二氧化碳導致全球變暖不是騙局
【編者按】
很長一段時間以來,關於全球氣候變暖,有多種聲音,其中最引人注目的,一是認為全球氣候變暖已經是事實,一是認為全球氣候變暖這個論調似乎被政治裹挾充滿了陰謀論的意味。
9月8日我們刊發了鄧郎(國際農業進步協會)、梁國堅(山東省肥城氣象局)兩位作者的文章《為二氧化碳平反》,文中所持觀點,只代表針對氣候變化問題的一類有別於主流的思考。
作為科學傳播平台,《賽先生》在爭議性話題中向來鼓勵不同觀點的交鋒。因此,我們今天刊發國家氣候中心副主任巢清塵博士的《二氧化碳導致全球變暖不是騙局》一文,文章著重闡述「全球氣候變暖已是鐵的事實,而二氧化碳導致全球變暖不是騙局」,既是對《為二氧化碳平反》一文的反駁,也是拋金引玉。
《賽先生》鼓勵爭鳴,希望有更多科學家加入到討論中來。
撰文/巢清塵(國家氣候中心副主任)
全球氣候變暖母庸置疑
全球變暖的證據是什麼? 以往我們討論氣候變暖問題總是圍繞地基氣象站所記錄的溫度潛在剩餘偏差。這些記錄尤為重要,但是其表示的只是氣候系統變化的單一指標。全球變暖更多的證據來源於對氣候系統中許多其他要素的廣泛測量結果,這種測量是獨立進行的,在物理上具有一致性,而這些要素之間具有緊密聯繫(圖1)。
在氣候變化中,全球地表平均溫度升高是眾所周知的指標,從氣候統計意義上講要有30年以上的線性趨勢。雖然每一年甚至每10年的溫度並不總是會比上一年或上個十年高,但自1900年起全球地表溫度已大大升高了,1880-2012年地球表面平均溫度上升了0.85°C。氣候變暖並不表示地球的任何區域、任何時期都在變暖,而是地球表面溫度在至少30年以上的線性趨勢是上升的。所以說在過去的百年或更長時間某個十年、二十年、某個季節或者某個地區溫度下降、趨緩都是正常的。自1850年以來全球地表平均溫度在1870年代—1900年代、1940年代—1970年代都曾出現了變冷的年代際變率,但這並不影響全球地表平均溫度持續上升的總體趨勢。另外,1998年以來的全球變暖「趨緩」主要表現在全球平均地表溫度的變化上,但從整個氣候系統的變化來看,全球變暖並沒有「趨緩」。由於城市化的快速發展,城市和城市地區的增溫更高(稱為城市熱島效應),但是僅局限在一定的空間範圍內,研究表明,即使未經訂正,其對全球溫度的影響也不會超過10%,東亞地區可能會達到20%以上。全球陸地氣溫的測量是在全球幾千個測站點觀測到的數據基礎上,並通過數學統計均一化處理後得出的,這就意味著剔除了測站空間的不均一、城市化等因素。
陸地溫度變暖與觀測到的海洋溫度變暖趨勢是密切一致的。許多獨立分析結果證明,從船上測量到的海洋空氣溫度上升與海面溫度上升是同時發生的。
大氣和海洋都是流體,所以表面增溫也在低層大氣中看到,同時也可在海洋上層看出,而觀測結果也證實了事情確實如此。從對無線電探空氣球和衛星的觀測資料分析中可以一致地看到,對流層升溫可以促使大氣層中的天氣層變得活躍。至少自從上世紀70年代起,超過90%的熱量被氣候系統吸收,這點可以從1950年代起全球記錄的海洋熱含量中得到證實。
隨著海洋變暖,海水本身也會膨脹。這種膨脹也是過去一個世紀獨立觀測到的海平面上升的主要因素之一。融化的冰川和冰蓋也是導致海平面上升的原因之一,而陸地水的存儲和使用上也起了相應的變化。
逐漸變暖的世界也是個逐漸潮濕的世界,因為溫暖的空氣可以鎖住更多水汽。全球性分析表明,這種測量大氣水汽含量的比濕在陸地上和海洋上都有所增加。
作為整個星球中的冰凍部分 ——總稱為冰凍圈,既受制於局地溫度,同時也能影響局地溫度。全球冰川中的冰量每年都在下降,而且已經持續了20多年,消融的冰量是海平面上升的部分原因。積雪對於溫度變化非常敏感,尤其是在春季冰雪消融之時。從上世紀50年代起,整個北半球的春季積雪開始退縮。自從有了衛星紀錄以來,就觀測到北極海冰已有重大消融,尤其是在最小覆冰期,即每年融冰季節結束之際的9月。相比之下,南極海冰的增加量一直要小些。
