从历史的角度来看，我们给世界气候型态带来的重大变化是 显而易见的。但在任何一个特定年份里，我们的注意力却多半集 中在现时事件的混乱以及污染——特别是空气污染——这类具体 问题上面。1989年东欧反共革命的政治尘埃一俟落定，世界就对 整个共产世界的污染程度——特别是空气污染程度——感到惶恐 不安。例如，我们获悉，在波兰的某些地区，儿童经常被带到深深 的矿井里，躲开地面空气中的有害气体和形形色色的污染，求得喘 息的机会。人们几乎可以想像出，当孩子们在地面上呆着颇不安 全的时候，他们的老师会小心翼翼提着矿灯从矿井里钻出来对他 们提出警告。
访问过罗马尼亚“黑城”小科普沙的一个人注意到，“草木沾满 了煤烟，看起来像是在墨水里浸泡过似的”。当地的一位医师报告 说，就是马匹也只能在这个城里呆两年，“然后就得迁到别处，否则 就会死在此地”。
在捷克斯洛伐克的北部地区，空气污染得如此严重，政府实际 上要对愿意在这一地区住到10年以上的任何人发给奖金。领这 种奖金的人把它称为埋葬费。再往东，在乌克兰这个共和国，每年 排放到空气中的悬浮颗粒为整个美国排放量的8倍。
在整个发展中世界，在每个大洲都会发现类似的梦魔。在外 蒙古的乌兰巴托，当地人饮用的发酵马奶必须护盖起来，因为空气 中的黑色粉尘会落在任何表面上。墨西哥城是世界上所有城市中 空气污染最严重的，人们日日夜夜受此毒害。偶尔还会出现一些 惨剧，例如全世界都熟知，在印度的博帕尔曾由于事故而把毒气排 放到空中，造成惨剧。但是在整个发展中世界的城市里经常存在 的空气污染的可怕程度却不会引人如此注意，甚至在“正常的”一 天，这种污染造成的死亡人数都比博帕尔死亡的人数更多。
发达国家，包括美国和日本，当然也有空气污染问题，例如洛 杉矶和东京就很糟糕。然而也有一些成功的事例。一度由于浑浊 空气闻名的匹兹堡，现在却是世界上生存条件最好的城市之一。 田纳西州首府纳什维尔以前有个诨名叫做“烟雾乔易”，现在大部 分居民连这个浑名都不晓得了。伦敦的问题依然严重，但是和50 年代的“烟尘杀手”相比，已经好得太多了。而且由于在60年代禁 止大气层进行核试验条约遏止了大部分地面上的核爆炸，空气中 所含致命的锶90的水平已经急剧下降。
某些处理空气品质的成功事例已经造成了新的问题。例如， 使用高大的烟囱来减少当地的污染，却使酸雨这一类区域性问题 变得更严重了。排放污染的高度越大，污染的范围就越广。过去 一度是匹兹堡的煤烟，现在却是拉布拉多的酸雪。伦敦人过去咒 骂的烟尘现在却在灼伤斯堪的纳维亚国家树木的叶子。
而且，一方面，许多控制地方与地区空气污染的措施有助于减 少全球威胁，另一方面，许多其它的步骤实际上却在增加全球所受 的威胁。例如，耗能颇多的“净化剂”原来是用来控制酸性物质排 放量的，结果它把更多的二氧化碳送入大气层。一家装备有净化 剂的发电厂每发一英国热单位的电所产生的二氧化碳都会使全球 空气污染大约增加6％。此外，烧煤的工厂在世界范围里促使地 球变暖，但这些工厂放出的硫化物会部分抵销并暂时掩盖地球变 暖的区域性效应。
正是全球空气污染这一问题把战略性威胁摆到我们面前，要 求我们现在就作出回应。对抗地方性空气污染的政治战役是最好 组织的，因为对于人类健康的直接后果可以从灰蒙蒙雾沉沉的天 空中清楚地看到，可以从受影响的市民的咳嗽声中清晰地听到。 但是控制区域性空气污染的战役要复杂一些，因为受到最严重影 响的人往往往在下风头，与最该对污染负责任的人住在不同的地 区。虽说人们还在为原因是什么后果是什么继续进行激烈的辩 论，但人们毕竟开始认真对待空气污染问题了。
