二、地球三极与人类关系

       1.“青藏高原是地球第三极”的由来

　　1980年以前，世界上的科学家只认可地球有两极——南极和北极，没有“第三极”之说。“第三极”（青藏高原，照片2）的概念是1980年5月份在北京召开的一次“北京国际青藏高原科学讨论会”上提出的，那是自文化大革命以来到1980年为止中国举办的最大规模的国际研讨会。研讨会是由邓小平同志批准、中国科学院组织的。当时，我们邀请了80名在世界上非常有名的科学家，其中包括12名美国科学院院士。中国参加会议的科学家有160人，我当时以大气物理科学家的身份参加了这次研讨会。在这次研讨会上，部分大气物理学家和地球物理学家以书面形式提出，青藏高原不仅是世界上最高大的高原，而且它在全球气候变化过程中有着举足轻重的作用，因此，应当将其列为地球的第三极。为了证明我们的观点，我们当时举了两个例子：

 

 

照片1 在南极雪山上攀登

 

照片2 空中俯瞰青藏高原

 

　　第一，对于北半球而言，青藏高原西侧的沙漠分布在北纬20度到30度之间，而青藏高原在这一纬度范围内是没有沙漠的，这一地区的沙漠分布在青藏高原以北，也就是北纬40度以北。我们大气物理学家做过一个模拟实验，如果把青藏高原削平，或者把它的高度降低到1000米以下，就会出现一个很严重的问题——青藏高原东侧就会和西侧一样变成沙漠。

　　第二，在影响中国气候的季风中，有一个是东南季风，还有一个是西南季风，东南季风和西南季风的气候平均交界线在东经90度附近，正好在青藏高原的南侧。如果把青藏高原抹掉就坏了，这个交界线就东移到海洋上去了，如此一来，北半球气候会发生非常大的变化。

　　我们的提法得到了外国科学家认可。到了会议第八天，也就是大会闭幕那天，大会主办方决定让中方和外方分别找两位科学家发言，我当时有幸代表中方年轻科学家发言。我在发言中讲到两点：第一，青藏高原应该是地球的“第三极”；第二，年轻科学家如何提高英语水平以促进国际学术交流。最后发言的是美国的一位院士，是世界上很有名的科学家，他讲了两点：第一，通过互相的交流，他们认为中国科学家在近20年青藏高原科学考察中做出了很大的成就；第二，他非常赞同中国科学家的观点，即青藏高原应该是地球的“第三极”，记得当时他用英语是这样说的：“There are three poles in the world, including the Tibetan Plateau”。

       2.全球气候变暖的科学内涵

　　最近，全球气候异常为公众所关注，其中有三个问题更是当前大家关注的焦点。

　　第一，全球气候变暖的科学内涵是什么？目前，关于全球气候变暖的科学内涵主要有三种观点：1、全球气候变暖完全由于我们人类的破坏，其中主要是大量排放温室气体，2、和人类没有关系，完全是地球本身的变化规律，3、既有地球自身变化的规律，也有人类的因素，但地球本身的因素是主要原因。

       实际上，我们的地球是太阳系中的一个星体，而太阳系又是银河系中的一部分。所以地球的运转同时受太阳系和银河系的影响，特别是银河系中心的影响。最近我写了篇文章，题目叫《气候学：过去、现在与未来》，我在文中提出了一个观点，未来的气候学研究应着眼于宇宙气候学。所以，未来的气候学应不只是着眼于地球，还要跳出太阳系，以研究整个宇宙对地球的影响。

　　首先，我们要知道全球气候是否变暖，其次，全球气候变暖的原因是什么。2007年，世界气象组织公布，从1906到2005年，全球地面气温平均升高0.74摄氏度。这里要指出，地面气温和地表温度是不同的，地表温度是指贴地的温度，而地面气温是离地两米高处的空气温度。

　　去年的“哥本哈根”会议，闹出了“气候门”事件，这场官司打了好久。反对者认为，全球气候没有变暖，是英国气候中心科学家们分析气候资料方法存在的问题。

　　我相信世界气象组织公布的全球气候变化的数据。但我们应该知道，全球气候变暖了并不意味着全球每一个地方都在变暖。

　　在英国《Nature》杂志上发表过一篇文章，研究者利用南极冰芯资料，反演获得了近四十多万年来的全球气候变化资料。从这张图表中，我们可以看到近四十多万年以来地球的气候变化，它有5个峰值，最后一个高峰就是最近出现的。这里有一个很有意思的现象，出现在三十三万年前后和十三万年前后的两个气温高峰值比地球现在的这个高峰值要高两到三摄氏度。我们知道，地球近一百年才增加了0.74摄氏度，那个时候却高出这么多。问题是，三十三万年前后和十三万年前后，根本没有人类的工业活动，那时地球变暖的原因是什么？所以，这说明地球变暖不完全是人类活动引起的，而且人类活动不是主要原因。
2.全球气候变暖会使南极冰盖融化吗？

