第一节 什么是气候变化

虽然气候变化问题是一个涉及自然科学、环境生命科学、政治科学、经济学和哲学伦理学等在内的众多学科的复杂问题,但气候问题首先是一个科学问题。气候变化的科学研究告诉人们这样一个事实:全球气候变暖是人类活动,尤其是大规模工业化过程中所排放的二氧化碳在大气层中聚积的结果。在工业革命开始的时候,大气中的二氧化碳的浓度是280ppm,自那以后,人类开始以史无前例的速度向大气中排放二氧化碳,从而引起大气层中温室气体的浓度的持续增加。到21世纪头十年,大气中的二氧化碳浓度已经达到379ppm[4]。而国际社会已形成共识,认为在21世纪末,为了不引发灾难性的后果,人类社会必须把全球气温升高的幅度控制在工业化前水平以上的2℃以内,也就是说,大气中的二氧化碳浓度必须控制在550ppm以内。气候变化的科学事实意味着,地球大气环境给人类的二氧化碳排放设定了一个上限。在人类社会短时间内无法根本改变现有生产模式和能源结构的情况下,这种限制就引发了我们对包括气候变化在内的全球环境问题的伦理和政治思考。在对气候变化问题进行伦理和政治思考之前,我们首先对气候变化问题从事实层面进行一个客观的描述。本研究的目的是对涉及人类社会应对气候变化的一系列行动进行伦理和政治反思,因而,在此我们只需在一定程度上了解气候变化及其影响的基本事实,而无须扮演自然科学家的角色。

一 温室效应与气候变化

人们对二氧化碳浓度的不断升高以及这种持续升高所可能引起的全球变暖的科学认识是一个逐渐清晰的过程。早在1896年,瑞典科学家斯凡特·阿伦尼斯(Svante Arrhenius)就第一次提出,不断增加的二氧化碳浓度将可能引起全球平均气温的升高。在1959年,博特·博林(Bert Bolin)就曾预言,大气中的二氧化碳的浓度将增加25%,并且指出,这种不断升高的浓度正在引起全球气候变暖。近30年来,不断增加的二氧化碳浓度可能引起气候变化,这在国际社会已经形成共识。1988年,联合国大会通过了43/53号决议,指出:“注意到,已有的证据表明,大气中的温室气体的浓度的不断增加可能导致全球气候变暖,如果不及时全面采取措施,那么,将会导致海平面的上升以及对人类产生灾难性的影响。”[5]自1992年以来,《联合国气候变化框架公约》[6]也在国际社会形成共识:“人类的活动已经大幅度地增加了大气中温室气体的浓度,这种增长加强了大气原有的温室效应,并将导致地球表面和大气层中平均温度的额外升高,而这又反过来会影响自然生态系统和人类自身。”[7]《联合国气候变化框架公约》在最后还强调,公约各方要下决心采取措施保护气候系统和当前以及未来人类的安全。我们对气候变化的科学认知主要是建立在自联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)[8]成立以来所发布的五份科学评估报告的基础上。这些报告是在分析和评估了世界上与气候科学相关的众多一流科学家的研究报告的基础上综合而成,它们代表了当代人类对气候变化的科学认知的最高水平,具有极高的可信度,正因为如此,它受到国际社会的广泛重视,并直接推动了一系列联合国气候大会的召开。也正是在此过程中,气候变化、全球变暖以及温室效应等概念以及所引发的问题逐渐被普通民众熟知。

气候问题的产生是基于一个发生在我们这个星球上的一种基本物理机制:大气中的某些气体(比如二氧化碳、甲烷等)与不同频率的辐射发生了不对称的反应,就像通常温室中的玻璃一样,允许短波太阳辐射进入,但将地面射出的长波辐射反射到地表,从而导致地表温度比本来的温度要高。人们最初是用“温室效应”(greenhouse effect),后来用“全球变暖”(global warming),而最近则更常用“气候变化”(climate change)的概念来表述这一物理机制。

