与全球未来的情况一样,中国气候也将继续变暖。到2020—2030年,中国平均气温将上升1.7℃;到2050年,中国平均气温将上升2.2℃,变暖幅度由南向北增加。不少地区降水出现增加趋势,但华北和东北南部等一些地区将出现继续变干的趋势。未来4—5年,中国黄淮海地区出现30—50年一遇的极强降雨事件的概率将比20世纪80年代和90年代增加4—6倍。长江流域出现连续大旱的可能性较大,部分地区的干旱程度、范围、持续时间还将进一步加剧。中国是一个冰川大国,拥有现代冰川46377条,多年冻土的面积达220万平方公里,季节冻土占70%的国土面积。目前西部地区冰川连续退缩。
据联合国政府间气候变化专业委员会发布的第四份全球气候评估报告,1993年7月,北极海冰覆盖面积约为750万平方公里。到了2007年7月,北极海冰覆盖面积仅剩430万平方公里。在北极,因为冰层与冰层之间距离变得太长,北极熊已经没有体力游得那么远,于是它们开始被淹死在海中。研究人员已经观测到,格陵兰岛冰盖的融化速度已经明显上升,其流失的水量相当于美国科罗拉多河流量的6倍。
人们知道北极在融化,但人们并没有预想到北极冰山的融化速度如此之快。据美国宾夕法尼亚州立大学教授理查德·埃利2010年8月在格陵兰的调查,一块巨大的浮冰从格陵兰彼得曼冰川上崩离,断裂的浮冰面积相当于4个曼哈顿大小,可能是历史上有记录以来从冰川上崩离的最大一座浮冰岛。在未来十年内的某一时刻,如果这种状态继续下去,意味着格陵兰的冰盖将消亡,将造成全球海平面上升7米,距离北极数千里远的地区都将受到严重影响,届时像新奥尔良一样的地势低洼城市将会消失。对极地科学家而言,无疑这是骇人听闻的事件,因为它明显证实北极融化的速度正在急剧加快。对国际局势观察家来说,这同样是骇人听闻的事件,因为它意味着加拿大、美国、丹麦、挪威和俄罗斯这五个北极周边国家很有可能就北极土地、水域归属权的斗争很快从口头争吵进入到真刀真枪阶段。
北极也是一个非常复杂的地盘!根据现行的《联合国海洋法公约》,北极不属于任何国家,除俄罗斯、美国、加拿大、丹麦、挪威5个北极周围国家外,很多国家都宣称对北极拥有部分主权。目前,没有一个极地国家有明确证据表明自己的大陆架延伸至北极,因此北极一带被视为“国际范围”,由国际海底管理局监督管理。除《公约》外,与北极地区直接相关的国际条约是1925年生效的《斯匹次卑尔根群岛条约》。作为《斯匹次卑尔根群岛条约》缔约国,中国也有权进出地处北极的群岛地区从事科研等活动,有分享“区域”及其资源的权利,有权进入北极公海地区行使包括海洋科学研究在内的公海自由。
北极蕴藏着丰厚的能源资源。随着北极冰山融化速度的加快,这些能源资源的开采方式将变得极为简单。俄罗斯人动作最快。早在2001年俄罗斯就向联合国表明了自己对北极数十万平方公里水域的主权。此后,挪威、丹麦、加拿大对北极的“领土要求”也随之而来。2007年,俄罗斯的深海潜水器在北冰洋4261米深处插上了一面钛合金的俄罗斯国旗,以宣示对北极的主权。美国的破冰船也不甘示弱,它们驶进北极海域,并准备组建“北极舰队”。而加拿大总理也展开了3天的北极之旅,亲自出马宣示主权。美国官员称俄罗斯在北极宣示主权的行为是“异想天开”。美国和加拿大也产生纠纷。美国认为,西北航道是一条国际航道,各国“均有权通行”。加拿大则干脆在北极地区召开新闻发布会,明确宣布“凡驶入西北航道的船只必须在加拿大海岸警卫队登记备案”。