然而，全球性的控制大气污染的政治斗争几乎还没有开始。 地球上的每一个人都是污染原因的一部分，这就使组织有效回应 的工作变得困难了。但每一个人也都是受害者，这就有必要作出 有效的回应。而且，只要人们广泛认识到空气污染的全球模式，也 就应当有可能找到一种办法。
人们普遍认为，天空是无边无垠的，而要认识到全球模式，就 先得超出这种想法。宇航员们从太空中带回来的图片说明，实际 上大气层不过是薄薄一层蓝色的、半透明的毯子，覆盖着我们这个 行星。地球的直径比大气层的厚度要大上一千倍。说起来，从地 面到天空顶端不过是跑上一个钟头的路程。地球上所有空气的总 量比起地球的巨大广褒来说，是相当小的。而我们呢，却无时无 刻，在地球上的每一个地方，填充这个大气层，而且还大规模改变 它的成分。
我们不大愿意相信这个。可是考虑一下北极吧，它远离任何 工厂或高速公路，然而那里的“北极烟雾”的污染程度现在在冬春 两季已经达到了可以与许多大工业城市相比的程度。科学分析表 明，大部分北极烟雾起源于北欧，实际上它已经成为广大的区域性 污染的一个范例。不过它也说明了空气污染现在已经达到世界的 每一个地方。南极的空气抽样也证实了这一论点。
但是空气污染的最令人不安的战略性威胁来自那种千篇一律 无处不在的空气污染。具有讽刺意味的是，这些威胁最不可能立 刻给任何人造成直接个人损害，结果这些威胁或危害常常被认为 是温和的。然而，这些变化却最能够对地球本身的生态平衡造成 严重而持久的损害。空气中的分子存在于平衡状态之中，同样地， 大气也存在于本身与地球生命的动态平衡之中。仅仅几十年间发 生剧烈的变化就能够威胁大气层在全球生态系统内所起的平衡作 用。
地球大气的构成具有令人惊异的持久而稳定的平衡。而地球 上大部分事物通过千代万世逐步适应了这种构成。几乎早在30 亿年前，微生物开始通过光合作用产生出相当数量的氧气，从那时 至今，这种相对来说数量不大的气体分子一直通过动植物不断地 再循环着。那些动植物经过漫长的时间之后己经适应于空气成分 的精确配置，而且也反过来影响大气的成分。在进化过程的大 半时间里，空气分子的配置始终没有什么改变。
我们的每次呼吸都使我们的肺部沐浴于同一种空气的同一型 态中。其中有数以万亿计的分子，而我们每一次呼吸的空气里，起 码都有几个分子，佛祖在其生前在某时某地呼吸过。同样，耶稣、 摩西、穆罕默德，以及希特勒、斯大林和成吉思汗也呼吸过大约同 量的分子。但是我们所呼吸的空气却大大不同于他们所呼吸的。 首先，和空气分子混合在一起的是多种污染物质，这些污染物又因 我们生活地区的不同而不同。然而，更重要的是，某些自然混成物 的浓度在世界各处被人为改变了。例如，每一个活着的人现在吸 进的每一口气中所含的氯原子都要比摩西或穆罕默德所吸的氯原 子多6倍。现在在全世界的空气里无处不有这些多余的氯。而造 成这种额外的氯的化学物质不到60年前刚刚开始具有商业用途。 就我们所知，多余的氯并不会直接影响人的健康，但是它对大气的 健全机能却是一种战略危险。它像酸一样能在南极上空保护地球 的臭氧层上烧开一个洞，使整个地球上的臭氧层损耗。
