全球變暖背景下，為什麼「極寒」天氣也變多了？

夏天變得一年比一年熱，兩極冰川面積不斷減少，世界各地森林火災越來越頻繁，地球氣候變暖的影響越來越明顯。可是，許多人仍然在懷疑，地球的溫度真的在升高嗎？那為什麼極寒天氣也增多了？地球升溫就是因為二氧化碳嗎？氣候危機下人類的前景到底怎麼樣？

在10月13日的「國際減災日」特別直播中，中科院大氣物理研究所魏科副研究員對此進行了全面介紹。一起來了解一下~

（遏制地球升溫，對全人類已迫在眉睫。來源：圖蟲創意）

全球變暖背景下，極熱和極寒一起出現

魏科介紹，這些年，新聞和時事進展經常會提到一個概念，叫作應對全球氣候變化。這個話題所對應的最基本的科學問題，就是全球氣溫正在急劇增加。達到什麼幅度呢，我們現在的溫度，比100年前大概要高出1.1攝氏度。

很多人可能會覺得，1.1度不是一個特別大的溫度變化，冬季溫度升高一點，可能還挺好的。但實際上對於地球系統，我們要計算的不是一個地方的溫度，而是全球平均溫度。

這麼大的地球，這麼大的面積，理論上它的溫度應該保持非常穩定，每年和每年、每天和每天，理論上差別不應該特別大。所以1.1度對於平均值是一個非常大的差別。這就相當於人會有一個穩定的正常體溫，它上下會有一點波動，但如果高出1.1度就要特別謹慎，看看是不是發燒了。

現在最大的問題是地球不僅發燒了，而且它還正在持續發燒，不知道盡頭在哪兒。這是很可怕的事情。

（地球溫度持續升高。來源：圖蟲創意）

可是，在全球變暖的同時，我們又會聽說，一些地方在遭遇極寒天氣。這是怎麼回事呢？

事實上，這是因為我們的地球非常大，所以任何時刻當我們看地球的溫度時，總會有一些地方的溫度比其他地方高，也總有些地方的溫度比其他地方低。所以盡管全球溫度在增加，但是不排除有些地方會出現短時間的極寒天氣。

而且全球變暖還有可能讓這種極端天氣變得更為嚴重。因為天氣過程是被溫度、壓強、風等等各方面因素共同影響的，如果整體溫度增加，就很有可能產生異常的大氣環流，進而就有可能造成極端高溫，也有可能造成極端低溫。

我們的地球之所以適合生存，是因為它不像其他行星，熱的時候溫度可以升高到零上幾百度，冷的時候又降低到零下一兩百度。地球的溫度本來是相對穩定的，如果這種穩定性被破壞了，就容易出現極端情況。

（氣候變化背景下，異常大氣環流造就冰火兩重天。來源：圖蟲創意）

全球變暖如何產生？主要還是因為二氧化碳

正如大家普遍知道的，全球變暖主要是因為二氧化碳這樣的溫室氣體大幅度增加。

魏科解釋，二氧化碳是一種重要的溫室氣體，之所以叫作溫室氣體，是因為它具有像溫室一樣的屬性。我們看到，在溫室大棚裏邊，如果把上面的草簾子揭開讓陽光照進來，這時候裏面的溫度會比外面高。

之所以會出現這種結果，是因為太陽的輻射屬於短波輻射，地面向外的輻射屬於長波輻射。塑料大棚會讓短波輻射透進來，但是會把長波輻射攔下來，結果就導致有更多熱量進來，但出去的熱量比較少，最終產生了溫室效應。

二氧化碳這種溫室氣體產生的效果與塑料大棚類似。太陽短波輻射照到地面，然後地面向外發出長波輻射，二氧化碳會吸收這個長波輻射，造成增溫效應。

而溫室氣體不僅包括二氧化碳，還有水汽和其他氣體。因為這些溫室氣體的存在，我們的地球保持在一個比較舒適的溫度，大概是零上15度左右。如果將大氣中的溫室氣體去掉之後，地球的平均溫度大概會降到零下13度左右，所以溫室氣體很重要。

（溫室大棚會讓短波透進、阻止長波透出，使得棚內溫度升高。來源：圖蟲創意）

但是現在的問題是二氧化碳越來越多，溫室氣體越來越多。我們把二氧化碳比作為地球外面的大被子，外面冰天雪地，被子裏面很溫暖，但是現在這層被子太厚了，由鴨絨的變成兩層鴨絨的了。

事實上，二氧化碳變化的速度特別驚人。在過去100多年裏，全球的二氧化碳含量已經增加了45%左右，現在逼近50%。如果往前看，在過去80萬年裏，全球溫度雖然發生了滄海桑田的變化，但二氧化碳變化的幅度總是有一個上限和下限，從來沒超過300，從來沒低於170。但是在最近過去的100年，這個數值從低於300一直提高到410多，像2020年5月份就達到了417左右，這是一個非常恐怖的數字。

