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全球暖化與「正負二℃」的多重意義／汪中和
全球暖化與「正負二℃」的多重意義／汪中和
阿波羅十七號太空船曾於一九七二年十二月七日，拍攝了一張完整清晰的地球照片，在浩瀚的虛空中，清楚的展示出地球的白色大氣層、湛藍海洋及赭紅陸地。然而，這麼美麗的地球景色並不是一開始就是如此的。
在四十五億年的漫長地球歷史中，地球環境一直不停地在改變，由漫長前寒武紀的洪荒混沌，經歷古生代、中生代、新生代的逐步遞演，才終於造成今日所見「六大洲、五大洋」的海陸分布，以及豐富多采的生命繁華。
從氣候的角度看，地球演進的過程中，大部分的時期都是高溫潮濕的，中間穿插著幾個乾冷的大冰期。只有中生代結束後，地球表面的溫度才緩慢地降低下來。
人類獨享地球的豐盛資源 人類在這個漫長歷程中，是最後踏進地球生命舞台的一份子，並且得天獨厚地享受著地球上已經準備好的一切豐盛資源，得以發展出獨特的文明與科技，我們是多麼的幸運！
《舊約聖經》創世紀第一章二十八節記載：「神就賜福給他們，又對他們說：要生養眾多，遍滿地面，治理這地，也要管理海裡的魚、空中的鳥，和地上各樣行動的活物。」
人類開始立足地球後，的確開始生養眾多，並且遍滿地面。人口數從公元初期的一億人，逐漸快速成長到一九五○年的二十五億人，並在二○○六年二月二十六日，突破六十五億大關；預測在二○一二年十月，全球人口將達七十億；推估到二○五○年，全球人口將再增加三十億，達九十五億，其中亞洲人口將會占了一半。 人類憑藉著獨特的聰明才智，不單能快速地適應環境變化，還能藉科技文明的發展，進而改變居住的環境。因此，地球環境開始有了兩種不同因素在交互影響：自然的與人為的；只是初期人為的影響非常輕微，還不致影響原本的自然節奏。
到了二十世紀後期，由於人口快速膨漲及過度濫用資源，人為的因素開始逐漸對地球的環境產生明顯衝擊，地球環境也開始顯露前所未見的危機，如氣候暖化、臭氧層變薄、空氣污染、水污染、熱帶雨林快速減少、生物多樣性不斷降低等。
大氣組成明顯改變 人為因素對地球環境的衝擊中，最為明顯的一項就是，大氣組成改變。原來地球的表面包著一層「薄薄的」大氣層，其中七八%是氮氣，二一%是氧氣，再來就是微量的氬、二氧化碳、甲烷、氧化亞氮及水氣等。若沒有大氣層的屏障，地球表面的平均溫度不會是現在合宜的一五℃，而是十分寒冷的負一八℃。
大氣中有微量的溫室氣體存在，它們的作用非常重要，不但能暖化地表，也降低了高低緯度及季節性的溫差。 過去二百萬年來，地球表面海陸的分佈，經過恐龍時代以來的劇烈變遷，終於塵埃落定。氣候的冷暖交替，主要由地球與太陽之間的相對位置來制約，因著地球繞太陽公轉軌道的變動，以及地軸的傾斜與擺動，氣候變化以十萬年的週期，在寒冷的冰期和溫暖的間冰期之間循環擺盪。
隨著氣候在冷暖之間上下波動，地球大氣層裡的溫室氣體含量也高低起伏，二氧化碳就是其中主要的角色之一。如今我們知道，氣候溫暖時(間冰期)，大氣層中的二氧化碳含量大約是二八○ppm；氣候寒冷時(冰期)，大氣層中的二氧化碳含量大約只有一八○ppm。
原來地球有一個神祕且微妙的自我調節機制，藉著大氣層裡溫室氣體含量的多寡，搭配天文軌道的遠近變動，來調節地表的熱能分佈；藉著冰期和間冰期的反覆擺動，讓地球表面有個不會太冷，也不會太熱的生態環境。氣候冷熱的交替，就像季節的變換、日夜的更迭一樣，是大地及萬物休養生息的必要過程，也是維持永續發展的基礎。
