氣候變化:爭議的核心
氣候變暖目前號稱是全球當今的第一問題,溫總理在國務院有一次開會的時候,講到這樣一句話:現在西方國家的領導人到北京來和他會談,沒有一個人不提及關于氣候變化。氣候變化已經是最主要的議題,這個可能超乎了大家的想象。氣候變化已經不單單是科學問題,實際上已經延伸到了政治、經濟、外交這些領域上,哥本哈根就是一個典型的例子。大家可能還會問這樣一個問題,它會不會延伸到宗教這個領域?讓我們接下來看有沒有這種可能。
圍繞氣候變化及有關問題的故事很長很長,我現在只能是把框架性的東西講給大家聽。科學的精神就是兩條:一是客觀主義,一是懷疑主義。客觀主義就是要尊重客觀存在的事實;懷疑主義就是對任何現存的結論進行質疑。我們浙大的傳統是求是,對我來說,不可避免地受到了求是精神的影響。所以我可能會說一些和別人不一樣的話,說錯的話,你們可以對我進行批評,我非常喜歡別人對我的批評。
奧巴馬為什么要宣布二氧化碳是一種污染物?
【觀點】二氧化碳不是污染物,假如沒有二氧化碳,地球上的生物是不大可能存在的。奧巴馬為什么要宣布二氧化碳是一種污染物呢?為了推動減排。
我先簡單地介紹一下背景,氣候變化是由二氧化碳來的,那么二氧化碳是大氣當中一種微量成分,它是以ppm為指標存在的。目前的二氧化碳的濃度是387ppm,工業革命之前是280ppm。同時二氧化碳是一種非常重要的溫室氣體,假如沒有二氧化碳,我們目前地球上的平均溫度只有零下16℃,我們現在的平均溫度是零上15℃,也就是溫室效應提高了31℃。假如沒有二氧化碳,地球上的生物是不大可能存在的。沒有二氧化碳,也就是沒有光合作用;沒有光合作用,也就沒有了生命的存在。所以說二氧化碳對于地球來說,是必須要有的一種氣體。
在地球的歷史上,二氧化碳的濃度是一直在變化的,等會我會講到。我覺得最重要的一個觀點就是二氧化碳不是一種污染物。很多人把二氧化碳當做是一種污染物,尤其是美國,奧巴馬上臺以后宣布二氧化碳是一種污染物,但是明確地說,只有少數國家宣布這個。因為二氧化碳對于人體是沒有任何直接傷害的,不像二氧化硫,排放出的重金屬、大氣中的粉塵,這些是對健康有傷害的。那奧巴馬為什么要宣布二氧化碳是一種污染物呢?根本的一個原因就是美國政府所有的減排行動都需要國會的批準,奧巴馬為了推動減排,就把二氧化碳當作是一種污染物。之后眾議院新上任的參議長說,把二氧化碳作為污染物是近乎可笑的一個決定。如果讓我來說,這是一個非常荒唐的決定。
還有幾個常見的名詞:第一是IPCC---大家常會聽到,它是指不同國家政府間的氣候變化委員會,它定期會對氣候變化進行評估,其結果作為外交談判的一個依據。所以IPCC盡管是由不同國家的科學家組成的,但是它實際上還是以發達國家、尤其是歐洲國家科學家為主導的,也是有傾向性的。
第二就是聯合國的氣候變化框架公約。這個公約從1990年開始進行氣候變化談判,在1992年正式簽署的。這個公約是保護發展中國家利益的,所以我們中國現在特別強調要堅持公約。
第三是京都議定書,是1997年在日本簽署的。特別重要的一點是當時克林頓政府其實是簽署了京都議定書的,后來國會沒有批準,美國政府又退出了這個議定書。所以美國政府不是京都議定書的簽約國。美國外交上很多行動,都要繞過或者是打掉京都議定書。京都議定書里有很重要的一條,就是"共同但有區別的責任",這句話大家經常聽到。所謂"共同的責任",就是共同應對氣候變化。那么"有區別"的責任是什么?那就是誰排放得多,誰的責任大;誰排放得少,誰的責任小。所以發達國家應該拿出技術、資金支援發展中國家應對氣候變化,這是對發展中國家有利的。
