作者:张璐晶 来源:中国经济周刊 发布时间:2013-8-6 13:28:19
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访英国科学家摩尔:百年前排放引发今日气候变化

摩尔和自己的中国座驾骑行在北师大校园。本刊记者 张璐晶|摄

租住在鼓楼胡同里的英国科学家摩尔教授(John Moore),每天清晨都骑着自行车、穿过护城河,来到北师大全球变化与地球系统科学研究院(下称“北师大全球院”)上班。
 
今年是摩尔来北师大全职工作的第四年。2009年,作为国家“千人计划”的引进学者,摩尔全职来到北师大全球院工作。
 
谈及为什么来到中国工作,摩尔告诉《中国经济周刊》:“对于科学家来说,更大的动力就是更好的科研环境。”摩尔坦言,西方经济的衰退使得划拨给科研项目的资金越来越有限,相反他的学科和研究领域在中国却都得到了很好的重视。
 
在这里摩尔可以用具有每秒10万亿次浮点计算能力的超级计算机来进行气候模拟,这是他来中国以前从未使用过的先进设备。目前他正在用这种超级计算机进行数字模拟冰盖变化,同时将最新的冰盖研究模式引入中国,以便更好地模拟青藏高原和南极的冰盖变化。
 
至今摩尔还在芬兰和瑞典的两所大学里保有教授的职位,而他本人也在格陵兰岛从事过多年科研工作,他的主要研究领域包括南北极、海平面变化以及预测、自然和人为影响气候改变、极端天气事件成因等。
 
“北极地区土壤的25%都是永冻土,一旦这些土壤开始融化,会释放大量的碳,这个量比人类释放的二氧化碳多得多。”而事实上,这些冻土正在融化,形势不容乐观。“低碳减排是我们每个人的责任!”采访中摩尔再三强调。
 
“太阳屏风”:
 
应对全球变暖的方案B
 
入夏以来,席卷中国南方的热浪来势汹汹。7月15日,中国气象频道官方微博@中国气象发布了内地“四大火炉”新排名,福州成为高温王者,荣获“冠军”宝座,重庆和杭州分列二、三名。一位浙江网友“晚上34℃、白天43℃,全天候无死角360度纯天然桑拿”的自嘲,引来众人围观。
 
反常的极端气候给人们的生活和整个社会的经济运转都带来了不小的麻烦。摩尔告诉《中国经济周刊》,现阶段的极端气候肯定和人类的活动有关,但是研究极端气候的模式很难,因为极端天气的特点之一就是“不常见”,很难搜集到足够多的数据。
 
尽管如此,摩尔还是从对美国飓风这种极端气候的研究中发现了一些规律。2012年10月16日《美国科学院院刊》(PNAS)刊发了摩尔的一篇题为《自1923年以来大西洋飓风的数据记录》的文章,摩尔研究发现有98%的确切性说明全球变暖和大西洋飓风运动之间存在联系——在气温较高的年份里,更有可能会发生强烈飓风。
 
“所以,为了避免更多极端天气的出现,我们必须阻止全球变暖,而降低温室气体二氧化碳等的排放,是人人皆可参与做贡献的!”摩尔很认真地说。
 
除此之外,摩尔还在研究利用地球工程(Geoengineering)的方法——所谓的“方案B”来阻止全球变暖。摩尔表示目前防止全球变暖一般有两种方法:一种是减排,即减少二氧化碳的排放,他将其称作方案A;另外一种就是地球工程方法,这个发达国家已经开始研究,目前摩尔正在中国开展这方面的研究。
 
“这个方案B,对政治家很有吸引力,即不用减排,而通过其他物理方法降低全球气温。”
 
方案B计划用人为的方式给地球降温。目前最便宜可行的方法就是把类似现在污染物的浮尘颗粒(aerosol)放置在北极平流层或是相对更低层的空间,用这些小颗粒来阻挡阳光,从而达到降温的目的。摩尔举例说,这些大气中的颗粒就像一扇“太阳屏风”,挡住阳光,产生像阴天一样的效果,从而降低气温。
 
具体操作方法是让飞机用不清洁的燃油作燃料,在北极上空飞行,排放高污染物,就像火山爆发一样,直接将浮尘颗粒喷射入平流层。摩尔解释说,火山爆发产生的大量含硫的浮尘颗粒会停留在火山上空,就会使得火山附近的区域在几年之内都可以保持比原来低几度的温度。
 
“这是一个听起来疯狂、也确实疯狂的办法!”摩尔说,地球工程的方法为地球降温也是一把双刃剑,如果实施不当将会起反作用。
 
比如向平流层排放含硫颗粒物也不是毫无风险的。有研究表明:如果地球生物圈适应了阳光稀少的环境和当前的二氧化碳排放量,那么一旦这些颗粒逐渐消散,“太阳屏风”失灵就可能带来更加严重的后果,比如届时全球变暖的速度可能比当前加快20倍。
 
