也谈全球气候变化及其对人类的影响

程津培，南开大学教授，博士生导师，有机化学家。全国人大常委会委员，教科文卫委员会副主任委员。中国科学院院士，第三世界科学院院士。1948年生，江苏灌云人。中国致公党成员。1967届天津南开中学高中毕业。1968年赴山西平陆县农村插队。1975年8月天津师范大学化学系毕业，1978年9月至1981年12月就读于南开大学化学系获硕士学位，1987年2月获美国西北大学博士学位。1987年3月至1988年8月美国杜克大学做博士后研究。1988年8月回国，先后任南开大学副教授、教授、博士生导师。1995年12月，任南开大学副校长。曾任致公党天津市委主委，现任致公党中央副主席。1998年至2002年任天津市政协副主席，2000年至2008年任国家科技部副部长。2001年11月当选为中国科学院院士。

今天，我选择全球气候变化这个题目与大家交流，在于大家都关心它。选此题目，还有一则心愿。希望我们在座的同学，一方面将精力放到自己的学习上面，一方面要关心国家的大事，关心世界上正在发生的事以及它们的走向。

一、关于全球气候变化的主流观点及其对国家发展的影响

气候变化这个问题，各方面的关注至少有三四十年之久。但是直到最近的三四年，才格外引起关注。IPCC，即联合国政府间气候变化协调委员会组织了调研，并于2007年做了第四次报告，并将其发表。之后，美国前副总统戈尔，拍摄了一部电影《不愿意面对的未来》。电影讲了很多关于气候变化的忧虑。它不但得到奥斯卡最佳新闻纪录片奖，更为重要的是，戈尔副总统连同IPCC的第四次报告，共同获得了2007年的诺贝尔和平奖。我们先抛开诺贝尔和平奖评奖是否准确的问题，因为“和平”的评价永远要由历史去考察，利比亚，多国部队对它进行军事行动，其中就包括诺贝尔和平奖的获得者美国总统奥巴马。但自此之后，全球气候变化理论逐渐进入了全球居民的视野，也进入了各国领导人的思考范围，于是我们今天就听到、看到很多关于气候变化的意见和行动。

1.气候变化的三条核心理论。

第一条，关注大气中所含有的CO2浓度。

人类步入工业化时代，大气中所含有的CO2浓度备受各方关注。需要说明的是，CO2是自然存在的，跟化学没有太多的关系。CO2的浓度，我们了解的值是万分之三，但实际上是280ppm，相当于万分之三左右。如果它升高了一倍，现在差不多到了380 ppm左右，将近400ppm。在280 ppm的基础上，如果增加了一倍，按照目前的理论，则认为全球气温将升高两三度，而这升高的两三度又会给人类带来什么影响？

第二条，涉及全球平均气温上升所带来的灾难性后果。

目前普遍的认为是，如果全球气温上升了两三度，对地球和人类会带来灾难性的后果。比如海平面上升、物种灭绝、极端气候――如厄尔尼诺、拉尼娜现象等。另外南方的一些热带疾病，如登革热等，都会北上侵蚀我们健康的身体，危害我们的粮食。还有水的问题，包括资源不足所引起的地区间的冲突，都有可能随着地球平均气温上升的两三度而发生。

第三条，各个国家针对气候变化应采取行动。

由于上述原因，各个国家，尤其是一些主要国家必须减排。到2050年的时候，把碳排放量降到1990年的50%，这才能使地球的气温在2050年的时候，比工业化刚开始的时候高出两三度，且不至于太高。

2.气候变化的三条核心理论与国家发展之间的关系。

现在这三条核心理论，已经被公众和主要国家的政要所接受，形成了一个全世界范围内的联合共识，即大家共同来应对气候变暖。如果这个理论一直延续下去，它就会成为今后几十年各国政府所要面对的核心问题之一。许多国家与国家之间的关系，也都将延伸于这样一个基本理论。

限制气温的升高，较之工业化刚开始的时候高出两三度，这个目标对世界各国都有影响，对中国来讲，则反映在以下几个关键问题上。

第一，负责任的大国形象与作为发展中国家的碳减排任务。

G8在召开哥本哈根会议（2010年）之前，为会议准备了一份协议。这份协议是关于发达国家到2050年要减排到1990年水平的80%，减排下来80%。这两度的预值允许的排放量是8000亿吨的CO2。这个排放量要分给不同的国家。其中发达国家承诺在京都议定书之后，将碳减排减到1990年水平的20%，减下来80%。这就是2009年哥本哈根会议发达国家希望能在他们之间形成的一个共识。

