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精选自热销全球170年的《科学美国人》，中科院院士撰写序言《气候变化关乎每个人的生活》
剖析全球气候变化，应对天气，解读新能源开发，为了人类的未来，守护我们的地球家园
? 紧跟时代 汇集近年来环境与能源领域研究动态 探寻应对气候变化策略
? 科学性强 专业研究人员、科学记者撰写
? 导语速览 编辑精心撰写导语 准确提炼文章要点
? 通俗易懂 科学报道内容简明 易于理解
? 图文并茂 文章配有大量精美插图 直观展现科学之美
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| 內容簡介： |
天气将成常态？南极冰川会大崩解？全球变暖引发了超级寒冬？可燃冰是解决世界能源危机的妙方？……环境问题、气候问题、资源问题已经成为目前全人类不得不面对的现实，为了人类共同的未来，亟需在全社会传播新环境科知识，认清人类活动对气候变化及其对环境的影响，保护共同的家园。
《2036，气候或将灾变：环境与能源新解》精选近年来发表在《科学美国人》上的17篇文章，讲述了气候变化对生态环境所造成的影响，气温升高所导致的天气，以及为了减少温室气体排放，人们在新能源开发中所作的各种尝试。阅读本书将有助于提高广大读者对气候变化及其对环境的影响的认知，从而更好地保护我们的地球环境。
《科学美国人》自1845年创刊以来，一直致力于用生动而严谨的文字和丰富优美的图片向大众报道的科学发现和技术发展动态，传播科学理念。《2036，气候或将灾变：环境与能源新解》是由《环球科学》杂志社（《科学美国人》在中国大陆的授权方）和外研社科学出版工作室共同编写的一部科普读物，介绍近年来环境及能源领域的研究进展。书中每篇文章之前有短小的导语，提纲挈领地介绍文章的主要内容和重要结论。书中配有大量精美的彩色插图，对一些生僻难懂的专业问题增加了简单、直观的解释，方便读者理解及阅读。
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| 關於作者： |
《环球科学》杂志社：由中国科学技术协会主管，其出版的科普期刊《环球科学》是《科学美国人》授权中文版。《科学美国人》（Scientific American）是全球科学家智慧与卓越见解的分享之地，创刊170多年来，超过160位诺贝尔奖得主在此发表文章，传播科学理念及前沿科技领域的发展动态。《科学美国人》也是常被大众媒体、研究机构和政府报告引用的杂志。在欧洲及美国，国家科技顾问、政策制定者、企业决策者一直把《科学美国人》作为科学和商业决策的重要参考。
外研社科学出版工作室：是外研社下属专业从事科学教育与科普出版的机构，其翻译出版的《〈自然〉百年科学经典》丛书深受读者与科学人士的喜爱。
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| 目錄：
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食物网即将洗牌
珊瑚的悲伤
让大自然修复湿地
资源危机新解
水的重生：从污水到饮用水
南极大崩解
全球变暖终结局
2036，气候或将灾变
全球变暖将更快到来
天气将成常态
全球变暖引发超级寒冬
谁温暖了欧洲冬天
二氧化碳换能源
油砂开采：环境与利益的博弈
从石油到核电：能源成本大比拼
“烫手”的可燃冰
新能源尚未起航
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| 內容試閱：
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序：气候变化关乎每个人的生活
李崇银
中国科学院院士
中国科学院大气物理研究所研究员
解放军理工大学气象学院教授
地球气候及其变化本质上是一种自然现象，是自然科学所面对的问题。但是近些年来随着气候变化影响的加剧，气候变化已经成为重要的社会问题、经济问题和国际问题，引起了全世界民众及各国政府的高度重视。《2036，气候或将灾变：环境与能源新解》一书收集了世界上一些知名教授、学者、作家、资深记者和自由撰稿人所写的与全球气候变化及影响有关的文章，用简明易懂的语言向读者指出了气候变化及其影响的严重性，也简要提出了一些应对办法，很值得大家（包括政府官员、企事业领导、科学工作者以及其他各类从业人员）阅读。这将有助于提高我们对气候变化及环境问题的认知水平，从而更好地保护我们的地球生态环境。
