尼・布罗科利 (Anthony J. Broccoli) 合著的《气候变暖与人类未来》一书，梳理了现代气候科学发展历程，拆解全球变暖背后的物理机制及其社会影响，研究重心为气候模型推演的气候长期变化趋势。 真锅淑郎是诺贝尔物理学奖得主、现代气候模型的奠基人，是日裔美国气象学家、气候科学家，被誉为现代全球气候模型研究的奠基人之一，他长期致力于研究大气运动、温室效应以及全球气候变化机制,曾任职于美国国家海洋和大气管理局（NOAA）和普林斯顿大学。他最早利用计算机建立气候模型，揭示了二氧化碳增加与全球升温之间的关系，20世纪60年代，他建立了世界上最早的一批全球气候模型，为后来人类预测全球变暖趋势奠定了基础。20世纪八九十年代，美国媒体曾把真锅淑郎称为“温室气体之父”。2021年，他因对“地球气候的物理建模、气候变化量化和全球变暖可靠预测”的贡献，与另外两位科学家共同获得诺贝尔物理学奖。 另一位作者安东尼·J·布罗科利是美国著名气候科学家，也是全球气候模型研究领域的重要专家。他曾长期任职于美国罗格斯大学（Rutgers University），主要研究气候模拟、全球变暖以及气候变化预测等领域。布罗科利致力于推动气候科学从理论研究走向实际应用，通过计算机模型帮助人类理解未来气候趋势。 这本书开篇就介绍了温室效应是如何发挥作用的，书中的结论非常明确：自20世纪初以来，全球地表温度持续上升。在过去100年里，地表温度持续上升，并且最近几十年的增幅更大。这一章用图表解释了温室效应的产生，还解释了为什么随着大气中的二氧化碳浓度的增加，地表温度会升高，全球水循环会加速。 书中介绍了气候模型的发展过程。所谓气候模型，并不是简单的预测天气，而是利用物理规律建立的一套模拟地球系统的方法。大气中的温度、压力、湿度，海洋中的热量交换，冰川变化，陆地生态影响等因素，都被纳入模型计算之中。 作者认为，在预测人类活动导致的气候变暖方面，气候模型是最有力的工具，它们以物理定律为基础，由数值天气预报模式演变而来。借助海量的天气信息和超级计算机，气候模型可以预测未来变化及其影响，为决策者提供信息。同时，真锅淑郎在几十年的时间里不断改进模型，提高预测精度,从最初简单的大气模型，到后来气候模型也耦合了大气、海洋和陆地系统，可以充当虚拟实验室用来做对照实验，系统阐明气候变化的物理机制。 全球变暖不仅导致温度的变化，还导致蒸发和降水量的变化。因此，在接下来的几个世纪里，一些地区的水资源短缺问题会变得严重。相比之下，在北半球高纬度的许多水资源丰富地区和热带的强降水地区，洪水的概率可能会增加。这些缺水和丰水区域之间水资源供应差异的扩大，可能对世界各地的管理者提出严峻的挑战。 虽然书中有一些物理的术语和地球物理机制的示意图，有一定阅读门槛，但是仔细研读，还是能收获相关的运行机理的知识，对温室效应和全球暖化现象有一些宏观面的认识。重要的是，读者们可以清晰地看到这本书中透露出的“经世致用”的意味：研究是为了更好地服务科学决策，造福人类。 两位作者开展相关研究的年代较早，彼时计算机与数字化工具尚未普及，海量观测数据全靠人工整理演算，庞大的数据处理工作，成为整套研究扎实可信的根基。从中不难看出，二人的研究兼具超前的科学眼光，更有着数十年深耕不辍的长期主义坚守。 作者在书中表示，气候变化不只是气温升高这么简单，而且是具备系统性、全球性的复杂难题。就像连年夏季席卷多国、久久不退的欧洲热浪，还有多地频发的特大洪水，层出不穷的极端气象，直观反映出全球气候系统整体失稳。气候失衡会造成高昂经济损失，带来深远社会影响，牵连自然生态、产业发展、能源保障、社会治理，直至普通民众的日常生活，气候变化早已走出理论推演，成为摆在全人类面前真切的现实考验。 该书也据此提出辩证思考：一国的发展离不开能源供给，但传统发展模式会持续放大气候隐患，这就要求社会在经济增长与绿色转型之间寻求平衡。而新能源、节能技术与绿色产业的落地发展，恰恰是推动产业升级、激发科技创新的重要抓手。依托科学和理性决策，人类才能持续摸索出抵御全球变暖、应对极端天气的可行路径。依靠严谨科学与理性智慧，我们方能认清前路、从容奔赴长远未来。 （编辑：杜尚别）

