§§§第一节碳排放激增危及人类生存
1.碳排放与气候变化
1.1碳排放与温室效应
温室效应是一切气候异常变化的科学根源，大气温室效应最早是法国科学家让·巴蒂斯特·傅立叶发现的。1824年，他在论文《地球及其表层空间温度概述》里首次阐述了这一现象，认为温室顶棚覆盖的玻璃和塑料薄膜可以让阳光照射进来，同时把大量热量保留下来，使室内温度明显高于室外。地球正是一个巨大的温室，大气层对于地球，就像温室覆盖着的玻璃一样，为它保存了一定的热量，正是这些热量使地球上生命的大规模繁衍成为可能。白天的阳光照到地球上，能量部分被大气吸收，部分被反射回宇宙，47%左右被地表吸收；晚上，地表以红外线的形式向宇宙散发热量，也有部分被大气吸收。根据香港天文台的专家估计，如果没有大气层，地表平均温度将是-18℃。正是由于温室效应，导致目前适宜我们人类居住的地球，表面平均温度能够基本维持在大约15℃的平均水平。科学家认为，大气中能给地球保温的温室气体大约有10种，由于水蒸气及臭氧的时空分布变化较大，因此在进行减量措施规划时，一般都不将这两种气体纳入考虑。1997年于日本京都召开的联合国气候变化纲要公约第三次缔约国大会中所通过的京都议定书中，明确针对六种温室气体进行削减，包括二氧化碳（CO2）、甲烷（CH4）、氧化亚氮（N2O）、氢氟碳化物（HFCs）、全氟碳化物（PFCs）和六氟化硫（SF6），其中尤其是后三类气体造成温室效应的作用最为明显。但从对全球升温的贡献百分比来说，由于二氧化碳含量较多，所占的比例最大，且在大气中存留的时间长达200年。这意味着即使我们今天完全停止向大气中排放二氧化碳，此前排放的二氧化碳所产生的温室效应也仍将持续200年左右，因此二氧化碳被广泛认定是最主要的一种温室气体。
然而随着人口急剧增加，工业迅猛发展，煤炭、石油、天然气燃烧，以及对森林乱砍乱伐，大量农田建成城市和工厂，使得大气中的二氧化碳含量逐年增加，也使得地球气温逐步增加。2007年11月，联合国政府间气候变化专门委员会在西班牙瓦伦西亚发表了“联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）第四次评估报告书”，对气候变化和地球变暖的结果及原因做了科学而详尽地分析。该报告指出，各种数据表明地球温度在逐渐增加。
①全球气候系统毫无疑问正在变暖。1906～2005年的气温上升幅度为0.74度，1956～2005年的升温倾向为每10年0.13度，约为1906～2005年升温倾向的2倍。
②全球海洋平均温度的增加已经延伸到至少3000米深度，海洋吸收热量后导致海水膨胀，海平面上升。1961～2003年，全球海平面上升的平均速度为1.8毫米/年。而在1993～2003年间，该速度增加为3.1毫米/年。
③南北半球的山地冰川和积雪面积已经缩水。
④从1970年开始，特别是在热带和副热带地区，高强度而且持续时间相当长的干旱地带正在扩大。
⑤陆地上强降水事件的发生频率有所上升。一方面，冷昼、冷夜和冻霜的发生频率在减小；另一方面，热昼、热夜和热浪的发生频率在增加。
“IPCC第四次评估报告书”指出，地球变暖的主要原因是温室气体增加，而二氧化碳是最主要的人为温室气体。据有关资料统计，在过去的100年当中，人类共消耗煤炭2650亿吨，石油1420亿吨，钢铁380亿吨，铝7.6亿吨，铜4.8亿吨，同时排出大量的温室气体，使大气中二氧化碳浓度由20世纪初不到300PPM，上升到目前接近400PPM的水平。IPCC第四次评估报告认为，自1750年以来，由于人类活动加剧，全球大气中二氧化碳、甲烷和氧化亚氮的浓度已明显增加，1970～2004年期间增加了70%，目前已经远远超出了根据冰芯记录测定的工业化前几千年中的浓度值。在这34年间，二氧化碳的排放增加了大约80%。到2005年，大气中二氧化碳的浓度为379PPM，远远超过了过去65万年自然变化的范围。报告还警告说，如果到2030年，全球能源结构仍以化石燃料为主导，按照二氧化碳当量计算，全球温室气体排放量在2000～2030年间将会增加25%～90%。世界气象组织估计，如果按目前的排放量继续等值排放，大气中二氧化碳等温室气体的体积浓度将近乎直线增长，2050年为450PPM，2100年将增加到520PPM，增长趋势令人生畏。
