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溫室效應的風風雨雨

文 / 許靖華    
1998-04-05
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溫室效應的風風雨雨
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在車諾比核能意外發生後不久,我應邀參加瑞士一個私人俱樂部的晚宴。這是個一般人進不來的場合,會員盡是些國會議員、銀行家、大企業家及專業精英,其中一些人是頗有知名度的核子能源擁護者。我呢,只不過是一名特立獨行的科學家,有幸被接納到這種「上流社會」中。

他們告訴我,大家很欣賞我剛出版的新書《大滅絕》。在這本書裡,我半開玩笑地提到,恐龍也許是因為心臟衰竭而死亡的。地球很有可能在某次遭到彗星撞擊之後,出現溫室暖化效應,而恐龍的心臟又不特別強壯,因此無法將體溫控制在正常溫度之下。剛巧,一九八七年的夏天特別地炎熱、休士頓傳出幾宗老人因抵受不住高溫、中風身故的新聞。

大家開始談論起溫室效應來。

「許教授,你能不能做一系列演講,談談恐龍滅絕?人類會不會像六千五百萬年前的恐龍那樣,被溫室效應殺光?我們俱樂部很願意辦一系列演講,提醒一下大眾,繼續讓二氧化碳污染地球大氣層會造成的各種危險。」

「我很樂意談談《大滅絕》,但我不確定溫室災難真的就是恐龍殺手,我也不確定最近的氣溫反常提升是由於燃燒石化燃油的結果。」

不過,最後我還是在蘇黎世做了一場演講,談《大滅絕》。這不是他們希望我講的題目。我沒有談溫室暖化,而是討論「時間的碎形幾何」(fractal geometry):任何可能發生的都會發生。在核能發電廠,每個月都有小意外發生,像車諾比這樣的大意外,幾十年才會發生一次、可是也可以預期,在使用核能發電幾百年或幾千年之後、可能會出現「世界末日」那樣的場景。

請我演講的「上流社會」主人家不高興了,他們找到的並不是奉迎附和他們想法的狗腿。最後,「一系列演講」便無疾而終了,因為演講者再也不受歡迎。

政客一手導演溫室鬧劇?

一九九0年,我代表「國際地質科學聯合會」(IUGS,lnternational Union of Geoloical Sciences)到斯德哥爾摩參加一國際科學聯合委員會」(ICSU, International Council of Scientific Unions)的會議,討論如何設立一個國際計畫來研究觀測全球變遷。叫我意外的是,會場中很多ICSU的人都將「溫室效應會導致大災難」這個假設當成科學事實來看待。當第三世界國家的代表拚命提醒大家沙漠化的可怕後果時,工業先進國的科學家以及社會學家則鼓吹應該徵收「二氧化碳稅」。

根據上一次演講的經驗,這些人是想透過賦稅的手法,提高傳統燃燒石油發電方式的成本,以促使核能發電變得具有競爭力。另外一次,我在柏林參加關於全球變遷的研討會。令我驚訝的是,這次我聽到一場「溫室冷卻效應」的演講。他們說,影響地球氣候的因素有三:(一)太陽的照射;(二)反照率效應,即是說,部分照射到地球的太陽能又被反射回太空中;(三)溫室效應,這是指部分照射到地球表面的太陽能被反射回去,但半路上被吸收掉(例如被大氣層吸收掉)。許多證據都顯示,長期溫室效應會導致暖化:一億年前,空氣中二氧化碳濃度是目前的十幾倍,而當時地球的南北極都沒有結冰。

精確的測量數據則指出,自十九世紀之後,大氣中的二氧化碳含量劇增,在二十一世紀初,很可能會增加到足足兩倍之多。根據幾個利用電腦模擬所做的研究,二氧化碳這樣的增加法,鐵定令全球氣溫上升好幾度。這是從以前到現在早已定論的看法,主要的根據就是電腦模擬。可是,在柏林的研討會上,有一位科學家使用一套不同的軟體而得到完全相反的結論。他說,溫室效應將會使得大氣中雲層面積增加,反照率效應將遠超過暖化效應、結果出現「溫室冷卻」。