事实上，臭氧层损耗居于三项战略性空气污染威胁的首位。 其它两项威胁是大气中氧化作用的减弱（很少为人所知却是潜在 的威胁）和全球变暖。所有这三项威胁都有足够的威力来改变全 球大气的成分。这些改变则会破坏大气在全球生态系统中所起的 重要平衡作用。臭氧损耗会改变大气保护地面不受有害数量的短 波（紫外线）幅射的能力。氧化作用减弱会损害大气经常使本身清 除像甲烷这类污染物的能力。全球变暖会增加在低层大气中保留 的长波（红外线）的数量，这就会影响大气在相对稳定的范围以内 维持全球气温的能力，而这种能力为现有的地球气候系统提供了 稳定性。这三种变化都无处不在，无时不在。我们将分别考虑每 一种变化。
臭氧层变薄，就会有较多的紫外线幅射到达地球表面以及地 面上的所有生物。许多生命形式都将受到更多的幅射，从而受到 危害，其中包括通常通过光合作用消除大气中大量二氧化碳的多 种多样的植物。科学证据现在表明，这些植物在暴露于增加了的 紫外线幅射之后不再能发挥同样程度的光合作用，这就增长了大 气中二氧化碳的水平。
我们也同样受到紫外线过度幅射的影响。最为人所知的后果 有皮癌与白内障，两者的患病率都已增高，特别是在南半球的澳大 利亚、新西兰、南非和南美的巴塔哥尼亚等地区。在澳洲东北部的 昆士兰州，65岁以上的公民中有75％以上现在患有某种皮癌。法 律规定学童们在到学校的来回途中要戴宽沿帽和围巾，以此保护 学生不受紫外线的过度幅射。在巴塔哥尼亚，猎人们报告说可以 见到瞎了眼睛的兔子，渔民们则捕获到瞎了眼睛的大马哈鱼。
不大为人所知的是增多的紫外线幅射对于人体免疫系统的影 响。虽然人们还在调查和争辩具体的影响，但这一点正在变得清 楚：增长了的幅射水平的确抑制免疫系统，所以实际上可能使我们 更容易得病，并且加速产生若干免疫系统的新疾病。
每年九、十月间，在南极和南部海洋上空，平流层的臭氧层都 会出现一个大洞。至少有一个城市也处在这个著名的臭氧洞的边 界之内，那就是巴塔哥尼亚地区的阿根廷城市乌什娃伊亚。氯氟 烃等造成臭氧层损耗的化合物对南极上空的臭氧层具有更大的影 响，其原因有三。首先，由于南极上空的空气要比世界其它地方的 空气冷得多，云层就在高得多的高处形成，把由硝酸与水构成的小 冰粒带入平流层，而臭氧层是位于平流层以内的。氯氟烃中的氯 摧毁臭氧分子的有效程度在这些冰晶体中比在自由飘浮的空气中 要大得多。
其次，在南极上空，强风形成环流，就像浴盆中放水时形成的 漩涡那样。这个环流把由氯、溴、臭氧和冰晶体混合而成的冻结物 质裹在一起，就像装在一个碗里似的，直到太阳出来才散开。
第三，南极每年有连续6个月不见太阳，经过这6个月的黑 暗，到9月出现太阳之前，气温最低，云层最高，环流最强烈。长期 等待的黎明终于到来，太阳最初的光芒射到装着臭氧和氯的冰碗。 这些光线启动了摧毁臭氧的连锁反应，直到冰碗中所有的臭氧实 际上被氯和溴吃光为止。这就是臭氧洞出现的时期。现在，持续 的日照加热了空气，风逐渐减弱，冰碗不再那么完整，世界其它各 地的空气从边缘处流进来，装满了那个洞。在这个过程中，缺乏臭 氧的空气从冰碗中流出来，与外界的富于臭氧的空气混合在一起。 于是，世界其它各地空气中臭氧的浓度就被冲稀了。
自从发现臭氧洞以来，它差不多每年都在变深，现在所占面积 差不多是美国本土48个州总面积的3倍。不祥的是，科学家们已 经发现在北极的上空也开始出现了类似的臭氧问题。在北极上 空，风的漩涡要松散一些，而且甚至在阳光从地平线上出现之前， 南方来的暴风雨就使空气变暖了。南极是大洋包围的陆地，而北 极却是陆地包围大洋。陆地把较暖的空气在黎明前送往北方。然 而，一些科学家指出，平均在每一个第5年，风的环流继续保持寒 冷的时间要长出许多。如果情况属实，如果氯和溴的浓度继续增 加，科学家们相信，北半球发生臭氧层损耗只是时间问题而已。
