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丁一汇:气候变暖证据确凿 IPCC仍然值得肯定

2010-11-11 15:56:34 腾讯绿色

中国工程院院士丁一汇

对话嘉宾:中国工程院院士丁一汇

丁一汇简介:

丁一汇,中国工程院院士,中国气象局气候变化特别顾问,国家气候变化专家委员会副主任。在气候变化、亚洲季风以及中国灾害性天气方面做出创造性研究成果。创建国家气候中心,建立了中国新一代气候综合业务系统。1995年获国家自然科学二等奖,2002年获何梁何利科学进步奖,2003年获国家科技进步一等奖,2005年获国家科技进步二等奖。同年获世界气象组织杰出成就奖。在国内外正式刊物发表论文300余篇,中英文专著15本。在许多重要的国际活动与组织中贡献卓越,是国际上气候变化研究领域中有影响、有贡献的科学家之一。

特邀主持人:窦丽丽、陈冀俍、陈灵艳、PATRICK

关于IPCC:联合国政府间气候变化专门委员会,由于在促进环保等方面的贡献,IPCC获得了2007年诺贝尔和平奖。但由于近期在有关喜马拉雅冰川的数据预测错误,IPCC开始广受质疑。

精彩观点:

——现在关于气候变化的争议主要有四个方面,包括气候是不是真的在变暖、气候变化究竟是不是人为因素造成的、变暖和变冷哪个更有利、气候模型的可信度。提出存疑是完全可以的,但并不意味着有疑问就要否定IPCC的结论和全球的减排行动。

——气候变化的每一个问题,科学性都是很强的。我们有些非专业的同志把问题简单化了。第五次评估报告将会更清晰地算明温室气体和温度之间的互相作用、互相反馈的关系。

——全球温升一旦到达或者超过阙值,将会产生极大的负面影响。气候变化对全球的影响将会在中国有深刻的反映,包括水资源的问题、农业问题、极端天气与气候事件问题、冰川消融、海平上升、人体健康等。

——关于IPCC,有两点是可以肯定的:一,IPCC为认识和应对全球气候变化做出了贡献,推动了气候变化科学的发展;二,IPCC的核心结论“目前的气候变化很大程度上是人类活动排放温室气体造成的”,这一点基本上是肯定的。当然,IPCC的管理以及工作程序,还有一些需要改进的地方。

关于气候变化的争议有很多,存疑是可以的,但不能否定科学结论

【现在关于气候变化的争议主要有四个方面,包括气候是不是真的在变暖、气候变化究竟是不是人为因素造成的、变暖和变冷哪个更有利、气候模型的可信度。提出存疑是完全可以的,但并不意味着有疑问就要否定IPCC的结论和全球的减排行动。】

问: 您能不能给我们详细介绍一下,关于气候变化的争议集中在哪几个方面?

丁一汇:我觉得现在有四个问题是有争议的,需要解决的,但争议并不意味着去否定IPCC的结论。上世纪70年代末,我在美国的时候,参加过美国的几次会议。那个时候对气候变冷、变暖就是有争议的。并且争议的那些人到现在还健在,还在争议。而且他们提出的问题,也不是乱提的,也有他们的道理。像这些不同的意见和观点呢,IPCC过去吸收的不多。应该更好地考虑他们的意见,把他们的意见也能够反映进来。[page]

第一个有争议需要解决的问题是,我们如何用更多的指标、更强有力的证据来说明工业化以后,特别是近百年来气候确确实实是在变暖的。我们现在有四条曲线,都说明了变暖的趋势是十分清楚的。最近五十年,是每十年增加0.2度,这是气候模型所给出来的结果。实际的变化大概也是这样。因而模型给出的结果和实际观测到的结果是一致的,所以说赞成气候变暖的人就很有信心。

