|
国家污水处理与资源化利用产业技术创新战略联盟微信公众号：NAWR1206 网址：www.nawrlm.com 气候突变的情景及其对美国国家安全的意义 前言 当大多数人想到气候变化的时候，他们想象的是温度的逐渐升高，仅仅是气候状况的微小变化，不确定地连续变化，甚至在将来的某一天会平稳下来。通常认为，无论我们面对任何天气条件，现代文明或者能够适应，气候变化的幅度不会超出社会的适应程度；或者我们的减缓措施，如京都议定书，已经足以减轻气候变化的影响。IPCC报告指出，渐进式气候变化的威胁及其对食品供应和其他重要资源的影响，将不会严重到对安全产生威胁。乐观主义者声称，技术革新的所带来的收益能够超过气候变化的负面效应。从气候角度来讲，持未来渐进式变化的观点认为，农业将会继续发展，生长期将会延长。北欧、俄罗斯和北美洲的农业将会繁荣，而南欧、非洲和中南美洲将会遭受增多的干旱、高温、水资源短缺和产量下降。总体来说，在许多典型的气候情景下全球食品生产都会增加。这种气候变化的看法可能是一种自欺欺人的十分危险的观点，因为我们正在面对世界范围的越来越多的天气灾害：更多的飓风、季风、洪涝和干旱。极端天气事件对社会有巨大的影响，因为它们影响到食品供应，城市和社区环境，以及洁净水源和能源的供应。例如，据澳大利亚气候行动网络（Climate Action Network of Australia）最近的报告预估，气候变化可能会减少牧场的降水，将导致牧草产量下降15%，从而可能导致牲畜的平均重量减少12%，特别是牛肉供应减少。在这种情形下，预估奶牛的牛奶产量将减少30%，新的害虫可能会在水果种植地区蔓延。此外，预估这种情形将导致饮用水减少 10%。基于模式的未来预估结果表明，如果这些变化在未来的15-30年内在世界几个食物生产地区同时发生，那么人类社会的适应能力能够管理气候变化的观点将遭到严重挑战。 目前，生活在副热带干旱区人口密集、经济落后的的居民已超过4个亿，气候变化及其影响对全球政治、经济与社会稳定都造成了严重威胁。在欠发达地区，对那些资源短缺与适应能力不足的国家而言，问题尤为严重。对一些国家而言，气候变化可能更具挑战性，对当地气候绝望的人们可能通过移民到像美国一样拥有适应资源的国家，来寻求更好的生活。几种主要的全球变暖情景能够引发上述问题，因此，越来越多的商界巨头、经济学家、政策制订者与政治家们开始关注未来可能的变化，并致力于限制人类活动对气候的影响。然而，这些努力远远不够，尚不能及时地得以实现。近年来的一些证据表明，比过去几十年或一个世纪的持续变暖更为可怕的气候情景很可能即将出现，这也是GBN为何与 OSD合作研究发展气候突变可能情景的原因。该项研究的结果将被用于探讨气候变化与食品供应、健康与疾病、商业与贸易往来以及这些问题所导致的国家安全问题。尽管未来的天气状态与气候突变的细节都还不能被精确地或较为准确地预估出来，从过去的气候变化中我们可以得到一些有用的线索。我们的目标仅仅是描绘出一幅可能的情景，它与人类曾经经历过的气候变化情景极为相似，并以此为证据来进一步探讨气候变化对美国国家安全的潜在意义。 建立气候变化情景：历史回顾 8,200年前的寒冷事件 本报告中所描绘的气候变化情景，是由格陵兰冰芯所记录的发生在距今约 8,200年前的百年尺度的气候事件。在一段与当今气候非常相似的长期增暖之后，突然变冷。格陵兰年平均温度下降了约 5华氏度，而当时在整个北大西洋地区都很可能发生了同等程度的温度下降。8,200年前发生在欧洲和其他一些地区的严冬事件，使得冰川前进、河水冻结、农业产量急剧下跌。科学证据表明，该寒冷事件很可能是在一段持续的增暖后，由海洋输送带的突然崩溃而引发。更长的冰芯和海洋沉积记录表明，在过去的730,000年间，类似的迅速变冷事件曾出现过 8次，而海洋输送带的急剧减弱（一种目前可以被接受的解释）很可能就是引发气候突变的原因所在。 