全球气温的升高可能会破坏农业、电力和军事战略,这些部门是赢得胜利还是受到损失,取决于他们如何超前性地做出适当的计划。
“自然寒潮在14世纪初就完全开始了,相伴随的一场灾难也由此而降临。在1303、1306和1307年间,波罗的海就封冻过两次以上,接着便是无季节性的寒冷,风暴,大雨及里海海平面的上升。现代人不知道它就是我们已认识到的小冰期,这种情况一直延续到1700年。如果不是格陵兰的通讯渐渐中断,挪威人的住宅遭到毁坏,斯堪的那维亚的粮食欠收、冰岛的农田完全消失的严重情况出现,不会有人认识到,这应归咎于气候的变化。”
一一巴巴拉 · 塔奇曼
像14世纪一样,21世纪也是处于恶劣气候和良好气候的交替时代。虽然地球在过去曾经历了温暖和寒冷的阶段,科学家现在逐渐同意,地球正以比过去更快的速度热起来。最富有戏剧性的说明是,气候变化的结果将有损于农业、国际贸易、航海、能源政策和军事战略。要描述这种戏剧性的全球变暖并不容易但忽视它又是十分愚蠢的。最好的办法是保护和交替地使用能源,其中包括核能源。
这种威胁是清楚的,像石油、煤和汽油这些化石燃料燃烧后所产生的CO2迅速地聚集在大气层中,像氟氯化碳(CFCs)这些气体,数量不大就足以破坏大气层。CO2、CFCs以及其它气体几乎全部来自各种人造汽源,如汽车排放的废气和工业排放的废液,只有极小量来源于自然资源,例如土壤中的微生物。在地球大气层中,这些气体的作用就像温室里的玻璃,允许阳光照进去但同时也吸收了太阳的热量。与其说阳光被吸收,不如说是反射出产生热的红外辐射。这些红外辐射不懈地使地球变暖,这就是众所周知的温室效应。科罗拉多州博尔德国家大气研究中心(NCAR)荣誉主席,沃尔特 · 罗伯特说:“我感觉温室效应是没有办法阻止的。”他在每年5月的美苏全球变暖研讨会上说“不管温室效应的影响或大或小,但是温室效应正在到来。”他认为全球对化石燃料的依赖是巨大的,应该认真加强国际合作,减少CO2气体的释放。
因为没有人能够理解改变地球温度的所有可变因素。温室效应将要达到预料的那样或者所设想的那种悲惨结果,都不是绝对可靠的,有些缓解因素至今依然存在。另一些新增加的因素也可能会出现。例如,云层高时有助于产生热、云层低时有助于反射太阳光,湿度高的云层甚至会产生巨大的冷冻作用。
即使这样,温室效应也是不祥之兆。全球气温测量记录表明;去年是全球最温暖的一年,80年代是这个世纪最温暖的10年,地球气温在21世纪中叶至少升高了华氏2~3°,那时CO2在大气层中的聚集量比今天还要多,有可能达到60%,超过工业革命前的两倍。气温还可能要升高华氏8°以上。
仅是2°F的升温就能够产生戏剧性的影响,因为2°F只是一个平均值,某些地方和季节可能会出现大幅度的升温。例如,国家大气研究中心的一台计算机模拟了靠近白令海的一个热点,它在冬天比现在几乎高出30°F。世界范围内的温度下降了大约2°F,大概归因于太阳辐射的减少,从而引发了具有具大破坏作用的14世纪小冰期。但这同几千年来发生的长期的温度变动相比,它仅仅是一个微小的波动。从表面上看,一个微小的温度变化就意味當温和的气候阶段与真正的冰期的不同,文明就是在全球的一个狭窄气候带中发展起来的,其平均气温从未高出或低于今天的2°F。自从冰川在18000年前开始衰退以来,下一个60年,全球气温可能升高7°F或者等于全球总气温的上升。
温室效应将会扰乱全球气候,正在改变着诸如降雨、风、云层、洋流以及极地冰盖的延伸这种急变的气象。虽然每个国家的结论并不完全清楚,但科学家对全球气候变化的总趋势还是充满信心的。内陆趋向干燥、海洋趋向潮湿。寒冷季节将变短,温暖季节将延长。蒸发量的增加将导致大面积的土壤干燥。
温室效应对世界经济的波动性影响也是巨大的,因为它能改变土壤的发展条件,粮食产量和供水的含盐度以及河水发电的有效性。工程师很难使他们设计的建筑结构达到预期的坚固效果。国家工程研究院的项目负责人杰西 · 奥叙贝尔说:“要找到一个能建造持续30~40年的水坝、飞机场、公共运输系统或其它建筑设计的地点是非常困难的。”“当过去对未来不具有长期的指导作用时,你该怎么办呢?”
