地球:行星的力量(BBC科普三部曲)
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地球健康体检

正如一个健康的人体需要心脏、大脑、肺等器官来确保其正常运转一样,地球也需要健全的“器官”来保持良好的工作状态——陆地、海洋、大气、冰川(冰冻圈)和生物(生物圈)。为了证明这一点,我们通常用全球卫星网络来监测地球发出的一些重要信号。该网络由卫星、航空器和地面控制系统组成,它可以记录某些自然现象,例如空气的温度、海水的蒸发、冰川的消融与形成,以及森林的碳排放。每过几年,由此得出的大量数据和调查结论会反馈到由IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)实施的地球健康检查中,而2007年发布的检查结果令人非常沮丧。[8]

根据IPCC的调查结果,目前全球变暖是毋庸置疑的,而人类活动“极可能”是罪魁祸首。海洋水域的变暖至少已经深入3000米以下,在这个过程中,海水受热膨胀导致海平面升高。山岳冰川正在退化,两个半球的积雪也正在缩小,由此产生的融水使海平面进一步升高。通过地球这些至关重要的机能的改变,人们可以感觉到这些变化。在全球不同的区域,降水类型、风力和气温走势都在偏离历史上既定的标准。生物和生态变化的初步影响也非常明显,例如,在最近三四十年间,很多物种一直向极地迁移,平均每十年迁移6000米。并且,在北半球的温带地区,像植物开花和动物产卵这样的季节性事件似乎每十年也会提前2~3天。除了全球变暖,似乎没有什么原因更能解释这些现象了。

人类的未来看似十分暗淡(参见“预测地球”,第18页),然而,对于这些令人沮丧的现象,我们需要谨慎对待。虽然大多数预言都建立在计算机对地球气候精确模拟的基础之上,但是,这门科学目前仍在摸索中。直至1985年,全球气候模型才有了充分的可信度。而1989年诞生的超级计算机,其功能强大到足以模拟陆地、海洋和大气之间相互作用的一系列连锁效应。每年用于研究气候变化的经费不菲,其中大部分用在了模拟地球的不同要素在未来发生各种情况时会如何运转上。这些模型并没有告诉我们未来会怎样,它们告诉我们的仅仅是未来的一系列可能性。它们还为我们提供了一种与众不同的视角,让我们能够深入了解地球运行时的奇妙与复杂,并且揭示了地球作为一个独立的自动调节系统是怎样应对突如其来的变化的,正如地球上的生物对变化做出的反应一样。更重要的是,这些模型显示了地球的薄弱环节。在某些危险区域,气候变化有可能使重要系统出现故障。因此,我们不妨称它们为地球防御系统的“阿喀琉斯之踵”[9]。我们前面已经提到过其中一个致命弱点——西伯利亚的泥炭沼泽,接下来我们将介绍地球的其他致命弱点,并展示我们的地球如何以错综复杂的方式运作,既稳健可靠,又令人担忧不已,因其具有不可预见性。

预测地球

根据目前的趋势,在未来50年或更久远的时间内,全球平均气温预计将会上升2℃~3℃。这将使地球气温不仅远远高于人类文明所历经的气温,还高于300万年以来地球上的气温。到21世纪末,地球气温很可能会上升4.5℃或者更高。这个升幅对于21世纪末的世界将意味着什么,我们并不完全清楚,但是,全球气候模型——气候科学的“水晶球”,将会提供一些可能发生的情况的信息。由于高纬度地区将承受温度上升所带来的冲击,地球上很可能会出现一个无冰的北极地区。全球平均温度将上升4℃:赤道附近的海洋及其沿岸的气温将普遍上升3℃左右,温带地区气温将会上升超过5℃,极地气温将会上升8℃。正如我们所看到的那样,加拿大北部、阿拉斯加和俄罗斯的气候正在持续地变暖,导致多年冻土层渐渐融化,这些地区的建筑物和公路也因此遭受巨大损失。随着雨雪量的大幅度增加,全球气候不仅会变得更加温暖,而且会更加潮湿。与此相反,亚热带地区的降水量将会减少30%,这将导致大片土地干旱:从欧洲附近的地中海沿岸和非洲北部起,经过中东地区,一直延伸到中亚。另一个干旱地带将覆盖非洲南部。随着土壤肥力和农作物产量的下降,这些地区将会不断出现重大旱灾和饥荒。虽然二氧化碳浓度上升会使水稻和玉米等农作物快速生长,然而,气温的升幅一旦超过3℃,谷物产量就会开始下降。事实上,如果气温升高超过4℃,那么澳大利亚就有可能因为气温过高或气候过于干燥而使农作物不再生长;如果气温上升超过6℃,甚至连温带地区的农业生产都会受到威胁。同时,随着气候变暖和风暴路径的移动,纬度较高的地区很可能会变得更加潮湿,飓风也很可能变得更强烈。这一切都意味着,气候相对温暖舒适的欧洲,也会感受到全球变暖所带来的影响。据推测,横跨整个欧洲大陆且具有毁灭性的洪涝灾害将变得更加频繁。在欧洲北部,与寒冷有关的死亡事件预计会在22世纪减少,相比之下,欧洲南部的高温和严重的旱灾可能每年会使成千上万人丧生。炎热干燥的环境意味着森林火灾将会更加严重,而近年来,这种火灾对诸如葡萄牙这样的国家的影响越来越严重。即使气温仅上升3℃,也会给地中海沿岸的欧洲国家造成每十年一遇的毁灭性旱灾,使数十亿人面临水资源的严重短缺,而居住在北方的居民也躲不过这炎热的天气。2003年,欧洲北部经历了500年以来最炎热的夏天——当时的温度只比平常升高了2℃~3℃,但引起的热浪却使2.5万人丧生[10],给森林和农田带来的损失高达150亿美元。到21世纪中叶,巴黎或伦敦正常的夏日都会像2003年一样炎热。

这是西班牙和葡萄牙大部分地区2004年夏季的地表温度卫星图像。图中温度较低的地区显示为蓝色,温度较高的地区显示为红色。2004年7月1日记录的最高地表温度为59℃。

总之,欧洲一直在对周围的极端天气进行长期监测。极端天气很可能会对我们现在的生活方式产生重要影响。每年,欧洲北部的民众会涌向地中海附近,形成全球最大的单一客流量,并于2000年占到地中海地区游客总数的1/6。每年都会有1亿人来到这里,他们每年的总消费大约是670亿英镑,但这种状况不会一直持续下去。在将来,当欧洲南部和非洲北部变得炎热干燥的时候,这批游客就会放弃地中海这块度假胜地。他们也不会把目标转移到更凉爽的滑雪度假村阿尔卑斯山脉地区,因为那里的积雪和冰川正在逐渐消失,这同样威胁到了许多山区度假村。未来的度假者似乎不大可能把目标转移到气候日渐变暖的波罗的海附近的塔林、里加或格但斯克。