個別地看,任何單一的分析結果都可能會令人難以信服,但是對這些不同指標和不同資料集所作的分析結果令許多研究團體都得出了相同的結論:從深海到對流層頂部,所有空氣或海洋變暖、冰雪消融和海平面上升等等證據都確切地表明了一件事情,那就是從19世紀後期開始,全球已經開始變暖(圖2)。
圖1 對將隨全球變暖發生變化的氣候系統眾多組分的獨立分析顯示出與變暖相一致的趨勢(箭頭方向表示變化的符號)
圖2 全球氣候變化多項獨立指標。每條線代表對一個氣候要素變化獨立推導的估值。每個小圖上的所有資料集已被規範成通用記錄期。
綜上所述,全球變暖的證據來源於多項複雜而獨立的氣候指標,高到大氣層上部,深至海洋底部。這些指標包括地球表面溫度、大氣溫度和海洋溫度的變化,還包括冰川、積雪、海冰、海平面和大氣水汽等方面的變化。全球各地的科學家對此類證據已獨立驗證過多次,證實了自19世紀起全球就開始變暖是毋庸置疑的。為了更好詮釋這一結論,本文將比較下歷史氣候和現代氣候。
現代氣候與歷史氣候變化的異同
首先回答:工業化時代之前出現的冰期和發生其它重要氣候變化的原因是什麼?
地球的氣候在所有時間尺度上都發生了變化,其中包括遠在人類活動能夠發揮作用之前。人們在認識這些氣候變化的成因和機制方面取得了很大的進展。地球輻射平衡的變化是過去氣候變化的主要驅動因子,但這些變化的原因各不相同。任何一種情況,無論是冰期、恐龍時代的暖期或是過去一千年中的波動,其具體原因都必須單獨確定。在許多情況下,現在已經能夠很有信心地確定其成因,利用各種量化模式可以重建許多過去的氣候變化過程。
從冰期開始到過去近300萬年的周期中,有充分的證據顯示,這些變化與地球圍繞太陽的軌道的周期變化有關,這些周期也即所謂的米蘭科維奇周期(圖3)。這些周期改變了每個緯度每個季節接收的太陽輻射(但幾乎對全球年平均值沒有影響),我們可以以天文精度計算出這些周期。目前仍就冰期具體從何時開始和結束進行討論,但有許多研究表明,北半球各大洲夏季日照至關重要: 如果低於某個閾值,過去冬季的雪在夏季就不會融化,隨著越來越多的雪積累下來,冰蓋就開始增厚。氣候模式的模擬結果證實冰期的確可以這樣開始,同時還利用一些簡單的概念模式在軌道變化的基礎上成功地「後報」了過去冰期的開始。與前幾個冰期的開始相類似,下一次北半球夏季日射的大幅減少將在30,000年後開始。
大氣中的二氧化碳(CO2)雖然不是首要原因,但它在冰河期也起到重要的作用。南極冰芯資料顯示,二氧化碳在寒冷的冰川時代濃度很低(~190 ppm),在溫暖的間冰期濃度要高(~280ppm),大氣CO2隨著南極氣溫的變化而變化,滯後期約有幾百年。由於從冰期開始到結束的氣候變化持續數千年,這些變化多數是受到二氧化碳正反饋的影響; 即:由於米蘭科維奇周期最初引發的小幅冷卻隨著二氧化碳濃度下降而被放大。只有在考慮到二氧化碳作用的情況下,冰期氣候的模擬才能產生令人滿意的結果。
在上個冰期發生了20起突變的和劇烈的氣候轉遷,在北大西洋周邊的記錄中尤為突出。這些變遷不同於冰川間冰期的周期,在此周期內沒有大的全球平均溫度變化:格陵蘭和南極的變化不同步,在南大西洋和北大西洋呈相反方向。這意味著已經不需要全球輻射平衡的重大變化就能引發上述變遷;在氣候系統中的熱量重新分布就足以觸發變遷。事實上有確鑿的證據表明,海洋環流和熱輸送的變化可以解釋很多這些突發事件的特徵;沉積物資料及模式模擬顯示其中一些變化可能是由那個時代環繞大西洋的冰蓋不穩定性及與之相關的淡水釋放到海洋所觸發的。