「你打哪兒拿到研究經費的?」一位好奇心十足的聽眾問。

「喔,那一點都不成問題。我在底特律做過一次演講,之後有家汽車公司的代表跑來跟我談,捐了幾百萬美元給我繼續研究。」

「那麼,你是不是坦承加入科學的黑暗面之中,因為資助你進行研究的機構很可能會從你的研究結論獲得好處?」

「是呀,沒錯。但其他人的經費又從哪裡來?不外是政府、換句話說,政客因此能拚命推銷溫室鬧劇。」

這段對話,充分顯示了歐洲政府和美國政府之間想法的差距。在歐洲,特別是在法國這種以核能為主要能源的國家,政治家和科學家同聲疾呼「溫室暖化效應」。而美國呢,早已停止蓋核能發電廠了,沒幾個人還在推銷核能。可是,美國有的是龐大的石油工業以及耗油的顧客,他們不會希望徵收燃油稅。但當柯林頓總統要遊說中國購買美國的核能科技時,美國政府才「突然發現暖化效應」。

「極大的科學錯誤」

一九九三年,歐洲的「氣候變遷科學研討會」在瑞士達弗斯舉行,我是召集人。這次會議中唯一舉出數據將溫室效應與暖化連在一起的是一組數學家。看起來全球溫度和大氣中的二氧化碳含量好像確實有點關聯:大約從一九七五年起,兩者都只升不降。不過,他們強調,全球變遷也可能其有周期性質,因為儘管過去一百五十年當中,空氣中二氧化碳含量持續提升,「全球冷卻」跟「全球暖化」卻同樣出現過。

另外一群傑出的科學家去年才在美國科學院所舉辦的研討會中,提出類似的看法。就連最熱中於推廣溫室暖化這個假設的科學家,都對自己的論據稍做保留,而另外一些科學家則替目前的全球氣溫變遷找到其他的自然因素。同樣的,拿政府資金做研究的科學家,都是最賣力喊「溫室災難」的人。

在日本京都,政治家也在辯論應否降低二氧化碳的排放。這場辯論的報告中說:「所有關於排放溫室氣體會引起氣候出現災難式劇變的種種顧慮,其實全都是一個「非問題」,最好不要理會它們。」

史特勞克(G. stroke)指出,所謂二氧化碳引發氣候變遷,只不過是「一種政治化的科學」,大家之所以會注意到這個議題,起因是現在的美國副總統高爾在一九九二年競選期間所寫的一本書中,形容全球暖化是「一種策略上的威脅」。史特勞克說,這些顧慮全是「時間與人才的浪費」,以致資源都沒用在真正的問題上。他更說,這些議題建基於:政客需要證明自己的存在價值、環保主義者情緒化的恐慌,以及工業界急於販賣產品的貪婪。史特勞克強調,就算在末來一世紀中二氧化碳的排放真的增加百分之一百,全球氣候也不會受到太大影響。因此他形容這些議題為「隨隨便便被接納、如受上天啟示般、四周擴散的科學謬論」以及「極大的科學錯誤」。

史特勞克的法律顧問大概警告過他,不要用「政冶騙局」「由核能工業說客所設的陰謀」「機會主義的政客」「毫不審慎的科學家」以及「無知的生態主義者」等字眼。

史特勞克是一位物理學家,而他所說的話沒什麼人聽得進去,京都的辯論也繼續下去。我這一生都在研究全球變遷,而我可以替他背書,實際上真的沒有什麼證據支持「溫室暖化」這回事。我同意他所說「媒體在談論的氣候變遷只是來自電腦模擬及臆測,而沒有事實根據。」這些過度簡化的模擬一般都忽略掉具有回饋作用的機制,因此正如柏林會議的一位與會者所言,全球冷卻是有可能出現的。前些時我的一位朋友、哥倫比亞大學氣象學家布魯克(W. Broecker)就曾經指出,溫室效應將改變目前海水流動形態,最後可能使歐洲出現嚴重冷卻。

我寫過好幾篇關於這些科學問題的論文,但歐洲的期刊都不歡迎我所寫的。其中一位編輯還告訴我,他們的期刊的設立宗旨就是要對抗燃燒石化燃料,刊登我的論文會違反他們的政策。幸好我還能將論文登在台灣及中國大陸的期刊上,因為這兩地的期刊編輯都較願意追求真理。