每年大约在11月中旬，南极的臭氧洞分裂。有时候，一些大 裂片像泡泡一样向北飘浮，威胁南半球的人口居住区。北极离开 人口稠密的地区可要近得多了。如果在北极出现臭氧洞，这些泡 泡就将威胁更大量的人口。现在北部虽还在没有出现臭氧洞，仅 在最近40年间，至少在冬季和初春，平流层中的臭氧层已经损耗 了将近1／10。臭氧每减少1％，我们皮肤接触到的紫外线幅射量 就要增加2％，皮肤癌的患病率就要增加4％。1991年秋天，科学 家们透露出令人惶恐的新证据，就是美国上空的臭氧层现在不仅 在阳光较弱的冬季变得比较薄，而且在夏季也变薄了，而这时的阳 光要危险得多。于是，我们的行为就须进行重大改变。特别是现 在就应该告诫儿童减少暴露在阳光之下的机会。
具有讽刺意味的是，由于平流层中臭氧含量减少，增强的紫外 线幅射又与城市上空的空气污染互起作用，增加了烟雾量，也增加 了低空的含量较低的臭氧。平流层中的臭氧在紫外线幅射到达地 面之前加以吸收从而保护了我们，然而地面上的臭氧却是刺激人 类肺部的有害污染物。
虽然其它化学物质也会引起臭氧层损耗，但主要的危害却来 自氯氟烃。氯氟烃的生产还不到60年，然而却已经对大气造成如 此重大的影响。这一事实应当使我们考虑，每年新生产的其它两 万种化学物质在大批生产后将会使环境发生哪些重大变化。这些 化合物在使用之前很少作过广泛的环境效应的检验。具有讽刺意 味的是，氯氟烃却作过这一方面的检验。正是由于它在大气低层 的温和的化学稳定性，它才能慢慢飘浮，不受阻碍地进入天空高 处。在那里，紫外线最后把它切成腐蚀性的碎片。
重新界定人与天空的关系意味着什么呢？如果我们不得不教 导我们的孩子不要仰起头来往上看，那对我们孩子的人生观又意 味着什么呢？乌什娃伊亚的居民已经处于臭氧洞之内，阿根廷卫 生部向他们正式提出忠告，叫他们在九、十月间尽可能停留在室 内。S.罗兰德挖苦地指出，这个城镇雇工最多的第二家大公司竟 然是一家制造氯氟烃的公司！
我们经常忽视大气化学变化引起的后果。这种忽视也导致了 第二大战略性威胁。在正常情况下，大气本身能够清除干扰它健 全机能的气体和分子。通过一种氧化作用的过程，像甲烷和一氧 化碳这样的物质能和一种叫做“羟基”的天然“清洁剂”起化学反 应。但主要由于燃烧化石燃料和森林，我们把太多的一氧化碳排 放到上层大气，结果，它已经开始压倒了现有的小量的羟基。而且 由于大气首先使用它的羟基来清除一氧化碳，然后才去清除甲烷， 结果现在，羟基正被用光，大气就无法清除它所含的甲烷了。后果 之一是，大气中甲烷的浓度一直在迅速增高，现在仅次于二氧化碳 和水蒸气，成为第三位的温室气体。
许多科学家目前相信，大气之丧失本身的清洁能力是一种战 略性威胁，可能最后变得像臭氧层损耗一样严重。因为在某种意 义上，它伤害了大气本身自动免疫系统。但最危险的还是第三大 威胁——全球变暖。
