2007.03.28
《是你，製造了天氣》作者序
何謂氣候變化？
全球暖化的惡果，目前地球上百分之七十的人類都等到，
不過只要我們有決心，現在就能扭轉這種災難趨勢。
文／提姆．富蘭納瑞 譯／林雨蒨
《是你，製造了天氣》相關資訊
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| 《是你，製造了天氣》封面﹝高寶出版提供﹞ |
凡是拿起這本書的人可能對書名都會感到好奇。《是你，製造了天氣》談的是很嚴肅的主題。倘若十年前就有人跟我說，我們的星球岌岌可危，我是不怎麼會理他的。
這本書要說的，是我自那時起才開始學到的東西，以及我是如何改變我的觀點。 氣象科學在過去十年中歷經了變革，現在我們對地球的氣象系統和它是如何改變的比以前要瞭解許多。當然，氣候永遠都在變，但它現在是以非自然的步調在發生改變，而且是我們造成的。不幸的是，這些改變大多會危害我們的世界。
我是懷抱著希望來寫這本書的，希望人們還能擁有我曾有過的機會，可以站在熱帶高山上的冰河，眺望濃密的叢林、植物和紅樹林沼澤，最遠還能看到遙遠之外的熱帶暗礁。
充分體驗我們這個美好的星球，有機會在現實生活中看到北極熊、巨鯨和北極的冰河，應該是每個人與生具來的權利。我相信，剝奪未來世代這些權利，好讓我們能繼續浪費電力和駕駛過大的車子，實在是大錯特錯之事。
我也要給讀者力量：我們的政壇和商界領導人需要聽到你們的聲音。我希望這本書能幫助你堅定行動，因為倘若你容許他們持續用同樣的老方法去做事，你將和他們失敗畫上關聯。 一九八一年當我二十五歲時，我爬上了艾柏?愛德華山（Mt. Albert Edward），那是新幾內亞熱帶島嶼的最高峰之一。 高峰上青銅色的草地和四週的綠色叢林形成一個對比，而在高山的生草叢中長了一叢叢的蛇木，它們花邊狀的葉子在我的頭上搖擺著。 下坡，生草原突兀地終結於生苔的矮小森林邊。只消踏出一步，你就立刻從陽光下邁入陰鬱，並看到像鉛筆那麼細的樹苗之上佈滿了青苔、地衣和薄膜般的蕨類。
在林地的葉土上，我很驚訝地發現死去的蛇木枝幹。蛇木只在草地上生長，所以顯然這個森林正往峰頂攀爬。我猜它花了比讓一株蛇木在潮濕的林地上腐化更短的時間－－十年或最多二十年－－就吞沒了至少三十公尺的草地。
森林為何擴張呢？我想起自己曾讀到新幾內亞的冰河正在溶化的消息。艾柏愛德華山的氣溫已經溫暖到讓樹在原本只有草能生根的地上生長嗎？這是否就是氣候改變的證明呢？ 我是個古生物學家，也就是研究化石和地質時期的人，所以我知道氣候改變對於物種的命運有著決定性的重要。但我還是第一次看到在我的生命期間就可能影響地球的證據。我知道有什麼不對勁了，但又不太清楚那究竟是什麼。當時，溶化的冰原對北大西洋灌入了等同四分之一到兩個斯費德魯普（Sverdrups）的淡水。洋流的幅度是以斯費德魯普來計算的，這是以挪威海洋學者漢斯．烏爾里希．斯費德魯普（Hans Ulrich Sverdrup）之名命名的。一個斯費德魯普是非常大量的水流－－每秒一百萬立方公尺的水－－而因為它干擾到了墨西哥灣流，這次的注入造成了深刻的後果。
墨西哥灣流從赤道運送了龐大的熱能到北方去，幾乎等同於太陽給西歐帶來的熱度的三分之一，而那股熱度是產自於溫暖鹽水的海流。當它送出自己的熱能後，水會下沉，因為它是鹽水，比週遭的水要重。這股下沉吸引更多溫暖的鹽水北流。如果墨西哥灣流的鹹度被淡水稀釋，它在冷卻的時候便不會下沉，也就不會有更多溫暖的鹽水北流。
墨西哥灣流過去曾經完全停止流動。少了它帶來的熱能，溶化的冰河又開始增長，而當冰河的白色地表反射太陽的熱度回到宇宙，大地會降溫。動物和植物遷徙或死亡，法國中央等溫帶區域則驟然變成西伯利亞般的寒冷。
