聯合國「氣候行動峰會」於2019年9月 23日在紐約登場,使全球氣候變遷議題再度置於鎂光燈下,最新一期的英國重量級期刊《經濟學人》策畫氣候變遷專題,用整本雜誌的篇幅深度剖析當前的氣候危機,並搬出科學數據全面駁斥氣候變遷懷疑論,強調全球暖化危機是「現在進行式」,且人類大量使用的化石燃料正是讓地球升溫的元兇。
《經濟學人》(The Economist)9月21日刊出題為〈氣候變遷的過去、現在與未來〉(The past, present and future of climate change)的專文,首先回顧自19世紀以來,科學家逐漸發現大氣層中的二氧化碳(CO2)等氣體就像是溫室的玻璃罩,將紅外線輻射釋放的熱能保留在地表附近,使地球的溫度適宜人居。20世紀初,諾貝爾化學獎得主、瑞典化學家阿瑞尼斯(Svante Arrhenius)更推測,地球過往出現過的冰河時期,可能就是因空氣中二氧化碳濃度下降所造成的現象。
本人喜歡以一個簡單易懂的圖表,它講述了一個清晰的故事。一個很好的例子可以在Chapman & Davis,2010新論文《氣候變化:過去,現在和未來》中找到。他們繪製了過去1000年中過去的氣候變化以及我們可以預期的下一個世紀的經驗。在一個圖中,它告訴我們許多故事,這些故事印證《經濟學人》專論的議題。
過去1000年中過去的氣候變化。圖/Chapman & Davis 2010
過去千年設有若干溫度重建使用各種代理如S(薄彩色線條)樹的年輪,珊瑚,沉積物,冰川長度和鑽孔。黑色虛線是2000年1月1日為中心的十年中的平均溫度。採用各種獨立的代理方法,我們相信當前的溫度要比過去1000年來的平均溫度更高。
彩色區域代表全球溫度的未來預測。黃色的投影(C3)告訴我們,如果將CO 2的濃度穩定在2000年的水平,將會發生什麼。換句話說,如果人類在2000年突然停止排放CO 2會發生什麼(但是沒關係,我們仍然可以呼吸)。即使在這種假想的情況下,由於海洋的熱慣性,溫度仍將繼續升高。
其他彩色區域代表IPCC 場景。方案A2的全球人口增加到150億,伴隨著到2100年氣溫升高4°C;方案A1B的人口高峰達到了87億,混合使用化石燃料和再生能源。這使我們的溫度升高了2.5°C;方案B1假定人口增長與A1B相同,但還假設二氧化碳排放量削減幅度更大,導致升溫低於2°C。
這是一個簡單的圖形,但是在各種未來情況下顯示過去的溫度歷史記錄非常有用,既提供了事後觀察又具有遠見。所有排放情景都表明21世紀全球變暖,這使過去一千年的變暖相形見到。當然,認識到這是全球平均水平也很重要。在高緯度地區變暖,可能是原來的三倍。
大氣CO2濃度突破410 ppm 預測已成為血淋淋現實
《經濟學人》指出,大氣層中的二氧化碳平均濃度,在1965年為320 ppm(百萬分之一),比200年前多出40 ppm,當時已是讓科學家憂慮不已的歷史新高,但在接下來50年,大氣二氧化碳平均濃度快速增加了80 ppm,初步數據顯示,全球CO2濃度到了2019年底恐怕將突破410 ppm,並以每年2 ppm的幅度持續增加,科學家當年的「預測」已成為今日無可迴避的現實。世界氣象組織發布報告指出,全球氣候變遷影響加劇。
全球氣候變遷影響加劇
