地球只有一個                                         鄭天佐

 

幾十年來，天文學家用盡腦筋，在宇宙搜索生物，以便減輕人類的孤寂感。儘管最近相繼發現火星和少數太陽系行星的衛星上有冰和有機分子存在，到現在從任何人類可到達的星球還沒有找到生物的痕跡。

 

生物非常脆弱，只能在狹窄物理化學條件下才能生存。地球表面有生物是非常偶然的事。地球剛好位於太陽系的可居住帶，亦即離太陽的距離剛好使地面表面溫度和引力可形成氣壓適合生物生存的大氣層。地球還有月球，它扮演穩定地球軌道的角色，使地球表面溫度與氣壓不至於因軌道不穩定而大副變動。這些條件也使地球在彗星靠近時，能用其引力吸取不少冰塊和水氣，加上隕石帶來的水分凝聚成海洋和湖泊，風雨製造大氣的對流，大氣中含有氫、碳與氧等元素，都是生物形成與生存要件。

 

生命有三要素：陽光提供生物成長所需能量，水與空氣維護生命。事實上生命要素不限於三種，地球帶磁場，磁場在地球外太空形成泛亞倫帶，是宇宙線中帶電粒子的陷阱，地面生物才不至於被高能帶電粒子的不斷轟擊。大氣除了以氣體對流製造滋潤大地的風雨外，雲層會吸收和反射陽光，可調節地球表面溫度，使地球表面適合生物生存。

 

談到大氣，它的厚度只有地球半徑（6373公里）的約0.2％（12公里），這層薄薄的大氣層有微調地球表面溫度的作用。如果不是自然界存在著H2O、CO2、CH4、N2O等溫室氣體，地球表面平均溫度就不是現在的攝氏14度，而是攝氏-16度，然則全球會被冰雪覆蓋，不適宜生物繁殖。自然界產生的溫室氣體，在大氣中把部分地球輻射出去的紅外光吸收，再部分放射回地面，使地面溫度提升30度。南極開採冰柱數據顯示，數十萬年來大氣中溫室氣體含量都在某一範圍內變動，例如CO2的含量在百萬分之200和280間變動，地球溫度也有幅度攝氏約8度的同相位變動，地球經歷多次冰凍期與暖化期，這些自然變動週期約為十萬年。

 

透過直接與間接量測，氣候學家發現大氣中溫室氣體的含量在短短兩百多年急速升高。以CO2為例，含量從百萬分之280跳到385，而地球表面平均溫度也有不斷上升的趨勢：一百五十年來上升約攝氏0.85度。地球暖化最容易從冰雪的融化快慢看出，最近南北極海上冰島破碎和南極與格林蘭地上覆蓋冰層融化之快，令氣候學家膽戰心驚。各地冰河和冰雪覆蓋面積也快速萎縮，造成幾十年來海平面上升0.3公尺，使太平洋低窪小島嶼被淹沒，整個國家從地球上消失，人民則由他國收容。海水溫度上升，水蒸氣蒸發加快，雨量增加、颱風、颶風、暴風雨頻繁且加劇，紐奧良（New Orleans）海堤崩潰，整個都市淹沒水中，地球很多地方如非洲各地卻嚴重乾旱，幾十年來湖泊水位相繼下降，甚至於消失。

 

科學家根據全球可能不同經濟發展情況所會排放溫室氣體數量作電腦模擬，預測本世紀末地面溫度將上升2-4度，而且只要CO2含量超過450ppm，大災難將無法避免。地球暖化的後果報章雜誌報導最多，高爾的影片也有極詳盡的描述，這裡不再重複。最令人擔心的是格林蘭和南極地上覆蓋冰山融化速度之快超過科學家預料，如果這些冰如預測在五十年內完全融化，海平面將上升十多公尺，世界海港都將成為現代威尼斯，而荷蘭與孟加拉等國也將失去大部分土地。

 

為什麼大氣中溫室氣體含量會在短短兩百多年快速上升，如果我們把產業革命後人類使用石化能源的數量稍做統計就不難理解。以2005年為例，全球燃燒了約4.5兆公斤石油，5兆公斤煤炭和26億立方米天然氣，估計燃燒這些石化燃料所排放溫室氣體會滯留大氣約一百年。大氣中溫室氣體含量的增加來自人類使用石化能源應無疑義。

 

燃燒這些燃料再加上核能產生的熱量，人類每年向大氣額外釋放十三萬兆大卡熱量，這是全球人類體溫釋放總熱量的約30倍！把這些熱量平均分配到地球表面，則每平方米可增加約0.034瓦特熱量，如果熱氣消散長過幾十天，累積熱量所造成熱島效應足以比擬人造溫室氣體CO2。

 

地球暖化可從地球表面平均溫度的直接間接量測得到證實，全球冰雪融化情況也可佐證。正如美國前副總統高爾所強調，一千篇專業論文沒有一篇對暖化提出異議。但高爾忽略的重點是：暖化是否由人造溫室氣體所造成。地球表面暖化現象理論是否已經確定無疑，如果理論正確，為什麼地面溫度沒有像幾十萬年來溫度與溫室氣體含量所呈現的正相關性和同樣大幅度的變動，最近一兩百年來地面溫度的上升是否另有其他原因。

 

不少氣候學家提出不同理論，正如高爾所指出，這些人多半是石化公司和政府研究機構所聘用的「御用」科學家，他們的思維與理論很難不受主管機關政策的左右，而且有些論文用詞的確曾被主管修改過，但其中也有不少來自MIT、哈佛和劍橋等名校獨立自主的著名氣候學家。他們在國會和不同研討會場合與主流氣候學家相互唇槍舌戰，指責主流氣候學家的世紀騙局。我的理解是這些名科學家主要在懷疑人造氣體溫室效應的正確性，但他們也沒有提出更令多數人信服的理論。他們特別反對的是根據不確定的氣候學理論與不可靠的全球經濟發展模式來歸咎地面暖化於人為因素，並預測地球表面百年後氣溫和海平面的上升數值。世紀騙局想騙取的是什麼，當然是研究經費和個人聲譽。

 

我認為如果想徹底解決爭議，氣候學家首先必須解釋為什麼幾十萬年來地球表面溫度和溫室氣體含量有那麼大幅度的週期性變動，而且兩者具有高度的正相關性。這個現象現在的解釋類似兩百多年來的溫室效應，充滿不確定性與爭議。

 

兩百年來地面溫度有少許上升是不爭事實，這是否只是自然短暫的變動，或意味著即將來臨的因龐大地球熱容量造成延遲的溫度大幅上升，只能用時間來驗證。其實不管誰對誰錯，未雨綢繆總是最佳策略。自然類似生物具有生命，生命的存在有點偶然，因此更加珍貴。地球維護著生命，而且只有一個，為了生命的永續，我們不管對人、動植物或自然都要惜福與惜緣，和平相處並互相尊重與愛護，不能因為科學家在地面暖化理論上仍有爭議就不採取因應措施。地球資源本來就非常有限，為了自己也為了子孫，節省自然資源和保護地球生態環境並訂定和執行健全能源政策永遠是最上之策（有關能源問題將另撰文介紹）。