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主题:【原创】通向天空的水管 -- 淮夷

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家园 【原创】通向天空的水管

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近日在长沙和几个朋友饭后闲聊,说起湖南的天气越来越热,是否全球真的正在变暖。座中一人道,据说再过一百年,全球变暖海平面上升,上海就不见了。另一人道,没关系,到时候中国学荷兰修建大坝,挡住海水。

我说,你们先打住,难道就没有更聪明的办法吗?

更聪明的办法,我在《Superfreaknomics》(魔鬼又来了)一书里读到了。此书出版于2010年,是《Freakonomics》(魔鬼经济学)的续作。

此书分五章,每章皆是一个古怪议题,例如第一章分析芝加哥妓女的业务模式,第二章讨论恐怖分子是否应购买人身保险,我最感兴趣最后一章,此章讨论全球变暖问题。

全球变暖是一个很有争议性的题目。这个问题在我看来可以分割成三个小的话题:1. 究竟有没有变暖? 2. 变暖是不是人为的? 3. 有没有解决的办法?

先说说有没有变暖。

以最近100年的温度数据来看,地表的大气温度增加了摄氏0.74度,这是全球变暖理论所依据的主要事实,没有什么争议。

有争议的在于,看待全球变暖的现象,就像看待任何其他的统计数据一样,一个人的结论很大程度上取决于他截取的样本数量。

假如截取的是1945年到1968年的温度数据,你会发现全球气候的趋势不是变暖,而是变冷。在这个时间段里,北半球的地表均温下降了摄氏0.28度。因为这个缘故,在70年代,美国媒体关注的话题与今天恰恰相反,那时候的报纸标题是,“地球正在滑向冰河时代”。

70年代的变冷,或许能被全球变暖理论解释为统计学里的数据噪音,噪音的存在并不影响变暖模型的有效性。假如是这样的话,那么把历史数据向前延伸1000年会怎样?

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在这个简化的图形中,以当前(20世纪)的均温作为一条横线,可以明显看到全球气温在过去1000年里面有两次大跨度的起伏。第一次,10-14世纪存在一个“中世纪温暖期”,其温度超过20世纪的均温。第二次,15-19世纪全球进入一个普遍寒冷的时期,被称作“小冰期”。小冰期最冷的时候(图形中最低点)约为1640-1700年,当时的寒冷天气给中国农业生产造成很大打击,并间接造成了明朝瓦解和清兵入关的朝代更替。

所以,假如用过去1000年为一个观察尺度的话,最近100年的全球虽然确在变暖之中,却似乎并没有逾越自然变化的合理范围。譬如,与中世纪温暖期相比,现在的变暖更像是一种温度的回归。

那么,在未来的100年里,变暖趋势是否将加速持续并造成灾难性的后果?这首先要回答第二个问题:变暖是不是人为的?

针对这个问题,全世界最权威的声音应该是IPCC。作为联合国下属的气候变化委员会和《京都议定书》的撮合者, IPCC在2007年发布了最新报告(下次发布是2014年,想来又要万众瞩目),结论是,“20世纪中叶以来观测到的变暖,很可能是由于人类活动造成温室气体的增加。”换言之,自然因素并不是变暖的主因。

对于未来100年,IPCC的预测偏于悲观,假如人类不采取克制活动,全球气温将上升1.1-6.4摄氏度,海平面将上升18-59厘米。

IPCC用的词是有讲究的,这个词是“很可能”(very likely),并且给这个词赋予了一个对应的概率:>90%。

对于IPCC的预测以及它的高概率结论,我觉得不妨抱有一点怀疑精神。这种怀疑精神并不是特别瞄准IPCC,而纯粹只因为,任何精密的预测模型都会出现预测失效的现象,这种失效现象在《Black Swan》这样的书里面已有很多精彩的揭示。

预测气候变迁和预测股市起落一样困难之极。金融机构可谓殷鉴未远,尽管早已研究出许多看来相当可靠的风险模型,每当金融市场的黑天鹅飞来,这些漂亮模型全部以失败告终。

气候模型也同样不可靠。模型涉及太多的变量,例如水汽蒸发、降雨、太阳辐射、动物活动、气温的反馈机制,等等。以人类计算机的模拟能力,没有办法准确预测此种超级复杂的系统将向何处去。

题外话,说到与IPCC唱反调,我早几年读过一部小说,是Michael Crichton的《State of Fear》,讲述环保极端组织(eco-terrorist)阴谋制造海啸等人为的自然灾难,用以证明全球变暖的危险。全球变暖的主要呼吁者,美国副总统戈尔对这部气候小说相当火大。他说:我们的地球在发烧,需要看病,而不是相信一个科幻小说的乱编。

现在,假如相信IPCC和戈尔的结论:第一,全球在变暖;第二,变暖是人为的。那么,最终回到第三个问题,有没有解决的办法?

