全球暖化無庸置疑,地球逼近「暖化懸崖」

全球暖化無庸置疑,地球逼近「暖化懸崖」
Photo Credit: NASA

我們想讓你知道的是

新年過後,各國氣象組織已相繼宣佈,2014年全球平均氣溫為自有紀䤸以來的最高,破了1998年的前紀錄。回看這十六年,全球豈非沒有暖化?

立春剛過,在春寒料峭的日子講全球暖化,一定不會感動任何人,即使仍有人對這話題感興趣。

只怪先賢沒有先見之明,一年之始不立於炎夏,讓人讀得年度氣候回顧時更加觸目驚心。此刻北國冰封,某名城不久前曾因「歷史性」雪暴宣佈禁止車輛上街,只有冒納羅亞火山上烽火不斷,老Keeling遺愛獨守太平洋中心一隅為全球暖化告急。心想,關注了這議題兩年多,是時候作結。

氣候科學非我所長。人可以理解,必須理解的全球暖化智識,也許就只有這麼多。

冬眠十六年的䁔化

新年過後,各國氣象組織已相繼宣佈,2014年全球平均氣溫為自有紀䤸以來的最高1,破了1998年的前紀錄。回看這十六年,全球豈非沒有暖化?

的確很多疑懷論者近年一直這樣說。即使去年溫高破紀錄,不少地方——例如美國中西部——卻反常地寒冷,政客和名嘴不愁沒有機會藉著大風雪指出「全球其實在冷化」。去年初南極州一群氣候學家在考察期間被冰雪所困;消息傳來,美國大亨Donald Trump喜形於色,一面幸災樂禍,一面揶揄全球暖化是廢話:

不過,他們都不是氣候學家。

全球暖化不等於年年升溫

毋庸置疑,氣候系統正在暖化。自上世紀五十年代以來,全球見證的轉變是數十年以至數千年所未見的。大氣和海洋已經變暖,冰和雪已減少,海平面已升高2

聯合國氣候委員會去年底發表的《氣候轉變綜合評估報告第五版(IPCC AR5)》開宗明義指出,全球暖化從沒暫緩3

很少人會在理性上懷疑科學家的共識。可是天氣變幻無常,平均氣溫又多年沒創新高,「暖化」對氣候學行外的大眾來說,無疑是太「離地」了。除了相信科學家之外,我們還要懂一些氣候科學常識,才能理解與人類未來悠關的氣候變遷。最少,作為自然現象,全球暖化是可以理解,必須理解,不必被政治經濟或意識形態扭曲的。

暖化的直接證據當然是平均氣溫。從上面一段NASA短片可見,135年以來各地每年平均氣溫變化有起有落,反覆上升,升幅已累積至0.9°C。不過,氣候系統極端複雜,受多種週期性自然因素——例如厄爾尼諾——影響,所以全球暖化下的平均氣溫不一定每年上升(下圖),而各地區的變遷進程亦不一樣,例如南北兩極的升溫幅度特別大。

圖一:地球陸地及海洋表面每年平均溫度圖。Berkeley Earth 收集得最大型的數據庫,其全新模式統計所得的平均溫度與其它氣象組織的統計吻合,但細節稍有不同。它採納了更全面的海洋及南北兩極數據,反影了過去十多年該地更顯著的暖化現象,因此 BE 的暖化紀錄沒有出現其它版本所見的,自 1998 厄爾尼諾年以來的「暖化暫停」。

圖一:地球陸地及海洋表面每年平均溫度圖。Berkeley Earth收集得最大型的數據庫,其全新模式統計所得的平均溫度與其它氣象組織的統計吻合,但細節稍有不同。它採納了更全面的海洋及南北兩極數據,反映了過去十多年該地更顯著的暖化現象,因此BE的暖化紀錄沒有出現其它版本所見的,自1998厄爾尼諾年以來的「暖化暫停」。

若果不等於年年升溫,全球暖化其實是甚麼?

全球暖化=太陽能入超

氣溫是地球上最複雜的系統——氣候——的表象。在同一個地方如香港,一年四季最高34°C與最低的數度之差足有30°C,各地的差異更會多一兩倍。可是,全球平均總升溫「只不過」是0.9°C,已成為威脅人類存亡的危機,因為這不足一度的背後是正在不斷累積的巨大熱能,將會擾亂人類文明一直依頼的穩定氣候。

圖二:地球平均能量進出分配。來源:Figure 2.11, IPCC AR5 WG 1, p 181.

圖二:地球平均能量進出分配。來源:Figure 2.11, IPCC AR5 WG 1, p 181.

地球表面的能量——一切生命的所需及氣候系統所縕藏——全部來自太陽(地核的熱量微不足道)。抵達地球的太陽光(上圖左上),約1/3被白色的雲層和冰雪反射回外太空(中上),其餘由地球以自身的熱力輻射到外太空(右上)。一進兩出之差,就是留在氣候系統的每平方米0.6瓦的「太陽能入超」,energy imbalance(左下角的緣色箭嘴)。

著名環保科學家及行動者James Hansen形容,這是相等於「每秒四個廣島原子彈」的能量。

筆者認為,太誇張的比喻很難有共嗚,太陽能入超應該和地球人的能源需求比較。據國際能源署統計,2012年全球秏用能源總量為8,980Mtoe,約為 5 x 1020 焦耳;而太陽能入超每平方米0.6瓦能量入超約等於每年1022焦耳,等於全球耗能的20倍。

再換一個角度,以現時香港的電費水平折算,太陽能入超等於全球每人每年七十萬的電能量5

全球暖化=太陽能入超=20 x 全球能源需求 =地球人每年HK$700,000電能量

誠實的科學人必須指出,「每秒四個廣島原子彈」很嚇人,但是相對於每平方米340瓦的進口太陽能,能量入超的0.6瓦只佔0.2%,地球生態系統有能力通過升溫將額外熱能輻射到外太空,將少量及短暫的能量入超「歸零」。全球暖化的危機所在,是太陽能入超自工業前期以來不斷累積,若不盡快扭轉趨勢,經過億萬年演化才達致平衡的生態系統將沒有足夠的時間及容量吸納,除了升溫失控之外,更可能引致不可收拾的系統崩壞,帶來氣候史上多次出現過的急劇巨變。

全球暖化潛藏深海

如果能在大氣層上的外太空測量太陽能入超,得出有如全球經濟表現的數據,全球暖化早就沒有爭議。精明的讀者早已看出,測量只佔太陽能入口量0.2%的入超,必須以超過0.1%的精度來量度地球和太陽在大氣層之上進行的「熱能貿易」,對需要覆蓋全球的測量儀器來說,似乎要求太高。對,1984年後才開始的人造衛星測量,精度只在2%上下;即使二月份隨DSCOVR遠程太空觀察站升空的NISTAR先進輻射測量儀將會大幅改善精度,仍不足以直接測量太陽能入超的數值。




LG衣日氣象局開台:惱人曬衣困擾全揭露!免曬衣乾衣機全天候適用,一年四季輕鬆乾衣不必看天氣

LG衣日氣象局開台:惱人曬衣困擾全揭露!免曬衣乾衣機全天候適用,一年四季輕鬆乾衣不必看天氣
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以為春夏曬衣不用擔心?尤衣思揭露春夏曬衣大問題:連結

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