美国学者格温·戴尔认为,随着全球气候变暧,地球陆地表面都将会变成沙漠或灌木丛生的地带,或许只有北极圈和格陵兰岛才能成为“几近消失文明的未来中心”。如果幸运的话,一个几亿人的文明有可能在这一地区存活下来,因为“西伯利亚的苔原地带和加拿大北部还处于海平面之上,这个地区的植被也将非常茂盛,而面积增大的北冰洋将会有大量的水藻繁殖,各种鱼类也将把这里当做繁殖的乐园”。如果气候按这种程度发展下去,十年之内便会发生全球性的战争。气候条件恶劣的国家可能会使用他们的军事力量来争夺陆地、食物和水源。气候难民会大量出现,数千万来自热带和亚热带的气候难民将会涌向气温稍寒一点的国家,他们不会选择在庄稼颗粒无收的国家生活。地球会出现许多“破落”国家,非洲和中东地区可能特别会有问题,因为那里的国家领导由于未能解决国内饥饿问题而引起民愤。这种国家可能会充满着难民、恐怖主义和海盗。国家和国家之间也会因为水资源发生冲突——比如说印巴之间,伊拉克和土耳其之间——他们很可能会为一条河流而发生战争。
2010年,联合国气候变化专门委员会依据全球变暖数据预测,到2100年,全球气温最低升高1.8℃,最高升高4.8℃。
南极西部冰盖在大半个南极洲的海拔1800米处耸立。它含冰220万立方公里,和格陵兰冰盖的含冰量相若。在地球的数十万以至数千万年历史中,极地冰盖经历了一个又一个扩大和减退的周期。南极大冰原融化的水,并非均匀地分散到世界各地海洋中,而是会集中在北美和印度洋周围。
“好好享受你的生活吧,如果你够幸运的话,这种生活还能持续20年,2038年之后,一切就不堪设想了。”英国著名的环境学家詹姆斯·洛夫洛克坚信地球的大灾难必将出现。洛夫洛克在上世纪70年代提出了轰动科学界的“盖娅学说”,认为地球拥有一个全球规模的自我调节系统,可以使环境适应生命的生存,成为继达尔文之后首位对地球生态提出全新观点的科学家。
盖娅假说的核心思想是认为地球是一个生命有机体。具有自我调节的能力,为了这个有机体的健康,假如她的内在出现了一些对她有害的因素,“盖娅”本身具有一种反制回馈的机能,能够将那些有害的因素去除掉。何以见得呢?
自地球形成以来的46亿年中,太阳辐射强度增加了约30%(其中5%增加于显生宙期间)。理论上说,太阳辐射强度增减10%就足以引起全球海洋蒸发干涸或全部冻结成冰。但地质历史记录却证明,地球上尽管发生过3次大冰期和大冰期内的暖热期交替变化,地表的平均温度变化仅在10℃上下。这就表明历史上地球存在某种内部的自我调节机制。即整个地球的森林、湖泊、海洋、大气层等等因素构成了一个全球生态系统。生态系统的一个重要功能就是生态系统的稳定性。
詹姆斯·洛夫洛克认为灾难在某天会突然降临,导致地球大部分人口的死亡。盖娅和人类社会都会面临崩溃。洛夫洛克认为,极端气候会进入一个全新的被破坏的热系统中,一旦那天到来,任何行为都是为时已晚。面对正在发生的情况,人类的反应很迟钝。
早在1983年的时候,詹姆斯·洛夫洛克模拟出一个奇幻的世界,并解决了一个世界级的难题。借助计算机,洛夫洛克模拟出一个地球的孪生兄弟,它也有着地球形状的身材,荒芜的出身,不过它有个更诗意的名字,叫做“雏菊世界”。
雏菊世界里埋藏着无数等待发芽的种子。可是由于播种的人不幸是个色盲,这些种子只能长出两种东西:一种是黑色雏菊,另一种是白色雏菊。黑色雏菊吸收热量的能力非常出色;白色雏菊则天生善于反射阳光,是一些冷冰冰的不好伺候的植物。
最初的时候,太阳光线还很微弱,星球表面温度很低,寸草不生,两类种子都在地下沉睡着。后来,光照逐渐增强,黑色雏菊敏锐地接收到了阳光,热了热身就率先萌发了出来,成为新世界的第一批拓荒者,在仍然稍显寒冷的雏菊星球上生长起来。它们从两极开始向低纬度蔓延,渐渐繁茂起来;同时,它们吸收的热量温暖了大地,使得星球温度缓缓上升。