小冰河時代才是大危機

目前的全球暖化到底是否來自於燃燒石化燃料?我可以提出三個問題、三個答案來說明:

(一)過去一百五十年來,大氣中二氧化碳的含量有沒有增加?答案是肯定的,事實上一直都在增加,特別是在過去五十年當中。

(二)過去一百五十年中,有沒有出現過全球暖化?答案是「有」,但必須要說清楚一點:過去十年地球的平均溫度確實高於一百五十年的平均溫度,但過去這一百五十年間也出現過長達數十年的全球冷卻。

(三)除了溫室暖化之外,有沒有什麼科學數據指向其他導致目前全球氣候改變的因素?答案同樣是肯定的。很多科學家都在計算太陽照射到地球上所產生的各種情況。有一位科學家就提出,平流層(地球表面以上約一萬至六萬公尺之間的大氣層)的雲蔽面積可能是影響短期氣候轉變的主要因素。

總而言之,科學家的共識是:如果全球真的有暖化趨勢,溫室效應可能成為重要因素也只是過去二、三十年間的事。正好在這期間--自一九七三年石油危機起,歐洲普遍停止使用石化燃料而改用核能發電,但這對於降低二氧化碳的排放或全球暖化並沒有幫助。

氣候的兩個重要指標是溫度及水汽凝結量(如下雨、下雪等),這也是決定農作物收成的兩大因素;在北極那種寒冷的地方或者是旱災來襲時,稻米都無法生長。而由於大氣的流動方式,低緯度的地帶卻注定要成為沙漠。撒哈拉之所以變成大沙漠,乃是由於在低緯度地帶,水汽上升之後沒再補充。可是只不過在五千年前,撤哈拉仍是一片青綠。那時候,來自大西洋中部(即位於赤道附近)的熱帶風暴還會吹到非洲中部,或吹過北非洲的亞特拉斯山脈。

在亞洲,氣溫改變導致水汽凝結量的改變更加明顯了。假如季風吹不進中就國內陸,那裡早已變成像撒哈拉般的沙漠。不過,這不是亙古不變的。一度,全球進入寒冬,高氣壓中心長駐在中國上空,颱風全被趕到中國的南方或南中國海,結果造成明朝(十七世紀)及東晉(三、四世紀)年間的大旱。

我並不是說,大家應該繼續拚命消耗石化燃料,推動全球暖化。我們應該減少污染,但不應該將假設及事實混為一談;二氧化碳的增加已被證明不一定是造成氣候改變的罪魁禍首。更重要的是,要醒悟到對於人類福祉而言,突如其來、意料之外的全球冷卻才是大大的危機。一九六0、七0年間,當持續了很久的暖化趨勢被打斷時,大眾被當時出版的幾本談全球冷卻的書所影響,提高警覺。過去十年的暖化趨勢則帶來了大轉彎;我們被告知人類正步入溫室世紀了。現在,沒幾個人記得「小冰河時代來臨」的警告,但全球寒冬可能隨時降臨;在二十一世紀結束之前,人類就可能會碰到一次大旱災。

現在做準備還來得及。也許我們不要將力氣都花在電腦模擬上,而要為飢荒年做準備。我們可以鼓勵植物遺傳學者發展耐早的穀物,也要認清事實:如果地下水只用不補,農耕灌溉會碰到很大的困難。我們必須考慮是否利用太陽能進行海水淡化,以利灌溉。而長遠看來,如果人口繼續不斷增加,大家又拚命強調經濟發展,我看不出如果「小冰河時代」真的到來的話,全球六十多億的人口還怎麼能維持溫飽。

在這方面來說,家庭計畫是唯一的選擇。

(許靖華,一九六七年起任教瑞士聯邦理工大學,於地質學、海洋學等領域貢獻卓著,曾獲榮銜多項,包括美國科學院外籍院士、中國科學院名譽教授以及中央研究院院士等。著有《大滅絕》《古海荒漠》以及《孤獨與追尋》等書。)