12月21至22日，全球氣候變化領域的先鋒學者、美國哥倫比亞大學教授詹姆斯·漢森（James Hansen）應邀做客北京大學“大學堂”頂尖學者講學計劃，并就氣候變化的機遇與挑戰發表了演講。

　　漢森曾在愛荷華大學取得物理和數學學士、天文學碩士以及物理學博士學位。1967年博士畢業之后，他加入美國宇航局（NASA）戈達德空間研究所（GISS）。在早年的研究生涯中，漢森主要研究金星的輻射傳輸和它的溫室逃逸效應，之后轉而研究全球氣候變化的相關領域。在1981年到2013年間，他一直擔任戈達德空間研究所的所長，2013年從NASA退休后繼續擔任哥倫比亞大學兼職教授，并主持氣候變化、認識與應對項目。

　　漢森是全球最有影響力的氣候學家之一，他于1981年在Science發表的文章首次使公眾意識到了人為排放的溫室氣體對氣候產生的重要影響，并成功預測了氣候變化的趨勢。他的一項最知名的工作是1988年在美國國會為氣候變暖作證，在全球產生了廣泛的影響。由于漢森在氣候變化領域的突出貢獻，他于1996年當選為美國科學院院士。除此之外，他還獲得過多項學術與社會榮譽，包括2006年入選《時代》周刊 “全球最有影響力的100人”， 2010年獲頒環境與可持續發展蘇菲獎（“諾貝爾環境獎”）等。此外，詹姆斯·漢森還積極推動公眾對氣候變化的關注，著有大量科普文章和書籍。

　　氣候現實：現已處在失控邊緣

　　在演講中，漢森首先表示希望青年一代能認清不容樂觀的氣候現實，他說：“在座的各位都是中國未來的領袖，我想留出一些時間來和年輕人們交流。在之前幾天的行程中，我一直在與能源和氣候領域的專家們交流能源在氣候變化中的作用，我希望能讓在座的年輕人們認識到現在的情況，因為這關系到你們的未來”。

　　相對于我們天天都能體會到的空氣污染問題，我們并不能很直觀地感受到氣候變化帶來的影響，因為地球系統的慣性很大（地球的海洋約4千米深，冰川約3千米厚，它們的熱容量大大超過大氣層），對外界強迫變化的響應相對緩慢，當下的排放不會在瞬間明顯地表現出來；但是他們的響應確實存在，而且會受到正反饋作用（如冰雪反照率變化等）的加強。

　　全球變暖是幾百年人類活動積累的結果，這一效應是處在逐步放大、顯現的過程中。當我們現在意識到全球氣候變化問題的時候，現實已經十分嚴峻，甚至在某種意義上處于失控的邊緣了。如果等到下一代人發現氣候明顯變化之時再做應對就為時已晚了。由于工業時代的粗放型發展，人類活動已經使得二氧化碳上升至400ppmV（百萬分之四百），同時我們的排放還在不斷增加，因此必須馬上采取措施減少化石燃料的使用。漢森指出，現在的科技水平使得我們已經有能力解決這個問題，更重要的是，這些解決方案很多都在經濟上是可行的。但令人沮喪的現實是，我們采取的實際行動遠遠不夠。

　　潛在的不公：代際、區域、物種

　　正如全球經濟發展不均衡，氣候變化對代際、區域、物種的影響也不一樣。

　　首先，當下氣候變化的現狀是幾代人共同累積的結果。對當代人的影響還不大，但將會對下一代人產生深遠的影響。這是一種對后代的不公平。我們這代人有義務控制氣候變化，不能給未來的年輕人留下無法解決的困境。

　　其次，在南北半球也會存在差異甚至不公平的現象，因為大多數化石燃料的排放都集中在北半球高緯度地區，但是其影響卻以低緯度以及南半球更甚，這樣就給本來消費更少化石能源的人帶來更多的影響。