发达国家共同努力减排，剩下的就要归发展中国家来减。但是哥本哈根会议并没有要求发展中国家制定一个指标。我国政府出于负责任的态度，给自己规定在五年中减排20当量――就是单位GDP里的能耗。实际上这个目标已经在实现的过程中。虽然国际上没有要求发展中国家设定一个减排数值，但是作为国际大家庭中的一员，负责任的大国必须有所表现。

第二，工业化过程的不均衡与发达国家的碳减排承诺。

发达国家所准备承诺的剩余的减排量，即8000亿吨CO2的56%，主要由发展中国家承担，但是发达国家人口是11亿，它所要占用的排放量是44%，发展中国家占另外的56%，包括中国。发展中国家是55亿人口，碳排放量是56%，发达国家11亿人口，要排放44%。两个数据的对比可称作不公平的“下一步”，它隐藏在发达国家信誓旦旦的承诺减排80%里。

对于发展中国家而言，国际上并没有给出固定的减排数值，但是作为发展中的大国，中国GDP已经超过日本成为第二大国，于是很多国家要求中国摘掉发展中国家的帽子，进入发达国家行列，要求中国按照发达国家现在的要求减排。事实上，发达国家的CO2排放量已经随着工业化的过程，走完了相当长的一段历史，已使空气中的CO2接近阈值，其排放量是发展中国家的10倍左右，如果按照人均计算，发达国家所谓的减排量是不是公平，是不是对人类负责任，也请大家下个结论。

第三，中国的碳减排任务与发达国家的所谓碳减排资助。

哥本哈根会议刚刚开过，尚有积极的成果，即发达国家口头上承诺到2020年，准备动员每年1000亿美金，支持发展中国家的节能减排，但中国不在被资助中。理由自然因为要是给了中国资助，对其他小国的资助就会大大减少。作为发展中国家，如果中国分得大块蛋糕，其他的国家也会对中国产生一个不好的印象。不管是发达国家还是中国自己已经表明，中国不会在这1000亿美金的补助之列。当然这1000亿美金到底能不能实现，还要画一个问号。哥本哈根会议之后，美国时任国务卿希拉里提出发达国家每年拿出100亿美金，支持发展中国家的节能减排，100个亿如果还没有实现，那么1000亿那就要看一看。

总而言之，气候变化问题，不仅仅是环境问题，还是涉及国家发展的问题。我们必须要通过科学发展来解决。一旦发达国家把排放的空间限制下来，并要求发展中国家的生活水平、人均的能耗，永远保持在目前的情况下，那么是否意味着将贫富的差距固化，这对发展中国家来说是非常重大的事。如果不按照国际规定、国际的节奏去做，有一天其他各个大国，即目前正在制定国际政治、经济、军事秩序的大国，他们可以抛出新的规则，包括进行碳交易。关于碳交易，形象地说即哪个国家碳排放量太多，就以增加关税的方式进行限制，这样税高了，产品不能出口，就会有大量的工人因此失业，对发展中国家来讲，这样的问题非常严峻，是发展中国家需要考虑的问题。

二、关于全球气候变化的几个“非主流”观点

我想交流的想法，不仅仅在讲目前大家已经熟知的三大理论：CO2浓度升高；全球平均温度升高两三度，随之而来的各种各样的灾难；最后是各个国家的联合行动，减少CO2排放，保护我们的地球和环境。今天还想和大家谈谈关于全球气候变化的几个“非主流”观点。

1.气候变化――科学问题还是某种宗教观念？

我注意到一些学者，对气候变化的主流理论抱有不同看法。比如加拿大就有61位科学家给他们的总理写信，他们认为气候变化是因为自然因素在质变，而人类活动对自然变化的影响尚不大。再如巴黎大学的地理学教授卡波，他认为海洋的水汽蒸发才是温室效应的主要原因，海洋的水汽蒸发比工业化以后造成的CO2排放的后果还要高出几百倍。

然而空气中的CO2浓度是万分之三到四，在空气中的水蒸气的浓度，要远远高于CO2。这是常识，小学的知识就知道水蒸气的浓度是几十倍于CO2浓度。那么每一个分子，每一个水分子和每一个CO2分子，它的温室气体的效应大小是不一样的，以单个分子来比较，水分子也要大于CO2分子的温室效应。水在大气中占有的数量远高于CO2，其他的温室气体还有很多，如现在联合国关心的，也就是IPCC委员会关心的六大温室气体：CO2（二氧化碳）、CH4（甲烷）、N2O（氧化亚氮）、HFCs（氢氟碳化物）、PFCs（全氟化碳）、SF6（六氟化硫）。CO2不是化学品，它是大气中自然存在的。CO2在所有这些温室气体的种类中间，除了水和臭氧，它的作用是最大的，它占到其他温室气体作用的70%多。但是臭氧太多了，水蒸气太多了，人类没法控制。我们就需要管理CO2，管理剩下的次要矛盾中的最主要矛盾。大气中的水，占95%，其他5%属于温室气体，温室气体中有70%是CO2，而CO2中人为所产生的加到一起，这会是多么大的效应，要花多大精力管住这个整体。这个问题就是现在科学界正在讨论的问题。

