全球变暖|全球变暖背景下，为什么“极寒”天气也变多了？科学|全球变暖|二

夏天变得一年比一年热，两极冰川面积不断减少，世界各地森林火灾越来越频繁，地球气候变暖的影响越来越明显。可是，许多人仍然在怀疑，地球的温度真的在升高吗？那为什么极寒天气也增多了？地球升温就是因为二氧化碳吗？气候危机下人类的前景到底怎么样？
在10月13日的“国际减灾日”特别直播中，中科院大气物理研究所魏科副研究员对此进行了全面介绍。一起来了解一下~

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（遏制地球升温，对全人类已迫在眉睫。来源：图虫创意）
【全球变暖|全球变暖背景下，为什么“极寒”天气也变多了？】全球变暖背景下，极热和极寒一起出现
魏科介绍，这些年，新闻和时事进展经常会提到一个概念，叫作应对全球气候变化。这个话题所对应的最基本的科学问题，就是全球气温正在急剧增加。达到什么幅度呢，我们现在的温度，比100年前大概要高出1.1摄氏度。
很多人可能会觉得， 1.1度不是一个特别大的温度变化，冬季温度升高一点，可能还挺好的。但实际上对于地球系统，我们要计算的不是一个地方的温度，而是全球平均温度。
这么大的地球，这么大的面积，理论上它的温度应该保持非常稳定，每年和每年、每天和每天，理论上差别不应该特别大。所以1.1度对于平均值是一个非常大的差别。这就相当于人会有一个稳定的正常体温，它上下会有一点波动，但如果高出1.1度就要特别谨慎，看看是不是发烧了。
现在最大的问题是地球不仅发烧了，而且它还正在持续发烧，不知道尽头在哪儿。这是很可怕的事情。

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（地球温度持续升高。来源：图虫创意）
可是，在全球变暖的同时，我们又会听说，一些地方在遭遇极寒天气。这是怎么回事呢？
事实上，这是因为我们的地球非常大，所以任何时刻当我们看地球的温度时，总会有一些地方的温度比其他地方高，也总有些地方的温度比其他地方低。所以尽管全球温度在增加，但是不排除有些地方会出现短时间的极寒天气。
而且全球变暖还有可能让这种极端天气变得更为严重。因为天气过程是被温度、压强、风等等各方面因素共同影响的，如果整体温度增加，就很有可能产生异常的大气环流，进而就有可能造成极端高温，也有可能造成极端低温。
我们的地球之所以适合生存，是因为它不像其他行星，热的时候温度可以升高到零上几百度，冷的时候又降低到零下一两百度。地球的温度本来是相对稳定的，如果这种稳定性被破坏了，就容易出现极端情况。

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（气候变化背景下，异常大气环流造就冰火两重天。来源：图虫创意）
全球变暖如何产生？主要还是因为二氧化碳
正如大家普遍知道的，全球变暖主要是因为二氧化碳这样的温室气体大幅度增加。
魏科解释，二氧化碳是一种重要的温室气体，之所以叫作温室气体，是因为它具有像温室一样的属性。我们看到，在温室大棚里边，如果把上面的草帘子揭开让阳光照进来，这时候里面的温度会比外面高。
之所以会出现这种结果，是因为太阳的辐射属于短波辐射，地面向外的辐射属于长波辐射。塑料大棚会让短波辐射透进来，但是会把长波辐射拦下来，结果就导致有更多热量进来，但出去的热量比较少，最终产生了温室效应。分页标题
二氧化碳这种温室气体产生的效果与塑料大棚类似。太阳短波辐射照到地面，然后地面向外发出长波辐射，二氧化碳会吸收这个长波辐射，造成增温效应。
而温室气体不仅包括二氧化碳，还有水汽和其他气体。因为这些温室气体的存在，我们的地球保持在一个比较舒适的温度，大概是零上15度左右。如果将大气中的温室气体去掉之后，地球的平均温度大概会降到零下13度左右，所以温室气体很重要。

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（温室大棚会让短波透进、阻止长波透出，使得棚内温度升高。来源：图虫创意）
但是现在的问题是二氧化碳越来越多，温室气体越来越多。我们把二氧化碳比作为地球外面的大被子，外面冰天雪地，被子里面很温暖，但是现在这层被子太厚了，由鸭绒的变成两层鸭绒的了。
事实上，二氧化碳变化的速度特别惊人。在过去100多年里，全球的二氧化碳含量已经增加了45%左右，现在逼近50% 。如果往前看，在过去80万年里，全球温度虽然发生了沧海桑田的变化，但二氧化碳变化的幅度总是有一个上限和下限，从来没超过300 ，从来没低于170 。但是在最近过去的100年，这个数值从低于300一直提高到410多，像2020年5月份就达到了417左右，这是一个非常恐怖的数字。
这些二氧化碳中的绝大部分来自化石燃料的燃烧过程，比如我们烧煤、石油、天然气的过程都会快速产生大量二氧化碳。这些化石燃料在地质层里面形成需要上千万年甚至上亿年的时间，结果我们一把火烧掉它们，只是几秒钟、几分钟的事，这个过程把二氧化碳迅速释放出来，就是现在二氧化碳排放增多的主要原因。

