====== Chapter 1 关于全球变暖的争论 ======

===== 1.1 全球变暖问题的发现 =====

全球变暖问题的发现经历了古典时代、现代时代、科学时代，并最终在1990年代走向国际政治舞台。

==== 古典时代 ====

19世纪是我们所称的古典时代，因为那时的科学家从观念上提出了温室效应的概念。其中有两位科学家比较关键：法国数学家傅里叶与英国物理学家丁达尔。

1827年，法国数学家傅里叶（Jean-Baptiste Joseph Fourier）最早指出，地球大气层之于地表，就像花房的玻璃之于花房里的花一样，花房的英文是Greenhouse（直译为绿房子，由于花房里种植大量的花卉和植物，从外面看是绿房子），所以他把大气对地球温度的保护作用直接叫做Greenhouse Effect，我们今天将其译作“温室效应”。傅里叶当时提出这个概念时，他本人对为什么花房能有效保温也缺乏理解，他仅凭直觉说出了这样的一个想法。

1860年，英国物理学家丁达尔（John Tyndall）首次测量了二氧化碳和水汽对红外线的吸收特性，并指出地球所经历的冰期很可能就是与地球大气中二氧化碳的突然减少有关。19世纪后期，物理学在热力学和原子物理领域获得了迅猛的发展，丁达尔作为那个时代杰出的学者，通过自身的工作，很敏锐地意识到地球大气中是二氧化碳发挥了温室效应的作用，把温室效应的概念从直觉推升到了物理理解的层面。

==== 现代时代 ====

20世纪前半叶是我们所称的现代时代，因为这个时代的科学家们开始把温室效应与20世纪早期的全球变暖联系起来，而且还体现出了对定量、对归因的探索和思考。这一时期有贡献的学者很多，我们也选择两位关键科学家予以介绍：瑞典化学家阿伦尼斯与英国工程师卡伦德。

瑞典化学家阿伦尼斯（Svante Arrhenius）是一位伟大的科学家，他在化学、物理等很多领域都有卓越的贡献。1896年，他首次定量计算了CO2浓度升高会导致地球温室效应加剧，特别地，他还明确指出如果大气中CO2浓度加倍，地球温度将升高5-6度。这是一个划时代的结论！直到今天，气候学界仍沿用他开创的学术传统，把大气中CO2浓度加倍后地球温度上升几度称之为地球大气的平衡气候敏感度（ECS, Equilibrium Climate Sensitivity）。现在对这一数值的估计是1.5-4.5度，和阿伦尼斯的估计基本相当。阿伦尼斯还指出，地球历史上经历的很多冰期，都是由于火山喷发了大量的CO2，导致地球温室效应快速减弱所致。这一结论对今天的古气候研究仍具有启发性。由于阿伦尼斯的结论从未涉及到人本身，而是强调自然过程引起的CO2增加与减少使得地表温度发生波动，因此我们不妨把他称作“自然派”学者。

英国工程师卡伦德（Guy Callendar）是一名蒸汽机制造和检修人员，他在长时间的职业生涯中，日复一日地亲眼见证了人们把化石能源扔进蒸汽机，蒸汽机就能输出动力，并最终排放大量CO2到大气中的全过程。据此，他于1940年意识到，人类广泛的工业活动将导致大气中CO2不断增加，这可能最终引发气候因温室效应不断加强而变暖。受限于学历和知识局限，卡伦德一生在工程技术上没有太大建树，但他在人生的最后30年间，发表了10篇论文，25篇短论，还到处作报告宣扬人类活动将导致全球变暖。由于他在宣传这一想法时过于积极，以至于当时的人们称之为“卡伦德效应（Callendar Effect）”，这种称呼背后多少有些嘲讽的意味在里面。不过，与今天的一般认知不同，卡伦德认为全球变暖是好事！他说这可以延缓地球新冰期的到来。由于卡伦德一生都在宣扬人类活动对气候的影响，我们不妨把他称为“人为派”学者。

==== 科学时代 ====

二战后直到今天，都是我们所说的科学时代，因为这一时期人们对“温室效应-全球变暖-人类活动”这三个彼此联系的核心问题都有了完整的理解和准确的证据。简单起见，我们回望这段历史时，想着重提及两个最关键的奠基人。