自1900年以来，全球平均气温上升了1.5℃左右。有研究认为，到2100年全球平均气温预计还可能会上升1~5℃。全球变暖导致海平面的明显上升，过去一个世纪全球海平面平均已升高10~25厘米，预计到2100年全球海平面的升高幅度可能达到50厘米，甚至更多。海平面的升高对各国沿海地区的社会经济发展，以及一些海岛的开发、建设和保护都将带来一定的影响。全球变暖极有可能加剧自然灾害，使天气事件发生频次增加。正如本书中《天气将成常态》《全球变暖引发超级寒冬》所写，全球平均气温的增高导致全球范围内大量天气的出现。联合国经济与社会事务部2008年的报告指出，自然灾害对经济造成的威胁正在加大。与20世纪70年代相比，2000~2006年间自然灾害每年对经济安全的威胁已增长至4倍，每年造成的损失增加了7倍，受灾人数上升了4倍；而且一些分析研究表明自然灾害很有可能在贫穷国家造成更大灾难，这尤其值得关注。气候变化必然带来生态环境的恶化、生物多样性的破坏和土地沙漠化等一系列严重问题，对人类生存和福利造成威胁。在本书中，《食物网即将洗牌》《珊瑚的悲伤》反映的正是这一问题，气候的变化使得动物的生存状态面临极大挑战。2005年3月联合国在一份《千年生态系统评估》中指出“在使地球生命得以生存的生态体系中，有60%已严重恶化或不能持续利用”，“地球物种已出现巨大和不可逆转的损失，有10%到30%的哺乳动物、鸟类和两栖动物已濒临灭绝”。另外，气候变化对国家安全也存在明显影响。2007年4月16日，美国海军分析中心军事咨询委员会发布了《国家安全与气候变化威胁》的报告，从军事角度评估了气候变化对美国国家安全的潜在威胁。2008年6月25日，美国国家情报委员会联合美国16个情报机构，又发布了《2030年前全球气候变化对国家安全的影响》报告，对全球未来的气候变化可能对美国的国家安全产生的影响做出了评估。
近百年来全球平均气温有明显升高，联合国政府间气候变化专门委员会（Intergovern-mental Panel on Climate Change， IPCC）已先后发布了5次评估报告（即IPCC报告），对于导致全球变暖的原因已给出了明确结论，即全球变暖有90%以上是人类活动造成的，人类活动（特别是燃烧化石燃料）所导致的温室气体排放量的持续增加是罪魁祸首。因此，面对全球气候变化的挑战，必须控制和减少二氧化碳排放量；要大力改变能源结构，大大减少煤炭和石油的使用量，大力发展可再生绿色能源。基于众多模式研究结果，大家将450ppm的大气二氧化碳含量和全球平均增温2℃（相对工业化前）视为阈值，希望全球气候变化能够维持在阈值之内。这是一场环境与利益的博弈。为了不超过气候变化的阈值，保证人类社会的可持续发展，新能源的开发已经十分迫切。而对于新能源的使用，如何实现温室气体的低排放又不造成新的污染是不容忽视的问题。《油砂开采：环境与利益的博弈》《从石油到核电：能源成本大比拼》《“烫手”的可燃冰》等文章就讨论了这些问题。正如《新能源尚未启航》一文中所说，全球能源向可再生能源体系转型的过程可能比我们想象的要漫长得多。
地球气候变化是极其复杂的，就时间尺度而论，主要有年际、年代际、千年及更长时间尺度的变化，不同时间尺度变化间的相互作用会改变气候变化的形态。气候及其变化是大气、海洋、固体地球、生物圈及行星空间运动和变化的共同作用所形成的，在气候变化的不同时期会存在主要的影响因子，但也需要同时注意其他因素的作用。正如IPCC报告所指出的，近百年的全球持续变暖主要是大气中二氧化碳浓度持续增加所导致的温室效应造成的，为了保护我们赖以生存的地球环境，全世界都必须控制和减少二氧化碳的排放。至于本书提出“2036年气候或将灾变”的问题，我们可以将其视为一种警示并加以关注；但是否在2036年真的出现气候灾变，这还有不确定性，需要研究。因为“2036年气候或将灾变”的结论是根据预估的二氧化碳排放量通过气候模型计算得出的，随着全世界对气候变化认识的提高，二氧化碳排放量的减少，就有可能不出现所谓的气候灾变；另一方面，地球气候变化也受到太阳活动等因素的影响，一些俄罗斯学者根据近期及未来太阳活动的变化，认为全球平均气温在2040年左右还会趋于降低。
我国已成为世界上二氧化碳排放的大国，无论是从中国还是从全人类的发展来讲，我们都应该坚持“节能减排”国策，保证社会经济的可持续发展。而且，我国还是一个发展中国家，社会经济发展还处于较为粗放的阶段，“节能减排”是必由之路；根据2014年北京大学国家发展研究院能源安全与国家发展研究中心《中国能源体制改革研究报告》中的数据，我国单位GDP能耗是世界平均水平的1.93倍，美国的2.45倍，德国和法国的3.65倍，日本、英国和意大利的4倍。虽然经过多年的努力，我国的能耗指数已有明显下降，但与先进国家相比仍有差距和进一步降低的空间。总之，中国经济要可持续发展，绝不能再走高消耗、高排放的老路，必须节能减排，大力降低能耗，大力调整产业结构、淘汰落后产业；必须科学利用资源，让有限资源发挥效益，构建循环经济体系，变废为宝，使生产智能化、产品原料化；必须使经济与社会和生态环境协调发展，实现经济增长，人民生活富裕，环境舒适美好。