在過去的5億年期間,氣候歷史上也曾發生過偏暖的時期,地球可能完全沒有冰蓋(地質學家可從岩石上的冰葉標跡予以判別),而不像今天的格陵蘭和南極被冰蓋覆蓋。追溯到過去一百萬年以上的有關溫室氣體的資料,即超過南極冰芯年代的數據,仍有相當大的不確定性。但對地質採樣的分析表明無冰暖期與大氣中二氧化碳高濃度相吻合。在百萬年時間尺度上,二氧化碳濃度的變化是由於地殼構造活動引起的,它影響到海洋和大氣與固體地球的CO2交換。
過去氣候變化的另一個可能的原因是太陽能量輸出的變化。最近幾十年的觀測表明太陽能量輸出在11年的周期中有略有變化(接近0.1%)。太陽黑子觀測(可追溯到17世紀)以及從宇宙輻射產生的同位素資料證明了太陽活動的長期變化。數據相關性和模式模擬結果均表明,在工業化時代開始前的一百萬年中,太陽變化和火山活動有可能是導致氣候變異的首要原因。
這些例子說明過去不同的氣候變化都有不同的原因。自然因子在過去引起氣候變化的事實並不意味著目前的氣候變化是自然的。如此類推,森林火災長期以來一直是自然界雷擊造成的,但並不意味著火災不可能是由一位粗心的露營者引發。
全球氣候是由地球輻射平衡所決定的。有三種基本途徑可以改變地球的輻射平衡,從而導致氣候變化: (1) 改變射入的太陽輻射(例如,地球軌道或太陽自身的變化);(2) 改變太陽輻射的反射率(該反射率稱之為反照率,它可以通過雲層的變化、被稱為氣溶膠的顆粒物或陸地層等來改變);(3) 改變輻射回空間的長波的能量(例如,通過改變二氧化碳的濃度)。此外,局地氣候也取決於風和洋流如何分布熱量。所有這些因素都在過去的氣候變化中發揮了作用。
圖3 驅動冰期的周期(米蘭科維奇周期)的地球軌道變化示意圖。「T」表示地軸傾斜度的變化,「E」表示離心力的變化(由於橢圓軌道短軸的變化引起),「P」代表歲差,即以軌道上某一特定軌道位置上,地軸傾斜方向的變化。出處:Rahmstorf 和 Schellnhuber (2006)。
第二回答:與地球歷史上的早期變化相比,當前的氣候變化異常嗎?
氣候在整個地球歷史中和所有時間尺度上一直在變化。當前的氣候變化在某些方面並非異常,但在另外一些方面則屬異常。與過去50多萬年相比,大氣中CO2的濃度現已經達到創記錄的高值,並且還在以異常快的速度繼續這種趨勢。與至少過去五百年、甚至可能超過一千年相比,目前的全球溫度是偏暖的。如果這種變暖持續下去,所引起的本世紀氣候變化,用地質術語來說將是極端異常的。當前氣候變化的另一個異常方面是它的成因:過去的氣候變化源於自然原因,而過去百年特別是近60年的大部分變暖是因人類活動所致。
在對當前的氣候變化和早期的自然變化進行比較時,必須區分三點不同。首先,必須明確是在對哪些變數進行比較:是溫室氣體濃度,或者溫度(或者其它氣候參數),是它們的絕對值,還是其變化速率?其次,切勿把局地變化同全球變化相混淆。局地氣候變化通常比全球氣候變化大得多,因為局地因子(如海洋或大氣環流的變化)能夠把熱量和水汽從一個地點轉移輸送到另一個地點,局地反饋會產生影響(如海冰反饋)。相比之下,全球平均溫度的較大變化需要某種全球強迫(如溫室氣體濃度的改變或太陽活動)。第三,必須區分時間尺度。與一百年的時間尺度相比,幾百萬年的氣候變化可能要大得多,並且有不同的成因(如大陸漂移)。
當前關注氣候變化的主要原因是大氣二氧化碳(CO2)(和其它一些溫室氣體)濃度的增加,這種增加在第四紀(過去約兩百萬年)中是十分罕見的。過去650,000年間的CO2濃度是從南極冰芯準確獲知的。在這段時期內,CO2濃度在冷冰川期的低值180 ppm和暖間冰期的高值300ppm之間變化。在過去一個多世紀里,濃度值快速增加而大大超出了這一範圍,現在約為397ppm。相比之下,在上一個冰期結束時,CO2濃度約80ppm的上升花費了5000多年的時間。高於當前值的濃度值僅在幾百萬年以前出現過。