　　第二，全球气候变暖会使南极冰盖融化吗？在20世纪50－70年代，有科学家预言，由于人类排放的二氧化碳太多了，在未来五十年内，南极的冰盖会全部融化掉，海平面会增高，很多城市会被淹没。我们知道，最近50年以来南极的冰盖一直在变化，但沿海的一些国家比如日本、印度尼西亚，还有我们国家的上海以及其他沿海城市，现在仍然没有被淹没。这是为什么呢？

　　实际上，全球气候变暖不等于每一个地方都在变暖。2002年的时候，我们国家在东南极的“昆仑站”附近，建了5个自动气象站，过两年后去查看，自动气象站两米高度以下都被雪埋了起来（照片3）。我们估算了一下，东南极区域每年大概要增加280亿吨雪。法国科学家通过两颗卫星观测东南极冰雪变化，结果发现最近几十年冰层每年上升1.81米，也就是说东南极地区的冰层不仅没融化，反而在不断升高。美国用一颗卫星观测西南极，观测结果是，西南极冰盖融化得很厉害，每年大概融化152立方千米。

 

照片3 我国在东南极建立的自动气象站

 

　　为什么东南极的冰层不仅没有融化反而在增加呢？根据我们国家“中山站”和“长城站”的资料，中山站位于南纬70度左右，代表东南极，长城站位于西南极（照片4）。资料显示，最近几十年，中山站的地面气温不仅没有升高，反而在降低。以十年为单位，该站点每十年降低0.06度，即每一百年降低0.6度，与全球平均气温一百年升高0.74度基本相反。而代表西南极的长城站地面气温变化就厉害了，它十年升高了0.6度，即一百年升高6度。全球气温平均一百年才增加0.74度，它增加的速度是全球平均气温增速的八倍之多。所以，西南极冰层就融化得很厉害。这也证明了一个问题，全球气候变暖，并不是每一个地方都在变暖。

 

 
照片4 我国南极长城站和中山站地面气温变化

 

　　我在2010年5月份拿到了北极浮冰面积变化的卫星监测资料，这份资料来自美国的国家冰雪气候中心。资料显示：从1979年到2007年，北极浮冰面积基本上是在下降，中间部分有些波动。但是大家注意，2007年以后，也就是2008、2009、2010年三年，北极的浮冰面积又回升了。我们南方云贵一带2008年为什么出现大范围雨雪冰冻天气？有些气象学家说是“娜尼诺”现象造成的，我不同意这个观点，我认为主要是北极的浮冰面积突然增加造成的。北极的浮冰面积增加，北极冷空气就强，我国出现寒潮的可能性就加大，因而直接引起了我国西南2008年冬的冰冻灾害。

       我们要问，浮冰的变化会给北极熊带来什么影响？回答是它对北极熊的影响很大。大家看，这是挪威政府的一个宣传照片，这幅照片旁边有一句英文，大意是：一只孤独的北极熊趴在一座孤独的冰山上，向人类求救说“救救我吧”（照片5）。2004年，挪威政府和中国政府在北京开了有关“保护北极环境”的会议，我应邀请参加了这个会议。当天中午的时候，我们和外交部长一块吃饭，他把这张照片卸给我了，他说：“高教授啊，请你告诉你的朋友，这个照片不是真的，是合成的。”

 

照片5 北极熊深受浮冰面积减小的影响

 

　　照片虽然是合成的，然而，由于2007年前的三十年，北极的浮冰持续减少，北极熊的生存环境受到重大影响。2008年夏天和1991年夏天我们给北极熊拍了许多照片，发现1991年的北极熊比2008年的北极熊胖得多（照片6、7）。这张照片表明，减肥了以后的北极熊可以跳得很高了，他们能够从一块浮冰跳到另外一块浮冰上了（照片8）。

 

照片6 1991年夏天拍摄的北极熊

 

照片7 2008年在北极点附近拍摄的北极熊

 

照片8 减肥了的北极熊跳得又高又远（陶丽娜拍摄）

 

　　我们知道，北极熊吃海豹为生。这是2008年我们拍到它抓海豹的过程，它是怎么抓海豹的呢？它首先在一个洞边伏冰守候，当看到海豹出来换气的时候，北极熊就给它一巴掌，打晕了以后，抓住海豹就跑到安全的地方再吃，吃剩下残骸的就归海鸥了（照片9－12）。