但是有的科学家就认为,最近这十年不是0.2度,可能只有0.1度,或者是0.0几度,也就是说,最近这十年,变暖的趋势停顿了。现在争论的焦点就是这个问题,如果真的停顿了,就说明人类活动排放温室气体并不是全球变暖的主要推动力,或者是另外一个因素把温室气体的作用掩盖掉了,负作用(变冷的作用)把正作用(变暖的作用)抵消了。但现在负的作用没有真正找到,云的作用可以起到负作用,大气的内部变率也可起负作用。这十年太阳活动很平静,宇宙射线、火山爆发也不可能。海洋影响是一种可能。所以说这个问题是需要很好的回答的。最近,美国国家海洋及大气管理局公布了一份报告,来自48个国家的300多位科学家对37项气象指标数据进行了分析,对其中与地球温度最直接、也最密切相关的十项指标进行了更为详尽的评估(IPCC第四次评估报告只有三个指标),证实世界确实在变暖,最近十年则是最热的十年。而且也解释了为什么现在有的冬天很冷,有的半球很热。

这样一来,我觉得关于气候是不是在变暖的争议应该有所缓解。我们就需要这样的证据,拿出更多的事实。其实在十年前全球气候观测系统(GCOS)就提出了44个指标,但是由于我们的观测资料不够,没有真正做到。第四次评估拿出3个指标(温度,海平面上升,北半球积雪融化)作为最主要的指标。现在有十个指标,就更有说服力了。

丁一汇:第二个问题,就是人类活动和自然因素的影响,我觉得这是一个长期讨论的问题。我个人的看法,自然的因素是自始至终影响我们地球的气候的,太阳、火山、海洋,以及气候内部的变化永远是不可忽视的因素。但是现在问题在这里,最近200年,由于人类大量地排放二氧化碳和其他温室气体,产生了很强的温室效应。而温室效应理论应该说是科学性比较强的。温室效应的研究有近200年历史,这个名词是19世纪初由大数学家傅立叶提出来的。很多其它科学家都研究过、计算过,并且也不是用在我们一个星球上,金星、火星都算过,凡是二氧化碳多的星球温度一定是高的。比如像火星就比较冷,它的二氧化碳就比较少;金星90%都是二氧化碳,它的温度高达500度,它比离太阳更近的水星温度都高。

工业化以后,我们使用了大量的化石燃料,排放了大量二氧化碳。以前二氧化碳都是自然排放,譬如说造山运动、板块运动,从地底下碰撞与断裂排放大量的甲烷、二氧化碳。现在是人类自己产生,土地利用也排放出二氧化碳。森林砍伐导致二氧化碳吸收减少,实际上等于无形中间接排放二氧化碳。土地利用和化石燃料的燃烧,这两个因素是新的因素。新的因素也就是最近一两百年出现的。这个因素现在的量级超过了缓慢变化的自然因素,从相对量来看,现在人类的因素是高了,而自然的因素相对就低了。有人喜欢用的一句话,就是矮化了自然的因素,由于人类的因素增加了,使得自然的因素矮化了,或者相对变低了。我们现在应该看到,自然的因素和人类活动的因素是共存的,而人类活动的因素现在比较大,产生的辐射强度是1.66/平方米。而自然的因素只有0.12/平方米,几乎是差一个量级以上。

我们现在可以进行设想,如果我们进行减排,二氧化碳逐步地减少,我们把排放过程拉的很长,上升到450PPM后,就稳定在那儿,不再上升了。那时候我们大气中的二氧化碳产生的辐射强度也会逐步地变缓、变少。变少了以后呢,全球气候的增温也会变缓。当我们的化石燃料都燃烧完了,我们就会走向了一个新能源的世界,零排放。那个时候就控制了二氧化碳的排放,它的作用也会逐步地减少,地球自然的因素,又凸显出来。很可能要几百年甚至一两千年才又将凸显出来。

丁一汇:第三个问题,气候变暖、气候变冷哪个对我们社会发展更有利,谁真正是人类生存和社会发展的福音?大部分科学家同意气候的影响是很严重的,但是讨论到冷暖气候的利弊问题就有争议了。有的人认为暖和好,因为人类的文明、社会发展都是在暖的时候发展起来的,社会的文明衰落都是在冷的时候。

我个人的看法其实冷暖的问题不是主要的。就拿中国的社会来讲,冷的时候也有非常繁荣的时候,举个例子,明清就是。清朝康乾盛世就是处于小冰期最冷的时候,那个时候的GDP全世界都是处于最前列之中的,4亿人口都是很繁荣的,那也是很冷的时候。我觉得不要拿冷暖来判断,应该拿什么判断呢?要看气候变化或向冷、暖转换的时候变幅有多大,速度有多快?如果气候变化的速度非常快,我们人类根本不能适应,不管暖的冷的都不行。

