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  • 20Aug

    全球暖化的證據在哪裡?

    早於一八二四年,法國科學家約瑟夫.傅利葉(Jean Baptiste Joseph Fourier)便已提出了地球的大氣層可以起到「保溫」作用這個觀點。一八五八年,英國科學家約翰.道耳(John Tyndall)更透過了一系列實驗,證明這種「保溫作用」乃由於大氣層中的水汽和二氧化碳等氣體對紅外線強烈吸收所引致。一八九五年,瑞典科學家阿累尼烏斯(Svante Arrhenius)眼看人類工業化的步伐一日千里,更大膽地推斷,隨著人類不斷燃燒化石燃料而釋出大量的二氧化碳,溫室效應的加劇將會導致地球的溫度上升。他更嘗試計算出假如大氣層中二氧化碳的濃度增加一倍,地球表面的整體溫度會升高多少。令人驚訝的是,在沒有任何電子計算的幫助底下,他得出的結果 —— 大約為攝氏五至六度 —— 竟與今天科學家所推算的相差不遠!

    然而,上述都只是從理論出發的推斷。對現實世界的觀測又得出甚麼結果呢?

    雖然我們最終所關注的是地球的溫度,但最先引起人們注意的,則是二氧化碳在大氣中的濃度。話說在一九五七至五八年間,全世界(實質上當然以西方為主)的地球科學家發起了一個名叫「國際地球物理學年」(International Geophysical Year)的大型跨國科研活動。這是第二次大戰後一趟最大型的國際合作,期間取得了十分豐碩的成果。但對人類的前途影響至深的,卻是活動末期一項被受忽視甚至嘲笑的測量活動。

    主持這項測量計劃的科學家名叫查爾斯‧基林(Charles Keeling),他要測量的,是大氣層中二氧化碳的背景水平(Background Level),而測量的地點,則是在遠離一切工業活動影響的夏威夷群島,還要是在海拔達四千二百米的一個名叫冒納羅亞(Mauna Loa)的睡火山的山頂觀測站。

    在基林不少同事的眼中,這項測量簡直是浪費時間。二氧化碳是一種如此普通的氣體,它在大氣中的含量又是如此之低(而且十分穩定 —— 起碼他們是這樣想),因此打算日以繼夜、月復一月、年復一年地測量它的水平,是一項近乎沒有科學意義的活動。

    一位科學家曾經說過︰「自然界沒有卑微的東西,一切都能給聰明的人以教益。」基林的測量正是這句說話的最佳寫照。自一九五八年開始直至他於二零零五年逝世這短短四十七年間,基林量度得的二氧化碳濃度,竟然增加了 22% 之多!人類的活動竟然可以對大自然作出如此巨大的影響,這是絕大部分人 —— 包括科學家 —— 也難以想像的。

    附圖便是著名的「基林曲線」(Keeling Curve)。直軸是二氧化碳在大氣中的濃度,單位是「百萬分之一」(parts per million,簡寫作 ppm)。

    留意曲線的齒形狀,乃由植物隨著季節變化所引起。原因是北半球的陸地 —— 也就是植物的面積 —— 比南半球的多得多,而植物的光合作用強弱隨季節變化,直接影響到大氣中二氧化碳含量的變化。

    但對我們有影響的並非這些周年的循環,而是全年平均值的總體趨勢。基林開始測量時,這個水平是 315ppm,但到二零零九年,這一水平已達 387ppm 之譜。這個趨勢令人十分憂慮。留意曲線不單在上升,而且上升的速率(特別在近十多二十年)也有加快的趨勢!

    而按照溫室效應的原理,二氧化碳濃度的這種顯著增加,將可能導致地球整體溫度的上升。但我們真的量度到這一升溫嗎?

    留意我們在此說的升溫,並非某一城市甚至某一區域的升溫,而是整個地球溫度的上升。要量度這個溫度絕非容易的事情。我們必須把南、北半球春、夏、秋、冬四季的溫度、城市與郊野的溫度、陸地和海洋的溫度,甚至高山和低地等的溫度平均起來,才能得出一個地球的「全年平均整體溫度」(Global Annual Average Temperature)。但經過了科學家多年的努力,我們終於對這個溫度作出了可靠的測量。而測量的結果是,在過去一百年來,這個溫度已上升了近 0.8 度。

    區區 0.8 度的升溫又那值得我們憂慮呢?你可能會說。這可大錯特錯了。不錯,我們日常所感受的溫度變化,無論是日、夜之間的還是冷、暖季節之間的,動輒也會在攝氏十度以上。由此看來,不到攝氏一度的溫差又有甚麼可怕呢?但我們不要忘記,這個溫差正正並非日、夜之間或是季節之間的變化,而是地球整體平均溫度的變化。這個溫度理應是十分穩定的。如今在短短一百年內升了接近一度,那是絕不簡單的一回事。

    簡單的結論是,阿累尼烏斯於百多年前所作的預言正在實現︰人類大量燃燒化石燃料所放出的二氧化碳,正透過溫室效應而令地球的溫度上升。

    Posted by Eddy WC Lee @ 12:55 pm

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