碳排放是暖化祸首，19世纪科学家早就知道

今年全球各地都经历百年来最暖的冬天，北方地区无雪，莫斯科使用人造雪过圣诞，北海道滑雪场、著名的旭川动物园企鹅游行都延迟开放，澳洲野火造成数亿只动物死亡，很多人感叹将来孩子可能看不到白色圣诞。全球暖化不是近几十年才发现，19世纪科学家早就预见，二氧化碳终有一天会改变地球温度。

 

 

敲醒这时代人对全球暖化的意识，最早应该是1988年美国太空总局科学家James Hansen对国会说“有充分的证据证明这里有温室效应”，但其实早在19世纪中期，当时维多利亚时代的科学家们进行第一批实验，证明失控的二氧化碳有一天可以煮熟地球。换句话说，全球变暖是在100多年前就被发现。

 

早期的气候研究源于该世纪快速的科学发展，那个时代科学家们正在致力发展热力学以及与化学和分子物理学关系的基础，法国数学家和物理学家Joseph Fourier就是其中之一，他一生都在研究控制传热的力学和方程式。他当时思考的是为什么地球如此温暖，当他估计来自太阳的能量撞击到地球时，他认为地球应该比现在冷。

 

他提出的答案是大气以某种方式防止热量逸出。在1824年一篇论文中，他假设大气中的气体必定会形成阻挡热量的屏障。Fourier还不知道是什么分子机制在吸收热量。但是在1837年《美国科学与艺术杂志》的论文他推测，很长一段时间内，地球的自然演化和人类活动，大气热量可能会发生变化。

 

这是可能发生气候变化的第一个预测之一，但还不清楚如何发生或为什么发生。1856年业余科学家、美国女性参议员Eunice Newton Foote首次测试不同气体的吸热能力。

 

她拿了几个玻璃瓶，在底部放一个温度计，然后装满各种气体，从稀薄的空气到浓稠的空气、潮湿的空气，以及带有碳酸或我们现在称为CO2的空气。Foote将气瓶放在阳光下加热，然后在阴凉处冷却。当她观察温度如何变化时，她发现装有二氧化碳和水蒸气的钢瓶，比普通空气更热，并在阴凉处热量保留时间更长。换句话说，湿空气和CO2是捕集热量的关键气体。

 

Foote将研究结果发布在1856年发行的美国科学杂志，她预测这种气体会给地球带来高温。但不幸的是，一个多世纪以来，主要聚集在欧洲的气候科学家似乎没有讨论或引用过Foote的研究，主要原因是她是女性，且是一个业余爱好者，第三个原因是她是美国人。她的作品直到最近十年才浮出水面。

 

1859年爱尔兰科学家John Tyndall遵循Fourier的推理路线，创建一些巧妙的精密设备来测试哪种气体是导致温度上升的关键。与Foote非常相似，他发现水蒸气和二氧化碳在捕集热量方面作用非常强大，二氧化碳捕集的热量是干燥空气的1千倍。

 

1896年瑞典物理学家Svante Arrhenius创造第一个气候变化模型。他想计算的是改变全球温度需要多少二氧化碳。Arrhenius花了一年时间手工计算上万次方程式，做出惊人的预测，即如果将大气的CO2量增加一倍，将使世界温度升高5~6摄氏度。

 

但是当时科学家并不认为燃烧化石燃料有多么严重，他们无法想象到下个世纪会发生什么事，当时Arrhenius认为气候变化肯定会发生，但会非常缓慢，他预计大气层中的CO2浓度上升50%将需要3,000年，但事实上CO2仅在一世纪内就飙升30%。当时科学家比较担心火山喷发破坏气候的可能性。

 

Arrhenius反而认为，温暖的世界会有很大的好处。他在1908年出版的《世界的制造中》表示，受到大气中碳酸含量不断增加的影响，我们可能会享受一个气候更加平等，气候更好的时代，尤其是当地球上较冷的地区，在这个时代，地球将带来比现在更多的农作物，对快速繁衍的人类有益。事实上暖化造成的灾难已远远超乎那个时代科学家的想象。

 

尽管现在人类已经对暖化有高度警觉，新能源技术也不断在进步，但今年全球碳排放量仍续创历史新高，打破2018年创下的记录。全球碳项目（Global Carbon Project）最新报告表示，到今年底，来自工业活动和化石燃料燃烧的排放量将向大气中排放约368亿吨二氧化碳，包括农业和土地利用在内的所有人类活动的总碳排放量可能会达到约431亿吨。

 

煤炭是唯一一种呈下降趋势的化石燃料。报告估计全球煤炭用量在2019年略微下降0.9%，但是，全球天然气和石油使用量分别增长2.6%和0.9%，抵消煤炭小幅下降带来的好处。

 

联合国环境计划局的一份严峻报告警告说，若依照现在的温室气体排放趋势，地球将在2030年突破摄氏1.5度的“升温大限”，未来十年二氧化碳排放量需要减少55%控制升温趋势，报告中指出这是“技术上可行的”，但眼看碳排放置今仍不减反增，科学家直言2050年将是人类文明的末日。