江晓原｜理解气候科学的不确定性

多年以前，我(wǒ)指导的一位博士生告诉我，她的博士论文(bóshìlùnwén)写作遭遇瓶颈，我问她，知道瓶颈在哪里吗(ma)？她说(shuō)知道，“只要(zhǐyào)解决了下面这个问题，瓶颈就能够突破(tūpò)”。她的问题是：世界上到底有没有真正客观的气候科学？我告诉她：“至少到目前为止，尚不存在这样的气候科学。”她说那她论文的瓶颈就可以突破了。不久以后她顺利通过了博士论文答辩，获得了理学（科学史）博士学位。 如今许多人已经对“全球变暖”这一说法习以为常，似乎这已经是一个客观事实，而据大众媒体上(shàng)普遍(pǔbiàn)的(de)(de)说法，这个事实是由气候科学家告诉我们的。然而实际情况却是：气候科学和“全球变暖”理论的依据，是有着高度不确定性的。如不放弃关于(guānyú)“客观气候科学”的幻想，许多矛盾就无法解释，许多事情就想不明白。 气候科学两大阵营(liǎngdàzhènyíng)的对垒 关于“全球变暖”理论，国际上其实(qíshí)长期有着巨大(jùdà)争议，简单来说，围绕着“全球变暖”有两大阵营： 一个是我们已经熟悉的认为(rènwéi)“全球变暖”为真的(zhēnde)阵营，他们在下面三个问题上都采纳“是”的答案，即认为： 1、全球(quánqiú)确实是在变暖。 2、全球变暖是工业碳排放造成的(de)。 3、全球变暖(biànnuǎn)会引发环境灾难。 这种立场对迫切希望完成工业化的(de)发展中国家来说，明显是(shì)不利的。这个阵营得到联合国“政府间气候变化(qìhòubiànhuà)专门委员会”（IPCC）、美国(měiguó)前(qián)总统克林顿、美国前副总统戈尔等机构和人物的支持，特别是戈尔主持的纪录片《难以(yǐ)忽视的真相》（An Inconvenient Truth，2006），在社会上影响很大。这个阵营的“金主”以“新能源”产业的资本为主。 纪录片(jìlùpiàn)《难以忽视的真相》剧照 另一阵营则(zé)认为“全球变暖”并非(bìngfēi)事实，甚至可能是一个骗局。他们对这三个问题都表示质疑： 1、全球真的在变暖吗(ma)？ 2、全球变暖(biànnuǎn)是工业碳排放造成的吗？ 3、全球(quánqiú)变暖会引发环境灾难吗？ 并且答案都倾向于“否”。这个阵营得到一部分著名气候科学家（比如因发现“1500年全球气候变化周期”而获(huò)1996年泰勒环境成就奖的哥本哈根大学教授丹斯加德等(děng)人(rén)）、美国总统(zǒngtǒng)特朗普等学界和政治人物的支持，这个阵营的“金主”则(zé)以煤炭、石油等传统能源产业的资本为主。 但是(shì)长期以来，我们(wǒmen)对这(zhè)两大阵营学说(xuéshuō)的介绍是完全不成比例的：我们大量引进了前一阵营的学说，并且在国内媒体上形成了某种“共识”——“全球变暖是客观事实”“主张全球变暖意味着政治正确”……而对另一阵营的学说则极少引进，尽管也有少量书籍被低调(dīdiào)引进了，比如《全球变暖：毫无由来的恐惧》（上海(shànghǎi)科学技术文献出版社，2008）、《错误警报：气候变化只是虚惊一场(xūjīngyīchǎng)》（山西人民出版社，2024）等(děng)。《悬而未决：气候变化的事实和迷思》这本书很大程度上也可以归入这一类。 《悬而未决：气候变化的事实和(hé)迷思》 “全球变暖(biànnuǎn)”理论之所以(zhīsuǒyǐ)形成这种旷日持久的争议局面，归根结底是因为这个(zhègè)理论自身有致命缺陷——巨大的不确定性。