但大部分科学家认为,地球工程学的基础研究至少是有备无患,可以为防止全球变暖提供另一种解决思路。“在这方面,我们科学家只是为政治家提供选项,研究地球工程的人其实并不觉得应该这样去做。”摩尔坦言。
 
发展清洁能源中国将获“三赢”
 
摩尔认为,气候变暖给全球经济带来的打击将是不可预估的。7月25日出版的《自然》杂志即刊发了《北极变化带来的巨额经济损失》一文。文章称现阶段人们对北极的关注只集中在开发这一地区可以给人类经济带来多少好处,而没有计算过这一地区变暖后会给人类造成的经济损失。
 
北极地区的资源丰富,其中未探明的石油占全球未探明储量的约13%,天然气占30%。英国劳埃德银行甚至预测对北极的投资可以在未来10年内获得1000亿美金的收益。但是人们忽略了北极的变化将会带来约60万亿美元的经济损失(2012年全球经济规模约70万亿美元)。
 
除了经济损失外,由于气温升高、冰层融化,原先冰冻的甲烷(CH4)已经开始泄漏,而甲烷是比二氧化碳威力更强的温室气体。传统的研究认为,每吨甲烷导致全球变暖的威力,仅比二氧化碳高出25倍,但这是以过去百年来分摊计算甲烷作用的结果。
 
然而,由于甲烷在大气中只停留10年就几乎侦测不到,20年后更是几乎完全消失,因此,将甲烷的温室效应分摊为100年来计算的传统算法,可说是大大低估了它的影响。“按照最新的计算方法,得出甲烷的温室效应当比二氧化碳强72倍。所以,我们一定要阻止甲烷泄漏这一进程!”摩尔说。
 
为了减少温室气体排放,世界上越来越多的国家开始倾向于使用清洁能源。“清洁能源技术的研发对于中国来说是一个新兴产业。”摩尔说,现在中国的风能产业也许是全世界最大的。
 
7月中旬,最新的全球绿色能源投资数字已浮出水面,美国和中国是一路上涨。据相关报道称,2013年第二季度,全球绿色能源投资增至531亿美元。而这几乎完全归功于美国和中国市场较前一季度有巨幅增长,美国为95亿美元,较上季度增长了155%,中国为138亿美元,较上季度增长了63%。
 
摩尔认为中国在应对气候变化中如果处理得当可以得到“三赢”的结果:第一,其他国家将购买中国技术;第二,中国自身环境更加清洁;第三,能树立拯救世界的正面形象。
 
“中国在二氧化碳减排方面比大多数发展中国家都表现出更多诚意。”摩尔说。中国平均每一小时就建一个新的风力涡轮机。据他了解,中国的政府官员在实现减排目标方面承受着极大压力,去年河北安平县甚至为了达到减排目标暂时性地切断了居民用电和公共设施供电,包括交通灯的电力供应。
 
百年前的排放引发今日气候变化
 
2011年12月,美国《新科学家》杂志的一篇题为《中国尾气排放首次超过美国》的报道中,一些专家提出“发展中国家消费者制造的二氧化碳比发达国家消费者要多”、“发展中国家指责发达国家转移排放的借口越来越靠不住”的言论,摩尔反驳道,这并非全部是事实。
 
摩尔指出:“发展中国家数目远多于发达国家,中国的高排放量很大程度上是由于其人口众多。中国人均排放量仍远低于美国。”
 
谈到这件事情,摩尔在北师大全球院的一个研究方向就是研究关于二氧化碳排放的历史责任追溯问题,即有多少二氧化碳排放要归咎于发达国家,有多少是归咎于发展中国家,举例来说,尽管现在中国的碳排放量是世界第一,但这是近些年的状况,还有相当可观的碳排放量发生在一百年前。
 
“这是因为气候变化需要反应时间,通常是10年到100年。发达国家从150年前就开始排放温室气体了。”摩尔说,“所以追溯历史责任也是很有必要的。”
 
摩尔的研究团队用计算机模型模拟设计了三个地球:真实的地球、只有发达国家排放的地球、只有发展中国家排放的地球。通过衡量海冰消融速度、地球温度变化等各种因素,综合三种情况比较后发现,目前温室效应三分之二的变化来自发达国家排放,只有三分之一来自发展中国家。
 
他强调说,这项研究的目的也并不是为了找出到底是谁犯了错,只是为了确认发展中国家和发达国家在碳排放量中所占的确切份额。要想使气候变化处于可控范围内,不管是发达国家还是发展中国家,都要下大力气大规模减排,因为最终我们只有一个地球。
 
 
 
 
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