川普退群，和气候变暖（1）

最近，川普政府正式通知联合国，华盛顿启动退出应对全球气候变化的《巴黎协定》。 很多政客，例如前总统格尔，一些参议员，谴责川普政府的决定。并且据说有一万多名科学家在一份共同报告中发出警告称，气候转变速度快于迄今的想象，若不能止住气候变化，人类将面临黯淡未来。好家伙，人多势众。真理似乎在于人数多少。还有那个16岁少女，对气候变化忧心到了愤怒的程度。

川普退出的理由是对美国和其他国家不公平。公平不公平是个政治问题。本文不想涉及。本文只谈一些基于事实的个人看法，仅供讨论。

公认的有两个观点：一是全球温度上升了。大气中碳浓度剧烈上升，这是实验观测的数据，没有任何疑问。问题是如何看待这两种现象。看下图（IPCC，2007。IPCC2019 也有同样的图示，2007年的图要好看些）

霍华德·海登教授在他出版的《A Primer on CO2 and Climate》一书中，分别表现了二氧化碳的来源、去向以及碳的一些存在形式进行了分析。结果显示：”人类通过化石燃料燃烧所排放的二氧化碳量是非常小的，仅仅是自然界二氧化碳排放量的3%到4%左右。 还有文献指出，海洋和生物圈所存留的四万Gt吨碳相比，每年人类排放的8Gt吨碳几乎可以忽略。

水既是大气中入射阳光的主要吸收剂，又是主要的温室气体。大气中主要的温室气体不是二氧化碳而是水蒸气。大气中13万亿吨水，按重量计约为0.33％；相比之下，CO2约为0.04％。水的含量是CO2的八倍。

其次水蒸气对长波吸收的能力远大于CO2 的吸收能力。下图显示水在红外段有四个主要吸收峰带，二氧化碳有两个，而且水的吸收效率要高于二氧化碳。水蒸气解释了地球自然温室效应的70%，在云中的水滴解释了另外的20%，然而二氧化碳只占很小的一部分，约在4%--8%之间。（哈哈，没有大气中的水，地球将永久处于冰河时代） 因此，CO2浓度驱动气候变化的影响力尚不确定性。

但是，有证据显示 地球的温度和大气中二氧化碳的含量显示出强烈的相关性， 如下图所示，蓝线是地表平均温度的变化，橙线时大气中二氧化碳的含量。过去近百万年的的二氧化碳的含量在250 ppm左右波动，只是最近才升高到400ppm。

但是仔细观察下图，可以很明显看到，地温的变化是先于二氧化碳的变化的。最左边的红色箭头表示地温开始升高，而CO2含量还要降低若干年。从左到右的第一条虚线是地温的高峰，而CO2在大气中的含量高峰要到若干年后才达到（第二条虚线）。 每个红色箭头 都表示地温开始升高而CO2含量还要继续降低若干年。有意思的是早期（80万-50万年前）的CO2峰值滞后比较长，后期（40万到现代）的滞后变短了。在这个以千年的图上几乎看不出来。特别是图中的绿色圈 所示。为什么？ （打死也是）不知道。

下面有一张160条冰川的平均消退图。假定冰川消退和地表温度有关，下图等于是把上图的绿色圈展开来看。

很明显，冰川在人类消费碳氢燃料之前就开始消退了。（也许冰川知道二氧化碳20年后要来临，先开始自我了断的过程， 哈。）

因此（从历史角度看）似乎可以得出结论，是地温导致大气的二氧化碳含量增加，而不是二氧化碳导致地温增加。也许有人问，为什么温度升高会导致二氧化碳的含量增加？只要看看加州最近几年连续不断的火灾就会有些明白。

下文谈主要是什么原因引起气温升高，如果CO2 不是主要因素。