然而，自從工業革命以來，因為人類的貪婪自私，我們正以前所未有的奢侈，揮霍著大地億萬年來為我們所儲蓄的資源，尤其是含碳量高的石化燃料。短短的二百多年裡，我們在大氣層中釋放了超過一○○
ppm的二氧化碳，也就是從一七五○年的二八○ ppm含量，驟升到二○○九年的三八六 ppm。甲烷及氧化亞氮，雖然含量相對較低，也是以相同的速率在同步增高。因此，原本調配得非常精準的大氣層組成，一下子全然改觀。 以前自然界要達到這樣的增加量需要一萬年以上的時間，現在我們居然在短時間內以百倍以上的速率達成了。我們像在進行一個大規模、大尺度的可怕科學實驗，將自然界調節步調快速提升，看看地球會有甚麼反應？地球能忍受的限度是多少？
第三波增溫期會更凶險 結果呢？地球表面的溫度隨大氣中溫室氣體含量的增加，的確在升高，只是上升的趨勢並不是與溫室氣體含量的增加呈線性的關係，反而有階梯狀的起伏變化。
自一八六○年有了氣象觀測站以後，第一次的溫度上升期是，從第一次世界大戰至第二次世界大戰之間，雖然上升快速，但是整個升溫的程度，仍然在自然界可以調節的範圍內，因此影響程度還不大。
從一九五○年到一九八○年，上升趨勢中呈現停滯現象，主要是全球海洋正努力進行大規模的調節作用，緩和了氣溫暖化的速率，讓我們有了約三十年的喘息空間。可惜當時我們並沒有善加利用，平白的浪費掉了。
一九八○年後，人為的影響又超越了自然的調節力量，地表溫度開始了第二次的快速上升期。這次的升溫期中，因為地球因應得相對激烈，世界各處所受到影響就非常明顯，如一九八二至一九八三年，及一九九七至一九九八年的二次超級聖嬰現象，就對全世界造成了廣泛的衝擊。
接著，二○○○年以來，二氧化碳濃度雖然持續升高，可是全球平均氣溫卻沒有同步上升，反而呈現持平的態勢，顯示地球這位大地母親又努力的發揮調節的作用，再度幫我們緩和了增溫的趨勢。美國海洋及大氣總署在二○一○年一月中旬發表的分析結果指出，過去的十年來仍然是十九世紀中期有實測溫度紀錄以來最熱的一段時期。預計這次升溫停頓期只能維持到二○一五年，接下來的第三波升溫期啟動後，我們前面所要面對的衝擊會更凶險。
南北兩極危機重重 若回顧二○○九年氣候領域的重大事件，可以進一步幫助我們對未來的趨勢多一些具體的認識與了解。
首先，南極大陸的情況最令人關注。綜合衛星監測資料和氣象站的歷史紀錄，與世界其他五大洲一樣，暖化現象在南極大陸也廣泛的存在；單從南極半島西南部鑽取的冰芯紀錄顯示，過去五十年中，南極氣溫已升高了二‧七°C。
這個研究結果清楚表明，人類過量排放的溫室氣體所引起的暖化現象，已涵蓋整個全球的範圍，而高緯度的兩極地區尤其最為嚴重。南北兩極原來是地球的天然大冰袋，也是大自然調節氣溫的重要工具，但是這個可以幫助調溫的機制，其功能正因氣溫的上升而快速的降低。 第二個讓大家非常擔心的是，未來海平面上升幅度預估的修正。聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）在其二○○七年報告中所公佈的預測，因為沒有將冰裂作用的動力過程，以及最近的觀測數據考慮在內，引起結果過度保守的批評與質疑。
由於近年來海洋變暖的速度增快了五○%，加上格陵蘭和南極大陸的冰蓋消融速度也超過預期，替IPCC進行海平面升降研究的研究小組，終於在去年三月做出重大修正：在二一○○年，海平面的平均上升幅度應會超過一公尺；比之前的預估上限整整提高了五○公分以上，也將對全球沿海環境造成嚴重的衝擊。