　　第三，其他動物相對于人類也忍受著不公平的待遇：如果人類不采取任何減排措施，政府間氣候變化專門委員會（IPCC）估計到本世紀末會有25%-50%的物種滅絕。

　　漢森還提到，雖然現在中國是全世界最大的化石能源使用國家，但是氣候變化很大程度上取決于累積的排放。因為二氧化碳在沉積到大洋底部之前，會在大氣中存在超過千年的時間，當下大氣層中人為活動增加的二氧化碳是幾百年來人類工業化進程中所留下的產物。從最近的研究成果來看，在1751年到2014年間，美國和歐盟的排放總量的占比都大于四分之一，而中國和印度只占到10%和3%。但是如果平均到人口數上，中國的排放更是遠遠低于美國、歐盟、德國和其他很多發達國家。

　　氣候變遷的三大不可逆影響

　?。?）物種滅絕

　　講座中，一幅只有半邊翅膀的蝴蝶照片引發了大家的注意，漢森解釋道，全球變化不止是人類的危機，也禍及地球上的其他生物。由于氣候變化，地球上的主要氣候區都發生了漂移，而人為影響比氣候自然變化速率快得多，很多物種不能適應這些變化，從而導致物種滅亡。

　　舉例來說，黑脈金斑蝶在一年中遷徙往返于墨西哥中部和加拿大之間，但是它們現在正在遭遇滅亡，主要的原因是這種蝴蝶幼蟲的主要食物—馬利筋(milkweed)因為干旱而減產，而干旱是氣候區遷移的一個重要結果。另外一個例子則是我們熟悉的珊瑚礁，地球上每年都會有1%的珊瑚因為海洋的變暖而死亡。其實不僅是珊瑚，洋流的酸化也會導致有碳酸鹽骨架的生物，比如貝殼類動物因為骨架溶解而死。這些令人痛心的事件一旦發生，就再也難以挽回，我們不應當親手將地球上這些友好的鄰居一個一個送向毀滅。

　?。?）冰蓋融化、海平面上升

　　在漢森看來，氣候變化另外一個不可逆的影響是冰蓋的崩潰和海平面上升。冰蓋的形成需要上千年的時間，而全球氣候變化正使得它們以比這快得多的速度溶解。以格陵蘭島為例，由于溫度升高，夏天冰蓋融化后產生的水會流到冰蓋底層，潤滑冰蓋使其加速向海面移動；另外升溫后的海水也會加快洋面上冰架的融化速度，從而加速冰蓋向海面移動。

　　現在科學家們能夠借助衛星對地球引力進行精確的測量，從而反演出格陵蘭島和南極冰蓋質量。不容反駁的觀測揭示出這兩個冰蓋都在加速融化。與此同時，當前模擬表明，全球海平面高度將以約每世紀33厘米的速度上升。更嚴重的是，這可能是一個低估的數值，從地球歷史來看，如果我們繼續排放溫室氣體，冰蓋很可能以更快的速度融化。

　　漢森教授最近的研究顯示，融化的冰會減少海水的鹽分，從而影響洋流，阻礙深層暖和的、大密度的海水向太空中釋放能量，形成正反饋作用加劇冰蓋融化，這也是我們觀測中發現的不斷加快的海平面上升速度的一個原因。

　　以史為鑒，可以知興替。從地球古氣候角度看，上一次全球溫度達到高于工業革命全球氣溫前2攝氏度的時候，全球海面上升了5-9米；上新世時期（地質時代中第三紀的最新的一個世，它始于距今530萬年前，終于距今258.8萬年前——作者注）海平面則由于3-4攝氏度的溫度變化而上升了15-25米?？紤]到世界上很多大城市都處在海岸線上，這樣的上升將是致命的。漢森確信，如果我們繼續排放過量的二氧化碳，全球海平面會在本世紀末上升數米之高，很多近海城市將會被淹沒。

　　由于氣候變暖，冰川融化產生的淡水注入海洋，海平面將會相應上升，從而淹沒沿海部分區域。上圖中，不同顏色對應著海平面上升相應尺度將被淹沒的地域范圍。

　?。?）極端天氣肆虐

　　漢森教授隨后展示了一副鐘形曲線圖。他強調，如果以1951-1980年為標準態，2010年后在北半球夏季地面氣溫均值已經漂移超過了1.5個標準差，而且在1980年前很少發生的事件(大于3個標準差)如今發生的概率已經大于10%了。同時，這些漂移也因地域的不同而不同，在美國的夏季，漂移超過了1.5個標準差，但是在中東地區的夏季漂移已經超過了2個標準差。