溫度是一個比CO2(全球充分混合氣體)更難重建的變數,因為它在全球各個地方的意義不盡相同,因此單一的記錄(如冰芯)只具有有限的價值。局地溫度的變化,即便是短短几十年的變化,都可能達到幾攝氏度,這遠遠大於過去一個世紀中約0.8℃的全球變暖信號。
大尺度(全球或半球)平均分析對於全球變化更有意義,在這種尺度下,大部分局地變化達到平均值,變異較小。有足夠覆蓋範圍的儀器記錄僅能追溯約150年。在時間上做進一步追溯,對來自樹木年輪、冰芯等代用資料進行彙編使得追溯時間超過一千年,其空間覆蓋有所減少。儘管在那些重建結果中存在差異,以及存在明顯的不確定性,但所有已發表的重建結果表明,中世紀時期的溫度是溫暖的,17、18和19世紀降冷到低值,此後迅速變暖。中世紀的溫暖水平是無法確定的,但在20世紀中期可能再次達到了這一水平,只是從那時起才有可能超過這一水平。這些結論也得到氣候模擬的支持。在二千多年以前,溫度變化沒有被系統地彙編成大尺度的平均值,但它們也並未提供追溯到全新世(過去近11,600年)的比當前全球年平均溫度偏暖的證據。有強烈的跡象表明,直到約3百萬年以前,一直盛行著偏暖的氣候,使得全球冰蓋大大縮減,海平面更高。因此,目前的變暖從過去幾千年的時間範圍內看似乎是異常的,但站在更長的時間尺度上看則並非異常,在這種尺度上,構造活動的變化(可能由溫室氣候濃度自然、緩慢的變化所驅動)變得有關係了。
一個不同的問題是目前的變暖速率。代用資料中記錄的全球氣候變化是否較快?過去一百萬年間最大的溫度變化發生冰川期,在這段時期,全球平均溫度從冰期的4℃變化為暖間冰期的7℃(局部變化要大得多,如在大陸冰蓋附近)。然而,資料表明冰期結束時的全球變暖是一個漸進的過程,歷時近5000年。因此很明顯,根據以往的變化,目前全球氣候變化的速率要快得多,且十分異常。經常討論的冰期氣候突變絕不是反例,因為這種突變大概是由海洋的熱量輸送所至,它們不太可能影響到全球的平均溫度。
進一步沿時間追溯到冰芯資料以前的時代,沉積物和其它檔案資料的時間解析度分辨不出當前這樣快速的變暖。因此,儘管過去發生過較大的氣候變化,但沒有證據顯示這些變化是以比當前氣候變暖更快的速率發生的。如果認識到對本世紀變暖的預估約為5°C(範圍的上限),則地球將如其在上一個冰期結束時那樣,可能經歷相同大小的全球平均增溫;沒有證據顯示過去5000萬年時間裡的任何全球增溫能比得上這一未來可能的全球變化速率。
綜上所述,當代全球氣候的變暖毋容置疑,無論是在變暖的速率上還是在全球尺度上。那麼,大家又在尋找導致全球氣候變暖的原因。
溫室氣體排放是氣候變暖的主要原因
觀測到的氣候長期變化(超過十年的時間尺度)的原因是通過確定預期的氣候變化不同原因的「指紋」 是否存在於歷史記錄來進行評估的。這些指紋來源於對個彆氣候強迫所引起的氣候變化的不同形態的計算機模型模擬。在數十年時間範圍內,這些強迫包括諸如溫室氣體的增加或太陽亮度的變化等過程。通過將模擬的指紋形態與觀測到的氣候變化進行比較,我們能夠確定觀測的變化是否通過這些指紋形態或者自然變率(不由任何強迫引發)得到最好的解釋。
在觀測到的20世紀氣候變化的形態中,人類引起的溫室氣體增長的指紋是明顯清晰的。除此之外,這些觀測的變化不能通過自然強迫或是由氣候模型模擬的自然變率的指紋來解釋。因此,歸因研究支持這一結論,即「1951年至2010年間觀測到的全球平均表面溫度一半以上的增加極有可能是由人類活動所造成的。」
地球的氣候一直在變化,而且可能由多種原因引起。要確定所觀測到的變化的主要原因,我們必須首先確定觀測到的氣候變化是否不同於完全不由任何強迫引起的其他波動。不同強迫引起的氣候變率 - 所謂的內部變率 - 是氣候系統中各個過程相互作用的結果。大尺度的海洋變率,如太平洋的厄爾尼諾-南方(ENSO)濤動,是在十年至百年時間尺度上內部氣候變率的首要來源。