变化的时间快慢和变化的幅度是气候变化影响的本质。这也就是为什么全球的科学家要立一个危险水平、立一个阈值,这个阈值就是气候变化可能容忍的幅度,你不能超过这个幅度

第四个问题就是气候模型,现在很多人质疑能不能预测未来,预测的准不准。其实我们现在能够预测未来气候变化就是用气候模型。气候模型在预测之前要做很多工作,首先建立这个模型完全根据物理、化学、生物过程建立起来的,这套方程组都是被确认的。这是第一个是应该肯定的。

第二个,做出了模型之后要检验,要拿过去100年的气候或150年的气候来做检验,我们有观测资料。用模型再现气候,去仿真、模拟它,如果你连过去的气候都不能仿真,你还预报什么?

第三,要把历史上那些重大的事件,气候的突变、突然的变冷、变暖,也要仿真。不但仿真一般的变化,还要仿真突然的变化,这样才能确认气候模型对外界强迫作用的敏感性。当这三件事情,方程、气候的模拟,现代气候和历史气候的仿真再现以及重大气候事件的再现都做的比较好了,这个模型才能被认为有能力去预测未来的气候变化。模型都是经过严格检验的,全世界都有统一的客观检验方法。你的模型要检验我的模拟,我的模型要检验你的结果。模型的结果必须是可重复,可比较的,你做是这个结果,我做也是这个结果,现在全世界有25个最好的模型,我们中国有2个。

所以,拿模型做预测,预测几十年、一百年可信度就应该比较好。模型是经过检验的,不确定的关键在于情景。我们不知道未来的世界是什么样的,人口有多少、环境将来怎么治理、排放有多少、新技术怎么使用,全球化将来发展的情况怎么样?我们不知道这些情况,那么就不知道最后的排放路径、排放量,所以我们就设计了各种各样的可能性,这就是排放情景,这里面有几十种排放情景。我们把这几十种排放情景往气候模型里一放,那就是一个范围,即将来气候变化的范围。所以说你们现在看到一百年的气候变化是从1.1到6.4℃,是在这个范围。这有很大的不确定性,所以有人就说你报的1.1到6.4℃,到底多少度?回答只有一个,这就是要看你将来减排如何。

有人说模型不可靠,不能作为科学依据。但我觉得,模型是不可靠里面最可靠的。当然,模型本身还有不完善的地方,需要不断地改进。任何一件事情都是需要不断改进的。[page]

有些质疑气候变暖的人,把问题简单化了

【气候变化的每一个问题,科学性都是很强的。我们有些非专业的同志把问题简单化了。第五次评估报告将会更清晰地算明温室气体和温度之间的互相作用、互相反馈的关系。】

问:对气候变化科学性持怀疑态度的人认为,温度的变化在前,二氧化碳的浓度变化在后,以此作为否定二氧化碳增加是气候变化的重要驱动力,您怎么看?

丁一汇:我们现在有CO2长期演变曲线的,就是80万年以来冰芯的资料,大致上都是温度变化在前,二氧化碳变化在后。这个是没有问题的。

太阳辐射是地球温度变化的驱动力。我们是处在米兰科维奇十万年的循环里面。这样一个周期起主要作用的物理驱动力是太阳辐射变化,它是由轨道参数的变化引起。改变地球上辐射的分布,重要的是改变北极地区的辐射分布。影响因子中首先是地球绕太阳轨道形状的变化。绕日轨道是椭圆形,此椭圆不断地变化,然后还有进动、倾斜,这三个方面都在变。我们收到的太阳辐射,每一个地区都是不同的,都随着十万年、四万年、两万年的周期跟着这三个因素在变化。譬如说北纬65度的附近,是个最敏感的地区。如果它收到的太阳辐射少了,第一年的冬天结的冰,到了夏天就化不了,就会残存到第二年的冬天,第二年的冬天又下雪了,又成了新冰,上次没化的冰就变成了老冰,老的冰就积存在那儿。这样一年一年地积累,北极的冰就越来越厚,面积就越来越大,慢慢地形成北极的冰盖。北极的冰盖形成以后,由于反照率增大,随着太阳辐射的减少就逐步地向南推,如果推到20度,或者推到赤道,我们就认为大冰盖基本上就已经覆盖了北半球,这个时候就认为冰期就到来了,间冰期就结束了。南半球也是一样的。