在IPCC的框架下,既然人为的温室效应是主因,解决之道很显然,减少人类活动制造的温室气体(主要是二氧化碳)。这意味着,每个国家、每个人,都需要树立减排意识。戈尔的号召是,限制塑料购物袋、别用空调、少开车、减少出门旅行。

可是在经济学角度来看,号召大家减排有一个颇难解决的障碍----外部性问题(externality)。

所谓外部性,指的是一个人的行为对其他人的福利造成影响,却不能获得回报(正外部性)或者承担责任(负外部性)。如果你相信传统经济学对人性自私的假设,那么你就不能指望每个人有无私的精神和戈尔同志的觉悟。是故,号召减排意识和呼呼人性之光都是没用的,唯一管用的是政府干预。

温室气体排放偏偏就是一个政府无法干预的外部性问题。这是因为,全球空气处于永远不停的流动之中,你的排放变成了我的,我的排放早晚也是你的。任何主权国家的政府都管不了这事儿,就算是国际协议也未见得能解决外部性难题,例如美国始终不签京都议定书,你拿它有啥办法?

如果因为外部性难题而造成减排效果不好,本书作者介绍的两个另类方法也许值得考虑。

方法之一,是多吃袋鼠,少食牛羊。

牛羊等反刍动物的胀气、打嗝、排气会释放大量甲烷,而甲烷的温室效应20倍强于汽车释放的二氧化碳,全球反刍动物释放的温室气体比全球运输行业还要高50%。而袋鼠的消化系统排气不含甲烷,所以,与其少开车,不如多吃点袋鼠汉堡(‘roo-burger)。

袋鼠肉能吃吗?这种汉堡听起来我是咽不下去。不过,作者也提及,澳洲科学家正研究把袋鼠胃部的消化细菌移植到牛的胃部,要是搞成功,也许人们通过改食不释放甲烷的牛肉,就能为全球变暖做出重大贡献了。

方法之二,是给地球动手术,也叫做地球工程学(geo-engineering)。

这个方法看起来挺玄,不过了解一下还是挺有意思的。本书介绍的点子,来自一家实验室叫做Intellectual Ventures。这个实验室位于西雅图,汇聚了一群想法怪异的科学家。他们在许多领域的发明基于一个单纯的信念:复杂的问题总有简单的解决方式。

以环保问题为例,1898年纽约举办了一场国际会议,专门讨论马粪问题。当时的各大城市面临的危机是:交通主要靠马,马不但消耗粮食,而且马粪大量堆积于街道,滋生病菌。

这个问题就像今天面临的气候两难:古人离不开马,今人离不开高碳的生活。

马粪难题最后解决,既不是因为政府干预,也不是因为市民发挥了环保精神,而完全因为,技术革命给人们带来了比马匹更好的工具:汽车。

从地球工程学的角度,这家实验室开的方子是:往平流层输送二氧化硫。

这个创意的灵感来自对火山喷发的观察。1991年菲律宾的Pinatubo火山大爆发,向平流层喷出了2千万吨的二氧化硫。平流层距离地表有10公里,这里的空气并不与地表对流,所以,喷到高空的二氧化硫可以存留一年之久,而不是降落到地面变成酸雨。

Pinatubo火山喷出的巨量二氧化硫在平流层形成了一个覆盖全球的遮阳层,把阳光反射出去,于是,在随后两年里,地球温度降低了0.5摄氏度。

既然一次火山爆发的二氧化硫逆转了几十年的全球变暖,那么,为什么不人工模拟一下火山爆发呢?

IV实验室的结论是,每分钟向平流层喷出34加仑的二氧化硫,就可以有效的抑制北半球的变暖趋势。

怎么实施呢?他们的设计被称作“garden hose to the sky”(通向天空的水管)。

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这根管子是超轻的塑料软管,管口直径只有几英寸,从地面的基站直插云霄。管子的长度大概有25公里,用一串串高强度的热气球把管子吊起来,悬在空中。

每隔一段距离,管子上安装一个小水泵。二氧化硫从地面基站通过一层层水泵输送上天。在软管的末稍,液态二氧化硫形成的水雾被喷洒到平流层的大气里面。

天空水管目前只是实验室的狂想,不过我喜欢他们的思路:解决变暖问题,与其依靠人们的利他主义和环保精神,不如依靠科学和创造力。人类自私的天性,亚当斯密早就看到了,这既不是善,也谈不上恶,只是事实如此。

以后坐飞机留神窗外,没准儿哪天,云端真的冒出一根喷雾的细管。

通宝推:廖石,联储主席,njyd,
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