不過，熱度並沒有消失。它大多在赤道和南半球聚集，那裡的熱能可以造成南方冰河的溶解。當時太陽光落在黑暗的海平面而非冰上，因此熱能被吸收進去。換句話說，這個世界從底部開始增溫。在北方的冰再度成長之下，墨西哥灣流再次成立，地球進入了另一個暖化的循環。
大約兩個斯費德魯普的淡水才能讓墨西哥灣流減緩，地質紀錄也確認這種情況在兩萬年前和八千年前曾一而再、再而三地發生。所以，從冰河年代轉換到今日的溫暖真是最狂野的雲霄飛車。
當時這氣候的瘋狂被最祥和的平靜所取代。那就像是考古學家布萊恩．費根（Brian Fagan）所說，一個漫長的夏季降臨，它的溫暖和穩定是冰河年代的世界所從未見過的。全世界居住在茅舍且僅夠溫飽的人類開始種植農作物，馴養動物，並安居在城鎮中。
溫暖和穩定是我們複雜的社會所以會繁榮的原因嗎？
儘管我在瞭解這些觀察有些什麼重要性上佔據了很有利的位置，我還是很快就把它們給拋諸腦後。我的注意力都放在看來更為迫切的問題上。雨林因為伐木和農業土地的需要而減少，而在那裡居住的大型動物也因為狩獵而瀕臨絕種。
在我自己的國家澳洲，越來越多的鹽分正威脅著要破壞最肥沃的土壤。過度草地化、水污染和森林的砍伐都對珍貴的生態系統和物種多樣性－－存在於我們環境中的生命形體的分佈區和多樣性－－造成威脅。
所以，氣候變化是巨大的威脅還是不足掛心的小事？或者，它是介於兩者之間？一個我們馬上就要面對，但暫時還不用去想的問題？
在氣候變化的研究上，即使是科學家都無法在每個層面抱持相同的意見。我們是受過訓練的懷疑論者，總是質疑我們自己和其他人的工作。科學理論在尚未被證明是錯誤之前才是有效的。而許多人又難以平靜地去思考氣候的改變，因為它源自於我們生活方式中許多被我們視為理所當然之事。
不過，氣候改變中有些事情是很確定的。它是特定類型空氣污染的結果。我們確知大氣的體積，也知道污染源灌進大氣中的量。我在這裡要談的就是那些污染（即所謂的溫室氣體）對地球上所有生命造成的一些衝擊。
在過去的一萬年中，地球的恆溫器，或者說氣候控制，將地球表面的平均溫度調控在攝氏十四度。整體來說，這十分適合人類，我們一直能以最令人敬佩的態度－－種植農作物、馴養動物和建造城市－－組織我們自己。
最後，在過去一世紀，我們創造了真正的全球文明。地球有史以來，唯一能以類似的程度組織自己的，只有螞蟻、蜜蜂和白蟻－－牠們和我們比起來很渺小，也只有小小的資源要求－－這當然是很了不起的成就。
地球的恆溫器是複雜且精緻的機制，中心是二氧化碳，由一個碳和兩個氧原子形成一種無色無味的氣體。
二氧化碳扮演了維持所有生命所需平衡的重大角色。它也是石化燃料－－煤、石油和瓦斯－－的廢棄產品，這個星球上幾乎每一個人都用得上加熱、運輸或其他的能量需求。
在金星和火星這類死亡的星球，大氣中幾乎全是二氧化碳，而若是地球上活著的生命和地球的發展不控制在一個範圍內，同樣的情況也會發生在這裡。我們星球上的岩石、土壤和水都含有許多碳原子，它們全都渴求著與氧結合，並在空中散播。碳無所不在。
在過去一萬年間，地球的大氣中含有萬分之三的二氧化碳。那是很小的量－－百分之零點零三－－但它對氣溫卻有很大的影響。我們每次燃燒石化燃料來驅動汽車、煮一頓飯或開一盞燈時就會產生二氧化碳，而我們創造出的氣體會在大氣中存在約一個世紀之久。因此，我們呼吸的空氣中二氧化碳含量現在正疾速增加，而這就導致了我們星球的暖化。 到了二○○四年末，我真的很擔心了。世界上主要的科學雜誌報導都指出，許多冰河正在溶化，而且是以過去所推測的速度的十倍，大氣的溫室氣體已經達到百萬年未見的水準，物種則因為氣候的改變而絕跡。另外還有極端的氣候事件、長期乾旱和海平面升高的報導。