一看这名字有点奇怪，再看居然是诺奖获得者

本书作者有两位，日裔美籍科学家真锅淑郎是气候科学家，被称为“温室气体之父”，现代气候模型奠基人，诺贝尔物理学奖得主；安东尼·布罗科利是一位气候建模专家，主要研究气候模型在未来气候变化预测中的应用。 温室效应和全球变暖，这两个概念虽然经常一起出现，但它们是不完全相同的。温室效应是一种自然现象。就像我们给植物保暖的温室一样，地球的大气层也起到了类似的作用。全球变暖这个词则更具体，它指的是由于人类活动，比如燃烧化石燃料、砍伐森林等，导致大气中的温室气体浓度增加，从而引起全球平均气温上升的现象。温室效应是地球的自然温度保持机制，而气候变暖是人类活动加入以后加剧了温室效应的后果。 物理学中有哪些研究模型——第一种叫“保温罩”。关于温室效应的最早概念，可以追溯到法国的数学物理学家傅里叶。他在1824年和1827年的论文中提出了一个理论，认为地球大气层可能像一层透明的“玻璃罩”，能让阳光进入，但又保留地球表面散发出的热量。第二种叫“定量估算”。1894年，瑞典物理学家阿伦尼乌斯在斯德哥尔摩物理学会上发言，提出了一个理论：当大气中二氧化碳的浓度变化2～3倍时，全球平均地表温度的气候变化水平与冰期到间冰期之间的差异差不多。还有海气耦合模式是一种模拟海洋和大气之间相互作用的数学模型。这种模式最好用的地方在于，能够模拟出海洋和大气之间的能量和动量交换，包括热量和水分的交换。 水循环的加速会导致全球气候模式的变化，包括降水模式的改变，这可能会引起某些地区的干旱和洪水。其次会导致海平面上升，随着全球变暖，极地冰盖和冰川融化，加上海水热膨胀导致海平面上升，这可能威胁到沿海城市和低洼岛屿。另外，还有健康问题：水循环的变化可能增加疾病传播的风险，比如洪水可能引发水源性疾病，干旱可能加剧尘土传播疾病。当然，水循环的变化还会引起极端天气，比如飓风、台风、龙卷风、海啸、持续暴雨等自然灾害。 我们可以做什么——从依赖化石燃料转向可再生能源，如风能、太阳能和地热能。提高能源效率是减少温室气体排放的另一个关键途径。这包括在建筑、交通和工业等领域采用更高效的技术和设备。例如，通过改进建筑的隔热性能，我们可以减少供暖和制冷的能源消耗；通过使用节能灯泡和高效家电，我们可以降低家庭用电。在交通领域，发展电动汽车和公共交通系统也是提高能源效率的重要措施。这一点这几年多显著，从汽车到建筑，各种新能源技术一窝蜂涌上，这里面有政策的支持，无论企业初心如何，客观上的确给节能减排做了贡献。 改善全球变暖是一个复杂的事情，但它也是功在当代，利在千秋的事情，从身边做起，从小事儿做起，一起构建美好地球。

科普性比较强，基本是以科学知识做基底去介绍全球变暖的问题，讲了温室效应的原理以及实验过程中的研判，还从海洋的角度分析了全球变暖中间的变数，总体来说蛮适合科普扫盲的。