這些二氧化碳中的絕大部分來自化石燃料的燃燒過程，比如我們燒煤、石油、天然氣的過程都會快速產生大量二氧化碳。這些化石燃料在地質層裏面形成需要上千萬年甚至上億年的時間，結果我們一把火燒掉它們，只是幾秒鐘、幾分鐘的事，這個過程把二氧化碳迅速釋放出來，就是現在二氧化碳排放增多的主要原因。

（化石燃料燃燒，是二氧化碳增多的主要原因。來源：圖蟲創意）

減少二氧化碳排放，根本措施是使用新能源

既然二氧化碳等溫室氣體的增多是氣候變暖的罪魁禍首，我們是否可以采取一些措施減少二氧化碳呢？

魏科介紹，現在全球應對氣候變化的思路包括大規模種樹，也就是通過自然的解決方案，來提高對二氧化碳的吸收能力。

比如我國是溫室氣體排放最多的國家，但是我們希望通過植樹造林，把排放的二氧化碳固定下來。所以在過去10年，我們國家植樹造林的面積增加了7千萬公頃，居世界第一，而且我們也在努力提高這些人造林固定二氧化碳的能力（數據來自北京林業大學劉曉東教授）。

但是因為碳排放總量太大，光靠植樹造林達不到要求。而且植物的吸收能力是有上限的，這個上限遠遠低於我們期望能夠減少的部分（隔了好幾個數量級），所以植物雖然可以起到一定的作用，但遠遠不足。

魏科表示，自己計算了一個人需要種多少棵樹才能抵消一天活動的碳排放量。結果發現，假如不開車，將自己一天的各種活動都轉換成碳排放量後，大概需要種220多棵樹，如果開車則需要種一千多棵樹才能抵消掉自己的碳足跡。

所以這時候最重要的是能源產業的變化，從源頭根本性減少二氧化碳排放。我們現在主要依靠火力發電，包括做飯、汽車，利用的主要都是化石燃料，未來要把化石燃料的產業全面轉移到可再生能源去，包括太陽能、風能、水電、核電等，尤其風能和太陽能是最有潛力的兩種能源。

（風能和太陽能，是目前最具潛力的兩種能源。來源：圖蟲創意）

事實上，我們國家最近這些年來一直在積極應對氣候變化。前幾天我們國家已經做出承諾，讓碳排放在2030年之前達到峰值，到2060年達到碳中和。

這是一個非常嚴峻的挑戰。挑戰高到什麼程度呢？我們可以通過對比來理解：去年的全球碳排放量達到了曆史最高值，今年全球疫情，封國封城，全球碳排放量大概降低了多少呢？數據表明，今年4月份的降低非常大，大概有14%，如果計算整個全年，大概會降低4%~7%。

而為了實現二氧化碳減排的目標，把全球溫度升高控制在1.5度以內，從2020年到2060年，我們每年的二氧化碳排放量都需要減少7.5%左右。所以這是一個非常巨大的挑戰。

今年9月份，聯合國和世界氣象組織共同發表了一個報告，叫作《團結在科學之下2020》。報告呼籲，在後疫情時代，我們不能又恢複到原來的那種發展方式，而是要徹底向新能源轉型。

以前新能源發展不起來是因為新能源太貴，太陽能、風能成本太高，商業機構不願意去投資。但是過去10年，太陽能和風能成本大幅度降低，比如現在太陽能板的成本是10年前的大概20%，降低非常快，所以風能和太陽能的成本甚至可以和火電的成本相提並論了。

現在需要的就是把原來的能源方式切換到新能源，這是一個全球性的產業，對於各種商業機構來說，意味著巨大的產業投資機會。

清華大學有一個估算，如果要實現我們國家的減排目標，從2020年到2060年，中國新能源方面的投資將達到100萬億人民幣。歐洲這些年提出的目標是每年投資大概2600億歐元。

在面對這種經濟轉型的時候，如果能夠目光長遠，調動起各種社會機制，會形成完全不同的局面。

（淘汰舊能源，需要國際社會一起努力。來源：圖蟲創意）

全球合作應對，未來仍然是「非常光明」的

個人在面對自然時有時候會覺得無能為力，好像自然完全主宰了我們，但實際上經過過去這麼多年的發展，我們人類已經成為影響這個星球最主要的力量。

地質學家認為，以前是侏羅紀、白堊紀，但是從1945年之後，我們人類社會已經進入了一個叫作人類世的時代。

進入人類世之後就意味著，人類活動對整個地球的基本狀況有了很大的作用。人類如果要破壞地球的話，會產生很大的影響；但是如果全球一起努力建設地球的話，也容易起到很重要的作用。

從今年疫情來看，要應對這樣一個全球性的災難，唯一靠譜的方法就是科學應對。對於全球變暖這樣大的環境危機，唯一的正確思路也是通過科學性的指導，全球共同來應對。

「如果做到這一點，相信未來還是非常光明的。」魏科最後說到。