第四就是2007的巴厘島路線圖,大家可能也在報上經常看到。巴厘島路線圖,是對接下來的氣候變化怎么談判的一些原則性的路線,是從程序上的規定的。美國政府是在最后一刻簽署的,這一點很關鍵。當時美國政府談判代表堅決不愿意簽,但是有幾個發展中的小國指責說,假如不愿簽署,那么就請不要在這里談判了。所以美國政府在最后一刻迫于壓力簽了。但是美國政府也是想要把巴厘島路線圖打掉的,這是他們的一個目標。
第五是哥本哈根會議。2009年開的,可以說是一場鬧劇,實際上沒有任何成果。我當時不愿去參加,但實在是沒有辦法。當時吵得很厲害,發改委的主任給我打了個電話讓我一定去,所以我就去哥本哈根跟他們"吵"了一下。你們可能可以在網上看到我是當時中國代表團里面"吵"得最激烈的。
減排:各方利益的博弈
現在我們要談到這個問題,為什么現在我們很多提到"減排"?剛才是從我的理解談關于氣候變化的科學問題。為什么會從科學問題延伸到經濟問題、政治問題、外交問題,甚至宗教問題?我想對此做一點解析。
首先是經濟問題,實質就是一個能源問題、發展問題。能源是關系到人民福祉、社會繁榮的標志。美國不愿簽京都議定書就是要保證能源安全。所以充足而相對廉價的能源持續供應,是國家發展的基石。沒有一個國家其發展不是通過大量的耗能,到現在為止沒有過,以后也不會有。所以經濟問題,爭的就是能源問題。排放,是能源使用中化石能源產生的。
我收集了很多數據,就是要說明減排是不太現實的。每個國家每年都會有二氧化碳人均排放數據,我收集了從1990到2005年的人均排放數據,把每年的人均排放合在一起就叫做人均累計排放,把它和15年的人均GDP放在一起就是很不錯的一個統計關系。現有的經濟水平是與歷史的累計排放密切相關的。再看世界上的幾個發達國家,人均GDP高的,人均累計排放都相對較高。美國的工業化差不多是從19世紀60年代開始的,從那時開始,工業排放迅速增加,此后只有在經濟危機的時候有所下降,還有就是近幾年把高能耗的企業轉移向其他國家。1900年,美國人均的碳排放量是2.4噸,我國現在才1.4噸。中國的總排放量只有美國的四分之一,人均累計排放量只有美國的二十分之一。
那么排放是由什么因素決定的?我想把復雜問題簡單化思考,個人認為就是三個:人口、人均能源消費、能源結構。先看人口,現在世界人口是65億,2050年聯合國預計是要達到90億。再看人均能源消費量,社會的發展最主要的任務,不管是政府也好,還是我們科學工作者也好,就是要為普通人民提供享受現代文明的機會,大家都要過好日子,那么能源的人均消費量以后肯定是要增加的。那么要解決的主要就是能源結構,這是可以調整的,但需要時間。當下的困境在于新能源是不能零排放的,比如太陽能,生產太陽能的電池板,生產過程中的高耗能,生產完了要用二十年才能把生產過程中的耗能補回來。但是這個電池板能不能用二十年還是個問題。
"低碳"發展現在說得很多,低碳過去沒有過,以后一段時間也不會有,這是我的預測。歐洲的排放是我們的兩倍,他們也并沒有低碳。我們要發展也不可能真正低碳的。我們的減排是要減緩二氧化碳的排放的增長。道理是什么呢?就是我們的基本建設與發達國家的差距還很大,我們現在面對一個問題就是,能源結構有沒有可以調配的部分?能源結構可以調整,只是速度很慢。首先是它的周期性很長;其次,新能源的探索工作并不是那樣的簡單。現在中國大量地使用"煤",其實煤是一種無奈的選擇。