后，希望通过阅读本书，广大读者能够了解气候变化及其对环境的影响，了解新能源开发的必要性，意识到全球的环境变化已经给人类的生存造成了威胁。气候变化关乎每一个人。尽管很多人没有意识到，但实际上它已经影响到了我们的生活。为了使经济可持续发展，人类社会可持续发展，人们的生活有更好的保障，不但需要国家在这方面投入很多精力，更需要提高全民的环保意识。相信随着我们国家经济的发展，再加上大家共同的努力，尤其是全民环境意识的提高，我们国家的环境工作会取得更好的成果。
全球变暖将更快到来撰文 / 约翰?凯里（John Carey）翻译 / 曹智 白艳莹 闵庆文……可能诱发全球气候变化加剧的因素是正反馈循环机制，科学家一直假定这种反馈已经开始。例如，海冰的减少导致反射的阳光减少，使更多海水变暖，而这又会使更多海冰融化；更严重的是永久冻土层融化会释放更多二氧化碳和甲烷到大气中，这反过来又导致永久冻土层进一步融化……虽然科学家对气候变化速度的意见不一致，但是他们都注意到了这个特别的反馈循环机制，且认为如果真的具有放大气候变化的作用，那它将对地球的未来造成很大威胁。英国南安普敦大学的海洋和气候变化专家埃尔科?罗林（Eelco Rohling）教授说：“我们必须开始更多地考虑‘已知的未知领域’和‘未知的未知领域’。”他解释说：“我们可能无法确切地知道所有的反馈机制，但过去的变化表明，它们确实存在。”若等到研究人员能够控制未知的时候，可能为时已晚。这引起了新西兰惠灵顿维多利亚大学大气科学家、2007年IPCC核心人员马丁?曼宁（Martin Manning）的担忧，他说：“21世纪气候变化速度之快，使我们来不及了解它。”……地球上过去的气候波动确实表明，如果我们给予足够的推动力，反馈机制将极大地改变地球。……然而，真正让科学家失眠的可能是，即使这些特定的反馈机制近期不会对人类产生威胁，但它们也可能会驱动其他可以对人类产生威胁的机制。这种机制首先可能影响全球水循环。每年都有实例表明，气候变化会从根本上改变区域小气候，如带来洪涝、干旱等天气。拉姆斯托夫的一项分析表明，像2010年那样重创俄罗斯的热浪的发生次数提高了5倍，导致这一现象的原因很可能就是已经发生的气候变暖。拉姆斯托夫说：“这是一个重要因素。”新的研究着眼于2011～2012年美国有史以来暖冬季期间（这个时期欧洲遭遇了有史以来冷的寒流）北极海冰的损失。其中隐含的机制是：海冰越少，北极海水温度越高。秋季，海洋释放大量热量，改变大气的压力梯度，造成急流（围绕地球的强而窄的高速气流带，集中在对流层顶或平流层，在中高纬地区西风带系统内或在低纬度地区都可出现）更大程度地弯曲，从而使其长期停留在一个地方。这种弯曲使美国东北部冬季更暖和，东欧却更寒冷。潜在的生态反馈使整个机制变得更为复杂。例如，美国和加拿大西部气温变暖引起山松甲虫的流行。虫灾导致几十万公顷（1公顷=10，000平方米）的树林死亡，森林从碳汇（健康的树木吸收二氧化碳）转变成碳源（死树分解释放二氧化碳）。2007年，高温导致美国阿拉斯加北坡苔原发生7000年一遇的火灾，加速了这一区域冻土层融化和碳排放。西伯利亚气候变暖使广袤的落叶松树林开始转变为云杉林和冷杉林。冬季，落叶松的针状叶脱落，积雪会将太阳的热量反射回太空。弗吉尼亚大学的生态学家汉克?舒加特（Hank Shugart）解释说，云杉和冷杉的针状叶不会在冬季全部脱落，太阳热量还没到达积雪时就已被这些树叶吸收。仅植被变化的反馈就可能使地球温度上升1.5℃。他说：“我们正在玩一把上了膛的手枪。”尼斯比特的“噩梦”是这样的：首先是甲烷排放量的上下波动以及非常炎热的夏季造成大规模火灾，排放大量碳。烟和烟雾覆盖中亚，减弱季风，引起中国和印度农作物大面积歉收。同时，根据厄尔尼诺模式，赤道地区太平洋海水温度升高往往会给亚马孙地区和印尼带来干旱。热带森林和泥炭沼泽也会因发生火灾，释放更多的二氧化碳到大气中，进入气候迅速变暖的快车道。“这是会发生的，”尼斯比特指出，“我们比自己想象的更脆弱。”但是，各种反馈究竟会变得多强大？虽然气候模型能够很好地解释过去和现在，但当用它来预测未来时就会失灵。索尔补充说，即使地球现在正处在一个临界点，我们可能也没有意识到。对气候政策来说，令人不安的是科学没有给出明确答案。曼宁说：“我们知道气候发展的方向，却不知道发展的速度。”然而，科学家认为，不确定性也不能够成为不采取行动的理由。相反，不确定性应让全球更加努力去减少温室气体排放，因为不确定性揭示了气候剧烈变化的风险真的很大。尼斯比特说：“此刻我们正在做的是，从地质年代的时间尺度上对发生的大事件进行对比，因此，我们会预测，输入现在的数据能得到与过去发生过的事件相类似的结果。”汉森觉得自己如果不对气候变化这一问题采取行动，就没有办法面对自己的后代。他说：“将逐渐失控的气候系统留给年轻人是不道德的。”
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