“温室气体”(greenhouse gasses)是产生温室效应的“元凶”。19世纪20年代,法国物理学家约瑟夫·傅里叶(Joseph Fourier)从地球吸收的太阳辐射和反射的红外线辐射角度,研究了地球的热量平衡。他的结论是,由于地球气温比他的预计高出很多,应当有某种东西阻滞了红外线辐射。30年之后,爱尔兰物理学家约翰·廷德尔(John Tyndall)确定了阻滞辐射的分子,包括二氧化碳和水蒸气。这些分子作为温室气体逐渐为人所知。19世纪末,斯凡特·阿伦尼斯(Svante Arrhenius)第一个计算了如果大气中二氧化碳浓度在19世纪中期大约285ppm的基础上增加一倍将会使得气温升高多少。他的贡献在于以量化的方式指出了温室气体和全球气候的相关性。他得出结论说,人类的工业化活动增加了温室气体在大气中的浓度,在其他条件都相同的情况下,这将导致全球气候变暖,即全球的平均气温逐渐升高的现象。[9]

虽然基本的温室机制非常容易理解,但“温室效应”这一表述并不能很好地反映我们所要讨论的“气候问题”。因为在自然界还存在着纯粹“自然的温室效应”,否则地球将比现在冷得多。事实上,温室气体并不是自然和人类的天然敌人,相反,温室气体也是人类得以生存的必要条件,因为温室气体能够有效地吸收长波辐射,使地球表面的温度保持稳定且适宜人类居住。如果没有“自然的温室效应”,对于人类而言并不一定是一件好事,地球可能会因为太冷而不适宜人类居住,因此,自然发生的“温室效应”本身并不构成一个问题。但是,如果大气中的温室气体累积太多,将对气候系统产生影响,进而影响自然和生态系统,最显著的表现就是全球气候变暖。可见,真正的问题在于人类的温室气体排放活动增强了“自然的温室效应”,也就是说,我们在此关注的是“人为的温室效应”。只有“人为”的温室效应才会引发伦理和政治问题。因此,“全球气候变暖”这一表述似乎直接反映了我们所感受到的气候事实,不过,它仍然具有一定的局限性,因为它只强调了温度升高这一现象,但实际上关于气候的事实不仅仅是温度的升高,还包括其他气候现象,比如日益频发的台风、冰冻、降雨反常等极端天气事件。基于此,“气候变化”一词更能准确反映当前的气候事实。因此,本研究将用“气候变化”这一表述来指称引发气候问题的气候事实。实际上,这一表述也是学术界现在最为常用的。因此,我们所讨论的气候变化不是指自然界在无人为干扰的情况下“自然”发生的气候变化,而是指除在类似时期内所观测的气候的自然变异之外,由于直接或间接的人类活动改变了地球大气的组成而造成的气候变化。

截至目前,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)分别于1990年、1995年、2001年、2007年和2015年提交了五份关于气候变化的科学评估报告。IPCC的第一次评估报告指出,人类活动产生的排放物正在使得大气中温室气体浓度显著增加,增强了温室效应,从而使得地表温度上升。1995年IPCC的第二次评估报告认为,当前出现的全球变暖“不太可能全部是自然界造成的”。据该次报告预测,如果我们不对温室气体的排放加以限制的话,那么,到2100年全球平均气温将上升1℃~3.5℃。IPCC的第三次评估报告进一步指出,全球平均地表温度已经比20世纪高出了0.6℃,从全球范围来看,情况很可能是,20世纪90年代是气温最高的十年,1998年是自1861年有温度记录工具以来气温最高的一年,20世纪温度升高幅度很可能是过去1000年所有世纪里最大的,这可能是由于人类活动导致(这种可能性在2/3以上)。关于其他气候现象,IPCC援引证据表明,积雪覆盖面积与冰川覆盖范围已经缩小了,某些地区的降雨量,强降水事件发生的频率,厄尔尼诺现象出现的频率、持续时间与强度都增加了。IPCC的第四次评估报告则指出,自工业革命以来,由于人类活动的影响,导致全球大气中二氧化碳、甲烷以及氧化亚氮等温室气体浓度明显增加,比过去一万年中任何时期都高,其中在1970~2004年增加了70%。由于人为的温室效应,地球正在以前所未有的速度变暖。对于过去50年来的全球变暖现象,人类活动要负九成的责任。最新发布的第五次评估报告则指出,气候系统的变暖是毋庸置疑的。自20世纪50年代以来,观测到的许多变化在几十年乃至上千年时间里都是前所未有的。1983~2012年可能是过去1400年中最暖的30年。1971~2010年海洋上层(0~700米)已经变暖;过去20年来,格陵兰冰盖的冰量一直在损失,全球范围内的冰川几乎都在继续退缩。1901~2010年,全球平均海平面上升了0.19米(0.17~0.21米)。