到了现在，造成全球变暖的所谓温室效应的基本机制当然已 经理解得很透彻了。早在文明介入之前，包围着地面的一层薄薄 的气体就在有效地存储一小部分太阳的热量，并把这种热量保持 在靠近地面的地方来使空气加热到刚刚能够防止夜间气温急剧下 降，变得太寒冷。月球和像火星这类的行星上，大气层极薄，昼夜 的温差也就极大。在地球上，太阳以光波形式幅射能量，这些光波 很容易穿过大气，射向地面，为土地、水面和生命形式吸收。（前已 指出，大气的上层能筛阻光谱中大部分紫外线，后文将论及，大气 低层的云在阳光到达地面之前将反射和散射一部分阳光，虽然在 这个过程中大气依然会轻微加热。）白天所吸收的热量中很大一部 分以红外线形式幅射回太空。红外线波长较大能量较小，因此不 能像阳光那么容易穿透大气。于是，这部分热量就留在大气之中。
问题是文明正给大气增加许多温室气体，使这张薄薄的筛子 变得越来越厚。结果它留住了不少原来可以跑掉的热量。
关于这些基本机制实际上没有什么可以争辨的了。如果说有 声望的科学家还有什么可争论的，那就是在争论三项未经证明的 提法，这些提法是那些主张对全球变暖“什么都不用做”的人提出 来的。
首先，怀疑论者争辩说，地球气候系统的某些机制可以作为一 种恒温器来调节温度，即使我们一任温室气体越来越厚，这些机制 也能把温度保持在我们习惯的狭小范围以内。其次，他们争辩说， 即使温度增高，大概也不过增高几度，不会造成太大的差异。事实 上这还可能有好处呢，特别是对世界目前气候过冷的那些地区。 第三，他们争辩说，即使我们正在造成的变化可能十分严重，我们 也要等到变化发生的时候再使我们适应这些变化，而不是现在就 采取行动，靠停止或修正引起那些变化的各顶活动来防止最坏的 后果。
这些论点没有一项能够为听天由命辩护。说到第一个论点， 我认为，徒然去希望有个神奇的恒温器，其原因在于不愿意承认人 类与地球之间出现了新的关系，在这种新关系中，我们现在的确可 以影响整个地球环境。而且到目前为止，寻找一个威力足够强大 的恒温器的努力证明是没有成果的。例如，有人以为云的系统不 知怎么一来或许就能消除所有多余的温室气体，但这种臆测并未 经得住分析。固然，云里的水蒸气能吸收幅射能，能使光散射，从 而使一部分光线返回太空，因而起了冷却作用，有助于减弱温室效 应。所以，云的数量和分布发生任何变化都将造成重大的影响。 但到目前为止的证据都强烈地指向这样一个结论：不幸的是水蒸 气似乎在加大变暖的趋势，因为它留存了甚至更多的原来可以跑 出大气层的红外线。虽然就云本身来说还有更多的未知因素，可 是大部分水蒸气是在云层之外的，而且云也可能增暖而不是减暖。 事实上，提出水蒸气可以作为冷却性恒温器意见的主要建议者林 德森已经在1991年公开收回他的有关假定。
主张神奇恒温器的其他人似乎是为了政治原因才这样促请公 众同意其意见的。例如，马歇尔学会的三位科学家揣摩，在最近的 将来，太阳会突然冷却，其冷却程度恰恰可与全球变暖的程度抵 销。可惜太阳幅射的测试以及对太阳物理学的公认理解都不能对 这种臆测提供任何凭证。
仍有人在继续为“什么都不用做”的理论寻找借口，这类借口 越来越想入非非。但积累到目前为止的证据显示，唯一能够对抗 无情的环境变化的恒温器存在于我们心中，我们的头脑中，而这一 恒温器正是我们能够控制的。
说到那种认为全球变暖也可能是件好事的论点，我们首先要 指出，地球平均温度哪怕一点儿轻微的变化也会对气候的模式造 成十分大的影响。而且任何对气候型态的破坏都会剧烈影响雨水 的分布、暴风雨和干旱的强度、风向、洋流的流向，并会带来飘忽不 定的天气形态，以及极热极冷的天气。