 

照片9 北极熊捕到了海豹（王维拍摄）

 

照片10 北极熊叼着海豹就跑（王维拍摄）

 

照片11 在北极熊认为安全处停下来吃（王维拍摄）

 

照片12 海鸥在旁边等待分食（王维拍摄）

 

　　然而，由于2007年之前近30年来北极浮冰面积减少，北极熊的捕食习惯有所改变。部分聪明的北极熊逐渐从浮冰上迁徙到海湾生活，因为这里的鱼很多。2010年7月，我们在北极的一个海湾处拍摄到了北极熊抓鱼的全过程。

　　这张图片是一只熊妈妈抓到鱼后喂它的孩子（照片13），这张图片是北极熊抓到鱼以后，海鸥来跟它抢（照片14）。北极熊如果发现海鸥来跟它抢鱼，北极熊一般不与海鸥争（照片15），而是会叼着鱼逃跑，逃到一个安全的地方（照片16）。北极熊捕鱼的事情说明了北极熊能够适应气候环境变化，适时改变捕食习惯，求得生存。现在，北极熊补食的对象不完全是海豹了。抓不到海豹，它就抓鱼，同样可以求得生存。

 

照片13 熊妈妈捕鱼喂孩子

 

照片14 海鸥抢食北极熊捕的鱼

 

照片15 海鸥和北极熊谈判

 

照片16 北极熊叼着鱼逃避

 

       3.认识并适应气候变化－不确定中的确定生活

　　第三，我们如何应对气候变化？这是一个难题，原因是气候变化与气候预测都具有不确定性。

       先说地质历史气候变化的不确定性（照片17）。一名澳大利亚科学家1979年发表了一篇文章，文章描述的是12亿年以来的地球气候变化。这12亿年的地球气候变化可以分为四个阶段：第一阶段是从12亿年前到2亿年前，这一阶段地球的温度变化特别剧烈，忽冷忽暖；第二阶段是从2亿年前到200万年前，这一阶段地球的温度一直偏暖；第三阶段是从200万年前到1万年前，这就是我们讲的冰河期，这一阶段地球的温度很低，但其中也有很多波动；第四阶段就是从1万年前到现在，这一阶段是地球上温度变化最温和的时候，气温变化不超过两度。然而，地球地质历史气候变化的四种类型如何转换，非常不确定。

 

照片17 地质历史气候变化

 

　　再说气候预测的不确定性。1970年，世界气象组织把全世界最先进的十个气候中心的科学家聚在一起，预测一下未来一百年地球的气候变化。结果这10条预测未来100年全球气候变化的曲线大相径庭，令人无法相信。其中最离谱的是，有一条曲线预测未来100年的气温比白垩纪暖期的气温还高，即比现在的气温要高出6－8摄氏度，有一条曲线预测未来100年的气温比现在要低4－6摄氏度。大家看，预测图上的十条预测曲线，我们究竟相信哪一条？其实都不能相信。中国大气科学界权威叶笃正、2005年科技成就奖的获得者曾经在2000年发表了一篇论文，说明数值气候预测的不确定性有三个原因：

　　1、系统的混沌行为；

　　2、人对于气候系统认识的不足；

　　3、人类活动对气候变化的强迫作用认识不清楚。

　　基于以上三种原因，科学家的数值气候预报与实际的气候变化有相当大的差异。由于气候系统的变化是不确定的，气候数值预测更是不确定的，那怎么办？法国哲学家罗素说：“哲学探索的意义不在于对这个不确定的世界给出最终确定的答案，而在于使我们在不确定性中确定地生活。”

　　我认为，罗素的后半句话很重要，无论报纸也好还是网络也好，无论是有人说气候要变暖还是有人说气候要变冷，你都别管他。并不是说气候变暖就坏，变冷就好，也不是说气候变冷就好，变暖就不好，因为两种变化都各有利弊。因此，不管气候是变暖还是变冷，你根本不用理它，自己确定地生活便是。这个“确定的生活”指的是什么？就是要认识并适应气候环境变化。比如，气候变暖了，变暖也有好处啊，我国有的过去不可以种稻的地方，在这种气候环境中，我门可以种水稻了。如果说气候变冷了，不能种水稻了，我们改种小麦、种玉米行不行？可以说，人类是饿不死的，连北极熊都知道，抓不到海豹就抓鱼吃，人类就这么傻么？所以，我们应该认识气候变化并适应它。