1957年，美国加州大学圣迭戈分校下属的Scripps海洋研究所的罗杰-利瓦尔（Roger Revelle）教授，在Tellus杂志发表一篇论文，题目是“海-气界面的CO2交换与过去几十年间大气中CO2浓度升高的问题（Carbon dioxide exchange between atmosphere and ocean and the question of an increase of atmospheric CO2 during the past decades）”。文中，利瓦尔利用对海洋的观测数据，明确指出了大气中巨量的CO2增加已开始向海洋中反向灌入，海洋正在极其缓慢地吸收来自大气的过量的CO2，最终后果是地球气候不断变暖，并指出这和人类不断排放的过多的CO2有直接关系。由于这篇论文在诸多方面都完整地阐明了全球变暖基本理论和关键证据，现在被广泛承认是探讨全球变暖问题的开山之作。利瓦尔本人身高1.93米，大手大脚，颇具领袖气质。他一生都在为推进全球变暖科学研究而不懈奋斗，直到他去世前一年（1990年），他仍在坚持上课，在他去世那一年，获得了老布什总统颁发的国家科学勋章。利瓦尔去世前曾说过一句名言：“人类正在进行一场巨大的地球物理实验（Human beings are carrying out a large-scale geophysical experiment.）”，来表达他对地球气候的担忧，这句话今天仍言犹在耳。利瓦尔一生不仅科学成就卓著，而且学生众多，桃李满天下。其中他在1950年代发现并培养的年轻人，查尔斯-基林，为全球变暖问题给出了最为关键的科学证据。

1957年，年轻的基林（Charles Keeling）刚从美国西北大学获得化学博士学位，他的毕业论文是发明了一个测量CO2浓度的“铁盒子”。由于CO2在大气中的浓度低至0.03%，因此想准确测量CO2并不是件容易的事。利瓦尔教授得知此事，敏感地意识到使用基林的新仪器是验证他的理论的绝佳机会！于是他延请基林博士，到夏威夷火山最高处（约4200米）建立Mauna Loa观象台，并把他的“铁盒子”放在那里测量大气本底CO2浓度。从1958年开始，基林稳定而持续地记录了CO2浓度的变化，起初在只观测了几个月的数据时（数据反映了CO2的季节循环），他还怀疑是不是仪器坏了（因为当时人们还不知道CO2会有季节循环，以为CO2全年应该是一个常数），后来坚持几年之后，他渐渐确信自己的数据是正确的，并合理地把CO2的季节循环解释为北半球植被在一年中的荣枯循环。积累了10年数据后，基林已很有信心地指出，CO2所显示出的长期向上增长，是与人类活动的不断加强引起的。遗憾的是，自信的他还是受到多方面的质疑，以至于他与美国自然科学基金会正面交恶。这使得基林在之后的许多年间，一直无法从正规渠道获得科研资助。好在在最困难的时候，利瓦尔教授也没停止对基林的支持和资助。1980年代以后，美国自然科学基金会又在全球其它5处地点开始测量CO2浓度，多份数据坚定地证明了基林记录的准确性。直到2005年基林去世，在夏威夷的CO2观测仍在稳定而准确地被记录着，以至于现在人们将基林对CO2的观测数据称为“基林曲线（Keeling Curve）”。基林曲线是一场近半个世纪的观测实验，在人类科学史上都实属罕见，令人叹为观止。基林曲线生动地反映了全球大气中CO2一直在不断攀升，它从未因冷战、因几次中东战争、因苏联解体和东欧剧变而改变过方向。基林曲线是人类工业文明不断发展的明证，也是人类因此而影响地球气候的明证。1958年基林刚开始观测时，大气中CO2浓度为315ppm，今天，CO2浓度已经上攀410ppm高点。到本世纪末，CO2浓度可能在400-900ppm之间，最终走向哪里，都取决于我们今天的抉择。

