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全球变暖是骗局吗?

目前的回答很难让人满意。现在最被赞赏的答案是 @DANYING ,该答主很努力的写了比较长的答案,其中也有一些…

文章截图目前的回答很难让人满意。现在最被赞赏的答案是 @DANYING ,该答主很努力的写了比较长的答案,其中也有一些可以肯定的事实,但很显然答主很多内容要么是直接引用别人的话,要么是不太好的翻译了一些东西,更严重的是里面错误很多。我可以肯定danying虽然是环境专业的学生,对于全球变暖或者气候变化里的物理所知并不太深入,有些结论式的了解,但全局式的根本性的理解是比较缺乏的。这是我从答案里得到的判断,不是要攻击或者贬低danying,相反的,我觉得 @DANYING 答主是做了努力的,很值得赞许。物理气候学其实是一门比较新的学科,虽然关于温室效应的假说已经至少一百多年甚至两百年了。最早考虑这个问题的现代科学家是法国人傅立叶,就是那个傅立叶变化的傅立叶。他意识到光凭太阳光,地球表面温度应该要冷很多,于是他提出几个假说,其中一个就是地球表面有一种insulator,也就是好像被盖了绝热材料。虽然他并没有具体指出是什么东西做这个insulator,但他对于问题的思考,路子是非常清晰而科学的。其后,法国物理学家,特别是爱尔兰人John Tyndall比较准确的测量了大气里各种气体对于红外辐射的吸收。这种测量给予温室效应(greenhouse gas effect)假说非常有力的实际证据和机理。这里简单说明一下这个温室效应的物理原理。考虑地球作为一个整体,它的能量平衡的天平两边是对于太阳光的吸收还有自己对宇宙空间的红外辐射。红外辐射是地球损失能量的主要渠道,这种辐射和温度的四次方成正比。现在考虑地球的大气,如果没有大气,地球表面的红外辐射无损失的跑走,那么我们地表的平均温度差不多是零下十八度。显然这和事实不符,因为我们现在活的都好好的。原因就是因为有了大气里的温室气体,他们既然可以辐射红外线就可以吸收。有了它们,地球损失的能量不变,也就是辐射温度不变,但这些温度出现在大气的高层,我们知道大气里面,越高就越冷。温室气体安静的在高冷处辐射能量保持地球能量平衡。同时,它们也吸收来自地球表面的红外辐射而保持自己的温度不变,于是,地球表面的温度可以维持在一个比较高的点,却不至于让地球能量失衡,因为这个高温辐射的很大一部分被温室气体吸收,而温室气体在低温辐射能量到外太空同时它们也把一部分能量以红外辐射的形式还给地表,最后的动态平衡结果就是地表由于 有太阳和温室气体红外辐射两个能量来源而保持高温,地球能量平衡由温室气体和地表红外辐射穿透温室气体的那部分共同维持。瑞典物理化学家阿累尼乌斯用了前人对于大气红外辐射的测量计算了二氧化碳含量和地球温度的关系,并用这个关系解释了为什么地球存在过冰川期——因为那时的二氧化碳含量很低!他也计算了如果二氧化碳翻倍,北极圈温度会升高三四度度。这些计算结果相当靠谱。同时代伟大的苏格兰发明家贝尔早就意识到,我们燃烧煤排放二氧化碳最终会因为温室效应而让地球升温,他认为我们应该利用太阳能作为替代能源!到这里为止,全部是物理事实,是颠扑不破也不应该有争议的。有了这个历史和对于几本物理学的介绍,我们应该知道温室气体上升和地球温度的关系是必然的,毫无疑问的。但同时,现代气候模式和精确的气体光谱吸收测量还有温室气体的测量加在一起计算的结果是,如果不考虑各种反馈,二氧化碳翻倍造成的温度升高只有一度左右。但是二氧化碳升高后温度升高,温度升高会让大气里的水汽大幅增加,水汽又是一种温室气体,于是温度会由于这个反馈(feedback)而升高,这就是水汽反馈。同时我们地球反射太阳光回到宇宙最重要的一个玩家是云。任何一个时刻,地球表面大约三分之二的地方被云覆盖。云总体来说起到的作用是让地球变冷,特别是低云,这些云在大气温度升高后,同样会变化,如果云量减少,那么云制冷的效果变差,从而让温度更加升高,这就是云反馈。等等,大气会有一系列的反馈,我们对于未来总体气候变化(比如全球平均温度)的预测最大的不确定性就来自于这些不同的反馈的强度。所以现在我们用最好的气候模式算出来二氧化碳翻倍时,全球平均温度会增加1.5到4.5度,这是一个很大的幅度,而且这个幅度还只是依据气候模式算出来的,自然本身可能的幅度可以更大或者更小,比如今年一片很有争议的论文用古气候的记录来估计这个温度变化预测的是远高于4.5度的值。