所以你可以看到,真正启动温度变化的是轨道参数以及太阳辐射的变化,这个是没有问题的。所以,启动机制是太阳辐射。但是问题在于,冰盖怎么样才能够往赤道方向扩展,最后使得整个地球变成一个大冰盖覆盖的冰球或雪球?这个过程必须要有二氧化碳。在这个时候,大气里面存留的二氧化碳就能够产生增强冷却或增暖作用。这就是反馈,就是说要使一个区域的温度变化扩展到全球,必须要有二氧化碳的反馈作用,要有二氧化碳的存在。温度降低了以后二氧化碳就少了,温室效应就更弱了,然后温度就更低了,大冰盖就更快地往南推进了。冰盖发展的更快,通过反照率增大收到的太阳辐射更少了,温度就更低,于是二氧化碳含量就更少。所以说二氧化碳和温度始终是互相影响和互相反馈的,是一个循环的圈。只有这样子才能对初值的降冷或增暖有放大作用,把一个地方的温度变化扩展到全球,否则不可能形成全球变暖或全球变冷。北极就是北极,北纬65度就是北纬65度,大冰盖不会向全球扩展。

关于温度和二氧化碳的关系,研究气候的人都知道,现在不少人却把他们割裂开来。我们今天的气候是什么样的呢?是先有二氧化碳,人类活动、工业化先排出了更多的二氧化碳,使得地球增温了。我们现在还没有完全考虑下一步的反馈,增温以后会使得海洋的吸收减弱。海洋吸收减弱以后大气中的二氧化碳存留的就更多了,更多以后就会更加增温,这就是反馈。

第五次评估报告将会更清楚地算明,二氧化碳和温度的相互作用以及各种因子反馈的过程。

每一个问题的科学性都是很强的,而有时候非专业的同志们把它简单化了。一简单化以后再一扩大,就使得这个问题就变得真的像是那么回事了。[page]

全球温升一旦到达或者超过阈值,将会产生重大的负面影响

【全球温升一旦到达或者超过阙值,将会产生极大的负面影响。气候变化对全球的影响将会在中国有深刻的反映,包括水资源的问题、农业问题、极端天气与气候事件问题、冰川消融、海平上升、人体健康等。】

问:有的国家要求大气中温室气体浓度控制在350PPM,有的国家要求控制在450PPM,这两者有什么区别?

丁一汇:所以提350ppm,是由于这是二氧化碳自然变化的上限(间冰期),但350显然已经不可能了,因为现在已经390ppm了,光二氧化碳就390了。

我们下一个目标是450ppm,450是指所有的温室气体的浓度。这个目标离现在将近还有60个PPM。我们现在每年的排放还在增加,2000年之前排放每年增长1.3%,2000年以后,每年排放增加3.3%。这就使得大气二氧化碳的浓度,在80年以前每年增加1.0PPM,现在已经到了1.8PPM,因为排放增加了,而且海洋和陆地的吸收逐步地在减弱,存留在大气中的二氧化碳逐步就增加了。我们按照每年增加1.8或接近2ppm的速率来算,再有30年就到450PPM了,最多算40年,也就是到2050年。所以,长期目标是2050年,最好在450个PPM之下。你拿450个PPM放到气候模型里去算,我们自己也算过,国外也都算过。总共20几个模型一起算的,算完以后得出一个共同的结果,那个时候的温度大概要上升两度到三度。再去考察对水资源有什么影响,对人体健康有什么影响,对海平面有什么影响,对粮食有什么影响,还用不同的模型去算。算完以后,最后发现增长两度到三度之后,负面影响就明显增强了。

譬如说,淡水,一旦到两度、三度之后,将会使得20亿左右的人的淡水得不到很好的保障。这都是模型算出来的。两度就是这样得到的,并不是拍脑袋拍出来的。欧洲的科学家做了很多贡献,他们认为这个两度和450ppm是结合起来的,过去他们认为与550ppm相关联的,并且对农业、水资源、人体健康、沿海海岸带等六个系统的负面影响都会增大。有的人认为,到了两度、三度以上,31%的物种就要灭绝。总体的结论应该说还是负面影响是值得严重关注的。450是一个阈值,我们叫做“tipping point”(翻转点),形象地说,就是爬山爬到顶点了,再爬到山那边就变成另外一个状态了。

