十几年以来,许多科学家一直提出警告:汽车和工厂喷放到空气中的大量废气,加剧了地球的温室效应,最终可能产生灾难性的气候变化。时至今日,那些全球性问题的预言家们和那些认为世界末日善恶大决战即将来临的宗教狂热者们同样注意到这个问题。在1987年秋季,科罗拉多州的参议员蒂莫西沃斯(Timothy Wirth)主持了一个关于温室效应的意见听证会当时增温问题根本没有引起大家注意,因此,沃斯决定把下一次听证会安排在1988年的夏天,他希望炎热的天气会使人们注意温室问题。果然,当听证会持续到6月23日时,气温达99°F,创华盛顿最高纪录。国家航空和宇宙航行局戈达德研究所负责人詹姆斯汉森(James Hansen)向与会者疾呼:“现在是该停止无聊之谈的时候了,证据非常确凿,温室效应就在这儿。”他终于把全球性的升温问题列在了新闻的头版。
汉森的直言不讳也许使他成为最著名的科学家。他指出:“工农业生产放出了大量的二氧化碳和其它气体,造成了地球升温效应,已经超过了理论上的界线而变为事实。”这一断言足以引人注目。然而,去年夏季震惊世界的一系列与天气有关的灾害对于接受他的观点是恰时机的。又如一些科学家的预言:假如到下世纪中期大气温度升高了3°F ~ 8°F的话,热浪、干旱、水灾和飓风发生的频率将会比现在大大增加。
另一方面,夏季的灾害也许根本与温室效应无关,它们也许是天气在整个大自然年际变化的一种偶然现象。许多气候学家认为汉森的声明还欠成熟。但是,大家公认的事实是,大气中CO2的浓度已经升高,并且仍将继续迅速升高。因此,人类正在进行一项危险的空前大规模的实验,可能造成的后果非常严重。对于政府来说,只能采取预防措施来减慢CO2的增长速度,或者鼓励节约能源,开发可替代矿物燃料的新能源。
一些预测专家认为全球性升温在全世界各地所造成的不良后果是不一样的。如果美国中部可以生产玉米的地带越过边界线向北移动的话,加拿大毕竟不会抱怨。苏联也欢迎温暖。受益最大的是西伯利亚。炎热世界的大体轮廓是非常容易勾画的,但是由于普遍使用的地区气候类型根本无法套用,所以具体的规划是根本无法确定的。例如,如果加拿大变得比现在更加干燥的话,单纯气温升高是不会有什么帮助的。
另外,虽然一些国家的气候有可能变得比现在更加温暖。但是,由于变化的速度太快国家的利益会遭受损失。从事大气研究的国家中心的Stephen Schneider说:“我们现在所谈论到的气候变化速度也许要比人类历史上任何时期快100倍。”生态系统不会适应如此快的变化。他又说:“事物变化的越快,它所造成的影响愈易走向反面。”Stephen Schneider警告说:“在这场生态地位的争夺中将没有胜利者,因为争夺是破坏性的和不稳定的。我们可以预料,由环境变迁所产生的漂泊不定的难民数量会大大增加,遭受干旱尘暴的时期会大大延长”。
令人可笑的是,同样的打乱气候正常秩序的温室效应,在原先却使生命在地球上得以生存。假如没有自然形成CO2的保暖层,地球表面的温度可能只有0°F,而不是现在的59°F了。其中的奥妙是CO2分子就像温室里的玻璃窗一样,透过可见光线,允许太阳辐射线使地球表面升温。但当地球表面放出多余的热量时,放出的不是可见光,而是红外辐射。又因为CO2吸收红外辐射,使得一部分多余的热量保留在大气中而未散射到外层空间,热量保留的多少取决于空气中CO2含量的浓度。
近来的实验已经证明事实远不只限于这一个理论。经过对南极和北极的深层钻探,科学家们测定了被封闭在古代积雪层气泡内的CO2含量。他们同时也观察了化石的植物组织,并根据这一线索判断在同一时期空气的温暖程度。结论是:在九万年中的CO2的浓度和全球的气温有升有降。宇宙中也可找到类似的证据:火星大气中几乎没有CO2,表面的温度不超过-24°F;金星具有大量的CO2是一个85°F的蒸笼。
二氧化碳一度被认为是产生温室效应的唯一因素。现在人们知道这只是问题的一个方面。而另一个方面是其它气体。例如,氯氟碳(Chlorofluoro carbons)不仅损害平流层中的臭氧层,而且也是导致温室效应的气体。另外还有各种氧化氮气体,氧化氮是汽车的排气管和发电厂的烟囱喷出的污染物。另一种具有温室效应的气体是甲烷,它是自然大气中的原始成分。它可由生活在牛和白蚁大肠内细菌产生,也可由旷野中麦秸或洼地中垃圾的腐烂所产生。以上这些气体都是由人类活动所造成的——尤其是白蚁在热带雨林被伐之后的裸露地面上大量繁殖。人类对温室效应所做的“贡献”直接来源于自身最基本的活动。人们以至于无法停止这一过程,唯一的办法是减慢这一过程。
我们所做的第一步就是禁止生产CFCs,它通常用来制造泡沫塑料以及作为冰箱和空调里的冷却剂。这些气体在温室效应中估计起了15%的作用。另一个办法是把自然界中产生的甲烷作为燃料来点燃。虽然甲烷燃烧也会生成CO2,但为消除甲烷这一做法是值得的。甲烷和CO2气体都会使地球保温。但是就温室效应中两者命起的作用来看,一克分子(体积单位)甲烷的保温作用要大于一克分子CO2保温作用的20倍之多。