新仙女木事件 距今约 12,700年前，同样是伴随着温盐环流的明显崩溃，格陵兰的温度至少下降了27华氏度，而且整个北大西洋地区也发生了显著变化。这次寒冷事件持续了约1,300年。新仙女木事件的显著特征在于，开始的几十年温度可下降约5度，迅速降温过后，便随之以持续1,000多年的冷干天气。尽管这一寒冷事件对欧洲大陆及其附近海域都产生了巨大的影响（冰山的分布范围南至葡萄牙海岸），但同样的情景如发生在人口密度很高的当今社会，其影响程度则完全不可同日而语。这是距今最近的一个寒冷时期，可能与文明衰落、社会动荡、居住地变迁甚至人类生存密切相关。 小冰期 公元 14世纪到19世纪中期，北大西洋地区经历了一次相对寒冷的阶段。该寒冷事件很可能由海洋输送带的显著减弱而引起，而这种海洋的变化，大多数学者认为源自减弱的太阳活动与火山爆发。这一时期通常被称为小冰期，从1300年持续到1850年，它带来了严冬和气候突变，对欧洲的农业、经济和政治产生了深远的影响。该时期的标志是作物的持续减产、饥荒、疾病和人口迁移，或许当是居住在冰岛后来居住在格陵兰的挪威人（也被称为斯堪的纳维亚人）对此的感受最为深刻。格陵兰海岸的结冰阻止了商船驶往格陵兰，并且使得渔民在整个冬天不能捕鱼。因此，农民被迫屠宰那些营养不良的牲畜（因为农民和牲畜都缺乏粮食），但是没有鱼、蔬菜和谷物，就不可能有足够的粮食供应。 据报告，仅仅是 1315年至1319年的饥荒（严酷的气候条件是部分原因）就造成了成千上万人的死亡。气候变冷很可能使斯堪的纳维亚人被迫离开了格陵兰，某些人认为这对那个社会的终结起到了一定作用。 尽管类似于小冰期的气候危机并不是毁灭社会文明的唯一原因，但不可否认它们对社会产生了很大影响。在不到175年的时间内，马铃薯饥荒就造成了一百万人死亡，也是部分由于气候变化引起的。 未来气候变化情景 过去的气候突变个例表明，应该谨慎地考虑未来可能的气候变化情景，特别是因为一些最新的科学研究发现，我们极有可能面对这样的事件。我们所构建的未来情景基于距今 8200年以前的事件，那时的气候要比新仙女木时期温暖的多，而且离现在更近，并且气候比小冰期更为严酷。未来情景假设了全球哪些地区可能变冷、变干、风速更大。虽然加强研究有助于改进目前建立在模式基础上的假设，但决不可能确认这些假设。 本报告的目的不是预测气候将如何变化，而是描绘出如果我们对气候变化没有做好准备的话，气候变化将对社会产生的影响。本报告描述了具体的天气条件及其影响，目的是促进战略对话，而不是准确地预报很可能发生的事件本身。即使最复杂的模式也不可能预测气候变化的细节、影响区域和影响方式以及政府和社会的可能响应。但是，科学界似乎已经达成一致意见，即类似于下面描述的极端事件并不是难以置信的。出于对气候变化的发生时间、变化幅度、速度以及其普遍性的考虑，许多科学家愿意把这种情景看成是极端事件。但是历史告诉我们，有时候极端事件的确会发生，并且有证据表明对这些情景进行考虑可能是、也应该是国防部工作的一部分。 要记住这一事件的持续时间可能是数十年到数百年或数千年，它可能开始于今年或者多年后。在这里提出的气候变化的负面影响，我们首先考虑到 2010年的逐渐变暖期，然后假定其后的十年间气候将突然变化，变为寒冷的天气型，正像8,200年前发生的气候事件那样。 直至2010年的增暖 在现代文明社会经历了最迅速增暖的世纪之后，21世纪的最初十年可以被看成是大气增暖的加速时期，全球平均温度将每十年升高 0.5华氏度，在变化剧烈的地区每十年可能升高 2华氏度。从全球来看，这种温度变化的幅度在不同的地区和季节是不同的，较小尺度上的变化可能大于或小于平均变化。非常清楚的是，地球正在继续20世纪末的增暖趋势。 增暖反馈循环 由于整个20世纪以及21世纪初期的增温，正反馈循环将发挥作用，使得某些地区的增暖从每年0.2华氏度增加到0.4华氏度，最终将达到每年0.5华氏度。