毫不夸张地说,人类活动导致的气候变化是我们所面临的最严峻的问题。即使现在我们洗心革面、积极行动,人力和经济成本也将是天文数字级的,可如果我们继续拖延下去,我们承担的成本将是更多倍。这个问题还未超过我们的掌控范围,但是需要我们勠力同心,加强合作。而了解相关的自然过程的机制,能让我们更好地理解为什么我们都需要作出改变。
推荐序 1
气候变化究竟是真的还是假的?如果是真的,是不是人类活动导致的?气候变化究竟是人类面临的巨大危机,还是利益集团营造的谎言?
反气候变化论者最常见的理由之一,是地球历史上气候一直在变化,比现在热或比现在冷的时候多的是,好像这是什么惊天的秘密似的。然而实际上,最了解气候变化历史的,不正是气候变化研究者吗?此书就是一本对气候变化理论的全面综述,从太阳亮度变化到板块漂移,从火山喷发到米兰科维奇周期(这个酷炫的词指的是地球轨道变动引起的气候变化),从洋流到太阳黑子(猜一猜,太阳黑子多的时候是更冷还是更热?),从小行星撞击到人类活动。
看了此书,你就会明白对气候变化人类已经了解了多少,目前面临的危险有多迫切,毕竟,说一个人在一百年内会死不算危险,但说一个人在两个星期内会死就完全是另一回事了。人类已经掌握了毁灭自己的能力,不单是因为核武器,还因为对气候的影响。在这样的历史时期,我们尤其需要对气候变化原理的深入认识,这正是此书的价值。
袁岚峰 中国科学院科学传播研究中心副主任
推荐序 2
全球气候变化是时下非常热门的话题,也是我们生物圈面临的愈发严峻的生存问题。它关系到地球上的每一个人,每一个物种,甚至每一个地区的生态环境。过去六十年内人类的活动让全球地表温度上升了 1℃。可能有人觉得 1℃太微小,改变不了什么, 但你看过此书后会明白,平均每天的温度都比之前高 1℃意味着什么?大家如果听说过蝴蝶效应,会了解“一只南美洲亚马孙河流域热带雨林中的蝴蝶,偶尔扇动几下翅膀,可以在两周以后引起美国得克萨斯州的一场龙卷风”。但我想说的是,全球气候变化绝非“蝴蝶效应”,而是“飓风效应”,当它全面开启之时,人类和地球上的其他生灵将面临难以承受之痛,第六次“生物大灭绝”绝非危言耸听。
我是研究植物多样性的,近十余年来一直在泛喜马拉雅开展植物多样性调查研究。泛喜马拉雅由兴都库什、喀喇昆仑、喜马拉雅、横断山区四大山脉组成。作为地球上最独特的地理单元,泛喜马拉雅拥有全球 35 个生物多样性热点中的 3 个。这里有不计其数的雄伟、壮观、连绵不绝的雪山和地球上最壮观的高山植物区系。但是,这些年来我深刻地感受到了泛喜马拉雅植物精灵们的脆弱以及她们生存环境的岌岌可危。冰川消融加速,亚冰雪带植被不断扩张,植物原生生境不断被破坏,植物多样性断崖式下滑的风险不断增加……这一切的背后,都离不开那 1℃的升温。美丽的卡若拉冰川,每年我们从拉萨前往珠峰保护区的路上都会经过,清晰地记得十年前冰川就在公路旁边触手可及,可现在只能抬头看见它退缩到一两百米高的悬崖之后……我也不知道该用什么词语来形容我看到的这种触目惊心!
本书的著者史蒂文·厄尔博士忧心忡忡,他深刻地明白 1℃的升温对于地球意味着什么。本书的译者魏科博士也在译者序中详解了全球气候变化背后焦灼的博弈,并警示人类已处于宏大的气候危机之中,全球变暖是人类和地球共同的危机。衷心希望越来越多的朋友们看到这部上乘的科普译作,它能带给您最科学的全球气候变化解读。也希望每一位看到这本书的朋友都能从我做起, 为节能减排,为扭转全球气候恶化贡献自己的力量。最后,我想说:“我们今天看见了,我们今天一定能做到!”星光点点汇聚, 必成璀璨银河,地球生灵未来延续的美丽,就在书对面的每一位您手中。
王强
中国科学院植物学研究员
引言 / 001
第一章 什么主导着地球的气候? / 003
温室效应 / 005
太阳辐射 / 011
反照率 / 011
颗粒物 / 013
反馈 / 013
地质年代 / 015
关于气候变化的争论 / 018
第二章 缓慢升温的太阳 / 021
太阳的演化 / 023
早期生命和大气变化 / 025
盖亚假说和地球气候 / 029
碳的储存 / 033
未来的太阳变暖 / 035
第三章 板块漂移与大陆碰撞 / 037
行星反照率与大陆漂移 / 040
大陆碰撞与造山运动 / 043
板块构造与洋流变化 / 046
小结 / 049
第四章 火山喷发导致的降温与增暖 / 051
火山喷发 / 053
火山喷发产物 / 056
历史上火山喷发的气候效应 / 060
火山作用与人为强迫 / 072
第五章 地球的轨道变动 / 075
地球轨道和倾斜的变化 / 077
米兰科维奇周期与气候 / 080
基于冰芯记录的米兰科维奇周期 / 084
未来的米兰科维奇周期 / 088
第六章 洋流输送的热量 / 091
洋流 / 092
冰川时期的洋流变化 / 095
大西洋温盐环流与未来气候 / 099
厄尔尼诺南方涛动 / 101
为什么厄尔尼诺重要? / 103
第七章 短期的太阳变化 / 107
什么是太阳黑子? / 109
太阳黑子的短期变化 / 111
太阳黑子的长期变化和小冰期 / 113
太阳黑子和现代气候变化 / 119
第八章 灾难性撞击 / 121
希克苏鲁伯撞击的气候影响 / 123
外星撞击的历史 / 127
未来“地外来客”的影响 / 131
第九章 人类活动引发的灾难 / 135
农业发展 / 141
化石燃料燃烧 / 143
人口增长 / 147
第十章 临界点 / 151
过去的气候临界点 / 156
未来潜在的气候临界点 / 160
小结 / 171
第十一章 怎么办? / 175
问题的根源 / 177
减少二氧化碳排放 / 179
减少甲烷排放 / 185
2019 新冠病毒感染的气候影响 / 190
注释 / 197
专有名词 / 217