但是，政治家不会去做那么多的数学题，政治家说CO2这个事很重要，所有国家都说要控制它，仅一个国家说，好像这得再研究研究，自然行不通。美国科学院的院士，MIT的首席气象学家，在国会作证时便谈到了上述相关问题。人家问他气候变化到底有没有这回事，他的意思是：现在大家都说有，那就说有。于是气候变化这个科学上的问题俨然成为某种宗教观念了。事实上，研究这个领域的人没那么多。IPCC里涉及7000位专家，共同写报告，但其中的专家没有太多，这仍然是个冷门学科。但是它一旦成为了所谓“宗教观念”，便毋需研究理由，也不要做自己的分析判断，有疑问就说科学家已经解决了。

这就像西方说有什么问题，上帝肯定知道，你我纵然不知道，上帝已经全然计划好了一般。这个新兴学科，里面有很多很多弄不清楚的问题，而且研究的人比较少。一个新兴学科所形成的理论，总要经过反复的检验，才能拿到公众面前，让公众去接受它。再比如，阿莱格，法国教育部前部长，获得过相当于诺贝尔奖的大气科学奖。他对气候变化的所谓主流观点同样持怀疑态度。他指出，哥本哈根会议聚集了65个国家的首脑，而世界组织，包括联合国的一些重要会议，包括饥饿、儿童、水资源等问题的会议，几乎没有主要国家的首脑参加。看来CO2的问题如此吸引大家的眼球，这的确值得思考。

2.几个需要探讨的问题――气温、CO2、灾难。

事实上，气候变化到目前为止还有很多科学问题没有搞清楚，我希望能够较为客观地和大家探讨。第一个问题是气温对CO2浓度的变化敏感不敏感。一般认为浓度被增值后，温度升高两到三度，这能否理解为气温对CO2浓度的变化表现为敏感。第二个问题，温室气体增加的主导因素是什么。是人，还是自然？这个问题要搞清楚。第三个问题，是温度升高的严重性。关于严重性，我们同样需要一分为二地看问题，运用辩证的方法进行分析。目前我们更强调危害的一方，但另一方还需继续研究，这同样是有必要的。关于这三个问题，我们要作具体分析。

第一，气温对CO2浓度变化的表现――敏感还是不敏感？

首先要解释的问题是关于温室效应，形象的说法是“花房效应”。温室效应是大气保温效应的俗称。大气能使太阳短波辐射到达地面，但地表向外放出的长波热辐射线被大气吸收，这样就使地表与低层大气温度增高，因其作用类似于栽培农作物的温室，故名温室效应。自工业革命以来，人类向大气中排入的二氧化碳等吸热性强的温室气体逐年增加，大气的温室效应也随之增强，已引起全球气候变暖等一系列严重问题，引起了全世界各国的关注。

就此问题，给大家举一个具有敏感性且非主流的例子。即这张联合国IPCC组织所提供的图：在南极冰心上钻探，取出65万年前的冰心，用以研究其所反映的温度与CO2关系的问题。

请大家看图：这条线是CO2，这条线是表示温度，当时没有温度计，因此用其他的方式来折算。这张图被格尔和几千位专家所看重，并依据它做了进一步的研究。如果将图中CO2的数据变化线与温度的数据变化线一一对应，会得出让人震惊的结果，即这两者的变化竟然如此吻合。如果在此画上阴影，这个阴影似可说明温度实际上是先于CO2的变化而变化，因为从相位上来看，后面才有CO2。如果这个假说能够被证明，则可称为颠覆性的理论。因为，现在的理论认为CO2增高，从而引起温度的变化。这个假说则持完全相反的观点，即从相位上仔细观察，观测到的数据反映的问题是温度先变，随之CO2的数据发生变化。