在海平面上升的問題上，北極海冰的消融是個極為重要的先行指標，有如大雨之前的烏雲密佈現象。自一九七九年有衛星觀測紀錄以來，北極地區每年夏季末的冰覆範圍就不斷縮減。尤其二○○七年九月更創下歷史新低，從原先觀測的九百萬平方公里，遽減到只有四百一十二萬平方公里，足足消失了一半以上。
雖然二○○八年及二○○九年夏末冰覆範圍都略有回升，但仍只在五百萬平方公里左右。更嚴重的是，北冰洋冰層的厚度也快速變薄，五公尺的厚冰層從最初的五七%，降低到如今的七%，情況日益險峻。
是人類害了地球
簡單地說，我們在世界各處所看到的極端氣候變化，此起彼落的自然災害，都是自己任意妄為所造成的惡果。按過去二百萬年的氣候變化週期，原本地球應該開始邁向下一個冰期的循環，但因為我們的錯誤，卻反向朝著更高溫的方向加速前進。過去地球花了八千萬年的時間所好不容易降下來的溫度，照目前的趨勢看來，我們很有可能在二、三百年的時間裡，就回復到恐龍時代高溫潮濕的場景。
回顧這段歷程，我們可以看到，近數十年來我們人類正在以不可思議的方式，根本改變地球維持生命的生態系統--污染日益嚴重、資源日益減少，環境持續惡化，貧困和艱難不斷加劇，環境危機增加的速率，比我們能控制管理的速率更快。
這個現象顯示：人類在環境開發和資源管理上的雙重失敗，從而使得地球正經歷一個劇烈變遷的時期，這是過去數十億年所沒有的，也是人類自己所造成的錯誤。
其實早在一九六○年代末期，環保運動就已開始在美國及西歐發韌，同時少數有識之士也預見到，地球環境顯露危機的徵象。
一九七二年當阿波羅太空船的太空人在太空中觀看美麗的地球影像時，羅馬俱樂部的成員也發表了《成長的極限》報告書。這批遠見之士首次使用系統動態理論和電腦模型，分析世界人口增加和經濟發展的相互關係。
該報告指出，地球生態環境有其根本的限制，人類大量使用的非再生資源，將在半個世紀內消耗殆盡，屆時若沒有可靠的替代資源，將對全球的發展造成重大影響。《成長的極限》發表之後，由於受到政治、經濟、及文化的影響，在當時受到強大質疑，當然也難產生具體的成效。
臭氧層破洞後人類才開始學會節制
一九八五年，一群科學家報告南極上空出現「臭氧層破洞」，引起全球震驚，各國政府才開始認真的思考，全球生態環境問題。於是一系列的國際會議〈如一九八七年的蒙特婁會議，及一九九二年的哥本哈根協議〉，終使美國與歐洲宣佈停止生產五種最常用的氟氯碳化物產品，為全球的生態環境保護踏出成功的第一步。
一九八七年，聯合國環境與開發世界委員會發表《我們共同的未來》報告書，正式提出「永續發展」的模式。該報告將永續發展的目標定義為：「無損於未來世代的需求，又能滿足當前世代需要的適度開發活動」。自此之後，具有願景的「永續發展」取代了對抗性強烈的「環保運動」，也表示工業發展與環境保育問題不再是光譜的兩端，而是可以相互妥協與調適，尋求雙贏的目標。
一九九二年，聯合國在巴西里約熱內盧召開「地球環境高峰會議」，宣布「二十一世紀議程」，在經濟、環境、社會、教育等議題上推行「永續發展」的行動綱領。《全球氣候變化綱要公約》也同時通過，呼籲各國自願削減溫室氣體排放。
一九九七年，聯合國氣候變遷基礎公約成員國簽署《京都議定書》，要求三十八個工業國家在二○○八年至二○一二年間，以一九九○年為標準，降低六種溫室氣體平均約五%的排放量。
二○○五年二月十六日《京都議定書》正式生效，象徵人類從無限制發展的思維中，終於走向自我節制，可是等待解決與克服的問題，已經極為龐大與複雜。小不治終致今日的大患，我們面臨的挑戰也更日趨艱鉅。
氣候暖化對一個國家的衝擊，可以從二○○五年的卡崔娜颶風造成的災難，給我們做個借鏡。