《經濟學人》也說,南極冰芯留下的紀錄證實阿瑞尼斯的假設沒有錯,冰河時期與間冰期的溫度差距,大部分源自於大氣中二氧化碳濃度的多寡,間冰期的二氧化碳濃度比冰河期高出1.45倍,但全球當前的二氧化碳濃度卻已來到間冰期的1.45倍,「若從二氧化碳造成溫室效應的角度來看,如今的世紀與18世紀間的距離,就如同18世紀和(萬年前的)冰河時期間一樣遙遠。」
地球大氣上一回達到與今日相同的二氧化碳濃度時,地表均溫比現在還要高出3度,格陵蘭的冰山還是「青山」,南極洲甚至有部分地區被森林所覆蓋。
1970年代迄今,每10年都比前10年更加溫暖
由於溫室氣體並非影響地表氣溫的單一因素,水氣、氣溶膠(aerosols)與聖嬰現象都是影響氣候的重要因子,加上化石業者不遺餘力遊說,使得許多人對溫室氣體造成全球暖化的理論存疑。
但《經濟學人》強調,即使排除了自然情況下的溫度變異,1970年代迄今的每10年都比前10年更加溫暖,根據聯合國政府間氣候變化專門委員會(IPCC),全球平均溫度較工業革命前高出攝氏1°C,人類活動對升溫的影響已無庸置疑。
《經濟學人》也說,造成全球暖化的並非大氣中溫室氣體的增加速率,而是氣體的總量,即使各國從現在開始採取行動、減少溫室氣體排放,也無法阻止升溫趨勢,只有當溫室氣體濃度不再增加,暖化的腳步才會停止。
若要將升溫幅度控制在《巴黎協定》(Paris Agreement)的1.5°C目標,則必須在2050年前達成「溫室氣體零增加」前景,也意味著必須在2030年前將排放量削減至目前的一半。
達成2050年零排放目標,我們該怎麼做?
《經濟學人》指出,風力和太陽能如今已占全球總發電量的7%,若要進一步減少溫室氣體排放,2030年前可再生能源的發電量,須達到總量的50%,且必須能應付全球不斷成長的電力需求。不過,將水力與核能等發電方式包含在內後,再生能源發電的所需成本,平均而言已低於傳統發電方式。
但《經濟學人》也強調,除了在發電層面減少化石燃料使用,更須著眼於工業生產與運輸產生的溫室氣體排放,根據彭博新能源財經(Bloomberg NEF),全球汽車只有0.5%是電動車,若電動車所占比例上升,也代表(零排放)發電量需要進一步增加。
要達成2030年排放減半的目標,代表人類生活得經歷180度大轉彎,20世紀有多麼仰賴石油、煤炭、天然氣發展,如今就必須用更快的速度摒棄這些化石燃料,投資規模也難以想像。而當化石燃料的重要性降低,牽動的不只是經濟生產活動,也將影響全球地緣政治的勢力版圖。
「負排放」與「適應性」
除了倡導削減排放的主流思想,近年來氣候變遷談判場合也出現提倡「負排放」(negative emission)的聲音,例如先大規模種植作物,透過植物的光合作用「捕捉」大氣中的二氧化碳,再將生質燃料送進發電廠燃燒,而燃燒過程中產生的二氧化碳則由打入地底封存。雖然這項技術深具野心,卻需要難以估量的土地資源與建造成本,使得可行性打了折扣。
《經濟學人》也指出,有鑑於減少排放的進展緩慢,許多人轉而思索開發「負排放」的可能,卻擔憂技術一旦開發成功,反而成為人類能繼續排放更多二氧化碳的理由,而不是減少既有排放帶來危害的初衷。
《經濟學人》也強調,即使順利將本世紀升溫幅度控制在2°C內,但各國仍須增進環境適應暖化氣候的能力,IPCC也指出,缺乏資源的族群適應氣候變遷的能力最低,卻不成比例地承受氣候變遷的惡果,過往借助化石燃料成功發展的富裕國家應協助窮國採取行動對抗氣候危機,而即使增加了適應能力,也無法逆轉已被徹底改變的氣候與伴隨而來的損失。
專欄屬作者個人意見,文責歸屬作者,本報提供意見交流平台,不代表本報立場