而相对现在的普遍观点，即CO2倍增之后，温度会升高两到三度的理论又是从何而来的呢？它是通过数值模拟计算得来的，被称作“气象学家瓦僧多教授模式”。它代表一种气象模式，或称为气候模式。瓦僧多教授认为，不同的模式都是基于大量的计算而来。这种计算预测不是气象预报，而是指气候模式。气候很复杂，即使仅就100年之内，温度仅增长两度，如果将各种因素计算进去，将会有六七个主要的模型。论证每个模型的结果，得出的一个平均值便是CO2倍增之后，温度会升高两到三度。但是就化学学科而言，我们感觉这其中的误差比较大。因为有的模型的测算结果是增加六度，有的则说是一度。因此，无论是实验结果还是预测结果，误差都比较大。

第二，温室气体增加的主导因素――人还是自然？

另一方面，从实际观测的结果得出的数据来看，近100年来的时间，温度升高0.74度。这的确是一个面临挑战的问题。那么温度升高0.74度是在什么情况下产生的？结论是在CO2的当量浓度已经增加了60%的情况下产生的。这60%也包括了像甲烷一样的小量份额的气体。即使将这些小份额积累起来，共同计算，CO2相当于总共增排60%。

温度升高0.74度，CO2增排了60%。需要讨论的是，这增排的60%中有多少是人为排放的，有多少是自然因素。比如说空气中有很多微生物，这些微生物都在排放CO2；再如包括火山喷发、地震等，地震一下子就增加全球CO2的2%。因此，人为排放CO2占主要原因，但并不能占到100%，所以增加的CO2，一定有自然因素。因此，假定最高的人为排碳量为70%，按照0.74度计，CO2倍增值后，温度提高1.1度应该是上限。

那么模拟值计算出来的结果是温度增加2到3度，实验观测出来的结果是温度提高1.1度，如何看待模拟数据和实验数据，如何来协调之间的矛盾呢？我也没有答案，请各位思考。

温度升高是人为的原因还是自然的原因？这是一个人与自然的问题。刚才我们看见了65万年的冰心图，有温度高的时候，有温度低的时候。在80多万年以前，地球温度波峰值的变化，不是10万年左右一次，而是4万年左右一次，平均计算下来是4.1万年。总之，即地球的自转轴，在4.1万年间，要有一次的摆动和回归。地球自转不会永远分毫不差地沿着自转轴运动，它也会产生摆动，即使围绕太阳公转，也不是均匀的椭圆形路线。经过10万年左右的时间，地球也会产生运动轨迹的偏离。这不难想象，因为地球不是孤立的。一个行星围绕着太阳转，太阳系要无数次地穿过银河系的旋臂，这些问题非常复杂。众多的星球在发生作用，但不能排除地球的公转、自转可能会受到的扰动。不然的话，就会犯绝对主义的错误。世界是复杂的，一定有多种因素的整合。比如一位俄罗斯的专家认为，土星和木星，当它们的轨道跟地球处在一个轨道，比如说比较近的一个状态，它就要把地球拉开。这样的事情10万年发生一次，就会使地球有冷有热，冷的时候相当寒冷，热的时候非常热。但是，地球以前并没有那么寒冷。南极出现冰川，不过在两三千万年前，格陵兰有冰盖，仅有200多万年。200多万年的时间，人和猿就已经分家了。一部分猿站起来了，逐渐向人演化。

260万年前格陵兰开始有冰盖，直到现在，地球总是有暖的时候，有冷的时候。寒武纪之前，白垩纪时期很温暖，CO2是6000个ppm，温度很高。现在的CO2是389个ppm，现在温度是平均14度，白垩纪时期是21.22度。但那时没有人类。地球总是在变化，温度跟冰期是吻合的一种变化，这是一个自然的趋势。刚才谈到的小冰期的最晚期，大约是100多年前清末的时候，那时候温度非常低，相当冷，但是之后温度突然升高了，一直到现在都很暖和。

因此，升温是我们所观测到的情况。这是工业化之前就有的。到底是不是现代人很愿意将自己处在尴尬的境地中，说地球温度升高是人的原因；还是所谓 “人定胜天”？人真能胜天么？还是我们人类在想办法阻挡一些自然界的变化？能不能成功呢，我们只能等待。但在座的你们会比我看得更清楚一点，因为我要早几十年比你们离开这个星球。

第三，地球平均温度升高的后果――灾难或是生存适应。

关于地球平均温度升高的严重性，怀疑论者、非主流说认为是将其严重性、灾难性夸大了。主流说的代表，IPCC主席认为海平面将在2050年的时候，增长7米。可是过去100年的记录显示，海平面仅增加了40厘米。那么再过40年，会涨到7米。这位主席在这么庄重的大会上讲的内容，就一个学者的感受而言――当然，我不过是个外行学者――这样的讲话，玄乎的讲话，总让人不太放心。