政府官员和社会团体已慢慢地认识到温室效应的危害,但是很少有人在思考长期的战略计划。去年12月,里根和戈尔巴乔夫举行了最高级会议,会上认为全球变暖现在只是一个小问题,美苏同意进行一次“未来气候的详细研究”。
韦尔豪泽是华盛顿塔科马最大的木材生产公司,当地的一些气象学家预测该地区有气候变暖和土地干旱的趋势,这家公司担心他们在阿肯色和俄克拉何马种植的大约200万英亩的木材,他们试图培育一些抗干旱性强的树种在那里种植。英国石油公司已经花费了11亿英磅开发阿拉斯加的石油和天然气,该公司对温室效应问题特别感兴趣,他们打井、建房铺路及铺设阿拉斯加的石油输送管道都是建在永久冻土上,这样可以同土地温暖的趋向相隔离。英国石油公司继续对温室效应进行科学辩论,但在这一点上,相信他们的投资是安全的,其原因是他们在管道设备周围充填砾石与下面的永久冻土相隔离。
根据英国东英吉利大学的研究结果,阿拉斯加和西伯利亚在过去20年中温度升高了2.7°F该大学的气象研究人员迈克尔 · 凯利对英国石油公司的咨询中说:“我们现在开始警告英国石油公司,30年以后温室效应对气候的改变远远超过历史估计的条件范围。”英国石油公司目前正在研究这个警告。
当二氧化碳的聚集量预计达到工业革命前的两倍时,要预测在2030至2070年间将要发生什么是极不严格的。加拿大大气环境研究所的负责人霍华德 · 弗格森说:“那种情况有理由也有可能通过电子计算机来模拟。”
温室效应最显著的影响之一将出现在农业方面。植物通过光合作用,将002和水形成碳水化合物。当二氧化碳的聚集不断增加时,植物体中的气孔以及气体和水蒸汽通过的管道只需张开的小一点,就能够吸收同等数量的CO2,所以,植物通过蒸发所损失的水分很少。最后,植物长得比过去大。
如果一些农作物生长的比较快,那么它们吸收土壤中的营养也是非常快的,这就迫使农民去购买更多的肥料,食品的质量会因CO2的增加而下降,这是因为植物的叶片遇碳而肥,遇氮而瘦。一些食植物的昆虫由于受到CO2的刺激,将会吃掉更多的植物以补充它们对氮的需要。事实上,饥饿的害虫和有破坏性的细菌可齙会在温室效应下兴旺起来,强迫农民去买更多的杀虫剂。
温室效应所产生的社会和政治后果是很难估价的。30年代的尘暴促使成千上万的中西部人去加利福尼亚,在60年代和70年代由于工作和温和的气候又促使成千上万的人从东北部到森布赖特。纽约戈达德空间研究所的气象学家戴维 · 林德认为:“人们再也不可能移动到东南和西南部,现在菲尼克斯的气温可能达到120°F如果气温达到130°F或140°F(华氏温度),人们能在那里生活吗?”根据戈达德研究所的詹姆斯 · 汉森的统计研究,达拉斯的温度一年内有78天超过100°,它的年平均气温是19°F
如果美国的农业在如此气温的夏季受到损害,那么苏联的农业将会因温度的升高使温和的生长季节延长而繁荣兴旺,在两者的农业实力平衡上,我们将做些什么?国家大气研究中心(NCAR)的罗伯茨先生说:“美国将会成为一个粮食进口国,苏联却变成一个粮食出口国。”“至少温室效应将使经济,政治和社会发生错位。”
有关温室效应讨论的最多而且最可怕的后果之一是海平面上升,大量产生热气流扩散。同其它液体一样,水在容器里加热时,体积会增大。但大多数科学家相信海平面上升不会危害太大,海平面升高8至16英寸时会给荷兰、孟加拉国这些人口多而地势低于海平面的国家造成问题。