这种不确定性不仅提供了巨大的争议空间，也提供了资本和政治权力介入的空间。 气候科学研究的数据(shùjù)从何而来？ 要理解气候科学和(hé)“全球变暖”理论的不确定性，有两条主要路径(lùjìng)。第一条路径是关注作为论断依据的数据来源。 要讨论地球是不是在(zài)变暖(biànnuǎn)，当然首先要获得历史上地球的温度数据(shùjù)。但是现代的专业气候温度记录，最早也只能追溯到19世纪(shìjì)中叶，而要论证“全球变暖”理论，必须以千年的时间尺度来考察，这才(zhècái)能够证明地球温度在最近数十年中急剧上升，那么在1850年之前的地球温度，我们从何得知？ 没有专业(zhuānyè)数据，就只能依靠间接推测。推测古代地球(dìqiú)温度有如下各种(gèzhǒng)途径：历史文献记录（非专业的）、树木年轮、湖泊沉积物、珊瑚沉积、深海岩芯、孢粉、古土壤、沉积岩等等，但是相对来说最(zuì)可靠的途径是——冰芯。 冰芯是现代人(xiàndàirén)能够使用的最重要的古气候研究手段。从理论上说，所有在大气中循环的物质，都会随着大气环流而到达(dàodá)冰川上空，并沉降在冰雪表面，最终形成冰芯记录。冰芯中有大量历史信息，比如测定冰芯中各冰层的氧-16和氧-18的比值变化可以确定冰层年代，测定冰芯中氢、氧同位素的比值可以度量当时的气温，冰芯气泡中的气体成分和含量可以揭示大气成分的演化(yǎnhuà)，分析冰芯中的微粒含量和各种(gèzhǒng)化学成分(huàxuéchéngfèn)可以获得不同时期的大气气溶胶、沙漠(shāmò)演化、植被变化、生物活动(huódòng)、火山(huǒshān)活动、大气环流强度等多种信息。 尽管比起其它各种间接推测地球历史气温的途径来说，冰芯信息量大、保真性(zhēnxìng)好、分辨率高、记录序列可(kě)长达数十万年，因而备受青睐。但我们从(cóng)常识就可知道，冰芯能够提供(tígōng)的历史信息，绝大部分都是间接的、不精确的，分析处理起来仍有巨大的争议空间。 至于其它(qítā)各种途径，就更(gèng)不可靠了。例如通常(tōngcháng)被视为仅次于冰芯的(de)树木年轮，用来推测地球温度就有更大的争议空间。首先选择不同的树木就可以得出大相径庭的结论，同时对不同的树木赋予不同的统计学权重，也很容易构造出符合自己需要的历史气温曲线。 由于缺乏1850年以前地球温度的(de)确切记录，我们只能借助于冰芯、树木年轮等途径(tújìng)间接推测，因此无论是肯定还是否定“全球变暖”理论，其实都无法(wúfǎ)建立在一个理想的坚实基础(jiānshíjīchǔ)之上。但(dàn)退而求其次，间接途径总比没有途径好，所以接下来的问题是：冰芯中的历史信息能够支持“全球变暖”理论吗？ 1984年(nián)丹斯加德和奥斯切格发表了《格陵兰岛深层冰芯(bīngxīn)揭示的北大西洋气候振荡变化》，这被认为是利用冰芯研究历史气候变化的重要文献。他们认为百万年以来(yǐlái)，存在着一个主宰着地球气候变化的“1500年周期”，使(shǐ)地球气候处于几乎恒定的周期波动中。 通俗的(de)理解就是：地球温度有自身的变化周期，在这种周期面前，人类的工业碳排放所起的作用很可能是微不足道的。例如，大气中的二氧化碳浓度并不能说明地球近年(nián)(nián)来的温度变化，1940年后工业碳排放激增，但(dàn)地球温度却在下降。事实上，直到1975年，主导当时气候变化研究的主题还是“全球(quánqiú)变冷”。 