现在故事要更接近现实和近代了,也更加具有争议和不确定性,同时还有有很多可以政治化的议题。其中一个最重大的议题就是人类用温度计观察温度以来全球温度总体变高这个事实如何解释的问题。前面说到的温室效应是个显然的可以用的理论。但同时,要精确解释全球温度的历史,光有温室效应是不够的,因为这个温度有时在快速上升,有一些阶段却是在变冷。温室气体的含量是一直保持增加的,所以不能完全解释。于是有了很多可以解释这个温度变化的假说,比如火山爆发可以增加反射到太空的太阳光,于是可以让地球在一段时间里变冷;比如人类活动产生的污染物也可以增加太阳光反射;比如人类砍伐森林或者破坏其它绿化,也可以造成气候的变化;还比如地球气候系统可以在没有外力的影响下,自己产生周期性的变化……那么科学家们就需要把每一个因素的影响量化,然后去看温室气体的效果有多少。这个研究很重要,因为如果我们所看到过去一百六十多年的温度变化大多是由于自然波动或者其它自然因素引起,那么我们就无法从这些观测里得出有力的估计温室气体效应的结果。而这个事情必须要有气候模式来参与,因为地球只有一个,气候的历史也只有一个,我们不能做实验。 要知道各个因素,比如火山爆发,污染物,自然波动还有温室气体各自对气候变化的历史贡献,我们需要用气候模式来计算,用气候模式里模拟出来的变化特征去和观测做比较。相互印证,并且这些特征应该有理论上的合理解释,这样才能下结论说到底哪个因素是最重要的。而现在的气候模式是有很多不足的,可气候模式也有很多技能。如果有争论的话,就是在于这些模式是不是足够有用。现在最流行的也最令人信服的看法是,人类产生的温室气体贡献很大。但每当遇到全球温度经历十数年甚至数十年的降低或者不升高时,气候模式以及对于温室气体效应的争论就会增加。比如从1998 到2014年间,全球温度基本没有增加,为此一共有不下十种不同的假说,有的认为太阳黑子活动的下降,有的认为中国的污染物排放增加给地球降了温,有的认为这段时间小火山很活跃从而引起降温,有的认为平流层里的水汽变化引起了降温,有的认为这段时间海洋吸收了大量的热量从而没有给地球升温(因为水的比热高很多),有的提出这段时间太平洋东部海水异常的寒冷……而这些气候模式都没有考虑或者没有能够模拟。但同时,气候模式模拟的气候里有时也会出现一段时间的不升温,所以有些气候学家认为这个短时间的不升温并不特别奇怪或者不可理解。除了气候模式,另一个手段就是去研究古代气候的变化。这里的逻辑是古代气候的变化可以被用来作为实验,因为古代气候以及二氧化碳都经历过很剧烈的变化。古气候的研究有很多不同的手段,比如用树木的生长变化,比如各种同位素的相对比例变化,二氧化碳的含量变化等,这些可以在格林兰或者南极冰里找到,或者在沉淀在海底的古生物里找到。古气候的发现表明,地球气温的变化和二氧化碳是紧密联系在一起的,气温的变化也和地球的轨道参数非常相关,同时气候的变化也和洋流的变化很有关系,这些变化在不同的时间尺度上起作用。每个气候变化的驱动因素是如何产生的,如何起作用,如何消失都是很大的研究课题,但总的来说,温室效应在古气候里是可以找到清楚的支持的。关键的问题还是在于,当我们试图量化温室气体对全球气温变化有多大影响时,古气候的数据以及如何解释都有不少不确定性。所以虽然找到了证据,但另一个关键量化问题还是没有解决。如果总结一下,目前气候学严谨的结论是,温室效应是客观实在的,它们在长时间尺度(当然也不能太长,这里说的是百年计的尺度)上必然引起全球变暖,目前我们观测到的增温和这个理论也是符合的,古气候里温室效应也是可以被证实的,但是我们还没有完全理解(比如量化)气候在各个短时间或者更长时间尺度上的变化。现在最大的不确定性是将来到底升温会是多少,是1.5度还是4.5度或者更多?这是一个现在的根本问题,答案对于我们人类的生存环境会有极不同的含义。这就会考虑到气候变化带给人类的影响了。这些影响包括很多,比如冰川的融化,海冰的消失,海平面上升,降雨和季风带的迁移,极端天气的变化,农作物生长和粮食安全,水资源的变化,气候变化带来的移民……这些还可以是科学问题,而我们如何应对这些气候变化带来的影响就已经不仅仅是科学问题了,而是一个政治经济学问题。这两个方面就需要分开说,虽然它们在现实里会很自然的捆绑在一起。而题主问的绝大部分的问题就在这两个方面里。简单来概括就是气候变暖总体全局来看是不是会带来坏的影响,第二,我们所制定的应对政策是不是除了考虑气候外还有别的考虑以及影响。