最近欧盟又去验证450是不是对的,他们利用了二氧化碳的总排放量的概念。总排放量,就是认为把所有挖出来的煤、石油、化石燃料都燃烧,我们可以排放35000亿吨二氧化碳。但是我们不可能在很短时间都烧掉,如果这样,那我们的温度上升就相当快了,我们必须要减缓,拉长这个时间。最好在2050年之前大家烧化石燃料只排放1万亿吨,从2000年算起,我们十年排放了大概2500亿吨,我们最好再排7500亿吨就行了。到这个时候再算呢,温度也是上升了两度左右。这就互相印证了两度到三度恐怕是一个需要大家共同来思考的一个阈值水平。所以,哥本哈根会议通过了两度的目标,中国也同意了,至于我们为达到两度之下怎么分配减排额度,你减多少,我减多少,现在的问题是集中在这个方面。

问:如果二氧化碳浓度达到您刚才说的阈值450ppm,对中国可能会有什么样的影响?

丁一汇:国外有一本书,叫《Six Degrees》。作者是英国的一位记者,他在大英博物馆待了两年,查遍了所有的杂志、文献,写了一个1、2、3、4、5、6度下对全球的影响。1度全世界怎么样,2度全世界怎么样,英国怎么样、北欧怎么样,全写的清清楚楚,我觉得那本书写的不错,有事实根据。

如果温度升高2度到3度,对中国来说,最重要的问题是水的问题、农业的问题、极端气候事件的问题、海平面的问题,还有人体健康的问题,和全世界是一样的。其中最重要的是水和我国的农业。我们会不会面临更严重的北方干旱,现在北方干旱已经很厉害了,将近20多年华北和东北地区一直是干旱少雨的。拿北京来讲,原来年降水是600毫米,现在降到520到530毫米,自然降水少了70毫米到80毫米,这是挺大的一个数字,华北和东北都是如此。从1978年到现在一直是北方干旱,这肯定是跟气候变化有密切有关。当然,现在并没有确切的证据证明百分百就是由人类活动造成的气候变化引起的,可能自然原因更为重要

受气候变化影响,中国的水分布会越来越不均匀,南多、北少,暴雨大部分都下在长江和长江以南,北方降水明显地减少。这个趋势如果再继续下去,我们就面临着长期的干旱,就像非洲一样。

粮食问题,受制于极端天气和气候事件,这几年大家已经开始体验到极端天气与气候事件的影响了,有的科学家认为这是刚刚开始。非常恶劣的气候都可能同时出现,一面是大旱,一面可以是大暴雨。气候变化最重要的两个恶果,一个是全球变暖,全球变暖会造成冰川融化、海平面上升等,还有一个就是极端气候事件增强、增多。几十年不遇的情况,重现期会缩短,会变得十年一遇、五年一遇。我并不同意有的人说的,极端事件会变成常态,那还要经过相当长的时间,等新的气候态到来时才会如此。但是现在频率肯定增加了。

海平面上升也是一个大问题,比如渤海湾,这个地方海平面上升比较大一些。渤海湾正在大量地建设冶金工业,钢厂等许多工厂都挪到那儿去了,从辽南一直到河北省沿海这一带,都将是工业基地。当地的科学家,认为海平面上升的问题很值得考虑。将来全球的影响必然在中国有非常明显的反应,包括大家十分关注的冰川融化的问题。

问:您怎么看气候变化对青藏高原的影响?