生活在温带地区的人都习惯于夏热冬冷。地球温度的变化， 哪怕是最极端的天气预告，也很难让我们兴奋紧张起来。但是地 球平均温度的变化却非常不同。我第一次开始对全球变暖问题从 不同角度来进行思考是我由瑞维尔那里了解到，我们称之为冰期 的地球气候型态的大规模变动，不过是地球平均温度下降了几度 之后发生的。现在的纽约市上面，当时冰层的厚度为一公里，而当 时世界的温度只不过比今日世界温度低6摄氏度而已。如果变冷 这么一点就造成了冰期，那么变热一点会发生什么情况呢？此外， 那时的变化发生在数千年的时间里，而现在我们预期会发生的变 化所用的时间不过和一个人的寿命年限相似。而且正如上一章指 出的那样，地球平均温度的变化要是迅速发生的话，哪怕只有一度 的差异也可以对世界文明造成难以置信的破坏。证据的重担应当 再一次压在声称最可能发生的后果是对人类有利的那些人的身 上。
最后，认为人类应该适应这些变化而不是试图阻止那些变化 的论点忽视了一个严峻的事实，那就是我们尽可以继续蔑视命运， 气候型态的变化却可能发生得如此迅速，我们到时候再想进行有 效的调整适应也不可能了。此外，我们等待得越久，我们的选择就 会变得越艰难。人的确一直会适应环境，但若我们继续破坏地球 环境，我们所要被迫适应的，恐怕远远超过人类在历史上所曾适应 过的任何事情。
我们实际上正在进行一项规模巨大的、史无前例的——有人 说是不道德的——试验。当我们考虑应该选择去适应我们自己造 成的变化还是应该防止这些变化的时候，我们应该记取，我们的选 择不仅影响我们自己，而且也将影响我们的子子孙孙。何况，许多 种变化——例如地球上一半物种行将灭绝——将是不可逆转的。
全球变暖的化学与热力学过程是极其复杂的，但是科学家们 正在特别关注二氧化碳所扮演的角色。自从工业革命以来，我们 一直在生产数量日益增长的二氧化碳。我们现在向全球大气排放 大量的二氧化碳。像氯氟烃一样，二氧化碳也经过彻底的研究，我 们很了解它的作用。然而它不像氯氟烃，它本来就是大气的一部 分。不过，它只占空气分子总量的大约0.3％，或355ppm。即 便如此，它仍一向扮演着重要的角色。作为一种温室气体，它放出 足够的热量使水蒸气从海洋中蒸发出来进入大气。增加的水蒸气 反过来又会截留将近90％的从地面幅射出的返往太空的红外线， 截留的时间足够长，使得地球的温度大致保持平衡。
二氧化碳的水平和较长时期的温度之间的相互关系已经相当 明确。我们在一个世纪以前就开始了解温室效应这种自然现象 了。金星的大气层中的二氧化碳要多得多，在靠近金星表面的地 方截留了多得多的热量，不消说，金星的温度要比地球高得多。
地球大气中二氧化碳在数以万年计的时间循环中，数量有过 重大波动。例如，在冰川时期，二氧化碳的浓度相对来说要低于过 去15000年间。几年以前苏联和法国的科学家们在南极钻挖了一 个两英里深的洞，在洞中对积存了16万年之久的冰中大气微泡进 行了广泛的分析。科学家现在会破解冰轮，就像林业工人会看树 木的年轮那样。他们发现那一段时期二氧化碳的升降和气温变化 之间有惊人的联系。从下列的图表中可以看到，在过去两个冰期 中，二氧化碳的水平是200ppm，两个冰期之间的温暖期则为 300ppm。全球平均温度似乎顺着二氧化碳的测量线升降。
然而令人惊奇的是，这一自然波动的范围比起人类造成的变 化要小得多。我们将把二氧化碳的水平从温暖期的300ppm提高 到600ppm以上。这一变化趋势主要是从第二次世界大战以后开 始的。到1995年，我们就将使大气中的二氧化碳含量比本世纪开 始时增加一倍。因为我们不仅把大量的二氧化碳放入大气，而且 也在干扰大气消除二氧化碳的正常机制。