==== 登上国际政治舞台 ====

1990年代，有关全球变暖的很多基本问题在科学界内部已经基本达成了共识，这使得“认识和减缓全球变暖”开始登上国际政治舞台，因为认识全球变暖可能确实是气候学界的事，但减缓全球变暖却必须有国际政治力量的参与、和多领域专家的团结合作才能最终达成。这一时期诞生了很多富有战斗精神的领袖科学家，比如美国麻省理工学院的Susan Solomon教授；再比如美国宇航局GISS研究中心的James Hansen博士。他们至今仍活跃在全球变暖科学领域的最前线，鼓舞科学家群体的勇气，照亮整个科学界的前行之路。

'''这里，请补充Susan Solomon和James Hansen的故事'''


===== 1.2 了解温室效应 =====


===== 1.3 正方：IPCC报告与气候变化框架公约 =====

如果说正方力量是支持全球变暖的事实和理论，意在推动全球联合行动以减缓全球变暖的话，那么正方可用一份报告和一份协议来概括。这份报告是IPCC（政府间气候变化委员会，另遗作政府间气候变化小组）每隔5-7年发布的气候变化报告，简称IPCC报告。这份协议是联合国气候变化框架公约（UNFCCC）。

==== IPCC报告 ====
世界气象组织（WMO）和联合国环境署（UNEP）于1988年共同倡议建立“政府间气候变化委员会（Intergovernmental Panel on Climate Change）”，简称IPCC，下设三个工作组，分别负责科学认知、影响评价、和减缓对策，旨在在全面、客观、公正、透明的基础上，对世界上有关全球气候变化的最新、最完整的科学、技术、和社会经济信息进行汇总和评估，帮助世界各国的气候政策制定者了解气候变化的事实、并给他们提供政策建议。

IPCC自成立起，每隔5-7年会发布一次气候变化评估报告，迄今为止已经发布了5版报告，2021-22年将发布第6版报告。每一版气候变化评估报告，包含三大厚本的工作组报告（每个工作组出一大厚本）、和一个薄本的综合报告（给政策制定者看，言简意赅地概括了三本工作组报告的核心内容）。具体信息如下：

^ Table 1.1 IPCC Assessment Reports ^^^^
| 年 | 报告版次 | 第一卷页数 | Link |
| 1990 | 第1次评估报告 IPCC FAR | https://www.ipcc.ch/report/ar1/syr/ |
| 1995 | 第2次评估报告 IPCC SAR | https://www.ipcc.ch/report/ar2/syr/ |
| 2001 | 第3次评估报告 IPCC TAR | https://www.ipcc.ch/report/ar3/syr/ |
| 2007 | 第4次评估报告 IPCC AR4 | https://www.ipcc.ch/report/ar4/syr/ |
| 2014 | 第5次评估报告 IPCC AR5 | https://www.ipcc.ch/report/ar5/syr/ |
| 2021 | 第6次评估报告 IPCC AR6 | https://www.ipcc.ch/report/sixth-assessment-report-cycle/ |

IPCC报告的前三版简称为FAR（First Assessment Report）、SAR（Second Assessment Report）、和TAR（Third Assessment Report），时间前后跨度已将近15年。结果到第四版报告发布时，出现了令人尴尬的命名冲突。按照惯例，又应该叫FAR（Fourth Assessment Report），但这显然与第一版报告简称冲突了。于是从第四版开始用阿拉伯数字命名，比如第四版就简称为AR4（The 4th Assessment Report），第五版简称为AR5（The 5th Assessment Report)。今后，会一直使用数字命名方式。从这段故事可以看出，IPCC在1990年开始发布报告时，远没有想到这场战斗会拖得这么久，战线会拉得这么长。今天，已经超过1/4个世纪的时间过去了，但IPCC还在不忘初心、牢记使命、努力向前。

25年中的5版IPCC报告，究竟地说了什么？其实，这么多版的IPCC报告一直在递进地、渐次地、努力证明一个核心问题：当前的全球变暖是人类以燃烧化石能源为特征的工业活动引起的。或者简单说，人类应该对全球变暖负主要责任。1990年第一版报告并没有定量地下此结论；1995年第二版报告只是很谨慎地指出人类活动对气候施加了“可辨识（Discernible）”的影响；2001年第三版报告用了统计学专业词汇比较明确地指出人类“可能（Likely）”对气候变化负主要责任，还给Likely定义了一个概率范围67%-90%；到了2007年，第四版报告则进一步把这个统计学词汇改为“非常可能（Very Likely）”，其概率范围定义为大于90%；在2013年的第五版报告中，再次把词汇改为“极其可能（Extremely Likely）”，其概率范围定义为大于95%。从这一系列的学究气极浓的措辞的演进，我们可以看出IPCC在谨慎中越来越明确地表达了人类是全球变暖的主因的基本态度，这是近30年来IPCC报告的核心主线。