氣候變化還可能來自氣候系統外的自然強迫,如火山爆發或太陽亮度的變化。諸如此類的強迫可引起那些地質記錄中清晰記載的劇烈變化。人類造成的強迫包括溫室氣體排放或大氣顆粒物污染。這些強迫中任意一個,不管是自然的或人為造成的,都能影響內部變率,並導致平均氣候的變化。歸因研究試圖確定觀測到的氣候中能檢測到的變化的原因。在過去一個世紀中,我們知道全球平均氣溫已經升高,因此,如果觀測到的變化是由強迫引起的,那麼主要的強迫一定是導致氣候變暖而不是變冷的強迫。
正式的氣候變化歸因研究都是通過氣候模型的對照實驗來進行的。經模型模擬的對特定氣候強迫的響應通常被稱為這些強迫的指紋。為了產生一個有意義的氣候變化歸因評估,氣候模型必須可靠地模擬這些與單個強迫相聯繫的指紋形態以及無強迫的內部變化形態。沒有模型能夠完美地再現氣候的所有特徵,但很多詳細的研究表明,採用當前模型的模擬對於進行歸因評估確實是充分可靠的。
圖4和圖5說明了在20世紀後期關於全球表面溫度變化的指紋評估的一部分。在20世紀下半葉所觀測到的變化,在圖4由黑色時間序列顯示,比預期的只因內部變率引起的變化更大。只模擬自然強迫(圖中的黃色和藍色線)無法重現20世紀後期全球地表變暖的變化,其空間變化形態(圖5上)與觀測的變化形態(圖5中)完全不同。模擬包括自然和人為造成的強迫,它更好地表現了時間變化率(圖4下)以及觀測到的表面溫度變化的空間形態(圖5下)。
圖4兩張圖都顯示該計算機模型再現了自然作用導致的地表變冷的觀測值,該觀測的時間是在主要火山噴發之後的一年或兩年(如發生在1982年和1991年)。自然強迫的模擬捕捉到火山爆發之後短暫的溫度變化,但只有自然強迫結合人為引起的強迫才能模擬出更長時間的變暖趨勢。
圖4所示的表面溫度結果外,更完整的歸因評估將考察地表以上的溫度以及其他可能的氣候變數。當更多的變數被考慮進評估後,與個彆強迫相聯繫的指紋形態會變得更容易辨別。
總體而言,觀測到的溫度變化的形態與單獨響應自然強迫的形態顯著不同。對所有強迫的模擬響應,包括人為強迫,很好地匹配了觀測到的表面變化。如果不包括對人為強迫的響應(包括溫室氣體、平流層臭氧和氣溶膠),我們就不能正確地模擬最近觀測到的氣候變化。自然原因引起的變化仍在氣候系統中發揮著作用,但最近溫度的趨勢很大程度上歸因於人為強迫。
圖4 從1860年至2010年間全球和年均表面溫度變化的時間序列。上圖顯示只由自然強迫驅動的兩種融合的氣候模型,用細藍色和黃色的線表示;集合平均溫度變化用粗藍線和紅線表示。三種不同的觀測預估用黑線表示。下圖顯示相同模型的模擬,但由自然強迫和人類引起的溫室氣體和氣溶膠的變化共同驅動。
圖5 1951年至2010年局地表面溫度變化趨勢的空間形態。上圖表示僅由自然強迫驅動的耦合模型比對項目第5期(CMIP5)模擬的大集合形成的趨勢形態。下圖表示由自然+人為強迫驅動的響應模擬所集合的趨勢。中圖表示同時期哈德利中心/氣候研究小組的網格化表面溫度數據集4(HadCRUT4)所觀測到的趨勢形態。
二氧化碳為何是氣候變暖的罪魁禍首
科學家經過科學分析,溫室效應首當其衝,溫室效應是由溫室氣體實現的。溫室氣體有水蒸汽(H2O)、二氧化碳(CO2)、甲烷(CH4)、一氧化二氮(N2O)、氯氟碳化合物(CFCs)及臭氧(O3)等。
水汽在地球大氣層中是主要的溫室氣體。水汽相對於二氧化碳(CO2)對自然溫室效應的貢獻取決於核算方法,但可以認為比二氧化碳的貢獻約大兩至三倍。額外的水汽通過人為活動注入到大氣中,主要是通過灌溉作物蒸發量的增加,同時還通過電廠降溫,少量通過化石燃料的燃燒。因此,人們可能會問,談及引發氣候變化的強迫時,為什麼對二氧化碳而不是水汽如此關注?