丁一汇:我觉得影响应该是比较明显的,一个是增温快,第二是西部地区降水的类型在改变,中雨以下的雨减少了,而暴雨和大雨增多了,这对生态系统非常不利,生态系统的增长需要连续不断的小雨或者是毛毛雨滋润,这样对草原和生态系统好。现在的情况是,要么不下,持续干旱,要下就下大雨、暴雨,容易引发洪水和泥石流。今年青海格尔木都发大水了,以前从来没有过,这是冰川消融和暴雨共同引起的。现在的努力都是为了缓解、减少这些风险,是非常有必要的。[page]

IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)仍然值得肯定

【关于IPCC,有两点是可以肯定的:一,IPCC为认识和应对全球气候变化做出了贡献,推动了气候变化科学的发展;二,IPCC的核心结论“目前的气候变化很大程度上是人类活动排放温室气体造成的”,这一点基本上是肯定的。当然,IPCC的管理以及工作程序,还有一些需要改进的地方。】

问:您在IPCC工作了很长时间,能不能给我们介绍一下IPCC的工作方式,如何保证IPCC得出的结论是基于科学的,而不是基于政治方面的影响?

丁一汇:国际科学院理事会审核委员会对IPCC(联合国政府间气候变化专门委员会)进行了独立审核,并对IPCC的工作程序进行了评估。肯定了两点:第一,肯定了IPCC为全球气候变化做出了重要贡献,促进了气候变化科学的发展;第二,肯定了现在的气候变化是由人类活动造成的,这也是IPCC第四次评估报告的核心结论。

另外,国际科学院理事会审核委员会对IPCC的管理程序提出了很多宝贵的意见。第一,设立常务执行主任来管理日常工作,并且能够应对不同意见的争论、建议,增加透明度。第二,设立科学委员会,由真正有国际影响的科学家组成。这个委员会可以处理各种各样复杂的问题,能够对不同的意见和声音给予回应。这个委员会中不能全是IPCC的人,这样就能够倾听各方面的声音;第三,IPCC主席不能连任。

这些意见是调查了几百位科学家,开了很多次听证会得出来的,我觉得都很中肯。

国际科学院理事会审核委员会也对IPCC的程序进行了评估,认为IPCC的评审程序是公正、透明的,要经过两次到三次专家评审和两次政府评审。现在的关键在于执行,能不能很好地处理不同意见的专家提出的意见,这是一个问题。我个人的感觉,有的时候这个问题的处理不够透明,有时候主席或主要作者他们事先就过滤掉了。这就使得不同的意见很难在这里反映出来。

所以,国际科学院理事会审核委员会建议设立一个新的程序,每一次意见出来之后,秘书处收集完了,交给评审编者(review editor)来本着公正、透明的原则把这些意见都先梳理一下,分出哪些问题是必须回答的,哪些问题是必须由主席进行详细讨论的,然后将意见交给工作组进行讨论,这个讨论应该是公正的,也必须是透明的。尤其是对于不同意见,一定要进行认真的讨论,保证所提的意见都能够得到公正、透明、合理的答复。

问:IPCC每个工作组的专家是怎么选出来的?

丁一汇:要经过三个阶段的遴选,国家遴选、秘书处审核(形式的审核),然后主席团(主席和副主席)和工作组的最后遴选。

第一阶段是先国内,每个国家或者组织、社会团体都有权推荐,但主要是国家推荐。我们国家授权的单位是中国气象局,中国气象局就把所有的名单收集起来,然后开一次会,讨论我们认为在哪一个工作组、哪几章,我们希望有资格、有竞争能力的专家可以参加进去。譬如我们这次报了有四五百个人,遴选了二百一十几个。这就是我们最后从国家角度报的名单,这是第一步要做的。

第二步就是秘书处审核,我们把名单交到IPCC秘书处,秘书处先审核这个名单。看看提供的履历、简历,以及报的程序是不是符合,这个就是形式审查了,就是你的材料合格不合格。

最后一次就是全会,由每个工作组和主席团一起开一个全会,确定遴选的标准和人数。确定以后就由各个工作组具体执行,最后一个一个地过。比如说,我们第一卷有十二章,我们再看看十二章里面有多少国家报了多少科学家,从这么多科学家中遴选出最符合这一章的科学家,还要考虑地理平衡。就是说,发达国家和发展中国家要有适当的比例。

但是,确实是因为科学发展水平的差异,大部分的专家还是来自发达国家,而且所引用的文献也大都是发达国家发表的,发展中国家比较少。

特别鸣谢:

自然之友“中国公民社会应对气候变化联合研究项目”协调员窦丽丽

伯尔基金会陈冀俍

能源基金会陈灵艳

CCAN(中国民间气候变化行动网络)王香奕、PATRICK

 

 

 

 




责任编辑: 中国能源网

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