變幻莫測的天氣
我們日常生活一般離不開碳基燃料,用法也許各不相同。比方說,我們駕駛的車輛不是用汽油,就是用柴油發動。發電廠供應的電力都是用煤、天然氣或石油生產的。我們用柴、炭、天然氣、煤等燃料生火做飯或取暖。這一切活動使大氣所含的二氧化碳不斷增加。二氧化碳把太陽的熱力困住。
我們還給大氣添加其他儲熱氣體,這些氣體起著如溫室一樣的作用。例如,農用氮肥釋放出氧化亞氮。稻田和養牛場排出甲烷。發泡塑料的生產過程和其他工業程序噴出氯氟碳化物。氯氟碳化物不但把熱力困住,還破壞地球平流層的臭氧層。
有關當局現已定下措施制約氯氟碳化物的用途。除了氯氟碳化物外,其他儲熱氣體還是源源不絕地飄散到大氣去。儲熱氣體的噴吐量與日俱增,部分是由於世界人口膨脹,能源的消耗量相應地上升,工業活動、農業生產也不斷增長。設在[美國]華盛頓的環境保護局指出,現時人類每年把60億噸的二氧化碳和其他溫室氣體噴入大氣中。這些氣體滲進大氣以後,不會立即消失,反而歷久不散。
科學家大體上認同以下兩個講法。首先,在近幾個世紀,尤其是近幾十年,大氣所含的二氧化碳及其他溫室氣體一直有增無減。其次,過去幾百年來,地球表面的溫度平均上升了攝氏0.3到0.6度。
於是有人提出以下的問題:大氣積聚的溫室氣體既是人類所為,這跟全球氣候變熱可有關係嗎?有些科學家認為兩者多半沒關係,同時指出氣溫上升可能是烈日促成的,況且升幅也沒有超越自然偏差的範圍。不過,許多氣候學家都贊同,政府間氣候變化問題研究小組報告所用的措辭。報告聲稱溫度上升「不可能完全是自然產生的」,「有充分證據顯示,人類的活動對全球氣候多少有點影響」。人類的活動到底有沒有給地球加溫,專家至今還沒有定論。至於在21世紀,全球增熱的速度有多快,將帶來什麼後果,現在就更難說得清楚了。
不明朗因素引發爭辯
氣候學家根據世界上速度最快、功率最大的電腦所顯示的氣候模型,預測未來溫室效應的變化。全球氣候是由地球的轉動、大氣、海洋、冰層、地形和太陽之間的交互作用支配的,複雜得叫人摸不著頭腦。既然影響氣候的因素這麼繁複,受影響的範圍又這麼廣泛,電腦根本不能準確地預計50年後,甚至100年後,將有什麼事發生。《科學》雜誌最近評論:「不少氣候專家都持審慎態度,說他們還未能確定,人類的活動有沒有給地球加溫;他們也不知道,溫室效應一旦加劇,所造成的影響有多深遠。」
鑑於各種不明朗因素,專家可以矢口否認有風險存在。有些科學家對地球變熱的說法表示懷疑。為了經濟利益,財雄勢大的工業家一心要維持現狀。雙方一致認為,單憑現有的知識,當局沒有足夠理由採取糾正措施。他們說未來的情況不一定像某些人所說的那麼壞。
環境學家卻反駁,即使有很多因素是科學家無法預知的,決策機關也不該因此盲目自滿。真的,未來的氣候或許不如一些人所擔心的那麼壞,但情勢也有可能會變得更糟!他們推斷,雖然沒有人能確知將來有什麼事發生,但這並不是說,人就不該採取預防措施,把風險減到最低。比方說,打算戒煙的,不會要求醫學界提出確鑿證據,證明他們要是繼續抽煙,三四十年後就必定患上肺癌。他們所以戒煙,是因為他們知道抽煙危害健康,他們想盡量降低,甚至消除患肺癌的風險。
目前有什麼對策?
