中國時報 2007.04.15
地球暖化的因與果
鄭天佐
地球暖化理論是來自自然現象長期觀察和數據的嚴格分析，現在多數氣候變遷學者相信一百多年來地面溫度異常上升徵候，最可能（90％可靠性）是產業革命後，人類大量使用石化能源時額外排放的溫室氣體所致。他們用的數據有的來自直接量測，有的來自開採冰柱所得間接量測，因兩者吻合十分可靠。
少數氣候學家提出異議，或認為地面平均溫度的上升只在自然正常變動範圍之內，非人為因素，或為太陽輻射量的變動所致，或只是都市溫度效應的擴大。大氣溫室氣體CO2含量的增加則來自海水溶解度因溫度上升而減低的釋放，而海平面的上升則來自海水的膨脹等。
主流理論不一定對，也需受嚴格檢驗。遺憾的是非主流氣候學家有一半是英美太過自信、未詳細分析新數據就先開口罵人的資深學者。另一半則來自政府與石化公司實驗室，他們被主流科學家指責為替主人政策辯護的御用學者。非主流科學家則攻擊對手在製造世紀大騙局，為的是名聲和爭取研究經費。
日前陳俊成教授在時論廣場提出地球暖化的「平衡」正反觀點，高爾獲奧斯卡獎確實提高了全球對主流觀點的熱度。主流氣候學家或許慶幸這種意外收穫，但不影響他們分析的嚴謹性，反而因受到非主流學者激烈反對，而妥協了他們報告內的用詞。筆者拜讀陳先生大作後所得印象是陳先生相信大氣中CO2含量的增加來自地面溫度上升時溶解於海水中CO2的釋放，因此地球溫度上升才是因，大氣溫室氣體含量增高只是果，而溫度上升則來自太陽輻射量的變動。
科學因果倒置會造成錯誤的結論，因應策略也迥異，因此筆者有必要在此介紹一些重要觀察並提出不同見解。科學家缺乏古代太陽輻射量變化直接數據，近幾十年來觀察到的短週期輻射變動不足以改變地球熱容量龐大的深海水溫，造成兩百年來大氣CO2含量的迅速且持續的增加。極地和冰河開採冰柱提供地球七十多萬年來氣溫和CO2含量變化的可靠數據，只因時間解析度不足，無法直接判斷何者為因，何者為果。
冰柱數據顯示溫度和CO2含量有以十萬年為週期的大幅度變化，溫度變動幅度高達攝氏八度，CO2變動幅度則約九十ppm（百萬分之一）。兩百年來CO2含量已經從自然變動最大值再跳高一二○ppm，這絕不可能來自地球小於一度的溫度上升。為什麼我們看不到大幅度溫度跳升，正是因為地球龐大的熱容量，溫度上升可能會延遲幾千年。筆者也要強調這些數據並不證明CO2含量增加會導致地球溫度上升，其他因素也可能會造成溫度的上升。但主流科學家另提出兩項佐證，即大氣溫度平衡理論計算和幾十萬年來CO2含量與地面溫度的高度正相關性。
西方學者喜歡走極端，只相信單一理論，不是唯物論便是唯心論。其實地面溫度變化錯綜複雜，原因不太可能只限於一種。除了人造溫室氣體效應外，都市溫度效應也不能忽略。我們燃燒石化能源時所排放的不只是額外的溫室氣體，也有大量的額外熱能。不過溫室氣體可存在約百年，效應是累積的，額外熱量只存在幾天，效應小得多。台灣氣溫上升速度是地球平均值的二、三倍，原因是台灣人口稠密，產業多半是耗能的製造業，生活和生產都會排放大量熱能。也因此夏天都市溫度至少比鄉下高出兩三度，台灣平均溫度也遠比地球其他地區高，但這些都是區域性的變動。
地面溫度上升可能造成的災難報章已多報導，或許有點危言聳聽，但未雨綢繆總比臨時抱佛腳好，節省地球資源也永遠是上策，而且必須從自己做起。
地球暖化的因與果