卡崔娜是歷年來侵襲美國威力罕見的超強颶風之一。二○○五年八月底，卡崔娜以時速二百四十公里的強風狂掃美國墨西哥灣各州，高達九公尺的滔天巨浪沖襲海岸，癱瘓了美國墨西哥灣區的石油產業。整個災區範圍廣達二十三萬平方公里，大約為整個英國的面積，數十萬人流離失所，人命的慘重傷亡和財產的巨大損失前所未見。根據估計，災害損失達一千億到二千億美元之間。
美國路易斯安那和密西西比兩州在卡崔娜颶風中受災最為嚴重，而首當其衝的是低於海平面的著名爵士樂鄉紐澳良市，不僅建築物大量倒塌毀損，全市八成地區都泡在大水裡，成為美國有史以來颶風造成損失最大的城市。
位於海平面以下的紐奧良，原本仰賴四百八十公里長的堤防、水閘與抽水系統，來防範密西西比河與鄰近龐恰特雷恩湖（Lake
Pontchartrain Causeway）的洪水。原本紐奧良堤防的設計能抵擋三級以下的颶風，預期堤防系統可以保護紐奧良市二百至三百年。但是卡崔娜抵達美國墨西哥灣海岸時已經高達四級，原先判斷九九‧五%沒問題的工程設計，竟然就不幸的碰到了超過了堤防設計功能的超級颶風，而一夕瓦解。
卡崔娜事件提醒我們：任何人為的設施，不論當初設計得有多完善，在全球環境因暖化而變得日趨極端的趨勢下，風險都在不斷的攀升；我們原本非常信賴的保護設施，面對自然界的強大衝擊，其實是非常的脆弱，都必須重新認真的加以檢討修正。
面對高溫的未來
氣候極端變化帶給人類的挑戰的確是空前的，超強颱風的怪異行徑只是諸多指標中的一項；高溫熱浪、酷寒天氣、超大豪雨、長期乾旱，如今都經常在世界各處肆虐，成為世人共同的夢魘。
就氣候變化的性質和規模來看，沒有任何一個國家可以單靠自身的力量來面對這個挑戰，也沒有任何一個區域能夠逃避極端氣候變化的影響；人類需要在全球的架構下，共同攜手合作來因應極端氣候變化的衝擊。
過去十多年來，颶風、洪澇、旱災等極端氣候在世界各地反覆發生，就已清楚表明地球正在朝不利的方向演變。不但大自然在呻吟，地球上的物種也以驚人的速度消失，人類目前正處於不可逆轉的十字路口，提醒我們必須嚴肅面對這場大自然戰爭。
從目前世界的環境變局趨勢來觀察，地球上的人類所面臨的是一個不可避免的高溫未來，也是一個難以掌握的明天。氣候及環境的變化幅度，將可能會超過人類及大部分生物所能承受的範圍，影響的層面將涵蓋地球上每一個國家，每一個人及每一種生物，這是典型的普世性危機。因此，當前的這個世紀，都是人類對抗全球氣候暖化衝擊的關鍵時刻。
「正負二℃」的多重意義
俗語說：「知天可以避禍」，我們面對災害的恐慌主要就來自對事情的無知。最近推出的?正負二℃」影片，最主要的目的就是，要幫助我們從台灣自己的角度，增進對全球暖化本質的了解，引起大家的關心，然後匯聚眾人的智慧，帶出正確有效的行動。人類未來的前途，其實掌握在我們每一個人手中。
「正負二℃」的意義是多重的。一方面它代表一個及格的門檻，是一個最起碼的標準；另一方面代表地球表面溫度未來的方向，是繼續增加呢(正號)？還是會逐漸下降(負號)？
設想一下，如果美國文學家歐文(Washington
Irving)的小說《李伯大夢》(Rip van Winkle)的主人翁，在今天突然沉睡二十年。當他再度醒來時，也就是二○三○年，他所看見的世界會是甚麼景象？
■劇情一：李伯發現身處在一個完全嶄新的世界裡。工業化的國家已經不再使用石油作為交通工具的燃料，因此各國不需要為爭奪石油資源而兵戎相見，軍火工業蕭條沉寂。電力已經改由縱橫交錯的風力及太陽能發電網充足供應，並生產豐富的氫燃料，提供大家奔馳在高速公路上。