这种升温让埋在地下的白色雏菊种子捡了个大便宜,它们开始在温暖的赤道附近萌发并扩展开来,很快便跟黑色雏菊不相上下。星球被黑色和白色的花朵包裹起来,地表温度渐渐稳定下来。
而发生变化的是,太阳突然增大了辐射力度,把雏菊世界进一步晒热。由于白色雏菊反射太阳光的能力强,能够在炎热的环境中保持自身温度的凉爽,而黑色雏菊则因为耐受不了高温,逐渐衰败。白色的花儿迅速赶超了它们的竞争对手,在星球上大行其道起来。黑色雏菊则被逼回了两极,苟延残喘。此时的大地一片白茫茫,进而拒绝着阳光的照射。然而,当白色雏菊即将获胜时,一件事情发生了。原来,由于白色雏菊密密麻麻地覆盖着大地,星球表面无法接收到足够的热量,地表温度悄悄开始下降,一直降到了黑色雏菊能够重新生长的温度。而黑色雏菊的重新抬头,使雏菊世界陷入了新一轮的循环:黑色雏菊温暖着大地,白色雏菊退回赤道;但地表温度的上升没有让黑色雏菊坚持到最后,白色雏菊趁机重又登上历史舞台。就这样,星球温度起起落落,反反复复,但却始终处于一个适宜雏菊生长的范围。
世界上并不仅仅有雏菊。兔子们最先被放养到雏菊世界。它们来了最初确实导致了雏菊数量的下降。但到了后来,兔子实在太多,食物不再像以前那样丰富,于是增长速度开始放缓,而雏菊数量渐渐回升,最终两者一道形成了一种同进同退的动态平衡状态。兔子的好运还没过多久,狐狸也跟来了,使兔子数量减少,而雏菊增加。可是随后狐狸也因为食物短缺而减少,给兔子带来了重新繁衍的机会:雏菊世界循环了一阵之后,就又达到了某种平衡的状态。也就是说,不管人们如何为雏菊世界添油加醋,它所展现的基本趋势,仍然和最初的模型相一致。并且引入的物种越多越丰富,星球自我调节的能力就越好越强大。
按照物理学原理,一个物体在所受合力和合力矩都为零的时候就处于一种静力平衡状态。这种平衡状态也分三种情况分别是稳定平衡、不稳定平衡和随机平衡。物理教材上用一组简图很形象地表示出了三种状态各自的特点。人们可以想象一口半球形的铁锅,再想象一个玻璃球。现在把玻璃球放在锅底就得到了一种静力平衡,如果对玻璃球施加一点微小的初始扰动,玻璃球就会偏离锅底失去平衡,但是在合力的作用下小球依然会滚动回锅底。这时候如果没有摩擦力和空气阻力的话小球会一直在锅底附近做单摆运动,否则就会在阻力的作用下最终耗尽动能再次停留在平衡位置上。这种平衡就叫做稳定平衡。如果把铁锅倒扣在地面上,把小球放置在这个倒扣的半球的顶部同样可以得到一种静力平衡状态,这时候任何微小的初始扰动都会导致小球偏离平衡位置并且越偏越远再也无法回到原处,这种平衡就叫做不稳定平衡。雏菊世界就是这样一个不稳定平衡的世界。在黑白雏菊数量相等的时候达到一种平衡状态,这时候黑白雏菊的生长速度是相同的,如果没有外界的扰动这种平衡会一直保持下去。但这种平衡同时又是脆弱的,一个小小的事件,就导致了后面的灾难。
造成这种状况的根源在于两种植物的反馈机制。黑雏菊数量增多会导致温度上升,而温度上升又会导致黑雏菊数量的进一步增多从而陷入一种恶性循环,白雏菊数量增多也是同样。显然任何一种很小的推力都会导致整个世界的毁灭。当然后来由于科学家的研究解开了这个谜题,使得人们可以通过主动干预来维护这种平衡,但依然无力抗拒一只小虫子带来灾难。
全球最后一次“热浪”发生在大约5500万年前的始新世时期,也称“古新世—始新世热极限事件”。那时,世界气温过高已经持续数百万年,到达了一个临界点。