这里就要做些澄清,因为 @DANYING 犯了一些小错误,比如厄尔尼诺虽然会给某些区域带来极短天气,但厄尔尼诺本身是一个自然现象,有没有气候变化或者全球变暖它都会出现,因为它的出现是大气和海洋相互作用的必然结果。还比如,热岛效应和温室气体排放关系不是太大,温室气体在大气里混合非常迅速,城市和郊区的温室气体含量差别不是太大。到这里需要没有被科普过的人注意一下,这些什么海平面上升啊,冰川消融啊,……海冰消失什么的,好像和我们关系不大,而且很缓慢,我们好像不需要特别关心。大错特错!可以这么说,人类社会虽然高度发达了,气候这个基本要素的影响还是特别根本和巨大的。这里 古人类,或者说古猿/直立人/智人,为什么要四处迁移呢? – 梅塔的回答 – 知乎有一些例子。现代的例子也很多,最近的是加州的旱灾。这是在美国,这里到处是水库,但当落基山上的降雪稀少,雨季降雨又少时,发达国家的发达地区的加州也是慌张的。八十年代的非洲,撒哈拉以南的大干旱造成战争饥荒大迁徙,影响了几千万人。中美洲好几个印第安文明的消失,也是和雨带的突然消失联系在一起……可以想象,如果东亚季风在未来有显著的变化,中日韩十几亿人口的命运就会巨大的被改变,中国南方的几个大湖很可能干涸,靠它们生存的人们只能迁徙。东南亚和印度也是靠季风吃饭,如果它有大的变化,这些人类社会就只能翻天覆地的变化,现有的基础设施和生产逻辑都要彻底改变。这些现有的例子给未来提供了鲜活的例子。美国西南部的几个州预计在全球变暖情况下会经历长时间干旱,气候模式预测,总的来说现在干旱的半干旱的地区未来会更加干旱,而现在降雨量多的地区在未来会有更多的雨量。那么看一下世界地图,未来关于水资源的争夺以及洪涝灾害的爆发会在那里就清楚了。这些灾害所带来的社会军事还有经济的影响是极其深远的。也是因为这些影响力极大的预计,产生了相应的政策研究。而这里,争论以及各种猜测(也就是所谓的阴谋论)是很盛行的。原因有很多种,不能一概而论。比如,有的正直的但对于现有理论持有怀疑态度的学者,他们很难发表他们的研究或者无法在学术会议等地方健康的讨论,于是他们会觉得这种态度反应的就是理论本身的问题,相反的,一些有影响力的学者会竭力推现有理论,甚至到了极端的地步,于是有人就怀疑他们的动机,有的是半吊子的学者,本身对气候变化了解不够深刻却喜欢用所谓的‘常理’来否定现有理论,有的是职业揣测家,他们什么都研究的不透,但善于联系和拼凑,有的是因为利益驱动,他们反对现有的理论纯粹是因为他们的利益收到了威胁,有的甚至是宗教影响,他们的思路是上帝在照顾着一切,你们人类竟然自大到这个地步……所以一概而论对于了解和解决问题是很没有益处的,比如有人说他对现有理论持有怀疑态度,你马上就指责他是阴谋论或者无知,在他们看来很可能觉得无知的是你。恰恰现在科普届以及争论时,人们普遍采取这种态度,用一把特别大的刷子把对方统统刷掉。最后和政治辩论一样,变成相互指责而没有实际沟通。题主提供的链接里,有些东西的确是事实,但全球气候其实是一个巨大而复杂的系统,没有一个理论可以用一句话来解释一切,很多地方是有例外和细节需要注意的。就比如98-2014的没有升温,或者五十年代到七十年代的全球变冷,这些都是客观事实,但问题是全球变暖理论里面没有说全球温度是线性变化的。比如,有些科学家预计某些地方的珊瑚礁会被二氧化碳所损害,但现在事实却没有,但这个原因可以有很多,并不一定理论就错了。再比如,中国某个冬天特别寒冷,有人就开始说全球变暖是胡扯,他们不知道的是全世界其它地方经历了暖冬。还比如,今年北极圈特别温暖,北极海冰今年因此覆盖创纪录的低,但西伯利亚今年特别寒冷,这些一时一地的例外其实并不有全局意义。睿智的你们应该知道如何做了,做一个多了解少谈意见的人。 全球变暖不是一个信条,谈什么我们相信气候变化是肤浅的,气候变化是科学不需要相信。这么学科很年轻,暂时没有能力提供全部的答案。相反的,也不能因为它不能提供全部的答案就去全盘否定它。我们需要一个健康的怀疑态度,就和对待其它学科一样。持有这个态度的必要前提是多去了解事实和进展,而不是跳进一个圈子,相互取暖,然后自我感觉良好。当然这很难做到。那么到底全球变暖是不是阴谋呢?你会问。如果看到这里还在问这么大而无当的问题,我只能承认这事还得从长计议。

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