關於地球氣候變熱的影響有多深遠,專家的意見仍爭持不下。有的倒認為這是杞人之憂。既然眾說紛紜,難怪專家就採取什麼對策也莫衷一是。多年來,環保組織一直廣泛宣傳,教育大眾採用無污染的能源。人其實可以利用太陽、風、江河、地下蒸汽庫和地下熱水庫來生產動力。
環境學家也不斷敦促各國政府,立法管制儲熱氣體的排放量。不少政府已響應他們的呼籲,紛紛簽訂條約。不過,大多數條約至今還是一紙空文,起不了實質作用。例如,1992年,在巴西里約熱內盧舉行的地球高峰會議,約有150個國家的代表簽訂條約,申明他們必定會實踐承諾,減少溫室氣體的排放量,特別是二氧化碳。各國代表定下目標:到2000年,工業國所排放的溫室氣體將下降到1990年的水平。有少數國家已落實措施,朝著目標前進。但相比之下,不少富國仍裹足不前,連小小的承諾也未能兌現。大多數國家非但沒有著實改善情況,反而排放出更多溫室氣體,比以往有過之無不及!且以美國為例。到2000年,據說二氧化碳的排放量可能比1990年的高出百分之11。
近幾年來,有關當局已採取措施,使國際協議具有約束力。跟1992年的協議不同,當局不再呼籲各國政府自動減低溫室氣體的排放量,而是要求政府各自制定排放量上限,然後強制執行。
改革經費
政客表面上固然想支持環保,證明自己是地球之友,同時倒也密切留意,改革措施會怎樣影響國家經濟。《經濟學家》週刊指出,世界有百分之90的人口所用的能源,都是用碳基燃料生產的,要他們放棄碳基燃料,轉用其他能源,無疑涉及多方面的改革措施;各國正為改革經費展開激烈的爭辯。
到2010年,溫室氣體的排放量應當較1990年的減少百分之10,各國究竟要花多少錢才能達到這個目標?答案視乎你詢問的對象而定。且看看美國方面的反應。這個國家把大量溫室氣體排放到大氣中,噴吐量比其他國家要多。工業界的智囊團揚言,要減少溫室氣體的噴吐量,美國每年就會損失十億美元計的經濟收益,還會迫使60萬人失業。環境學家的說法卻恰恰相反,他們聲稱減少溫室氣體的噴吐量,不但能夠節省數十億美元的開支,還可以增加77萬3000個就業機會。
環保組織力勸政府馬上採取行動。在另一方面,財雄勢大的工業家,例如汽車製造商、石油商、煤商等,卻刻意減低地球變熱的嚴重性,更口口聲聲說,停用礦物燃料對經濟造成重大打擊。
爭辯沒完沒了。可是,人類如果真的擾亂了氣候,卻又一味空談而沒有實質的糾正行動,那麼,「人人都在談論天氣,但面對天氣個個無能為力」這句名言,就可能是個不祥的兆頭了。
[第5頁的附欄]
京都議定書
1997年12月,有161個國家分別派出2200多個代表,前往日本京都參加會談,商討怎樣消除全球增熱的威脅,同時擬訂議定書。經過一週的討論,各國代表一致決定:到2012年,發達國家排放的溫室氣體,比起1990年的水平,平均應當下降百分之5.2。對違約國家所處以的懲罰,則有待日後決定。假設各國都遵守條約,把溫室氣體的噴吐量減少百分之5.2,這會造成多大的分別?根本沒有明顯的分別。《時代》雜誌報導:「工業革命開始以後,溫室氣體就一直積聚在大氣中。要效果顯著,溫室氣體的排放量就得減少百分之60。」
[第7頁的附欄或圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
舉例說明溫室效應
溫室效應:地球的大氣層猶如溫室的框格玻璃,把太陽的熱力困住。在陽光照射下,地球的溫度漸漸上升。陽光所產生的熱力是由紅外線輻射傳導的,要散射回太空並不容易,因為給溫室氣體擋住了。溫室氣體把部分輻射反射回地面,使地球表面增熱。
1.太陽
2.被困的紅外線輻射