IPCC的科学评估报告显示,虽然现在人们正在积极限制温室气体排放量,但到21世纪末地球气温至少还会再上升1℃。而现在气温已经比工业化前上升了0.8℃。气候系统变化很慢,因此现在排放出来的温室气体将在50年后引起气候变化。过去50年排放出来的温室气体所引起的全球整体变暖已经在地球上表现出来了。如果我们继续按现有速度排放温室气体,21世纪内地球气温有可能上升3℃~6℃。人为导致的全球变暖和气候变化所造成的影响表现在许多自然现象上。例如,西伯利亚和加拿大北部苔原带地区冰雪融化释放出数十亿吨甲烷气体,这种气体对全球变暖的威胁是二氧化碳的20倍。此类自然变化有可能使地球的气候系统达到临界点,造成危险而无法逆转的气候变化,到21世纪末气温极可能上升超过6℃。

根据主流气候学家的看法,人类活动所产生的温室气体是导致全球平均气温上升的主要原因,而温室气体主要来自化石燃料的使用。最近1000年和最近100年的大气温度曲线表明,最近100年是过去1000年中最温暖的,而最近20年又是过去100年中最温暖的。而且,这种变暖趋势与大气中二氧化碳浓度的上升是同步的。因此,人类活动所排放的二氧化碳在全球气候变化中起着重要作用。人类已经如此强烈地影响了气候,以至于“自然的气候”时期已经一去不复返。从工业化出现开始,人类所制造的微量气体(尤其是二氧化碳)就在很大程度上改变了地球的大气,人类的“入侵”已经打乱了“自然的”节奏,我们目前正迈向一个会继续变暖而不是变冷的“人造气候”时期。因此,我们可以比较有把握地得出这样的结论:自工业革命以来,人类过度使用煤炭、石油和天然气等化石燃料,排放出大量的温室气体是导致全球气候变化的主要原因。

二 气候变化会对人类产生怎样的影响

温室气体的大量排放所导致的气候变化及其影响,目前只能被部分地预测到,且存在着一定的不确定性,但这些预见的后果已经十分令人担忧。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其第四次评估报告中得出这样的结论,即自1750年以来,气候在人类活动的影响下总体呈变暖趋势。[10]全球二氧化碳的浓度从工业革命前的280ppm上升到了2005年的379ppm。过去100年(1906~2005年)全球气温上升了0.74℃(0.56℃~0.92℃);过去50年变暖趋势是每10年升高0.13℃(0.10℃~0.16℃),几乎是过去100年来的两倍。2001~2005年与1850~1899年相比,总的温度升高了0.76℃(0.57℃~0.95℃)。IPCC报告预测,在未来20年,每10年温度将升高0.2℃。即便所有温室气体和气溶胶的浓度保持在2000年水平,全球温度每10年仍将升高0.1℃。从现在开始到2100年,全球平均气温的“最可能升高幅度”是1.8℃至4℃,海平面升高幅度是18cm至59cm。从这些数据出发,科学家的一个基本的看法是,虽然“短期内的气候变化不太可能是灾难性的,但是从长期来看却具有潜在的严重破坏力”。[11]如果我们不改变排放现状,全人类面临的毁灭性风险将会极大增加。[12]