現在中國正處于產業結構調整階段,我們要關注的一是創新能力,還有就是社會需求。中國人最需求的就是基本設施,大家要解決住房、交通等基本問題,而這些都需要大量的能源,肯定需要排放量。那些交通已經健全的發達國家,僅交通排放一項就是每人1噸碳;而當今我們國家人均排放量是1.4噸碳,這個數據囊括了大量的制造業,交通等所有的排放量,我們這些都是屬于基礎設施的建設需要。他們是奢侈排放,我們是生存排放。其實,中國不是一個能源浪費國家。、
那可不可以做到能源的零排放呢?長遠來說,是可以實現的,當能源能做到取之不盡用之不竭的時候,就能夠做到了。所以二氧化碳問題正和環境問題一樣,環境問題來自于能源的利用強度在提高。環境問題什么時候能夠解決?其實它也是當能源取之不盡用之不竭的時候,這樣所有的問題都能處理了,我相信這個會被科學解決。
那政治問題是什么呢?發起人不在美國,也不再中國,而是在歐盟。歐盟希望借助氣候變化作為一個平臺,重新構建世界的政治經濟新秩序,固化現在世界上國家之間的貧富差異,這是他們的目的。我個人認為是,歐盟希望一手壓美國,一手壓中國。這是由歐盟長期以來形成的政治理論所決定的。在他們的政治理論中,單極世界是最危險的。歐盟經常強調多元世界。同時,壓制中國也是他們的一個政治理論:凡是崛起中的大國,都將對現有的政治經濟秩序做出重大的調整。從一開始的葡萄牙、西班牙到后來的英國、法國,到現在的美國,這些冒出來的大國都挑戰了世界的政治經濟秩序,中國是屬于崛起中的大國。歐盟這樣做的還有一個原因就是增強他們的認同感,在統一的過程中,要讓成員國認同自己是歐盟成員,就需要尋找一套共同的價值,并有利于自己的發展。氣候環境恰好成為了他們共同的價值,并將這種價值當做有別于他國的一種導向。另外,歐盟可以集中各國的技術優勢,同時消除別國的經濟優勢。
所以現有的減排方案,我們稱之為"G8方案",是2009年6月份時,由8個經濟發達的國家共同提出的方案,方案表達了"到2050年之前,全球減排50%"和"我們先減80%"兩個想法。其實分析該方案,我們發現這就像是切蛋糕,最先減排的就最先占據排放額度,余下來的才屬于其他國家。最后發達國家和發展中國家將構成3.8倍的局面,那么對于中國來說,只有10年的排放空間。所以,中國在哥本哈根會議上不能簽署這個方案。
外交方面其實就是關于排放權,核心的問題是未來排放權的大小之分。減排分兩類:發達國家要減排,發展中國家要減緩。第二,發達國家應該拿出一部分的技術和資金幫助發展中國家,但現在一分錢也沒到位。第三,就是透明度,美國提出減排要實現"三可":可測量,可報告,可檢查,其目的是為了轉變談判的焦點,把矛頭引向中國。所以說,外交關系十分復雜,每個國家都有自己的利益計劃。那么現在的核心關鍵問題就在于,只有把談判焦點從"減排"轉移到"未來排放權的分配",中國才能真正取勝。
現在氣候變化問題被一些人放在神壇上,受一些人頂禮膜拜。我相信針對宗教最好的辦法是科學,科學的精神最重要的武器就是客觀主義和懷疑主義。我非常希望國內眾多的支持者用自己的知識和智慧去解決這些問題,也希望在座的同學,不要人云亦云,應該秉承我們浙大的求是創新精神。
最后要說的一個問題,就是應對氣候變化從本質上來說,國際國內是不一樣的。對國內來說,是如何統籌綠色發展的問題;對國際上來說,則是一場斗爭。我們要積極應對氣候變化、要適應它。謝謝!