1.2全球气候变化逼近临界点
诺贝尔奖获得者、化学家斯凡特·阿累利乌斯指出，化石能源的燃烧，将不可避免地增加大气中二氧化碳的浓度，从而扰乱自然生态系统的各种因素（如海水温度、洋流以及太阳辐射）间的微妙平衡，使得全球气候发生不可逆转的变化，危及人类生存。全球气候变化的最直接后果是地球进一步变暖。气象资料显示，20世纪初以来，地球表面平均温度增加了约0.6℃（1.1F）。IPCC报告估计，未来20年，全球气温将升高约0.4℃。即使所有温室气体和气溶胶的浓度稳定在2000年的水平，仍会升温约0.2℃。按照科学家的推测，地球的平均气温将在未来100年内骤升1.4℃～5.8℃。对这一可能趋势，科学家们直观地列举出2.5亿年前西伯利亚一系列火山爆发引发的后果，当时的火山爆发向大气层排放了大量二氧化碳，使地球温度上升了6℃，最终导致地球上95％的生物死亡。
更为直观的事实是，在2000年后，全球各地的高温记录频频被打破，以下面数据为例。2003年8月11日，瑞士格罗诺镇录得气温41.5℃，破139年来的记录。同年，8月10日，英国伦敦的温度达到38.1℃，破了1990年以来的记录。同期，巴黎南部晚上测得最低温度为25.5℃，破了1873年以来的记录。8月7日夜间，德国也打破了百年最高气温记录。在2003年夏天，台北、上海、杭州、武汉、福州都破了当地高温记录。而我国浙江省更是屡破高温记录，67个气象站中有40个都刷新记录。2004年7月，广州的罕见高温打破了五十三年来的记录。2005年7月，美国有两百个城市都创下历史性高温记录。2006年8月16日，重庆最高气温高达43℃。
全球变暖导致的直接后果之一就是冰川融化。南极、北极以及青藏高原地区形势尤为严峻。在过去的50年内，千里冰封的南极地区，平均气温上升了2.5℃，冰层已经变得越来越脆弱，最近几十年，已经先后有9个冰架融化坍塌。2002年3月，位于南极洲最北部的巨型冰架拉森B崩塌瓦解。它的面积为3250平方公里，厚200米，估计重量达到50亿吨，仅仅31天，这个庞然大物就不见踪影，化成千万座冰山像羽毛般飘浮在南极洲东部的威德尔海。此次崩塌量比前半个世纪冰川崩塌的总和还多，令冰河学家们瞠目结舌。拉森B崩塌之后，科学家迅速把担忧的目光投向了第10个岌岌可危的巨型冰架威尔金斯。2008年3月，威尔金斯冰架上一块面积达400平方公里的冰川断裂入海。2009年美国冰雪数据中心发现，连接威尔金斯冰架和南极洲夏科岛冰桥的最后一段已经出现了坍塌。科学家预计，威尔金斯还将失去3370平方公里的冰层，面积相当于两个卢森堡。
与此同时，北极冰川的情况也不乐观。随着全球变暖趋势加剧，北极冰川正以惊人的速度融化，千年厚冰正在以每10年8%～10%的速度消失，一些极地区域每年的海冰季节已缩减至三星期。美国国家航空航天局对比2004～2008年的观测数据后发现，北极极地的冰盖不仅越来越少，而且越来越薄。科学家们估计，或许最快到2030年北极就会迎来一个“无冰之夏”。
号称地球第三极的青藏高原，冰川融化的速度更快。我国国土资源部地质调查局通过4年的遥感监测发现，近30年来青藏高原的冰川总面积已经减少了1／10以上。预计到2050年冰川面积将减少到现有面积的72％，到2090年将减少一半。冰川融化使青藏高原的雪线迅速上升，最大上升距离达350米。国际冰雪委员会的数据显示，喜马拉雅冰川的收缩速度比任何地方的冰川都要快，可能在2035年之前完全消失。