水汽的行為不同於二氧化碳的一個基本表現是:它能凝結和沉降。當高濕度的空氣降溫時,一些蒸汽凝結成水滴或冰粒並沉降。水汽在大氣中通常會停留十天時間。水汽通過人為源頭進入大氣的流量比「自然」蒸發的要少得多。因此,它對整體濃度的影響可以忽略不計,並且對長期的溫室效應沒有顯著作用。這就是為什麼對流層水汽(通常低於10公里高度)不被認為是造成輻射強迫的人為氣體的主要原因。
在平流層(大氣層約10公里以上的部分),人為排放對水汽確實有顯著的影響。通過氧化作用,由人類活動導致的甲烷(CH4)濃度的升高帶來了額外的水源,這也部分解釋了在平流層所觀測到的變化。平流層中水的變化有輻射影響,被認為是一種強迫,並且可以進行評估。平流層水的濃度在過去幾十年有顯著不同。這些變化的完整範圍還不是很清楚,可能與其說是一種強迫,不如說是加到自然變率中的反饋過程。平流層水汽對變暖的貢獻,從強迫和反饋兩方面來講,都要比來自甲烷或二氧化碳的小得多。
空氣中水汽的最大量由溫度控制。極地地區從地表延伸到平流層的典型空氣柱中每平方米可能只包含幾千克水汽,然而熱帶地區類似的空氣柱可以包含高達70千克的水汽。空氣溫度每升高一度,大氣可以多保留7%的水汽(圖6,左上插圖)。濃度的增加放大了溫室效應,並且因此導致更多的變暖。該過程被稱為水汽的反饋過程,這很好理解,也得到了量化。它出現在用於估算氣候變化的所有模型中,其優點是與觀測一致。雖然已觀測到大氣中水汽的增加,但人們認為這種變化是一種氣候反饋(來自大氣溫度的升高),不應解釋為人為排放導致的輻射強迫。目前,水汽在地球大氣中發揮著最大的溫室效應作用。然而,其他溫室氣體,主要是二氧化碳,對維持水汽在大氣中的存在是必要的。事實上,如果從大氣中去除這些氣體,其溫度將下降到足以引起水汽減少,而導致溫室效應下降失控,使地球驟然進入冰凍狀態。所以,是溫室氣體而不是水汽提供了維持當前大氣中水汽水平的溫度結構。因此,雖然二氧化碳是主要的人為控制氣候的按鈕,但水汽是一種強有力並且迅速的反饋,它以一個介於2和3之間的典型係數放大任何初始強迫。水汽不是一個顯著的初始強迫,然而卻是氣候變化的基本介質。
圖6 水循環及其與溫室效應相互作用的示意圖
左上插圖表示隨著溫度升高,空氣中潛在的水汽含量相對升高(約7%/度)。白色卷裝物表示蒸發,通過降水抵消,以實現水分平衡。紅色箭頭表示向外的紅外線輻射,被水汽和其他氣體部分吸收,該過程是溫室效應的一個組成部分。平流層的過程沒有包括在本圖中。
水汽作為自然溫室效應的最大貢獻者,在地球氣候中扮演了重要角色。然而,大氣中水汽的總量主要是由空氣的溫度而不是排放所控制的。出於這個原因,科學家認為水汽是一個反饋介質,而不是引發氣候變化的強迫。灌溉或電廠降溫帶來的人為水汽排放對全球氣候的影響微乎其微。
因此,二氧化碳是造成氣候變化的罪魁禍首。
根據1988年聯合國大會通過的為當代和後代人類保護氣候的決議,同年由世界氣象組織(WMO)和聯合國環境規劃署(UNEP)聯合建立的政府間氣候變化專門委員會(IPCC),是國際上公認的氣候變化科學評估組織,其主要任務是組織科學家團隊對氣候變化科學認識、氣候變化影響以及適應和減緩氣候變化對策進行科學層面的評估,迄今已經發布了五次評估報告。每次評估報告都是彙集了全球上千名科學家、基於公開發表的科學文獻進行綜合分析,並且期間要經歷兩次專家評審、兩次政府評審,十一個環節。可以認為IPCC評估報告給出的結論是對氣候變化科學、影響、適應和減緩的全面、客觀的認識。當然,氣候科學是一門發展中的科學,有些問題、某些結論的不確定還需要進一步加深研究。
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