(根據2010年11月26日中國科學院副院長丁仲禮校友在浙大求是大講堂的演講錄音整理,未經本人審閱。)
關于全球變暖的理論框架
氣候變化到底是怎么一回事?(觀點)我對這個理論有個總結,其實很簡單,就是四點。所謂的政治、經濟、外交的斗爭主要集中在第四點,其實就是減排。
接下來進入正題。我們先看看科學問題,因為政治、經濟、外交都首先要從科學開始。氣候變化到底是怎么一回事,我想簡單地和大家講一講。
IPCC提出的關于氣候變化的理論有三本書,很龐大,總共幾千頁,我相信沒有一個人全部從頭到尾看過,至少我們中國沒有。我對這個理論有個總結,其實很簡單,就是四點。
第一點:人類過去的百年變暖,是二氧化碳造成的。如果二氧化碳繼續增加一倍,也就是從280ppm到560個ppm,那全球就會增加3℃。這個是IPCC的邏輯起點,所有的工作都是從這個邏輯起點展開的。
第二點:增溫將帶來災難性后果。包括海平面的上升,糧食資源的緊缺,水資源的匱乏,物種的滅絕,傳染病從南到北的擴展,沖突戰爭等等,這是他們的預測。
第三點:要將增溫控制在2℃以內,二氧化碳濃度不超過450ppm。二氧化碳是一種溫室氣體,但是還有其他的溫室氣體,比如甲烷、氧化亞氮等。不同的溫室氣體有不同的增溫潛力,把它轉化成二氧化碳,這就是CO2-e,所以這個450ppm指的不是二氧化碳,而是CO2-e的濃度,那么二氧化碳的濃度就必須更低。這是他們的判斷,可以說是價值判斷。
第四點:要大幅度減少溫室氣體的排放,拯救地球,這是他們的路徑歸屬。
整個理論都是圍繞這四個大的方面,所謂的政治、經濟、外交的斗爭主要集中在第四點,其實就是減排,而減排則是為了拯救地球。
人類活動造成過去百年變暖?
【觀點】氣溫上升的趨勢跟二氧化碳濃度升高是有關系的,不過不是簡單的線性關系。
那么大家爭論的點在哪里呢?
首先,增溫是一個事實,二氧化碳濃度增加是一個事實,增溫和二氧化碳有關也是事實。因為有溫室氣體必定有溫室效應。爭論的焦點在于"敏感性",其實就是表明溫度變化同二氧化碳濃度的關系。對于"敏感性",科學家的定義是,假如二氧化碳濃度從280ppm增加到560ppm以后,溫度會增加多少。對這個問題的研究主要從兩個角度入手:第一個是模型,把物理模型拿到計算機上去算;第二是從記錄上進行研究。這兩條路子都有不少研究,但是結果是不一樣的,并且差別很大。
我個人認為氣溫上升的趨勢跟二氧化碳濃度升高是有關系的,不過不是簡單的線性關系,所謂的"敏感性"研究很復雜。我認為IPCC的"敏感性"是很不確定的,氣候變化這個科學研究還很年輕。
增溫將帶來災難性的后果?
【觀點】變化是絕對的,不變是相對的,我的觀點是變暖比變冷好。
第二點,增溫會帶來什么后果?是不是像他們說的那么可怕?這要先問幾個問題:一是工業革命前、人類沒有排放二氧化碳的時候,氣候是怎么變的?二是以前老說變暖不好,那么我們要問,變冷好不好?如果都不好,那么是不是地球現在的氣候就是最好的?另外,針對認為變暖會產生災難性后果的觀點,這一百年氣候已經在變暖了,是不是已經產生了災難性后果?
首先來看歷史上的溫度是怎么變的。歷史上大多數時期溫度比現在都高很多,二氧化碳濃度也高很多。這是地質研究做的,二氧化碳濃度最高時候是幾千ppm;溫度有冰期、間冰期變化。現在是屬于歷史上最冷的時期,也是二氧化碳濃度最低的時期。
短一點時間看,從5500萬年以來,變冷是大趨勢。南極冰蓋形成之前,大概是3600萬年前,那里是有植被的;而北極,加拿大出土了6000萬年前亞熱帶條件下才有的化石。由此可見那時地球是一個溫暖的大環境。
距今260萬年以來就是冰期、間冰期的波動。我們現在是處在間冰期當中相對冷的時期。總之近260萬年以來地球氣候是處在冰期、間冰期波動的。冷的時候是什么樣的呢?可以看一張圖,北半球的高緯度地區,兩萬年之前,整個加拿大覆蓋在3000米厚的冰蓋下,先民是生活在十分艱苦的環境下的。既然有這么大的冰蓋,而地球上的水由于總量是固定的,所以液體的水轉化成固體的水,海平面肯定是下降的,全球的海平面比現在低120米。渤海當時是一片陸地,當時臺灣只不過也是與大陸相連的一個小小高原而已,沒有海峽阻隔。