人肺吸的是氧，呼的是二氧化碳。而文明的发动机实际上已 经成了会呼吸的自动机器。用来烧火的木材，用来烧锅炉的煤、石 油和天然气，驱动汽车的汽油——所有这些都使大量的氧变成二 氧化碳。仿佛二氧化碳已经变成我们全部工业文明的呼出物。树 木和其它植物把大气中的二氧化碳吸收过来而用氧气取代它，把 碳转化成树叶木头。地球上森林的迅速破坏使森林消除多余的二 氧化碳的能力正在遭受损害。
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本图根据在南极洲钻挖的 冰芯所含的信息绘制。底线标 识年代，以千年为单位。下面一 条曲线标识摄氏度的变化。左 端是上上一个冰期时的大气温 度变化。中间是两个冰期之间 的情况，大约在13万年之前达到 气温的最高点。右端是上一个 冰期，大约在17000年前达到最 低气温。然后气温回升到通常 的水平，在过去数千年间大致保 持在这个水平上。上面的曲线 标识大气中的二氧化碳量浓度， 以ppmv为单位。它在上上个冰 期不到200ppm，在两个冰期之 间上升到300ppm。二氧化碳浓 度在上一次冰期再次下降，直到 这一冰期在大约15000年前结束 时为止。这时二氧化碳浓度又 开始增高。在本世纪，人类活动 给大气增加了这样多的二氧化 碳，结果，预期其浓度将在不到 40年间增加到600ppmv。此图 所列事实均无可争议；但其含义 则有争执。就我们所能测量到 的情况来看，是否因二氧化碳含 量的降低造成了冰期呢？反过 来，目前二氧化碳含量中的急剧 增加（由曲线在右端的急剧上扬 表示）是否会导致同等程度的全 球变暖呢？ |
一种理论乐观地认为海洋可能作为一个恒温器来吸收大气中 增多的二氧化碳。但是没有支持这种论点的证据。诚然，海洋通 常对大气变化反应迟缓，在气候系统中建立了一个时间差。但不 幸的是，证据表明随着气温的增长，海洋实际吸收的二氧化碳变少 了。某些怀疑论者则认为，植物与树能大口吃掉多余的二氧化碳， 从而是些神奇的恒温器。但是植物没有更多的营养物和阳光就不 能生长得更快，不论空气中含有多少二氧化碳。此外，有证据表 明，温度升高会加速有机物的腐烂，加速植物的呼吸作用，所以增 加的温度反而会造成大气中二氧化碳总量的增加，这些二氧化碳 本来会被植物的成长吸收掉的。
据说，地球有两个肺，一个是森林，一个是海洋。两者目前都 遭到严重的损害。因此地球的“呼吸”能力也受到损伤。从二氧化 碳水平的波动看（参见“导论”第17页的图表），地球似乎一年只呼 吸一次。由于地球陆地的3／4位于赤道以北，大约3／4地面上的 植物也处于北半球。当北半球于春夏两季倾向太阳时，大气中的 二氧化碳大量下降。当北半球在秋冬两季背离太阳时，落叶植物 停止吸收二氧化碳，这样又驱使二氧化碳含量回到曲线上端。但 是每年冬天，大气中的二氧化碳的曲线峰顶变得越来越高。增长 率也在提高。
二氧化碳与温度之间在过去明显具有密切的关系，考虑到这 一点，若还假定继续增高二氧化碳的水平也许没有什么要紧的那 种说法就几乎毫无道理——甚至在道德上也说不过去。实际上几 乎可以肯定地说“很要紧”。环境平衡的一个关键因素出现了这种 不自然而迅速的变化可能产生突然而惨重的后果——这样假定不 是更合理些吗？随着大气中氯浓度迅速而不自然的增加，突然出 现了臭氧洞，而二氧化碳水平的增高也很可能导致我们所不欢迎 的惊奇。