Fig: IPCC报告获得Nobel和平奖

IPCC报告是人类著书史上的奇迹。还从没有任何单一学术领域的这么多科学家，通过严谨的流程和规范的写作，来围绕同一个科学目标进行写作，这样的全球合作著述确实是前无古人。其中，2007年第四版IPCC报告，因其对气候变化问题的杰出贡献，而获得诺贝尔和平奖，参与这一版报告的所有作者，都获得了诺贝尔和平奖的奖状和致敬，以表达国际社会对IPCC工作的高度肯定和崇高敬意。这一版的很多数字也是着实令人赞叹：历时6年；130+国家参与；450+名主要撰写者；800+名贡献撰写者；2500+名科学家审稿。可见IPCC报告确实来之不易。

==== 联合国气候变化框架公约 UNFCCC ====

1992年5月，联合国在巴西里约举办联合国环境发展大会（简称环发大会 the United Nations Conference on Environment and Development，UNCED），也称为里约地球峰会，Rio Earth Summit）。此次峰会规模空前，有172个国家参加，116国的首脑到场，2400+名NGO（非政府组织）代表，17000+名代表参会。峰会讨论的主题也十分广泛，从气候变化到核裁军，从生物多样性到环境污染，不一而足。这次峰会的主要成果是三个国际公约的签订：联合国气候变化框架公约（UNFCCC，UN Framework Convention on Climate Change），联合国生物多样性公约（UN Convention on Biological Diversity），联合国防止沙漠化公约（UN Convention on Combat Desertification）。其中UNFCCC是世界上第一个为全面控制二氧化碳等温室气体排放，以应对全球气候变暖给人类经济和社会带来不利影响的国际公约，也是国际社会在对付气候变化问题上进行国际合作的一个基本框架。该公约在1992年里约峰会上，由150多个国家发起签订，于1994年3月21日正式生效。目前公约已拥有195个缔约方国家，全世界几乎所有国家都参与其中。

UNFCCC的很多条文都是偏重于概念的和定性的，把各国究竟应如何合作，以减缓全球变暖的具体问题，都留给了日后的不断渐进的过程中。UNFCCC规定的一项非常重要的定常动作是：每年年底，所有UNFCCC缔约方要召开一次“气候变化大会”，简称缔约方会议（COP，Conference of Parties），以协调各国的立场、步骤、和行动。截至2019年，COP会议已经召开过25次。

^ Table 1.2 联合国气候变化框架公约的COP会议 ^^^^
| 年 | 会议 | 地点 | 主要成果 |
| 1995 | COP 1 | 德国，柏林 | |
| 1996 | COP 2 | 瑞士，日内瓦 | |
| 1997 | COP 3 | 日本，京都 | 京都议定书 |
| 1998 | COP 4 | 阿根廷，布宜诺斯艾利斯 | |
| 1999 | COP 5 | 德国，波恩 | |
| 2000 | COP 6 | 荷兰，海牙 | |
| 2001 | COP 7 | 摩洛哥，马拉喀什 | |
| 2002 | COP 8 | 印度，新德里 | |
| 2003 | COP 9 | 意大利，米兰 | |
| 2004 | COP 10 | 阿根廷，布宜诺斯艾利斯 | |
| 2005 | COP 11/CMP 1 | 加拿大，蒙特利尔 | |
| 2006 | COP 12/CMP 2 | 肯尼亚，内罗毕 | |
| 2007 | COP 13/CMP 3 | 印度尼西亚，巴厘岛 | 巴厘路线图 |
| 2008 | COP 14/CMP 4 | 波兰，波茨南 | |
| 2009 | COP 15/CMP 5 | 丹麦，哥本哈根 | 哥本哈根声明 |
| 2010 | COP 16/CMP 6 | 墨西哥，坎昆 | |
| 2011 | COP 17/CMP 7 | 南非，德班 | |
| 2012 | COP 18/CMP 8 | 卡塔尔，多哈 | |
| 2013 | COP 19/CMP 9 | 波兰，华沙 | |
| 2014 | COP 20/CMP 10 | 秘鲁，利马 | |
| 2015 | COP 21/CMP 11 | 法国，巴黎 | 巴黎协定 |
| 2016 | COP 22/CMP 12/CMA 1 | 摩洛哥，马拉喀什 | |
| 2017 | COP 23/CMP 13/CMA 2 | 德国，波恩 | |
| 2018 | COP 24/CMP 14/CMA 3 | 波兰，卡托维茨 | |
| 2019 | COP 25/CMP 15/CMA 4 | 智利，圣地亚哥 | |