距現在一萬年的情況,最暖是在6000年前,到距今4000年左右開始變冷,但是也有波動。漢唐的時候溫度都比現在要溫暖,從馬家窯的彩陶可以看出。那個時候從山東連到甘肅、青海這一片地區屬于亞熱帶,溫度比現在大約高兩度。再看《史記》中記載,"山西"有竹子,那里現在是沒有辦法長竹子的。魏晉時期的竹林七賢,這個"竹林"便是在今天的河南焦作一帶。唐朝杜牧的"無人知是荔枝來",有人寫散文說荔枝是從嶺南來的,其實不是,楊貴妃吃的荔枝是從唐朝的成都平原過去的。歷史的很多記載都表明,漢唐雄風時期是比現在溫暖的。
氣候變化的好與不好沒辦法說清楚。簡言之,氣候變化有好也有不好的地方,要從正反兩個方面去評價。海平面上升肯定是不好的,會淹掉陸地。但實際上海平面上升的幅度是很慢的,17厘米其實是很小的幅度,因為海平面是受兩極的冰蓋控制的。冰蓋有一條平衡線,長年累月大部分時間都在零度以下,大部分時間是不融化的。溫度增加會使平衡線往北移,但這個過程其實也是很慢的。
托馬斯預言說,如果升溫兩度以后,27%的物種都會滅絕,你們一定也聽到過。其實他忽略了,氣溫是慢慢變化的,這個過程中物種都是會移動的。變了以后又會出現一種新的生態系統,什么樣的條件下都會出現它對應的生態系統。還有就是大家經常聽到的"極端氣候要增加"的觀點,但從地質學的研究角度說從來沒有出現過。凡是暖的時候,極端天氣特別少,大氣結構都比較穩定。至于傳染病會不會北上,最近有一篇文章調查了幾十年以來瘧疾發病的范圍,最后的結論是瘧疾在五十年中減少了,并沒有隨著變暖而增加。總而言之,變化是絕對的,不變是相對的,我的觀點是變暖比變冷好。
減排:各方利益的博弈
現在我們要談到這個問題,為什么現在我們很多提到"減排"?剛才是從我的理解談關于氣候變化的科學問題。為什么會從科學問題延伸到經濟問題、政治問題、外交問題,甚至宗教問題?我想對此做一點解析。
首先是經濟問題,實質就是一個能源問題、發展問題。能源是關系到人民福祉、社會繁榮的標志。美國不愿簽京都議定書就是要保證能源安全。所以充足而相對廉價的能源持續供應,是國家發展的基石。沒有一個國家其發展不是通過大量的耗能,到現在為止沒有過,以后也不會有。所以經濟問題,爭的就是能源問題。排放,是能源使用中化石能源產生的。
我收集了很多數據,就是要說明減排是不太現實的。每個國家每年都會有二氧化碳人均排放數據,我收集了從1990到2005年的人均排放數據,把每年的人均排放合在一起就叫做人均累計排放,把它和15年的人均GDP放在一起就是很不錯的一個統計關系。現有的經濟水平是與歷史的累計排放密切相關的。再看世界上的幾個發達國家,人均GDP高的,人均累計排放都相對較高。美國的工業化差不多是從19世紀60年代開始的,從那時開始,工業排放迅速增加,此后只有在經濟危機的時候有所下降,還有就是近幾年把高能耗的企業轉移向其他國家。1900年,美國人均的碳排放量是2.4噸,我國現在才1.4噸。中國的總排放量只有美國的四分之一,人均累計排放量只有美國的二十分之一。
那么排放是由什么因素決定的?我想把復雜問題簡單化思考,個人認為就是三個:人口、人均能源消費、能源結構。先看人口,現在世界人口是65億,2050年聯合國預計是要達到90億。再看人均能源消費量,社會的發展最主要的任務,不管是政府也好,還是我們科學工作者也好,就是要為普通人民提供享受現代文明的機會,大家都要過好日子,那么能源的人均消費量以后肯定是要增加的。那么要解決的主要就是能源結構,這是可以調整的,但需要時間。當下的困境在于新能源是不能零排放的,比如太陽能,生產太陽能的電池板,生產過程中的高耗能,生產完了要用二十年才能把生產過程中的耗能補回來。但是這個電池板能不能用二十年還是個問題。