从地理上讲,温室效应很可能对北半球的高纬度地区产生极大的冲击,其范围大概从安克雷奇和斯德哥尔摩到北极较宽的纬度带上。在高纬度带上,气温的反馈影响加强了全球的变暖趋势,雪和冰反射阳光进入空间,使正在升高的温度得以保持。然而当全球变暖时,飘浮在北冰洋上的冰开始溶化,剩下较少的雪和冰反射阳光——加强气温变暖,反过来又会溶化更多的雪和冰。(在南半球,海上的冰将同样会溶化,不过以冰为陆地的南极冰盖是如此巨大,其平均厚度为2英里,需要花几个世纪的时间去解冻)。
如果在中世纪世界变暖了3°F,北面的高纬度地区可能在冬天达到8°F或者变得更暖和。如果全球气温平均升高8°F,在高纬度地区的冬天,气温可能上升到炎热的19°F,“传说中的西北通道将会打开”,国家大气研究中心的瓦尔特 · 罗伯茨说:“你从东京航行到欧洲就只需要现在的一半时间。”即使这样,英国石油公司和其它部门正开始担忧浮冰的危害。飘浮着的巨大冰块支配着北冰洋及其冰山,冰块就像一艘正在下沉的“泰坦尼克”号巨轮,漂浮在纽芬兰和新斯科舍的海岸上,这些冰山对轮船和海上的油井都有危害。
北冰洋的冰盖溶化同样能对美苏的防御机构产生问题。极地的冰盖有助于苏联和美国的核潜艇隐藏,避免被发现。但温室效应的这种影响对苏联更多的是一种破坏作用。因为美国的潜艇比苏联的同类潜艇要快得多且航程远,苏联潜艇在冰帽下隐藏的可靠之处将大为减少。
然而苏联在温室效应的影响下将会得到实质性的益处,温度变暖8°F就会使苏联的农作物生长季节增加40天。但是如果大气层的CO2含量是现在的2倍,这同样意味着全世界的内陆有可能趋于干旱。苏联将花费10亿美元在灌溉方面,用以发挥生长季节长的优势。
美国在经济方面的影响如何呢?全球变暖将会对大湖和繁忙的世界航运产生强烈的影响美国大气环境研究所用计算机模拟出大湖在冬天可变暖到8°F,他们认为,这样,大湖在1年中可能会有11个月不结冰,而现在只有8个半月不结冰。这真是好消息。坏消息是这地区将仍然会干旱,所以像运输铁矿石、粮食、煤炭和石灰石的这些货船的航运公司将考虑提高30%的成本费,或者由于降低水位而意味着吃水深的货船将缩短其航程。
大概对美国农业冲击最大的是在中西部。那里的气候可能接近预料的那样温暖、干操。令人惊愕的粮食减产曾在美国历史上造成了严重的“大萧条”并促使大量的人口迁陡。当气温只升高微小的1.8°,作物的收成就会降低10%中西部的农作物将会遭受这样的灾难。纽黑文的康涅狄格农业实验站主任保罗 · 瓦戈纳说,冬小麦的经济损失有可能达到20%到5%。
西欧将会逃脱全球变暖的灾难性后果,因为与它相连的小块陆地紧靠海洋,它不会发生像美国、加拿大、苏联一样的那种内陆干旱。欧洲的气温将会出现什么样的情况,现在还难以定论。大多数科学家认为,海湾的环流从加勒比海流动了几千里,它将继续保持西欧的冷冻到纽芬兰的温和气候,因为西欧和纽芬兰处于同一纬度上。但是,纽约帕利塞德,哥伦比亚大学拉蒙特——多赫特地质观察台的华莱士 · 布罗克先生警告,温室效应将以不能预测的方式破坏全球的海洋环流。就像一个正在加热但并未沸腾的水壶一样,对于7英里深的海洋,要加热还需花费时间。海洋完全受到全球变暖的影响,可能要20~60年的时间。
全球变暖对第三世界和南半球的影响的研究目前还很肤浅。非洲至少通过降雨而获益。根据已出版的普林斯顿大学地球物理流体动力实验室的研究资料,横跨赤道的降雨带将向北方移动,这对于在本世纪遭受致命的干旱之苦的乍得、苏丹、埃塞俄比亚这些炎热干燥的撒哈拉国家来说,真是个好消息。中国中部地区的边际农田会得到更多的降雨,从而增加粮食产量。印度,尤其是孟加拉国只有1/3的国土平均高出海平面20英尺,总的说来,将会遭受更多的风暴和洪水。
“气候何时发生变化”,去年联合国环境规划署的报告直接宣布,“社会遭灾,我们该怎么办?”