随着地表增暖，水分循环（蒸发、降水和径流）加速，将导致更高的升温。水汽是最强的自然温室气体，它能捕获额外的能量，引起地表气温上升。随着蒸发加大，较高的地表气温使得森林和草地（农民放牧和耕种的场所）发生变干的趋势。随着树木的死亡和燃烧，森林吸收的二氧化碳减少，又导致更高的地表气温以及更猛烈的无法控制的森林火灾。此外，较高的温度将融化山区、旷野、高纬度苔原地区的积雪以及寒带森林地区的永久冻土。由于地表对太阳光的吸收增多，反射减少，因此，升温将更高。到2005年，世界上的某些地方的人们将更加强烈地感受到气候变化的影响。更加剧烈的风暴和台风将造成一些低洼岛屿（如位于新西兰附近的塔拉瓦岛和图瓦卢）发生更大的风暴潮和洪涝的。到2007年，特大风暴将导致海水冲过荷兰沿海的防洪堤，造成一些沿海城市（如海牙）不再适于人类居住。在美国加利福尼亚中部谷地的萨克拉门托河地区，由于三角洲岛屿的防洪堤不再起作用，将形成一个内海，这样在干旱季节从加利福尼亚北部到南部的导水输送系统将被切断。 恶劣天气引起的局地灾害会影响到周边地区，因此这些地区的自然、人力和经济资源将不得不分流以用于灾后的恢复。由于自然灾害和风暴天气不仅在发达国家而且在欠发达国家都会发生，气候的正反馈以及变暖的加速将会触发以前无法想象的连锁反应，尤其在灾后重建能力不强的发展中国家所造成的破坏最大，因为这些国家的社会、经济和农业系统缺乏必要的能力以承受气候变化带来的影响。 如果格陵兰冰盖的融化量超过了年降雪量，加上由于高纬降水造成淡水径流增加，那么北大西洋以及格陵兰和欧洲之间海域的海水盐度将降低。由于盐度低的海水的密度较低，反过来将使温盐环流系统明显减弱。 温盐环流崩溃 海水经过大约 60年的缓慢淡化，温盐环流将在2010年崩溃，从而破坏欧洲的温和气候。因为欧洲的温和气候可能是由于温暖的墨西哥湾流（全球温盐输送带的北大西洋支）造成的，海洋环流型的变化将导致向北输送的暖水变少，造成欧洲北部和北美东部的天气迅速变化。北大西洋将不断受到由于冰川和格陵兰冰盖融化，以及可能最主要是由于降水和径流的增加所引起的淡水注入的影响。经过几十年的变暖，高纬降水的增加将导致更多的淡水注入北大西洋高盐高密度的海水中，而通常情况下该地区的海水主要受墨西哥暖流和高盐度海水的影响。因此，大规模的暖水洋流再也无法到达北大西洋，其直接的影响是造成欧洲以及北半球大部地区的温度下降以及许多关键农业区和人类居住区降水的显著减少。不过，由于这十年间极端天气事件的发生不是连续的，温盐环流崩溃所造成的影响也将是断断续续的。 一些海洋学家已经预言了温盐环流将显著减弱，但美国尚未对其影响、时间进程和幅度做好充分的准备。气候和海洋系统的计算机模式尽管有了很大改善，但仍无法为决策者提供足够准确和统一的预测信息。我们还不清楚温盐环流停止后的几年里天气型将发生什么样的改变。如果说预测结果有什么不同的话，就是一些预测者认为干冷的天气将会结束，而另一些则预测会出现一次新的冰期或者全球干旱；对决策者和公众而言，这些不同的预测结论，使得他们对未来的气候到底如何变化以及应采取何种对策感到无所适从。温盐环流崩溃所带来的变化究竟是微不足道的，还是会带来地球气候根本性的转变，这迫切需要更多的人对此问题进行研究。 北半球大陆地区将出现更加干冷，风力更强的天气条件 在农业区和人类居住区，干旱的影响比气温降低所带来的影响更严重。随着降水量的持续减少，上述区域的湖泊将干涸，河流流量降低，同时淡水供应趋于紧张，最后将会超过所有可行的水资源保护措施，淡水供应出现耗竭。中国南部和欧洲北部的关键区域在 2010年前后将发生持续整整 10年的特大干旱。与此同时，过去几十年比较干旱的地区，以及传统上从事旱地农业的区域将会持续几年出现暴雨和河流泛滥。 在北大西洋地区和整个亚洲北部，冬季的主要月份（ 12月，1月和 2月）将更加寒冷。