地球暖化理論來自自然現象的長期觀察和數據的嚴格分析與推論，現在多數氣候變遷學者相信一百多年來地面溫度異常上升徵候，最可能（90％可靠度）來自產業革命後，人類大量使用石化能源時額外排放的溫室氣體所造成，亦即一百多年來地球暖化徵候最可能來自人造溫室氣體的效應。他們用的數據有的來自直接量測，有的來自開採冰柱所得間接量測，因兩者吻合，十分可靠。
少數氣候學家提出異議，或認為地面平均溫度的上升只在自然正常變動範圍之內，非人為因素，或為太陽輻射量的變動所致，或只是都市溫度效應的擴大。大氣溫室氣體CO2含量的增加則來自海水溶解度因溫度上升而減低的釋放，而海平面的上升則來自海水的膨脹等。
同樣的觀察和數據，因科學家的訓練、學識和經驗的不同解讀也不盡相同，而且主流理論不一定對，也需受嚴格檢驗。遺憾的是非主流氣候學家有一半是英美太過自信的，未詳細分析新數據就先開口罵人的資深學者。另一半則來自政府與石化公司實驗室，他們被主流科學家指責為替主人政策辯護的御用學者。非主流科學家則攻擊對手在製造世紀大騙局，為的是名聲和爭取研究經費；的確今年是極地年，63國家又同意兩年內投入600億新台幣研究經費。
日前陳俊成教授在時論廣場提出地球暖化的「平衡」正反觀點，高爾獲奧斯卡獎確實提高了全球對主流觀點的熱度。主流氣候學家或許慶幸這種意外收穫，但不影響他們分析的嚴謹性，反而因受到非主流學者激烈反對，嚴重妥協了他們報告內的用詞。筆者拜讀陳先生大作後所得印象是陳先生相信大氣中CO2含量的增加來自地面溫度上升時溶解於海水中CO2的釋放，因此地球溫度上升才是因，大氣溫室氣體含量增高只是果，而溫度上升則來自太陽輻射量的變動。
在科學因果倒置會造成錯誤的結論，因應策略也迥異，因此筆者有必要在此介紹一些重要觀察並提出不同見解。科學家缺乏古代太陽輻射量變化直接數據，近幾十年來觀察到的短週期輻射變動不足以改變熱容量龐大地球的深海水溫，造成兩百年來大氣CO2含量的迅速且持續的增加。極地和冰河開採冰柱提供地球七十多萬年來氣溫和CO2含量變化的可靠數據，只因時間解析度不足，無法直接判斷何者為因，何者為果。
冰柱數據顯示溫度和CO2含量有以十萬年為週期的大幅度變化，溫度變動幅度高達攝氏8度，CO2變動幅度則約90 ppm（百萬分之一）。兩百年來CO2含量已經從自然變動最大值再跳高120 ppm，這絕不可能來自地球小於一度的溫度上升。為什麼我們看不到大幅度溫度跳升，正是因為地球龐大的熱容量，溫度上升可能會延遲幾千年。筆者也要強調這些數據並不證明CO2含量增加會導致地球溫度上升，其他因素也可能會造成溫度的上升。但主流科學家另提出兩項佐證，即大氣溫度平衡理論計算和幾十萬年來CO2含量與地面溫度的高度正相關性。
西方學者喜歡走極端，只相信單一理論，不是唯物論便是唯心論。其實地面溫度變化錯綜複雜，原因不太可能只限於一種。除了人造溫室氣體效應外，都市溫度效應也不能忽略。我們燃燒石化能源時所排放的不只是額外的溫室氣體，也有大量的額外熱能。不過溫室氣體可存在約百年，效應是累積的，額外熱量只存在幾天，效應小得多。台灣氣溫上升速度是地球平均值的2至3倍，原因是台灣人口稠密，產業多半是耗能的製造業，生活和生產都會排放大量熱能。也因此夏天都市溫度至少比鄉下高出兩三度，台灣平均溫度也遠比地球其他地區高，但這些都是區域性的變動。
地面溫度上升可能造成的災難報章已多報導，或許有點危言聳聽，但未雨綢繆總比臨時抱佛腳好，節省地球資源也永遠是上策，而且必須從自己做起。的確，還有很多人為因素也會造成人類浩劫，爭奪資源和權力與種族和宗教衝突造成的戰爭，貪婪人性造成的貧富差距，缺乏公義和愛心造成的敗壞社會風氣，都會影響人類的福祉與生存，我們也不能不面對這些問題。