由前世界银行首席经济学家尼古拉斯·斯特恩(Nicolas Stern)主持完成的报告第一次以美元为单位对全球变暖的影响进行了评估,并给出了人类社会未来的图景。这份报告认为,如果在未来几十年内不能及时采取行动,那么全球变暖带来的经济和社会危机将会比世界性大战以及20世纪前半叶曾经出现过的经济大萧条更为严重。届时,全球GDP的损失将达到5%~20%。[13]如果地球气温上升2℃,估计地球上有15%~37%的物种将会灭绝。[14]到2020年,由于气候变化,预计7500万到2.5亿非洲人口将面临更加严重的用水压力。每年因全球气候变暖引起的中暑、沙门氏菌和其他食品污染,以及庄稼收获减少造成的营养不良等会导致15万人丧生。[15]IPCC的五次报告的研究结果具有相当的一致性:如今发生在世界各地的许多极端天气有很大一部分很可能不是“天灾”而是“人祸”。IPCC的研究成果已经将人类活动对全球气候变化影响的因果概率由原来的66.7%提高到90%。

气候变化的影响将会是全方位的,并已造成了一系列的全球性问题,严重影响到自然系统的生态平衡和人类社会的可持续发展。根据IPCC的第四次评估报告,人类活动对气候变化的影响不仅仅是全球变暖,而且还导致了近九成的地球自然生态系统变化。而且全球变暖对自然生态和人类生存环境的影响将会随着气温的持续上升而不断加剧,未来的气候变化可能会对农业、水资源、生态系统、人类健康等产生非常不利的影响。近年来,我们身边发生的诸多气候变化、自然灾害,以及我们通过媒体所了解的频繁发生的全球性气候灾难事件可能正是对IPCC报告的现实注解。IPCC报告研究了气候变化对世界八大区域可能产生的影响:

非洲:到2020年,由于气候变化,预计7500万到2.5亿非洲人口将面临更加严重的用水压力。

亚洲:预计到21世纪中叶,东亚和东南亚的粮食产量可能会上升20%,而中亚和南亚的粮食产量则可能下降30%。

澳大利亚和新西兰:估计到2020年,在包括大堡礁和昆士兰湿热地带在内的一些物种丰富地区会发生生物多样性大幅损失。

欧洲:气候变化能够给北欧带来一些好处(减少供暖方面的能源需求、气候更适宜粮食种植和森林生长),而南欧则会经历更多的热浪、森林火灾,而且粮食生产力下降。

拉美:到21世纪中叶,预计气候变化会使亚马孙地区东部的热带雨林逐渐被稀树大草原取代。

北美:目前遭受热浪袭击的城市,将来会面临更多热浪袭击,对公众健康产生不利影响。

两极地区:预计气候变化会影响自然生态系统,对包括候鸟、哺乳动物和处于生物链顶层的食肉动物在内的许多生物产生危害。

小岛:海岸条件恶化,沙滩受到侵蚀,珊瑚因高温白化等,会影响当地渔业、旅游业资源。

全球气候变化对南方贫穷国家的影响要比对北方发达国家的影响大得多。南半球部分地区的气候正在变得不可预测,干旱、洪灾或火灾逐渐增加,威胁着地球上最为贫困、人口最为稠密的地区。气候变化激化了厄尔尼诺现象,使热带地区发生的干旱与洪灾特别集中,并导致热带季风发生变化。据IPCC估计,南半球发展中国家承受了气候变化的严重负面影响的大部分,这些影响表现为蚊子、水生病菌不断蔓延到新的地方,干旱造成农作物减产、空气质量下降、地下水减少。同时,海平面上升也将给南半球带来严重后果。2004年,印度尼西亚海啸表明,发展中国家的人们更容易因海平面上升及暴风雨发生频率的变化受到影响。气候变化所带来的影响正在加剧南方贫穷国家的贫困。