此外“全球(quánqiú)变暖(biànnuǎn)”理论的(de)许多论点也都面临争议。比如(bǐrú)地球大气中的二氧化碳浓度被视为“全球变暖”的罪魁祸首，但反对派认为这两件事的因果关系被颠倒了——实际上是(shì)气温升高导致了二氧化碳浓度的增加。又如“全球变暖”将导致全球海平面上升，也是公众耳熟能详的说法，但实际上一些研究结论经常被媒体任意夸大(kuādà)，比如某(mǒu)研究报告预测公元2100年地球海平面上升1.1米的概率是1%（实际上就是几乎不可能），报纸上的报道却变成(biànchéng)“海平面可能上升1.1米”…… 气候科学研究的结论(jiélùn)如何到达公众面前？ 第二条路径就是《悬而未决：气候变化的事实和迷思》这本书所提供的：考察气候科学家——这里假定他们都没有(méiyǒu)被(bèi)资本所挟持或收买——的科学论述，是如何(rúhé)被媒体、政客、社会活动家和NGO组织歪曲和变形，之后再到达公众(gōngzhòng)面前的。 本书作者史蒂芬·库宁(kùníng)，曾在加州理工学院理论物理系(wùlǐxì)担任(dānrèn)教授近30年，还担任过该校教务长和副校长多年，所以严格地说，他并非专业的气候科学家。但他又曾在奥巴马政府担任过美国能源部副部长，而他在理论物理方面的专业训练，则使他对于气候科学的不确定性有着比(bǐ)绝大部分气候科学家更为(gèngwéi)深刻的认识。 本书通过对气候(qìhòu)科学和“全球变暖”理论中若干重要具体论断的(de)系统考察，深入浅出(shēnrùqiǎnchū)地向读者展示了当今气候科学的种种不确定性。或者也(yě)可以说，本书就是对于“为何至今尚无客观的气候科学”的具体论证。 作者在本书“导言”中就明确指出：“由于相关气候数据不足，我们很难分辨哪些气候变化是来自人类(rénlèi)影响，哪些是未被(bèi)充分理解的(de)自然变化。……简单(jiǎndān)来说，仅凭(jǐnpíng)我们目前掌握的气候科学知识，尚不足以对地球气候在未来几十年内的变化作出有价值的预测，更不要说借此判断人类活动对气候的影响了。” 这本来是学者严谨的判断，但政客们——比如总统候选人——显然不喜欢这样(zhèyàng)不温不火的严谨陈述，本书作者这样描述这些政客：“所有(suǒyǒu)候选人都(dōu)试图用言过其实的‘气候问题(wèntí)迫在眉睫’言论超越对手，于是，公众对‘气候危机’的认识越发(yuèfā)脱离科学事实。”一些科学家也被这样的舆论风向所裹挟(guǒxié)，不得不对“全球变暖”理论随声附和，“即便相关理论是错的”也不敢站出来表达异议。 “全球(quánqiú)变暖”理论的另一个“利器”是在计算机上搞的模型，用这些模型来“预言”气候变化将会造成怎样(zěnyàng)的全球灾难。但(dàn)在本书作者(zuòzhě)这样的理论物理学家眼里，这些模型很多都是不靠谱(pǔ)的，尽管作者只是很含蓄地表示：“我们的模型越来越精致，但它们对未来的描述却变得越来越不确定。”作者还引用了这方面权威专家的一句名言：“所有模型都是错的，但其中(qízhōng)有一些有用。” 作者还对气候科学和(hé)“全球变暖”理论的各个利益相关群体——科学家、科学机构、活动家和NGO组织、媒体、政客——的态度和行为逐一给出了(le)简明扼要的描述，对于我们理解这方面的情形颇(pǒ)有帮助。 例如对于媒体，作者指出：“随着互联网(hùliánwǎng)时代的发展，新闻标题为了获取更高点击(diǎnjī)量而变得更有煽动性——即便(jíbiàn)文章内容本身并不支持他们想煽动的观点。”这和我们常说的“标题党”真是异曲同工。 