虽然整个冬季都可能出现，但是冷害将越来越严重，而且越来越难以预测。随着山区积雪的不断积累，冷却效应将持续到夏季。除了降温和夏季干旱之外，由于大气环流的纬向性增强，风速也将增大。 全球气候发生变化以后，天气型将被打乱。在温盐环流崩溃的前5年内，这种影响在欧洲北部将更为明显。在这十年的后几年，严寒天气将进一步蔓延到欧洲南部、北美以及更为广泛的地区。由于寒冷天气的持续，海冰将覆盖北大西洋的北部，造成欧洲北部的降温，从而引起更强的冷却效应，冬季地表气温出现的时间将延长。由于从极地到赤道的温度梯度增大，风速也将变大。欧洲大陆的冷空气将使得农业的生产条件更为困难。风和干旱的共同作用将造成沙尘暴增多，土壤的损失更为严重。北大西洋南部的大部分区域将出现变暖的迹象，但是干旱还没有结束。到这个十年的后期，欧洲的气候将与西伯利亚的气候更为相似。 南半球可能出现的另一种情景 南半球的气候存在着很大的不确定性，其主要原因是南半球可用的古气候资料比北半球少。由于为了达到气候系统的热力学平衡，热量从热带流向北半球，南半球主要区域的天气型可能与北半球类似，即变得更干冷和恶劣。另一种情况是，由于正常情况下洋流从赤道地区带走的热量被截留了，以及温室气体增温效应的不断加剧，北半球的降温可能引起南半球的温度升高、降水增加、暴风雨频繁。不管出现那一种情况，气候突变都将造成世界上许多重要的人类居住区和经济增长地区同时出现极端天气事件，结果是造成全球食品、水和能源供应紧张。
欧洲受气候变化的冲击最大，10年之内年平均温度降低 6华氏度，特别是西北沿海地区变化更剧烈。欧洲西北部的气候将比现在更冷、更干燥、风更多，类似于西伯利亚气候。欧洲南部的变化较小，但仍然会受到间歇性的剧烈降温和快速温度变化的影响。整个欧洲将面临由于降水量减少所引起的土壤损失问题，从而导致食品供应缺乏。欧洲将要花很大力气阻止从斯堪的纳维亚地区和欧洲北部国家到温暖地区的移民活动，同时防止受气候变化影响很大的非洲以及其它地区移民的涌入。 美国。寒冷、多风、干燥天气使整个美国东北部生长季变短，生产力下降，西南地区则生长季更长，气候更为干燥。沙漠地区暴风增多，同时由于风速的增大和土壤湿度的下降农业区出现土壤损失。南方各州气候变干的趋势特别明显。由于海平面不断上升，沿海地区原来在增暖期所处的危险仍然没有消除。美国将变得内向，将它的资源用来养活美国自己的人口，加强边防，应付越来越多的全球紧张局面。 中国。中国迫切需要大量的食物养活其庞大的人口。季风降水可靠性的降低将对中国产生重大影响。夏季风可以为中国带来降水，但也会引起负面效应，如洪水可使水土流失更加严重。由于水汽蒸发冷却作用的降低，会引起寒冬延长，夏季高温增加；由于降水减少，业已十分紧张的水资源和能源供应将变得更加严重。由于饥寒交迫的中国觊觎俄罗斯和西部邻国的能源，大范围的饥荒将会引起混乱和国际争端。 孟加拉国持续的台风和海平面升高可引起风暴潮肆虐，造成严重的海岸带侵蚀，进而使孟加拉国大部分土地近乎不能居住。另外，上升的海平面污染了内陆地区的淡水，导致了饮用水和人道主义危机。大量移民的出现将引起中国和印度的高度关注，因为他们正努力控制自己国家内部出现的这种移民危机。 东非肯尼亚，坦桑尼亚和莫桑比克的天气将略变暖，同时也受到持续干旱的挑战。这些国家习惯干燥的天气条件，因此他们受天气条件变化的影响较小，但由于其主要的粮食生产区受到影响，其食物供应将面临挑战。 澳大利亚由于澳大利亚的气候只有微小的变化，其农业并没有受到严重影响。作为一个主要的食物输出国，澳大利亚将努力为全球供应食物。但南半球未来的气候变化存在着相当大的不确定性，因此这一美好的结论令人怀疑。 对自然资源的影响 天气型和海温的变化将影响农业、渔业和野生动植物、水以及能源。由于关键地区将由暖向冷转变，受温度变化、水资源供求关系的压力、生长季将缩短10~25%的影响，作物产量的可预报性将降低。 