地球大气是一个复杂的系统，这一事实使我们很难预测我们 很可能造成的那些变化的确切性质。确实，我们甚至还找不到碳 循环系统的一个主要环节。但这不是说变化不大可能发生。相 反，变化很可能突然而有系统地出现。地球环境的结构在文明发 展的整个历史中相对说来一直是稳定的，人类文明也一直小心翼 翼地和这一环境结构取得协调，所以，环境型态中的任何突然变动 都会对人类文明发生破坏性的、具有潜在灾难性的影响。事实上 全球变暖的真正危险不是温度上升几度的问题，而是整个地球气 候系统会运转失常。我们习惯于认为平常的天气是理所当然的， 却忘记气候是处在动态平衡之中的。一天可能冷，第二天可能热； 一个季节可能多雨，下一个季节可能干旱。但是地球的气候在某 种意义上遵循着一个相对来说可以预测的型态，即便是些经常的 变化，也都不会越过同一个整体型态的界线。这种平衡反映出气 候系统中若干大成份之间相对恒定的关系。例如，太阳发出的光 与热在一段时间里稍有差异——但差异不大。地球绕太阳运行的 轨道、地球转动的速度、地球轴心的倾斜度都因时间而改变——但 变动不大。
在大气内部，地球的天气系统像一台发动机那样运转。通过 风和洋流，通过蒸发与降水，我们的气候把热由赤道送往两极，把 冷从两极移往赤道。正如地球轴心倾向或背离太阳决定夏季或冬 季一样，两极与赤道之间温度差异的程度也决定了需要多少能量 把冷热移到某一个方向。这意味着两极的温度与赤道温度的比率 是目前气候平衡中的主要支柱之一。如果我们去掉这个支柱，我 们气候系统的整个型态就可能由一种平衡转向另一种平衡。而二 氧化碳含量超过了某一点恰恰就可能造成这种情况。
| 在过去100年间地球大气温度增高了大约1摄氏度。短期波动的模式 可能与太阳强度的变动有联系，但全面的上升趋势看来是由于二氧化碳浓度 的增高而加速的。 |
全球变暖对世界各处的影响不是一致的。不同的部分从太阳 吸收多少热量，依太阳光射向地球表面的角度而定。赤道两边的 热带地区因为太阳从天空的正中直射而得到较多的热量。两极区 域得到的热量则少得多，因为同样数量的阳光斜射在宽长的地带 上。但是另一个重要的因素即反射也决定不同地区所吸收的热 量。冰雪几乎像镜子一样把95％以上的光与热反射回去，而碧 蓝的海水却能从太阳那里吸收85％以上的光与热。
反射性地表与吸收性地表之间的重要差别对两极的气候影响 最大。冰点是是氢二氧一的两种不同平衡态之间的界线：冰点以 上是水，以下是冰。在极地边缘，在冰雪覆盖的地面的边界，微小 的变化就会改变那一部分地表与阳光之间的关系。温度一旦升至 冰点以上，冰的边缘部分就开始融化，地面就开始吸收阳光而不是 反射阳光，于是它吸收了更多的热量。后退的冰缘受到循环增加 的热量的影响，融化的速度加快。虽然云能缓和这种效应，但对这 个过程影响很小。所以，两极地带温度的增高快于赤道地区。在 赤道地区，地面吸收阳光的能力大致不受全球变暖的影响。
两极比赤道变暖的速度要快些，两个地区之间温度的差异变 小，必须转移的热量也同样变少。结果，我们人为造成的全球变 暖，其威胁远远大于平均温度增加几度。它威胁着要摧毁我们在 全部文明史中所了解的气候平衡。随着气候型态开始变化，风和 雨的动态也在变，水旱灾害的情况也在变，草原与沙漠、昆虫与草 木、盛宴与饥荒、和平与战争的季节都将随之变动。