又如(rú)关于政客，作者担任政府副部长的经历无疑让他对政客们(men)的行事有着比公众多得多的了解：“气候灾难的威胁(wēixié)——无论是风暴、干旱、上升的海平面、农业减产(jiǎnchǎn)、还是经济崩溃——都(dōu)能让所有人产生共鸣，对这种威胁的描述既可以非常紧急，又可以足够遥远(yáoyuǎn)，政客们的可怕预言只会在卸任几十年后才经受检验。”他的意思是，政客们为了获取关注，在气候问题上只管危言耸听，没有任何风险。 在作者的考察之下，气候(qìhòu)科学家也不可能是完全无辜的，他们经常不敢说真话。有不少科学家因为不公开支持“全球变暖”就被(bèi)公众谴责(qiǎnzé)，甚至“职业生涯都受到严重影响”。例如当作者自己就气候问题讲真话时，“很多(hěnduō)人会立刻问我是不是特朗普的支持者”。一些科学机构则为了哗众取宠，拿到更多的资助，“更关心让科学契合他们的叙事(xùshì)，而不是让叙事更符合(fúhé)科学”。 至于那些满世界(shìjiè)活动的(de)NGO组织(zǔzhī)，作者对他们也有强烈不满：“对很多非政府组织来说，‘气候危机’就是(jiùshì)他们存在的全部意义。另外，他们还要担心被更激进的组织超越。”后面这种担心当然会让NGO组织竞相攀比激进的程度。 气候科学研究的资助者(zīzhùzhě) 当我们考虑“全球变暖”理论时，还有一些维度是不容忽视的(de)。例如，研究经费(jīngfèi)的资助这个维度，经常在围绕“全球变暖”双方的论战中浮现(fúxiàn)出来，双方都不时在论战中用它来打击对方。 我们知道，现代科学研究绝大部分都是需要巨额金钱(jīnqián)资助的，这些(zhèxiē)资助的金钱，或者来自国家机构，比如美国的能源部、国防部、国家科学基金会、中国的国家自然科学基金委员会等等，或者来自私人的基金会或企业。在(zài)美国，来自后(hòu)一方面的资助数量相当庞大，这就(jiù)给资本介入“全球变暖”争议提供了广阔的空间。 “全球变暖”议题最初是在“新能源(néngyuán)”资本推动下设立的——断言工业碳排放正在导致全球变暖并将引发(yǐnfā)惊人的环境灾害，这就需要限制煤炭(méitàn)、石油等传统能源的使用，取而代之的是大力发展水电、太阳能(tàiyángnéng)、风电、核电(hédiàn)（起初包括在“新能源”行列中）等能源，这就直接打击了传统能源资本的经济利益。 因此，围绕着(zhe)“全球变暖”议题，“新能源”资本(zīběn)和传统能源资本都大力资助对自己有利的学术研究。由于这在(zài)西方本来就是(jiùshì)合法行为，所以双方谁也不藏着掖着，都是“光明正大”地进行的。在美国，由资本在后面资助学者研究，得出符合该(gāi)资本集团意愿的学术成果，这种行为被称为“回音室”，本书中也提到了这个概念。 但是(dànshì)在中国公众(gōngzhòng)和媒体看来，学者接受私人资本的资助，得出符合资本利益的“研究成果”，是一种可耻的行为。所谓“回音室”不就是学者堕落成为资本的应声虫吗？这种中西方社会的差别背景(bèijǐng)，很多时候会使(shǐ)公众在“全球变暖”问题上被某一方所误导。 例如笔者最近读到一篇单向支持“全球变暖”的(de)文章，为了达到“黑化”理论对手(duìshǒu)的目的，详细列举了许多(xǔduō)反对“全球变暖”理论的研究者(yánjiūzhě)接受传统能源集团资助的例证，但是却对主张“全球变暖”理论的研究者接受“新能源”集团资助的情况绝口不提。 