臭氧層破洞的問題解決了，惱人的酸雨現象消失了，全球暖化的趨勢也逐漸好轉。過去靠石油致富的國家，現在都轉投資到更新的能源產業；節能科技成為企業及個人節稅的重要項目；經濟體質已成功轉型為可持續發展的制度。
這是一個空氣乾淨、環境宜人、世界和睦的美好環境！李伯愉快的想：他真是美夢成真。
■劇情二：李伯被四周的狂風暴雨所驚醒。從南邊吹來的炙熱氣團與從北方沉降的嚴酷冷鋒，正快速激烈地互相較勁。在他沉睡的二十年裡，過量的二氧化碳及其他的溫室氣體持續不斷被大量排放到大氣層中，厚厚地包裹著地球。
沒有四季分明的季節了，過了嚴寒，就是酷暑；整年都有可怕的颱風及豪雨在各處肆虐；世界上一○%的海岸地區，已被高漲的海水淹沒。農業生產由於乾旱及洪澇反覆發生而年年歉收，半數以上的人口每天在饑餓的生活中掙扎，燃料及飲水嚴重缺乏，致命的疾病到處流行。
由於各國政府的忽視，可更新能源科技的發展遲緩，石油已經耗竭，各國拚命搶奪剩下的煤層及可用的資源。由於能源供應不足，社會發展嚴重倒退，人際間的關係愈發封閉。李伯悲哀地想：他是不是正在做一個可怕的噩夢？
以上兩個場景哪一個將會是我們的未來？
我們的未來其實取決於我們當前正確的選擇，並認真踏實地做下去。這是一條困難艱辛，但是卻一定要堅持下去的路，我們只能穩步向前，沒有耽延不前的選項。
除了科技，還須有願意付出代價的心
全球暖化的趨勢雖然一時無法遏止，但現在採取行動還為時不遲。IPCC的報告清楚地指出，只要我們溫室氣體的排放量大幅降低，大氣二氧化碳的含量維持在四五○ppm以下，地球氣溫上升的幅度就不會超過二℃的危險門檻。目前的情況雖然危急，我們還有時間去改善與彌補。
然而這一行動必須是全球性的集體行動，必須要世界上所有的政府、企業和個人都積極參與。因為改善我們面臨的生態環境問題，單靠科技發展是無法成功的。最重要的是，需要有顆願意付出代價的心。環境的惡化不僅由生產者而來，也由消費者而來，每個人都有一份責任。
最近國際社會在地球環境問題上採取的一些改善措施，許多方面是令人肯定的。例如：過去二十年來，破壞臭氧層的化學品產量減少了九五%；削減溫室氣體排放量的《京都議定書》已開始正式推動，並開創性地制定二氧化碳排放配額和補償交易市場；全球陸地保護區面積增加到了一二%；在生物多樣性、沙漠化、有害廢棄物境外傳輸，以及遺傳基因工程等方面，也都有了重要的改善措施。
除了國際間的努力，在個人層面上，我們在生活習慣中其實不用大費周章，就可以從食、衣、住、行各面力行一些簡單的作為，來響應節約資源，不僅可以省下開支，也能為保護地球環境盡上一份心力，產生雙贏的效果。
舉例來說，隨身自備水壺、選購天然纖維製造的衣服、隨手關燈、適量用水、資源回收分類、盡量搭乘公共運輸工具、認明環保標章、支持再生產品、少肉多素等，都可以有效地節約能源，減少石化產品的消耗，降低溫室氣體的排放。
當我們願意關心的時候，我們就會想盡辦法去更深入地探索環境與我們的關係。我們對周圍環境系統了解愈多，那麼對複雜的環境生態交互關係的認識，及可能的解決之道，就會有較好及具體的對策。所有點點滴滴的正面效果累積起來，最後就能產生巨大的動能，扭轉不利的趨勢。也就是從正二℃，開始轉向朝著負二℃邁進。
面對世紀的危機，今天我們所需要的是另一波的革命，這是心靈、思維、觀念、倫理的革命。在時間、空間及參與的人數方面，要比以前的改革更廣泛與深遠；這場革命的成功與失敗，牽動了我們人類的命運，我們孩子的未來。讓我們攜手一同努力！
(本文作者為中研院地球所研究員)
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