　　這些漂移有什么影響呢？第一，因為溫度高的空氣會攜帶更多的水汽，這樣就會產生高于氣候平均態的降水；而風暴來自水汽凝結釋放的潛熱，所以更大的降水意味著更強的風暴。第二，如果夏天平均氣溫過高，會導致低緯度地區的戶外工作變得讓人難以忍受，與此相比半數的非家務工作都在戶外進行，所以氣溫的漂移會使得國家經濟受到影響。第三，多達30項研究表明，氣溫的升高將加劇沖突和暴力行為，由于之前提到的氣候區的變化，特別在相對不發達地區由于缺少相應的資金、技術來應對氣候變化，為了水源、作物生長區等等的爭奪也會增加。這些沖突、暴力行為不僅僅局限于人際間，還存在于團體甚至國家間。

　　氣候變化的人類因素：地球已經能量失衡

　　人類對環境改變到底了解多少？漢森對全球變暖的原因做了深入淺出的分析。

　　大氣中的二氧化碳就好比給地球穿上了一件棉衣。當我們向大氣中排放二氧化碳等溫室氣體時，這些氣體會吸收長波輻射，從而減少地球向外部散發的能量，改變了氣候系統的熱量收支平衡：進入到地球系統內部的能量大于向外輻射的能量，這就是氣候變暖的原因之一。不過，地球的氣候系統需要時間來對溫室氣體做出反應，我們現在看到的變暖只是總反應的一部分，其余的熱量則像定時炸彈一樣隱藏在深處。

　　幸運的是，我們現在能準確地測量變暖的隱藏部分。能量的絕大部分被儲存在海洋里，因為空氣吸收的熱量較少，而陸地傳熱又比較慢。這就像我們在微波爐中解凍一鍋湯一樣，乍一看表面可能熱氣騰騰，實際上大部分熱量都隱藏在湯里，而骨頭和肉可能還是冰的。通過國際合作的項目，我們向全球的海洋里釋放了多達3000個測量海洋的溫度和鹽度的浮標。大量數據告訴我們，現在的地球確實已經能量失衡了，隨著時間推移，海洋在持續地吸收熱量。這些隱藏的能量目前還沒有顯露并反映在氣溫的變化上，但我們必須時刻牢記他們的存在。

　　應對氣候變化的可行之道

　　針對全球氣候變化，漢森教授舉出了幾個解決方案。

　?。?）征收碳排放費

　　首先是碳排放費的征收，所得全部用于補貼和獎勵低排放的人群，最終實現收支平衡。這一思路的來源是化石能源的價格過低，而且使用者沒有為自己造成的排放買單。所以應該為化石能源引入一個遞增的價格，具體來說就是向化石燃料公司收取一定的費用，再均衡分配給大眾，這樣節能減排的人們就會從中獲利，而過度消費化石能源的人就會付出一定的代價。這一舉措能夠培養人們在碳排放方面的意識，使公眾認識并參與到氣候變化問題的解決中來。

　　與此同時，這個做法還會刺激新能源的創新，因為化石能源價格的上漲會驅使人們尋找更加低廉的獲得能源的方式，比如優化新能源、增高效率、尋找替代品等等。另外遞增的價格也會給人們足夠的時間去尋找替代品，讓市場有足夠的時間去研發，不至于令所有人都支付不起能源消費。更重要的是，經濟學研究已經表明，這一舉措在解決氣候問題的基礎上并不會對經濟有負面影響。漢森強調，不合適的稅收將會影響經濟，但碳排放費不是稅收。

　　但是，這個方案在前不久的巴黎氣候峰會上遭到了多數人的反對，不少政界人士堅持京都議定書所提出的設定國家碳排放上限和開展碳交易的方案。但漢森認為，在190個國家間協商制定一個公平可行的排放上限和交易機制十分困難，這也是這些年氣候變化談判舉步維艱的原因，這種一刀切的做法與現實復雜的情況并不相稱，其導致的結果是，“我們會繼續燃燒化石燃料，因為它們越來越便宜。巴黎協定沒有任何實際的解決方案，有的只是國家間的作秀：‘我們比哥本哈根那次更加努力?！?/font>