所以，考虑到(dào)西方社会在某些领域（最突出的领域就是医药和气候科学）盛行私人资助科学研究的情况，我们(wǒmen)不能简单地以有没有（其实很多情况下是我们知不知道）接受私人资助作为研究成果可信与否的判据。对各方成果都应该从(cóng)成果本身(běnshēn)来判断。 论战双方的(de)公信力记录 如果说，学者接受私人资本资助成为影响其学术公信力(gōngxìnlì)的负面因素，那么对于论战(lùnzhàn)双方学术公信力的记录优劣，更应该成为判断“全球变暖”问题时的另一个思考维度(wéidù)。 对于“全球变暖”理论的(de)(de)坚信者来说，不幸的是，主张“全球变暖”的阵营在学术公信力方面有非常著名的不良记录，这就是“曲棍球杆曲线”造假(zàojiǎ)事件。 为使全球变暖被广大公众接受为一个“科学事实”，迄今为止(qìjīnwéizhǐ)主要是两方面的努力：首先是诉诸感官(gǎnguān)印象，主要是展示、报道全球各地气温升高的新闻、画面、视频等等，戈尔的纪录片《难以忽视(hūshì)的真相》就是这方面的集大成之作。但仅仅展示这些并不能否定“地球(dìqiú)气温本来就有周期变化”的质疑，所以还需要更有说服力的“科学证据”，这些证据中占有核心地位的是一条(yītiáo)名为“曲棍球杆”（hockey stick）的著名曲线，戈尔的纪录片中也强调过同样的曲线——描述(miáoshù)过去一千年地球的气温变化情况，曲线基本(jīběn)呈水平(shuǐpíng)状，只是时间轴右(yòu)端的最近几十年明显翘起，状如曲棍球杆。 这条曲线是曼恩（M. Mann）在(zài)1998、1999年的(de)两篇论文中公布的，前一篇文章发表(fābiǎo)在著名的《自然》杂志(zázhì)上（Nature，392，779～787）。曼恩的文章受到联合国IPCC的高度重视，很快广泛传播，被数以千计的报告和出版物引用(yǐnyòng)，也被克林顿政府当作全球变暖的科学证据。曼恩本人也随之平步青云，被任命为(wèi)IPCC有关气候报告的执笔人。 但(dàn)是这条曲线(qūxiàn)不久就(jiù)被两位(liǎngwèi)加拿大(jiānádà)学者指控有学术造假。例如，曼恩选择北美西海岸山区的(de)(de)狐尾松年轮来描述历史上的气候温度，并(bìng)赋予它在统计学上站不住脚的权重，使得构造出来的地球历史气温曲线符合自己的需要。这一指控相当严厉，2004年曼恩不得不在《自然》杂志上刊登了一份“更正错误”的声明，不过他辩解说，这些错误“没有影响我们以前公布的结果”。但这项指控引起了美国国会的关注，能源与商业委员会委托当时美国国家科学院应用与理论统计学委员会主席威格曼教授(jiàoshòu)组织专门小组进行调查。2006年威格曼提交了调查报告，结论为：曼恩的研究方法(fāngfǎ)错误，他论文中的分析无法支持他的结论。 至此“曲棍球杆曲线(qūxiàn)”变成学术丑闻。相比之下，反对“全球变暖”阵营迄今为止并未出现这样的学术丑闻。即使我们选择相信“全球变暖”，主张保护环境，毕竟也不能依靠学术造假(zàojiǎ)来(lái)支撑信念。 所以，近年的(de)全球变暖，很可能只是因为现在正处于地球固有的某个温度波动周期的变暖阶段而已。实际上，要(yào)肯定“全球变暖”或否定(fǒudìng)“全球变暖”，双方都没有足够的确切依据。因此各国政府只能根据自己国家的利益，来决定实际政策，并选择对(duì)“全球变暖”理论的官方态度——只要(zhǐyào)在事实上对自己国家有利就行。 (本文来自澎湃新闻，更多原创资讯(zīxùn)请下载“澎湃新闻”APP)