我們不能等別人來替我們解決碳散播的問題。我們大家都能有所貢獻，幫忙克服氣候的改變，而這對我們的生活型態也幾乎沒有什麼損失。就此而言，氣候改變和其他環保問題--例如生物多樣性的損失或是臭氧破洞--是迴然迥異的。
最可靠的科學證據指出，我們需要在二○五○年前降低我們二氧化碳散播量達百分之七十。
我們要如何才能做到這一點呢？
如果你家有四輪汽車，那就換成一輛油電混合動力車，結合電動馬達和汽油驅動的引擎，你立刻就能省下百分之七十交通上的二氧化碳排放量。
如果你家的電源有環保選項，每天一個冰淇淋的費用就能讓你省下同樣多的家庭二氧化碳排放量。只要提出要求，讓你的電力是來自於可更新的能源，例如風力發電、太陽能或水力發電。
而若是你鼓勵家人和朋友投票給誓言降低二氧化碳排放量的政治人物，你可能會改變這個世界。
我們擁有轉換成無碳經濟體系所需的科技。我們需要的只是應用我們的知識和擴大我們的瞭解。讓我們停滯不前的主因是那些想繼續污染以圖利的人所創造出的悲觀主義和困惑。 我們的未來仰賴像你這樣的讀者。無論我的家人何時為了特定的事件聚會，我都會聯想到氣候改變的真正幅度。生於汽車和電燈才剛發明沒有多久的年代的家母，因為孫子的陪伴而一臉發光發亮，她的孫子有的甚至還不滿十歲。
看到他們聚集在一起，就是目睹長達一百五十年最深的愛的連結，因為那些孫子不到本世紀末是不會到家母的這個年紀。對我，對她，對他們的父母，他們的福祉和我們自己的同等重要。
氣候改變影響了這個星球上幾乎所有的家庭。今天，百分之七十活著的人到二○五○年都還會繼續活著。
《是你，製造了天氣》精采書摘
時代之門
地質學生必須記住地質年代的區分，而他們常常會訴諸頑皮的無聊句子，例如：「奧理能看到麥可褲子的口袋裡嗎？湯姆瓊斯可以。湯姆是同性戀。（Can Ollie See Down Mike`s Pants` Pockets? Tom Jones Can. Tom`s Queer.）」「Can」中的「C」是寒武紀（Cambrian），「Ollie」中的「O」是奧陶紀（Ordovician），「See」中的「S」是志留紀（Silurian），以此類推直到我們現在這個時代－－第四紀（Quaternary）。
記住這串名詞之後，學生還只學到基本的東西，因為每個主要的區分還會再分成不同的世，底下還有地方單位。這些最細微的區分被稱為地方單位是因為它們只有在有限的區域中被發現。例如，在北美，新生代被區分成「北美陸地哺乳動物年代」（North American land mammal ages）的地方單位。儘管它們在時間上是比較小的區分，許多地方單位還是有幾百萬年之久。
地質時代的區分可以如此清楚地劃分都是拜地質學家所謂的「動物代謝（faunal turnover）」－－物種突然出現或消失的時候－－之賜。
我們可以把這些插曲想成時代的門戶－－當一個年代，也常常是一種氣候，讓渡給另外一個。
只有三個改變的作用物有足夠的力量去打開時代之門－－大陸的轉變、宇宙的撞擊，和溫室氣體之類驅動氣候的力量。它們各以不同的方式運作，卻用相同的機制驅動演化，也就是死亡和機會。
時代之門有三種「規模」：大、中、小。一扇小門可能會在板塊互相撞擊時打開，或是當地球很熱或很冷的時候。在這些情況下，時代之門會留下突然出現的新物種以及當地競爭者滅絕的記號。
中等規模的時間區分－－那些分開地質紀的區分－－是以全球為範圍。在這種情況下，你在岩石中讀到的幾乎都是不變的、令人遺憾的絕種故事，後面則跟著慢慢出現的新生命型態的演化，這些新的生命型態適應了改變後的狀況。