"低碳"發展現在說得很多,低碳過去沒有過,以后一段時間也不會有,這是我的預測。歐洲的排放是我們的兩倍,他們也并沒有低碳。我們要發展也不可能真正低碳的。我們的減排是要減緩二氧化碳的排放的增長。道理是什么呢?就是我們的基本建設與發達國家的差距還很大,我們現在面對一個問題就是,能源結構有沒有可以調配的部分?能源結構可以調整,只是速度很慢。首先是它的周期性很長;其次,新能源的探索工作并不是那樣的簡單。現在中國大量地使用"煤",其實煤是一種無奈的選擇。
現在中國正處于產業結構調整階段,我們要關注的一是創新能力,還有就是社會需求。中國人最需求的就是基本設施,大家要解決住房、交通等基本問題,而這些都需要大量的能源,肯定需要排放量。那些交通已經健全的發達國家,僅交通排放一項就是每人1噸碳;而當今我們國家人均排放量是1.4噸碳,這個數據囊括了大量的制造業,交通等所有的排放量,我們這些都是屬于基礎設施的建設需要。他們是奢侈排放,我們是生存排放。其實,中國不是一個能源浪費國家。、
那可不可以做到能源的零排放呢?長遠來說,是可以實現的,當能源能做到取之不盡用之不竭的時候,就能夠做到了。所以二氧化碳問題正和環境問題一樣,環境問題來自于能源的利用強度在提高。環境問題什么時候能夠解決?其實它也是當能源取之不盡用之不竭的時候,這樣所有的問題都能處理了,我相信這個會被科學解決。
那政治問題是什么呢?發起人不在美國,也不再中國,而是在歐盟。歐盟希望借助氣候變化作為一個平臺,重新構建世界的政治經濟新秩序,固化現在世界上國家之間的貧富差異,這是他們的目的。我個人認為是,歐盟希望一手壓美國,一手壓中國。這是由歐盟長期以來形成的政治理論所決定的。在他們的政治理論中,單極世界是最危險的。歐盟經常強調多元世界。同時,壓制中國也是他們的一個政治理論:凡是崛起中的大國,都將對現有的政治經濟秩序做出重大的調整。從一開始的葡萄牙、西班牙到后來的英國、法國,到現在的美國,這些冒出來的大國都挑戰了世界的政治經濟秩序,中國是屬于崛起中的大國。歐盟這樣做的還有一個原因就是增強他們的認同感,在統一的過程中,要讓成員國認同自己是歐盟成員,就需要尋找一套共同的價值,并有利于自己的發展。氣候環境恰好成為了他們共同的價值,并將這種價值當做有別于他國的一種導向。另外,歐盟可以集中各國的技術優勢,同時消除別國的經濟優勢。
所以現有的減排方案,我們稱之為"G8方案",是2009年6月份時,由8個經濟發達的國家共同提出的方案,方案表達了"到2050年之前,全球減排50%"和"我們先減80%"兩個想法。其實分析該方案,我們發現這就像是切蛋糕,最先減排的就最先占據排放額度,余下來的才屬于其他國家。最后發達國家和發展中國家將構成3.8倍的局面,那么對于中國來說,只有10年的排放空間。所以,中國在哥本哈根會議上不能簽署這個方案。
外交方面其實就是關于排放權,核心的問題是未來排放權的大小之分。減排分兩類:發達國家要減排,發展中國家要減緩。第二,發達國家應該拿出一部分的技術和資金幫助發展中國家,但現在一分錢也沒到位。第三,就是透明度,美國提出減排要實現"三可":可測量,可報告,可檢查,其目的是為了轉變談判的焦點,把矛頭引向中國。所以說,外交關系十分復雜,每個國家都有自己的利益計劃。那么現在的核心關鍵問題就在于,只有把談判焦點從"減排"轉移到"未來排放權的分配",中國才能真正取勝。
現在氣候變化問題被一些人放在神壇上,受一些人頂禮膜拜。我相信針對宗教最好的辦法是科學,科學的精神最重要的武器就是客觀主義和懷疑主義。我非常希望國內眾多的支持者用自己的知識和智慧去解決這些問題,也希望在座的同學,不要人云亦云,應該秉承我們浙大的求是創新精神。
最后要說的一個問題,就是應對氣候變化從本質上來說,國際國內是不一樣的。對國內來說,是如何統籌綠色發展的問題;對國際上來說,則是一場斗爭。我們要積極應對氣候變化、要適應它。謝謝!
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