全球仅有的5~6个作物种植关键区（美国，澳大利亚，阿根廷， 对国家安全的影响 人类文明开始于稳定和温暖的地球气候。寒冷的、不稳定的气候意味着人类既不能发展农业也不能长久定居。新仙女木事件的结束以及随之而来的温暖和稳定气候，使得人类可以进行农业生产，并在适宜的地区定居。现代文明从未经历过像本报告所描绘的这样一种具有持续破坏力的天气条件。因此，本报告中所指出的对国家安全的影响也仅仅是一种假设。实际上，这种影响将在很大程度上依赖于天气条件的细微差别、人类的适应能力以及决策者的决定。 气候突变产生的压力可能导致暴力和破坏，这种对国家安全的威胁完全不同于目前我们已经习惯的威胁。军事冲突可能会由于对自然资源（如能源，食物和水）的迫切需求而触发，而并非由意识形态、宗教或者国家荣誉的冲突所引起。武装冲突起因的变化，将改变我们对哪些国家最容易受到攻击的看法，目前对安全威胁的警告也将有所变化。 长期以来存在的一个学术争论，是关于由于资源限制和环境挑战而导致国家之间冲突的程度。部分人认为，仅仅是这两个原因就会引起一个国家袭击另外一个国家；另外部分人则认为由于发生冲突的国家之前就存在着社会、经济和政治摩擦，所以这两个原因的主要作用是引起国家间冲突的导火索。无论如何，我们不能否认，严重的环境问题很可能会扩大全球冲突的程度。 太平洋发展、环境和安全研究所的共同创始人和所长，彼得·格雷克指出，对国家安全来讲，气候突变能够引起以下三种最基本的挑战： 该图表明，气候突变可能引起人类承载能力将下降到低于生态系统的利用水平，可能造成资源匮乏，通过战争，疾病和饥荒导致人口减少。 所谓承载能力，是指地球及其生态系统，包括社会、经济和文化系统对于地球上人口数量的支撑能力。目前这种承载能力正受到来自全世界范围的挑战。根据国际能源机构的资料，未来30年全球对石油的需求将增长 66%，但是至今不清楚这些石油将从何而来。类似地，在世界的许多地区清洁水源的供应也受到限制。有些人可能会说，从全球来看，我们仍很好地生活在承载能力之上。但实际上世界上有8.15亿人的食物供应匮乏，这一事实意味着并没有足够的自然资源来维持我们的生活。 气候突变很可能使得承载能力超过现有的不稳定限度。目前的自然发展趋势或需求是要求对承载能力进行重新组合。由于气候突变降低了全球的承载能力，侵略战争有可能是为争夺食物、水和能源的目的而发动的。战争、饥饿和疾病所造成的死亡将减少人口数量，承载能力将得到重新平衡。 当你考虑一个地区或国家的承载能力，具有较高承载能力的一些 国家，如美国和西欧，显然他们可以选择最有效的方法来应对气候突变，因为相对于他们的人口数量而言，他们有更丰富的可供使用的资源。但是实际上，可能引发针对具有较高承载能力国家的怨恨，进而引起对富裕国家试图利用更多的能源并且排放更多的温室气体，如二氧化碳到大气中的指责和责备。比起从科学上来证实二氧化碳与气候变化之间的关系而言，对受到影响的国家以及他们所采取的行动方面的理解却显得不那么重要。 承载能力和战争冲突之间的联系 哈佛大学考古学家和新书《承载能力》的作者史蒂文·勒布兰卡描述了承载能力和战争冲突之间的关系。在大量的考古学和人文学资料基础上，他指出，古人类因为不同的原因发动了一些有组织的战争，包括针对资源和环境方面的战争。当超过自然环境的承载能力时，就会发生战争。每次在饥饿和攻击之间进行选择的时候，人类总是选择攻击。从猎获者/收集者到农业部落，部族首领以及早期的复杂社会，当战争爆发时，25%的成年男性死于战争。 在承载能力高的时期，伴随着农业改革、政府管理的高效、边远贸易的发展以及技术的突破，这个时期也就是和平的时期。瘟疫造成大量的死亡之后，也能形成和平时期——例如，在大瘟疫之后的欧洲，以及在欧洲病夺去大批北美土著的生命之后（也就是在詹姆斯敦殖民地之所以失败和普利茅斯& ... |
|
|