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（化石燃料燃烧，是二氧化碳增多的主要原因。来源：图虫创意）
减少二氧化碳排放，根本措施是使用新能源
既然二氧化碳等温室气体的增多是气候变暖的罪魁祸首，我们是否可以采取一些措施减少二氧化碳呢？
魏科介绍，现在全球应对气候变化的思路包括大规模种树，也就是通过自然的解决方案，来提高对二氧化碳的吸收能力。
比如我国是温室气体排放最多的国家，但是我们希望通过植树造林，把排放的二氧化碳固定下来。所以在过去10年，我们国家植树造林的面积增加了7千万公顷，居世界第一，而且我们也在努力提高这些人造林固定二氧化碳的能力（数据来自北京林业大学刘晓东教授）。
但是因为碳排放总量太大，光靠植树造林达不到要求。而且植物的吸收能力是有上限的，这个上限远远低于我们期望能够减少的部分（隔了好几个数量级），所以植物虽然可以起到一定的作用，但远远不足。
魏科表示，自己计算了一个人需要种多少棵树才能抵消一天活动的碳排放量。结果发现，假如不开车，将自己一天的各种活动都转换成碳排放量后，大概需要种220多棵树，如果开车则需要种一千多棵树才能抵消掉自己的碳足迹。
所以这时候最重要的是能源产业的变化，从源头根本性减少二氧化碳排放。我们现在主要依靠火力发电，包括做饭、汽车，利用的主要都是化石燃料，未来要把化石燃料的产业全面转移到可再生能源去，包括太阳能、风能、水电、核电等，尤其风能和太阳能是最有潜力的两种能源。

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（风能和太阳能，是目前最具潜力的两种能源。来源：图虫创意）
事实上，我们国家最近这些年来一直在积极应对气候变化。前几天我们国家已经做出承诺，让碳排放在2030年之前达到峰值，到2060年达到碳中和。
这是一个非常严峻的挑战。挑战高到什么程度呢？我们可以通过对比来理解：去年的全球碳排放量达到了历史最高值，今年全球疫情，封国封城，全球碳排放量大概降低了多少呢？数据表明，今年4月份的降低非常大，大概有14% ，如果计算整个全年，大概会降低4%~7% 。
而为了实现二氧化碳减排的目标，把全球温度升高控制在1.5度以内，从2020年到2060年，我们每年的二氧化碳排放量都需要减少7.5%左右。所以这是一个非常巨大的挑战。
今年9月份，联合国和世界气象组织共同发表了一个报告，叫作《团结在科学之下2020》。报告呼吁，在后疫情时代，我们不能又恢复到原来的那种发展方式，而是要彻底向新能源转型。
以前新能源发展不起来是因为新能源太贵，太阳能、风能成本太高，商业机构不愿意去投资。但是过去10年，太阳能和风能成本大幅度降低，比如现在太阳能板的成本是10年前的大概20% ，降低非常快，所以风能和太阳能的成本甚至可以和火电的成本相提并论了。
现在需要的就是把原来的能源方式切换到新能源，这是一个全球性的产业，对于各种商业机构来说，意味着巨大的产业投资机会。
清华大学有一个估算，如果要实现我们国家的减排目标，从2020年到2060年，中国新能源方面的投资将达到100万亿人民币。欧洲这些年提出的目标是每年投资大概2600亿欧元。
在面对这种经济转型的时候，如果能够目光长远，调动起各种社会机制，会形成完全不同的局面。

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（淘汰旧能源，需要国际社会一起努力。来源：图虫创意）
全球合作应对，未来仍然是“非常光明”的
个人在面对自然时有时候会觉得无能为力，好像自然完全主宰了我们，但实际上经过过去这么多年的发展，我们人类已经成为影响这个星球最主要的力量。
地质学家认为，以前是侏罗纪、白垩纪，但是从1945年之后，我们人类社会已经进入了一个叫作人类世的时代。
进入人类世之后就意味着，人类活动对整个地球的基本状况有了很大的作用。人类如果要破坏地球的话，会产生很大的影响；但是如果全球一起努力建设地球的话，也容易起到很重要的作用。
从今年疫情来看，要应对这样一个全球性的灾难，唯一靠谱的方法就是科学应对。对于全球变暖这样大的环境危机，唯一的正确思路也是通过科学性的指导，全球共同来应对。
“如果做到这一点，相信未来还是非常光明的。”魏科最后说到。