2021年12月25日 星期六

氣候賭局 威廉・諾德豪斯 William Nordhaus


1. 過去半個世紀以來,全球產出平均年成長3.7%,每年減碳比率為1.1%,亦即排碳量每年成長2.6%。

2.二氧化碳總排放量是由人口、人均GDP和GDP的碳密集度而定。從數學的角度來說,二氧化碳成長率等於上述三大因素成長率之和。

3.三種方法可以降低排放量,分別是降低人口成長率、降低「生活水準成長率」、降低二氧化碳密集度。

4.我們能精確地確定這些差異的起因嗎?仔細分析後會發現,最大的未知數是未來的世界經濟成長率無法確定。

5.排放到大氣層的二氧化碳會在大氣中長久停留,今天行動的效果會為未來投下一道長長的陰影,不會在幾天或幾個月內就沖洗乾淨;從這個角度來看,二氧化碳和其他溫室氣體比較類似核廢料,不像正常的空氣污染。

6.天然溫室效應為地球加溫,使溫度達到比沒有大氣層時約高出攝氏33度。換句話說,要是沒有溫室氣體,地球表面的溫度應該是攝氏-19度,但地球的實際平均溫度是攝氏14度。

7.溫度升高後,水的蒸發會增加,導致大氣層中的水蒸氣增加。水蒸氣是強而有力的溫室氣體。

8.四種全球性的臨界因素特別令人憂心:
    ・大型冰層崩塌
    ・海洋環流大規模變化
    ・出現暖化引發更嚴重暖化的回饋過程
    ・長期愈趨嚴重的暖化

9.甲烷是逐漸轉化為二氧化碳的強力溫室氣體。巨量甲烷以甲烷水合物(methane hydrate)的形式儲存,成為冰晶中的甲烷分子。大部分甲烷水合物儲存在海洋沉積物裡,另一部分凍結在永凍層的土地中。暖化將促使這兩種來源釋放到大氣層中的甲烷增加。

10.格陵蘭冰層涵蓋170萬公里,是地球上第二大冰層,大小僅次於南極冰層。格陵蘭冰層平均厚度為2000公尺,如果整個格陵蘭冰層溶解,會造成全球海平面上升7公尺。

11.增溫頂多攝氏3度時,農產量會提高,因此農業模型有個非常重要的結果,就是估計未來數十年內,全球暖化會壓低食物價格,而不是抬升食物價格。

12.嚴格管理系統:大部分經濟領域,如製造業、健保業。部分管理系統:岌岌可危領域,如農業、林業,海岸生態系統。無從管理系統:颶風、海平面上升、野生動物。

13.海平面上升有兩個主要原因,一是熱膨脹,二是地面積冰溶解。

14.產生熱帶氣旋的主要因素是海洋表層溫暖的海水。要激發,海面溫度至少要達到攝氏26.5度。地球暖化,溫暖海水分布的範圍會擴大,可能使熱帶氣旋生成的範圍擴大。

15.利用地球工程獲得相同的冷卻程度,成本是減少二氧化碳排放作法的十分之一到百分之一之間。

16.地球工程其實不是抵銷溫室效應的完美辦法,細小的微粒會減少射入地球的輻射,溫室會減少射出去的輻射,這兩種可能造成淨暖化歸零,在物理學上卻是截然不同的效應。

17.併用升高二氧化碳濃度和地球工程技術,似乎不可能恢復目前的氣溫和降雨量型態。一項研究發現增加平流層懸浮微粒的方法,將改變亞洲和非洲的夏季季風。

18.今天最有希望的燃燒後處理科技,稱為碳捕捉與封存(carbon capture and sequetration CCS)。這項技術是在燃燒化石燃料後,才捕捉二氧化碳;燃燒很容易,合乎經濟效益的捕捉就難了。

19.碳捕捉與封存技術的主要問題是成本和儲存。電力成本會上升。根據麻省理工學院研究,加上二氧化碳捕捉後,每度發電成本將提高3到4美分,使目前科技的發電成本大約增加60%。

20.科學家發現多種指標,指向人類是造成世界暖化的主因,包括冰河和冰層融解、海洋熱含量、降雨型態、大氣層濕度和河川逕流改變、同溫層冷卻。只關心全球氣溫趨勢的人,好比調查人員只用目擊報告,卻忽視先進證據。




心得
    氣候變遷特別是全球暖化是這代人需要一起面對的結果。諸多證據顯示暖化是人類活動引起的,已無太多爭議。平均溫度只要增加一點點,就會造成巨大的後果。在第六次滅絕書中看到蛙類逐漸消失,被某種細菌殺死,找不到原因,看來可能與溫度增加有關。每天都有不知名、不知數的生物因人類而消失,僅為人類無啥意義的活動,覺得相當不值。
    影響溫度上升的因素複雜。一旦上升,光是海水熱膨脹就不知上升凡幾,加上冰層溶解,以及冰層中的甲烷釋放,造成惡性循環。可知溫度上升並非簡單線性,可能呈加速曲線。
    至於對人類經濟活動的影響,遺憾的是地域性重,以及國民所得差異。經分析發現,國民所得愈高的國家,受到暖化的影響愈小,每千人影響生命年數不到1,而低所得國家可能是數十。另外地域性是熱帶國家、亞洲國家較易影響,程度差異大。這些都會導致全球因應態度不同。
    整本書看完的感想,是目前氣溫上升毋庸置疑是人類活動造成的,實在不需要費力再去找是不是人類來的。最主要原因是溫室氣體,主包含二氧化碳,及水蒸氣、氟化物、甲烷。碳封存技術將碳燃燒後二氧化碳捕捉,然後放到沒人會利用的地方存放千百年,這點來看二氧化碳的行為也很像核廢。文中也有提到二氧化碳一旦排到大氣中,要排除也要相當久的時間,那樣也像是核廢。只不過核廢看得到,二氧化碳看不到罷了。全書沒有提到核能幾次,或許作者就是想保持中立。不過在給未來總統的能源課中提到,綠電皆不可靠,能穩定供應的能源仍唯有化石及核能而已。希望人類終有一天能發明安全穩定的核融合技術,可能才是唯一解方吧。

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