在已经召开的24次COP会议上，有几次格外亮眼：

1997年在日本京都召开的第三次缔约方会议，形成了著名的《京都议定书 Kyoto Protocol》，简称KP。京都议定书是一份划时代的、有约束力的文本，它规定了发达国家在2008-2012年相比1990年要减排6-9%的目标，并明确了发达国家可通过三种灵活机制来达到目标。京都议定书并没有规定发展中国家的减排义务，只规定了发达国家的减排目标，因而在后来的执行过程中被一些发达国家抵制。尤其是美国，在1997年时克林顿政府时是签署了KP的，但在2001年美国布什政府却又退出了，澳大利亚随即也一并退出，到2011年加拿大也选择退出。因此总的来说，京都议定书是一份雄心勃勃的、对发达国家有约束力的减排计划文本，但隆重的出征却只换来了草草的收兵。京都议定书尽管是1997年订立的，但2005年才开始执行，所以从这一年起，每次COP会议之前或之后，都附带再开一次KP缔约方会议，简称CMP会议。

2009年在丹麦哥本哈根举行第15次COP会议，这是一次峰会，许多国家的最高级首脑参会。中国的温家宝总理和美国的奥巴马总统都出席了此次会议。丹麦总理希望在此次大会上达成一个后京都议定书时代的替代性文本，把KP的光荣事业继承下去，但最终遗憾收场。后京都议定书时代的替代性文本仍然没有着落。

最大的转机出现在2015年，在法国巴黎召开的第21次COP会议上，达成了现今最具影响力的新一代减排文本《巴黎协定 Paris Agreement》，简称PA。巴黎协定采用了比较灵活的“国家自主减排贡献”的策略，使得绝大多数国家都能够接受，因而获得了包括中国和美国在内的广大发达国家和发展中国家的一致认同。2016年，中国和美国就纷纷完成了国内授权，正式成为缔约方。而美国在2017年Trump总统上台后，又扬言要退出PA。目前，PA究竟从2020年起会如何起步，很多技术细节仍在洽谈当中。今年年底的圣地亚哥会议，会把所有未尽事宜都谈判完毕。从PA订立的第二年（2016年）起，每次COP会议前后也会召开一个PA缔约方会议，简称CMA会议。

总之，从1992年UNFCCC文本的签署，到1995年第一次COP会议在德国柏林召开，在过去的25年中，每年年底的COP会议都是当年全球政治舞台上浓笔重彩的一笔。在这个舞台上，有人奋勇向前，有人犹豫不前，有人高声疾呼，有人默不作声。各个国家尽管都承认气候变化问题的严重性和紧迫性，但在团结一致减排温室气体的问题上，却显得各有各的打算。毫无疑问，UNFCCC为各国搭建了一个很好的协调气候变化对策的平台和对话机制，也取得了一定的阶段性成果，但更长的路和更难的阶段还在未来等着我们。

===== 1.4 反方：多种角度的气候怀疑论者 =====

广义的气候怀疑论者可用来指代两种层面的反对者：一种是偏中性的“全球变暖怀疑论者”，英文是Global Warming Skeptics，他们从反对的程度上偏轻、偏局部；另一种是偏贬义的“全球变暖反对者”或“全球变暖拒绝者”，英文是Global Warming Deniers，他们反对的程度偏重、甚至是全面否定。我们在这里统一用“气候怀疑论者”来概括这两种人。

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===== 1.5 双方的明争暗斗 =====
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