显然,这里有许多我们不能做的事情,我们不能清除工业污染物所释放的CO2这就如同我们对SO2污染物所能采取的方式一样。一种叫做化学碱性吸收系统的装置,是通过花费80第的电力成本去吸收CO2污染物。其实最有效的二氧化碳清除器是树木。像其它植物一样,树木能吸收CO2,用CO2制造食品和建造木材。但是全世界每分钟就有50英亩的树木被砍倒,砍伐最多的是巴西、西非和印度尼西亚。根据联合国环境规划署减少森林砍伐的计划,将会有助于温室效应的改善,但是营造森林的建议是稀少的,并且没有一个实际的答复。田纳西州的橡树岭国家实验室估算。要完全制止温室效应,将要种植1.7亿英亩的美国梧桐树来吸收CO2。这样的面积大约等于今天的澳大利亚。
改变化石燃料的组成也有助于减少CO2 。天然气产生的CO2相当于相同能量的煤的一半、石油的三分之二。虽然完全从煤转变到天然气的使用情况还不会发生,而石油的消耗可能要延续20~30年,在这个时间内,大气层中CO2的数量可能会达到前工业化水平的2倍。
1987年国标间形成的一项条约对控制氟利昂的生产是有些帮助的把这些周于工业溶解和冷冻方面的氟利昂带进大气层,就会破坏大气层中的臭氧层,臭氧层保护人们不受阳光辐射,免遭皮肤癌的白内障。如果这些条约签成,氟里昂的生产将从1986年开始限制,逐渐降到1999年的50%。
不幸的是限制生产氟里昂的协议并不是削减二氧化碳的一种模式。在这种情况下,单独工业方面就是问题的根源所在,还有一些人在责备。曾经经过确凿的科学证据的劝告,化学工业同意建立生产控制系统。但事实上却没有一个化工厂控制生产二氧化碳,所以,一天天过去了,结果还是一个样。在某种意义上说,早上起床就在增加温室效应,打开浴室的灯,用的是化石燃料发电,开车上班燃烧的是汽油,甚至你工作的大楼也会增加温室效应,因为混凝土会释放CO2。如果每个人都在责备,实际上就没有人责备温室效应了。
能量守恒可以减少资源中二氧化碳的释放,但是这样是很难做到的。目前,大多数能源的转换似乎是不切合实际的。迄今为止,风能、地热和太阳能已成为廉价石油的牺牲品。所以能产生与化石燃料同样多的CO2的合成燃料也具有这些额外缺点。尽管核能的安全特别值得公众关心,但由于它不能产生CO2核能的作用还值得重新审视。
所有防止温室效应的战略都需要赢得时间。显然,把防止温室效应的时间应调整在200年以上而不是50年。但是,全世界一起努力减少CO2将会碰到两大障碍。坚持从全球变暖得益的一些国家并不喜欢用极大的热情去防止温室效应的发生,另一些坚持减少CO2的国家,从长远看他们认为会产生一些麻烦,在紧急事件中要承受一点冒险压力,这些都需要超前性地制定代价高的、破坏性的分策。
东英吉利大学的米克 · 凯利建议,如果一些国家不采取行动,那么商界应采取行动。他说:“防止全球变暖的胜利者,将是在时间和计划前面思考的人们,那些只有当批评来了,一时冲动之下才有反应的人们将会失败。”遗憾的是,想要成为胜利者的这些人,他们现在并不急于去思考。
[Fortune,1990年6月4日]