另一个不那么引人注目但却同样严重的威胁，是永久冻土带的融化。俄罗斯大部分永久冻土带正在消退，并在向西伯利亚西北部和欧洲北部扩散。到21世纪末，格陵兰岛南部海岸、美国阿拉斯加州布鲁克斯以南地区和加拿大北极圈大部分地区的永久冻土带将融化，我国的永久冻土带面积也有可能减少一半。这对一些基础设施的建设和运营构成了直接的威胁。如正在计划中的“中俄石油管道”的设计，就必须考虑气候变化对管道稳定性的影响；而青藏铁路的设计和建设，通过运用冷却技术，也已经提前把温度上升2.6℃后的各种可能影响综合考虑在内。
科学家们认为，全球变暖并不是全球各地平均的升温。由于全球大气能量基本守恒，随着大气不断流动，有些地方温度特别高，另一些地方就会出现相反的情况——即温度非常低，从而出现低温、雨雪、冰冻等极端天气事件。从这个意义上讲，全球变暖还造成了极端性天气事件的频繁发生。近期的例子包括：1998年孟加拉国洪灾导致2/3国土淹没，1000人罹难，3000万人无家可归；2001～2002年马拉维连年旱涝，500～1000人死亡，2万人死于营养不良和疾病；2002年8月塔吉沙可达拉峡谷冰川湖突发洪水，至少23人死亡；2004～2005年尼日尔干旱造成粮食匮乏，250万人需要紧急粮食援助，56个区面临粮食安全问题；2005年8月美国新奥尔良卡特里娜飓风造成1500人死亡，78万人流离失所，破坏房屋20万所，该市基本瘫痪。2008年初我国南方十省市爆发冰冻雨雪天气，高速公路冰封、电网被冻雨和冰挂压塌、城市断电停热、上亿春运人潮滞留，造成107人死亡，8人失踪，直接经济损失1111亿元；2009年，据我国气象局国家气候中心监测，在从6月27日到7月26日的一个月里，全国有21个省市区152个站点日最高气温达到极端高温事件标准，17个省区71个站点日降水量达到极端强降水事件标准；2010年初，一场史无前例的旱情袭击广西、重庆、四川、贵州、云南5省（区），截止3月23日，已经导致6130多万人受灾，1807万人饮水困难，503.4万公顷农作物受灾，绝收面积达111.5万公顷，直接经济损失超过236亿元。
2.碳排放与人类生存
碳排放所引发的气候变化和环境污染已经对全球生态系统的生命支持体系造成了不可逆转的后果，成为事关人类生存的现实难题。对未来的负面影响主要有以下几个方面。
2.1影响水资源和粮食
人类所需要的淡水资源逐年下降，预计面临缺水风险的人口在21世纪20年代将达4～17亿，21世纪50年代为10～20亿，21世纪80年代为11～32亿。对我国等非海岛国家而言，气候变化的最直观威胁则是加剧了饥荒和水资源的短缺。国际扶贫组织乐施会在对大约100个国家进行调研后发现，气候变化正在威胁全球贫困人群，如任由这种趋势蔓延，气候变化的影响将抵消所有贫穷国家过去50年扶贫工作发展取得的成果。到2015年，气候变化引起的灾难有可能危害到3.75亿人，到2050年，每年会有2亿人因为饥饿、环境破坏和土地减少而迁移。到2020年，全球玉米产量将下跌15％，非洲将为此每年损失20亿美元。牛津饥馑救济委员会新西兰负责人巴里·科茨告诫说：“如果不立即采取行动，穷国50年的发展成就将会永久性地丧失。”
2.2陆地的生态系发生变化
科学家预计陆地生态系的碳吸收量到21世纪中叶将达到饱和，其后将逐年减少。如果温室气体继续以当前的速度排放，陆地生物圈将可能成为净碳源，使得气候的变化趋势更甚。我国的贫困人口正在和已经成为气候变化的最大受害者。我国的贫困地区与生态环境脆弱地带高度重叠，属于全球气候变化的高度敏感区。在生态敏感地带人口中，74%的人生活在贫困县内，约占全国贫困县总人口的81%；我国赤贫人口有95%生活在内地生态脆弱地区。清华大学国情研究中心主任胡鞍钢教授指出，从我国近30年的减贫实践来看，减少传统收入贫困人口相对比较容易，而消除气候贫困人口则最复杂、最困难，因为气候贫困不易识别、难以统计。
2.3影响人居环境、产业和社会发展
气候变化将给世界各国的可持续发展带来挑战。产业、人居环境和社会对气候变化的脆弱性，主要表现在对极端天气事件的脆弱性。