不過，時間最大的區分是那些區分年代的。這些是出現大變動之際，也是高達百分之九十五的物種都消失的時候。我們的星球只經歷過五次這樣的大滅絕。
地球最近一次受此磨難是在六千五百萬年前，那時所有活著的東西都重逾三十五公斤，而小一點的物種則大量毀滅。這是恐龍滅絕的時候，而一般認為原因是小行星撞擊地球所致。有太多的殘骸爆炸並衝入大氣中，造成氣候的改變，以及遍及全球的大死亡。
看來，二氧化碳在這個事件中扮演了主角。透過對化石葉子的研究，古植物學家知道，大氣的二氧化碳在這個衝擊之後大增，而這大概是因為小行星撞到的是石灰含量很高的岩石。溫室氣體的突然灌入造成溫度驟升。無法應付增溫的物種（包括許多爬蟲類）就不得不消失。
一千萬年以後，也就是五千五百萬年前，又有一個全球性的事件。地球的表面突然增溫了攝氏五到十度。在二零零三年十一月，科學家在北太平洋海底鑽到兩公里深時碰到一層二十五公分厚的軟泥。分析之下發現了驚人的故事。
研究人員首先注意到的是，那層軟泥是在一塊已經被酸性侵蝕的海底，這是海洋變酸的強力證明。這是我們今天觀察得到的趨勢，每當二氧化碳被海水大量吸收時，就會發生這種情形。
想當然爾，海洋深處的生命深受影響。透過化石研究，研究人員發現海洋生物曾大量滅絕，從微小的浮游生物到深海怪獸都是。
在陸地上，證據顯示那個時期的雨林突然發生了變化。此外，有一連串顯著的遷移：亞洲的動物和植物一點一點通過陸橋，從北極圈進入北美和歐洲。新移民又造成許多生物的?種。
我們現在知道，當時有令人惶恐的一萬五千億到三萬億噸的碳灌入了大氣。從地理角度來看，這股排放是「瞬間」發生的，意思是它可能是在幾十年中或更短的時間內發生。大氣的二氧化碳濃度從約500 ppm（這是過去一萬年的濃度的兩倍）上升至約2,000 ppm。
五千五百萬年前的氣候改變似乎是被大量的天然氣所驅動，簡直就像是烤肉活動。
科學家相信，天然氣可能來自於挪威海岸的海洋生物。這起事件的燃料來自於我們所知最大量的碳氫化合物，而它們大多是以甲烷氣體的形式累積。
我們可以想像，在連岩石都會融化的火舌往燃料前進時地殼的破裂。地殼極有可能並沒有燒起來，但溫度上升且擴散，迅速闖入地表。當它抵達海底時，勢必發生了巨大的深海爆炸，幅度是這個世界前所未見的。
然而，大多數的甲烷並沒有抵達大氣。相反的，它在海水中和氧結合，只留下二氧化碳升至表面。深海既然缺了氧氣，生命一定苦苦掙扎。然後，隨著二氧化碳讓海變酸，大多數我們永遠也不會知道的生物被迫走向滅亡。確實，堆積如山的證據顯示，許多現在與我們同在的深海生物是從那個時期之後才演化出來的。地球耗費了至少兩萬年去吸收所有額外的碳。
由於五千五百萬年前的滅絕是由溫室氣體迅速增加所致，這對我們當前的局勢恰好提供一個最佳的對比。不過，兩者之間還是有顯著的差異。
地球現在已經有幾百萬年都處於冰室（icehouse）階段，相對的，五千五百萬年前的天氣卻很溫暖，二氧化碳的水準是今天的兩倍。當時沒有冰帽，猜想能適應寒冷的物種也較少－－肯定沒有獨角鯨和北極熊之類的生物。這個較為溫暖的世界也不可能擁有我們今日在山上和深海裡那些充滿神奇的生命。
地球現在因為快速增溫而會有的損失要比五千五百萬年前多得多。過去的增溫結束了一個地質紀，而因為我們的活動，現在則可能造成一整代的結束。
於冰天雪地中誕生
我們人類，如同我們的學名「智人」（Homo sapiens）所暗示的，是「思考的生物」。就萬物的整個體系而言，我們才剛到這個世界沒多久。我們誕生的世被稱作更新世，這個字眼代表著最近期的時期。它涵蓋了過去兩百四十萬年。我們物種的先祖－－在所有生理和心理層面都已經很現代了－－立足於十五萬年前的非洲大地上，就在那裡，考古學家發現了骨骸、工具和古代金屬的遺跡。這些人從腦容量很小的祖先演化，也就是所知的直立猿人，而他們存在了近兩百萬年。