3.溫室氣體
4.散射回太空的輻射
[第8,9頁的附欄或圖解]
(排版後的式樣,見出版物)
支配氣候的自然力量
全球增熱成了當前大眾的爭論,我們如果想明白箇中底蘊,就必須對支配氣候的大自然威力有一點認識。讓我們了解一下幾種主要的自然力量。
1.太陽——熱和光的來源
地上眾生都靠一個核子洪爐來維持生命,我們叫這個洪爐做太陽。太陽的體積比地球大100萬倍,恆常不變地發出熱和光。太陽輸出的熱力一旦下降,我們的行星就會冰封;反過來,熱力一旦上升,地球就可像個噝噝作響的煎鍋。由於地球距離太陽9300萬英里,地球繞著太陽運行的時候,所吸收的太陽能只佔輸出量的20億分之一。這個數量雖然微不足道,卻剛好造成宜人的好氣候,讓地上眾生能夠茁壯生長。
2.大氣層——地球的保暖毯子
地球的溫度不單取決於同太陽的距離,大氣也起著舉足輕重的作用。地球和太陽的距離,跟月球和太陽的距離,沒有多大分別,兩個行星都按比例從太陽吸收同量的熱力。地球的平均溫度是攝氏15度,但比較起來,月球就顯得相當冷了,平均溫度是攝氏零下18度。為什麼會有這樣的差異?因為地球有一層大氣圍繞,月球卻沒有。
大氣由氧、氮及其他氣體混合而成,恍如地球的襁褓。大氣截留部分的太陽熱力,讓其餘的散射回太空。這個過程往往被人比作溫室。你大概知道,溫室的牆壁和屋頂是用玻璃或塑料造的。陽光可輕易透過玻璃,使室內漸漸暖和。溫室的牆壁和屋頂也同時減慢了熱力散射到室外的速度。
類似地,大氣讓陽光穿透直達地球表面,使地面溫度上升。地球又把吸收到的熱能以紅外線輻射的形式散射回大氣。可是,大部分的紅外線輻射都沒有透過大氣返回太空,因為大氣所含的氣體吸收了這些輻射,然後把輻射再次傳遞到地面,使地球的溫度進一步上升。這個加溫過程叫做溫室效應。要不是大氣把太陽的熱力困住,地球就像月球一樣毫無生氣了。
3.水蒸氣——必不可少的溫室氣體
大氣主要由兩種氣體混合而成,氧和氮佔其中的百分之99。地上眾生得靠各種複雜的循環維持生命。在這些自然循環中,氧和氮都起著重大作用,對氣候的調節反而沒有直接影響。地球的氣候其實是由大氣餘下百分之1的氣體調節的。這些儲熱的溫室氣體包括水蒸氣、二氧化碳、氧化亞氮、甲烷、氯氟碳化物和臭氧。
水蒸氣是必不可少的溫室氣體。我們通常不會把水蒸氣當做氣體,因為一提起水,我們就想到它的液態。大氣所含的水蒸氣分子,個個都充滿熱能。舉例說,雲霧的蒸氣冷凝後,就釋放出熱能,結果引起強勁的對流氣流。水蒸氣在大氣中的運動過程,作用十分複雜,對測定天氣和氣候卻又關係重大。
4.二氧化碳——維持生命的必需品
在全球增熱這個爭論上,最常提到的氣體就是二氧化碳。過於籠統地稱二氧化碳不過是污染物質,可以使人產生誤解。綠色植物靠光合作用自製養料。在光合過程中,二氧化碳是不可或缺的。人和動物都吸入氧氣,呼出二氧化碳。綠色植物反倒吸收二氧化碳,釋放出氧氣。由此可見,創造主早就預作安排,好讓地上眾生能夠活下去。a不過,大氣的二氧化碳含量要是過高,就可能使天氣變熱,情形就像給暖和的床鋪添加毛毯一樣。
複雜的自然力量
氣候變化不是單單取決於太陽和大氣,還牽涉許多因素,例如海洋、冰蓋、表生礦物、地表植物、地球的生態系統、一系列的生物地球化學過程、地球的軌道運行規律等。要研究氣候,就幾乎連地球科學的各個學科都要深入探討。
太陽
大氣層
水蒸氣(H2O)
二氧化碳(CO2)
[腳注]
a 幾乎所有生物都從有機物質攝取能量。地上眾生不是直接,就是間接靠陽光維持生命。有些微生物卻從無機化學物質攝取能量,在漆黑的海底也能茁長。這些微生物不是通過光合作用,而是靠化學合成作用產生養料。