热浪中的科学史

BBC（英国广播公司）的纪录片《冰冻星球》，每介绍一种动物的生存状况，比如北极熊，主持人大卫·爱登堡都会强调，因为全球变暖、海冰融化，它们赖以捕猎的环境急剧恶化，北极熊要饿肚子了；又比如菱纹海豹，海冰在变薄，可刚出生的小海豹不会游泳，全球变暖后，海豹的繁衍受到了极大的威胁……

爱登堡显然是在告诉观众：全球变暖非常危险。当看到纪录片中展示的格陵兰岛冰盖上冰河奔流，南极边缘冰墙崩解，巨大的冰块落入海中溅起令人震撼的水花时，你的第一反应是什么？是完全相信爱登堡呈现给我们的画面就是真实世界的现状，还是有一点点怀疑这些镜头是不是经过了特意的选择？

如果你属于后者，那么恭喜你，你已经初步具备了一个科学家的思维模式。当我们面对一个观点时，哪怕这个观点来自备受尊敬的爱登堡，我们也还是应该保持一定的质疑和独立探究的精神，并最终形成自己的疑问：地球真的在变暖吗？如果是真的，科学家又是怎么得出这个结论的？

现在，我们先来问两个问题：地球上为什么会有气候的变化？这些变化是怎么形成的？

对气候大周期的变动，最早得出规律性认识的是塞尔维亚科学家米兰科维奇，他用天文学知识解释地球长期气候变化与地球轨道周期性变化之间的关系。米兰科维奇的理论为什么会被学界接受呢？原因是地球绕太阳转，并非两个物体互相吸引的理想状态，而是有月球、木星等很多大的天体来“搅局”，于是形成了长短不等的、以数万年为周期的轨道变化。变化虽小，对地球上生命的影响却是巨大的，地球也就有了冰期和温暖期的分别。

一个科学假设要得到大家的认可，除了被实验或观察数据证实，要是有形象直观的解释就更好了。地球并不是一个物质均匀的球体，海陆分布也不对称，明显北半球陆地面积更广，所以地球的旋转也就没办法永远恒定。我们可以想一想陀螺的旋转，陀螺的物质还相对均匀，旋转时都不可能稳定于一个角度。有了这样基本的认知，人们就很容易在米兰科维奇的气候周期理论上达成共识。

但全球变暖这件事就不那么直观了，尤其是我们生活在温带的人，除了早晚有温度差异，一年四季寒来暑往，人们对温度的感觉是随时变化的。

事实上，早在20多年前，我还经常看到关于气候变冷的预测。有人基于太阳黑子活动周期，预测地球很快又要进入寒冷期了。所以，我们再提两个问题：科学家为什么这么确定全球在变暖呢？他们的依据是什么？

为了证明全球变暖是大趋势，进而让各个国家拿出真金白银来应对气候变化，科学家必须从原理上和实验数据上说服大家，从而在全球范围内形成共识。

在科学家关于气候变暖的判断中，二氧化碳是最关键的因素之一。二氧化碳作为温室气体，早在19世纪后期就有人做过实验，证明它的升温作用了。可20世纪前半期气候变化并不明显，人类还在战争的泥潭中挣扎，科学家中也很少有人对全球变暖发出警告。直到第二次世界大战结束后，百废待兴，科学研究步入正轨，陆续有科学家研究全球变暖的机制，如日本科学家真锅淑郎在美国国家气象局的研究。他借用计算机来预测天气，同时简化了大气运动的模型，用一个自地面到高空的空气柱模型里空气的上下对流解释气候变化。真锅淑郎首次明确了大气中二氧化碳浓度对气候的影响。2021年，他和德国科学家克劳斯·哈塞尔曼共同荣获诺贝尔物理学奖，诺贝尔委员会表彰他们在20世纪六七十年代分别设计了气候模型，预言了全球变暖。

从建立模型，为全球变暖提供理论基础，到被全球最重要的科学奖项予以认可，半个多世纪过去了。全球变暖这一对地球以及人类影响重大的气象事件，总算为公众普遍认可。怀疑的声音即便存在，也越来越没有市场了。

不知大家有没有发现，标新立异的观点容易出位，容易被公众注意。“语不惊人死不休”其实是舆论场域里的发言策略，很多时候，人们会仅因为要有所不同而标新立异。在全球变暖的争论中更是如此。当然，这未必是坏事，真理只有在辩论中才能更明确，不容置疑的观点、不被修正的做法，带来的很可能是积重难返的灾难。

20世纪80年代，尽管那时候的地球平均温度只比工业革命时期的高了0.6℃，可感知性并不太强烈，但幸运的是，人类在工业革命前就已经开始设立气象站，此后便有了连续的、科学的气象记录。0.6℃的变化虽然很小，但在气象记录里呈现了连续的趋势。从1958年起，夏威夷的冒纳罗亚观测站开始记录大气中二氧化碳的浓度，自此以后，科学家发现浓度曲线一直在上升，与全球温度变化形成了对应关系。

1992年，联合国大会通过了《联合国气候变化框架公约》。这标志着全球变暖作为一个全球性问题，在国际政治和科学领域得到了广泛承认，各国开始携手应对气候变化。

不过，正所谓“天下熙熙，皆为利来；天下攘攘，皆为利往”，当气候变化成为政府间博弈的工具，成为科学界获取资金的显学，严肃的科学探索还是可能被“污染”。2009年，世界著名的东英吉利大学气候研究中心数以千计的电子邮件和数据文件被泄露，其中一些邮件显示这个权威气候研究机构的科学家们为支持碳排放导致地球温度升高愈演愈烈的结论，可能涉嫌伪造和操纵数据。

可近些年，地球的温度一年比一年高。2024年7月，欧洲的哥白尼气候变化服务局公布了多个“最热的一天”的气象记录。当我们被热得发昏的时候，很少有人还怀疑全球变暖的大趋势。一个二氧化碳等温室气体带来地球变暖的假说，经历了约170年的时间，才成为生活在地球上的人类的共识。

（林 一摘自《少年新知》2025年第3期，钟洋Design图）