或許驅使「他們」發生改變而變成「我們」的是，非洲裂口湖的富饒湖岸線或沿著非洲大陸南岸奔流的阿哥拉斯洋流的慷慨所提供的機會。在這種地方，新的食物和挑戰可能會催生特殊工具的使用，因此給予高智慧的人類演化的利基。
這些先古祖先的環境主要是冰室氣候，在這種氣候之下，所有活著的東西都被米蘭可維奇的循環所決定。每當這些循環讓北極的冰封世界擴大，冷冽的風吹過整個星球，湖水不是萎縮就是漲滿，豐富的海流湧出或消退，而植物和動物之類則在大陸上展開長期的移居。
這個冰世界的基因遺傳到現在還跟我們同在。例如，我們基因中多樣性的大減，就訴說著十萬年前的人類就像今日的猩猩一樣稀少。我們是如此輕易就能消失，因為介於我們和滅種之間的不過就是兩千個富有生殖力的成人。
但後來，米蘭可維奇循環的改變方式對我們的物種有利。到了六萬年前，小群小群的人在西奈到處徘徊，並外移到歐洲和亞洲。到了四萬六千年前，他們已經抵達澳洲大陸，而一萬三千年前當冰最後一次消退時，他們發現了美洲。
現在這個星球上有數十億的我們，從塔斯馬尼亞到阿拉斯加，人類都生存得很好。可是，幾千年來，這些在生理和心理各方面都和我們如出一轍的高智慧的人，卻除了打獵和採集之外，什麼都不做。以我們過去一萬年的偉大成就看來，這缺乏顯著文化發展的長時期真是個不解之謎。這個謎和氣候有關嗎？要回答這個問題，我們需要看看冰河年代的氣候紀錄。
有一個氣候資訊的來源是木材，任何一片木材。你可以在樹木的年輪中看到這株樹活著時的氣候狀況。
年輪和年輪之間的空隙比較寬的，說的是溫暖和富饒的成長季，也就是當太陽照射和降雨量都很剛好的時候。狹窄的年輪紀錄的是樹木只有一點點的生長，因此說的是相反的、考驗生命極限的嚴長冬天或是乾旱且令植物枯萎的夏天。
我們星球上目前還活著的最古老的東西是加州白山（White Mountains）上三千公尺高的一株芒果松。它的年紀超過四千六百年，在麥修薩拉樹林（Methuselah Grove）中存活下來，周圍則是許多老朽的標本。它的正確地點被嚴守秘密，因為它很怕被干擾，過去兩千年中一直在緩慢地死去。
在它的樹幹裡，有一年又一年詳細的加州天氣狀況紀錄。將這株芒果松樹中心的型態和附近死亡樹木的殘幹外皮做比較，你可以橫貫一萬年的時間。現在兩半球都取得了這麼長遠的年輪紀錄。紐西蘭的大考里松甚至有望提供長達六萬年的氣候變化紀錄，因為它的木材可以躺在沼澤內一千年而不會腐爛。
儘管是這麼的方便，樹對氣候的紀錄能告訴我們的卻相對有限。如果你要一個真正詳細的紀錄，你必須轉求冰塊，但只有特殊地方的冰塊才能說出所有的秘密。
其中一個這樣的地方是祕魯高山上的魁爾克亞（Quelccaya）冰帽。每年的降雪都會被一層在冬季乾燥時節從沙漠吹過來的暗色灰塵所區隔開來。魁爾克亞夏天可以降下三公尺的雪，之後每一季的降雪都會壓縮那三公尺的雪，先讓它變得堅固（實雪），然後再變成冰塊。
在這個過程中，氣泡被困在冰中，並變成沉默的檔案，記錄著大氣的狀況。即便是氣泡中的灰塵都是資訊，因為它告訴我們風的強度和方向，以及冰帽下的狀況。
格林蘭和南極的冰原都出產地球最長的冰核。當情況許可的時候，我們可以找到可觀的紀錄。在二零零四年六月，一根超過三公里長的冰核從南極一個名為Dome C（距離蘇俄沃斯托克基地約五百公里遠）的區域抽出。鑽冰比你所想像的要危險得多，而抽出這麼長的冰核儼然是科學最了不得的勝利之一。
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