从牲畜饲料中产生的沼气,收集起来非常困难。但是可以开发从填埋洼地的垃圾中产生的这类气体。在美国,许多地方都用这作为燃料。例如,在纽约城的斯塔腾岛(Staten)弗雷什基尔斯垃圾场,过去散发到空气中的甲烷正在被煤气公司收集起来,用来给几千户居民供热,最基本的技术必须包括:把一个通气管插入垃圾堆的一定深度,然后管内的甲烷气体就会放出。这项技术应该在所有垃圾堆放地采用。
为阻止全球性升温的另一步骤就是减慢——最理想是停止砍伐森林,但是这是一项艰巨而复杂的任务。因此应在同一时期实施的另一项辅助策略:种植树木,扩大森林面积,以便从空气中吸收CO2。世界资源研究中心的Gus Speth先生说:“这的确是我们能做的最有效的事情之一了。”应该鼓励全社会的各阶层都来种树、从每个人在自己的花园里多种一、两棵树,到当地团体和民间组织以英亩为单位进行植树,再到地区和国家政府在采伐后的地区大面积的重新造林。
人们公认种植树木仅是权宜之计。除了被用做木材外,它也将逐渐死亡、腐烂或被燃烧,甚至放出它已经吸收的CO2但是由于剧烈的变化可能是产生全球升温的最大危险,所以这一暂时措施是重要的。不然,重新造林所花费的时间将用于采用其它预防措施上。
如果人们继续以现在的速度向大气中排放CO2,那么植树造林所起的作用是微不足道的,在没有戒除燃烧木材和矿物燃烧之时,禁止砍伐是徒劳的。眼前的办法就是通过提倡自然资源保护来实施。石油的价格从每桶36美元猛跌到1982年的每桶12美元,现实使人对资源保护的热情冷却。政府当局必须重新激发这一热情。给汽车、设备和有关机械制定和提高最低效率的允许标准,来倡导能源的节约。
虽然发达国家耗费了大多数能源,但是在发展中国家同样存在着资源保护的问题。因为那里所使用的耗能设备趋向于老化和低效能。第三世界自然资源的保护不仅能减缓温室效应的升温作用,而且还可减少对能量进口的依赖,节省了这些国家的资金。如果发达国家希望合作,他们就可花费最小的代价采用最先进的节能技术,尤其是发电厂。这对发展中国家财政t的收益很有帮助。
刺激保护资源的最关键最有效的方式就是提高矿物燃料的价格。目前的价格根本没有反映向空气中排放CO2所造成真正的环境损失,解决的方法是对于排放CO2征税——或叫CO2用户费,也许这是一项富有趣味的条款。这项费用不必增加整个国家的税收负担,它可以通过减少所得税和其它税收来与其相抵销。—项用户的税款,除了促使减少CO2的排放之外,可得许多收益。产生CO2的燃料还会施放其它污染物,像烟灰,还伴生各种氧化氮和氧化硫,都是造成酸雨的基本成分。
世界最终必须摆脱把矿物燃料作为大多数能源的来源的做法。在New Hampshire大学担任地球、海洋和空间研究所主任的Berrien Moore说:“即使你把CO2的排放减少一半,这种气体的浓度仍将继续上升,大气中实际增加的CO2量仍快于大自然所过滤掉的量,实际的总量仍在升高。”
在所有的非矿物性能源中,只有两种能源是具有潜力。可望有所大发展的,即太阳能和原子能,它们都不产生致温室效应的气体。太阳能尤其具有吸引力,它既无废物产生,又可用之不竭。不是所有的太阳能都直接来自太阳:风能和水能(水力发电)都是间接来自太阳。在下世纪初期的某个时候,太阳能的热衷者希望看到光热收集器能提供远距输送的廉价电能。人们可选择用电能从水中提取氢,这将提供给我们多种可能。例如,汽车可重新设计用氢气驱动。这将使CO2排出物奇迹般地减少。
更多地引起人们争议的是原子能。时至今日,只要人们提起它就会使环境保护主义者谈虎色变。他们有很正当的理由,鉴于三里岛和切尔诺贝利事件放射性核废料的问题,以及对美国核武器工厂有关传说的恐惧。但是温室效应促使一些反核活动家重新考虑他们的观点。法国环境副秘书长和前生态学家协会会长竞选人在竞选演讲中说:“我曾坚决反对法国的原子能项目。现在,我正在重新估价整个问题。”法国70%以上的电能是来自核电厂的,在安全方面的纪录给人留下了深刻的印象。
法国的反应堆也像所有大陆上的反应堆一样,把部分安全建立在有关操作者的技能和警觉程度上。为了减少人类冒险可能导致的错误,工程技术人员已经进行了更安全的核反应堆类型的设计,虽然这些反应堆还不具备大规模实施的经济效益,但是它也像实验性的太阳能光电池一样,显示了巨大的潜力。因此,政府应优先考虑给予更多的投资,以降低太阳能成本和安全核能的成本为目标,开展一系列研究,使它们成为常规能源。另外,过度依赖矿物燃料所造成的温室效应,将给我们带来了一个愈来愈不稳定的和潜在着危机的前景。
[Time,1989年1月2日]