但是你要明白它的政治性。它也许是对的，但我活不到那个时候，海平面涨7米，如果真的涨上来怎么办？但我觉得，IPCC主席说海平面涨7米，100年来观测的是40厘米，未来40年长7米，这之间的联系，一定要有科学的论证，这点是要做到的。

中国自己的学者，在20年前，到过新昆仑山挖冰心进行实验。这个实验动议来自于一位老院士石桠枫先生。因为新昆仑山上面也有冰盖，有冰川的遗迹。挖冰心的目的是为了考察3.5万年前这个地方的温度。实验的结果是比现在高40度。那个时候青藏高原都是一些淡水大湖，青海湖的湖面积达到140万平方米。塔里木河现在干枯了，那时候是几万平方公里的水面。再看6000年以前的贺兰山，以东的地方很温暖，森林覆盖；而现在到兰州去看看，看不到树，从机场到塔楼，种一棵树还要拿水来浇，长不茁壮。而这之前根本没有沙漠，森林覆盖非常好。这前后环境的温度变化，从冰川时期计入，高的时候高5度，低的时候低4度，9度之间竟有这么大的跨度变化。我们不知道3.5万年前这个地方有没有中国人？那时候不能称作“中国人”，但是那里肯定有人。在这么大的温度跨度下，这个地方的人竟然活下来了，我的问题是到底是温度对人有摧毁性的影响，还是人可以适应自然？这个事也要琢磨琢磨。

有的同学或许了解，美国前副总统戈尔电影里边的那只北极熊，站在北极的最后一块冰上，冲着东方吼叫，寓意就是东边有一个什么国家在那儿排放CO2，使得北极熊马上就濒临灭绝了。所以要拯救北极熊等濒危动物。可是在美国的阿拉斯加州，离加拿大很近的一个州，这个州的女州长佩林――她曾经是共和党竞选时的副总统人选，现在仍然在担任这个州的州长――她说这简直是胡说八道，我这里的北极熊增加了一倍，而且现在增加得太快了，哪里说是濒危？

同学们，北极熊早先是不是也存在呢？在仰韶时期、中世纪时候的高温时期，是不是也存在呢？据说那会北极熊也的确存在，考古可以说明这个事情。据说那会北极熊热得够呛，跑到加拿大的居民家里找食物，但是它最后活过来了。

北极熊活下来了，那我们人类呢？我们人类比北极熊是强还是差呢？看看人类从1900年左右的16.5亿人口，到现在去年中国完成了第四次人口普查，全世界的人口因为没有普查，不太准确，粗略估算，大概有68亿。从16.5亿到68亿，将近增加了3倍。人口增加了3倍，100年地球的温度增加了0.74度。问题是温度升高了，人口怎么不减少，还增加了那么多倍？而且到2050年的时候，地球人口至少到90亿，到本世纪末要超过150亿，那时候地球怎么能承载这么多的人啊？就适应温度而言，我不知道哈尔滨的人跑到新疆能不能活？个案毕竟不及统计数据。但就此提一个问题，现在地球温度升高两度，人类就会面临灾难，那么历史上冰河期和间冰期的温度幅度有将近7、8度这么大，中国石桠枫老先生提议实验研究的结果是在中国这块土地上曾有9度的温差。那么中国人、世界各国的人民，经过200多万年的演化、进化到了今天，成为了比过去更健康的人还是更脆弱的人，我也没闹清楚。因为我没看到中国猿人那时候他身体状况怎么样，反正现在人类的平均年龄还没有超过90岁的。所以人对自然的适应，和顺应自然改善自己生存条件的能力，不一定是很弱的。那唯一的问题就是海平面升高，会把马耳他等地淹掉；再或许那个时候的历史，上海就不存在了――但是上海存在了有人搬过去，上海不存在了往回撤呗，这个事留给今后大家来回答。

三、没有结论的结论

我今天和大家说了一大堆没有任何结论的东西。但是有一点，节能减排发展低碳经济、保持人类生存环境的理念绝对是对的。对于节约能源、资源，优化我们的环境，保障我们的健康，实现可持续发展，具有重要的战略意义。

但是现在我们就说，一切都是人自己导致的温度升高，使得全球变暖，以至于人类自己将自绝于人类，面临灭顶之灾，这样的结论是不是能够那么简单地做出来，我心存一个问号。

通过今天和大家探讨，关键是希望大家将来不管从事什么样的研究，比如从事大气，从事宇宙学，从事微观粒子，从事化学减排，等等，终归要对这些尚没有理清的东西，进行深入的研究、客观的分析、良好的判断、合理的应对。

（以上是程津培同志于2011年3月30日在南开公能讲坛上所作的报告，本刊登载时有删节。）