推薦序
氣候變遷是生活，不是統計
徐光蓉教授∕台灣環境保護聯盟學術委員
二○一三年初，全球華人歡度農曆春節之際，聯合國安理會正舉行一場激烈的辯論──應否承認氣候變遷威脅國際和平？馬紹爾群島的代表特別懇求，別讓立國僅三十五年的國家被海水淹沒；這是六年內第三度由安理會成員國提出的議題，結果與前兩次一樣都被否決，但反對國已經慢慢減少，氣氛在改變。十多年來，許多國家，不論是否認真地節能減碳，總統或國會大選，雙邊或多國高峰會，氣候變遷總是焦點。台灣從最近三、五年開始談論氣候變遷，步調與國際趨勢有顯著落差，但只要有開始，就有希望。
為什麼我們在這議題上明顯落後國際？許多人應該都已認知「氣候在改變」這件，但進一步的內涵則模糊不清，一旦碰到有心人士似是而非的言論便不知所措，甚至乾脆放棄了解。這本書正好用在解決這樣的問題，從氣候變遷的基礎開始：解釋氣候與天氣的不同；氣候變遷與溫室效應；為什麼人的活動是關鍵；哪些的觀察證實氣候的迅速改變；未來持續發展可能對陸地與海洋生態、對公共衛生、對飲水糧食可能影響等。
本書用最簡單、大家可聽得懂的例子解釋科學觀察與推測；氣候變遷還是一門新興的學門，許多科學認知還在不斷修正，過幾年回頭來看本書，或許個別數字可能有些許出入，但基本科學問題的闡述不會改變；想要了解氣候變遷問題，這是本可以長期擁有，入門打基礎的好書。
受制於篇幅，本書對氣候變遷可能造成社會、經濟活動，對物種、個人或國家生存的影響等鮮少著墨；但不表示這些問題不嚴重，恰恰相反的是因為社經可能遭受的嚴重影響，人們才開始關心，開始探究氣候變遷問題。對於可能因應氣候變遷的措施，作者相當悲觀地認為，沒有一項因應方案能夠取代現有的商業化石能源，這觀點相當程度地反映出美國人對能源問題的看法，但忽略現今歐洲國家在節約能源、再生能源的發展，也忽略風、太陽等再生能源日益便宜，在全球迅速發展的事實。
對許多人而言，發生在遠處，發生在不認識人身上的災難都只是統計數字，不切身，總認為「不可能」發生在自己身邊，不久就淡忘。但氣候變遷使得極端天氣日益頻繁，強度增強；他處發生的災難，難保不在身旁發生，該怎樣預防？如何降低可能風險？氣候變遷不該只是個掛在嘴邊的時髦議題，減少對氣候的衝擊也不只是喊口號、民眾隨手關燈、拔插頭或多種一些樹就能輕易解決，工業、商業活動、交通運輸、住宅家電的能源消耗，都同樣有責任減量，妥當的政策才可能適時改變社經活動，將損害降至最低。
本書對氣候變遷的影響有些過度樂觀，認為許多嚴重事件在本世紀不會發生，似乎不那麼急迫性。其實，二○○七年IPCC第四次評估報告建議，增溫在攝氏二度之內是地球生態勉強可接受的程度。
人類的二氧化碳總排放量應在二○○○到二○一五年達最高峰，二○五○年至少比一九九○年排放少一半，才能讓增溫不超過攝氏二度；如果容許開發中國家可增加排放，工業國該在二○二○年前較一九九○年排放減少二五至四○％以上，二○五○年更應減少八五至九五％。今年已經是二○一三年，還看不到全球二氧化碳排放最高峰在哪裡；想要控制氣候在人類可忍受範圍的時間已不多了。氣候變遷絕對不是下一代的問題，不是「你們」的問題，早就已是「我們」的問題啊！
前言
讓人人都了解真相
二○一○年二月時，《世界是平的》作者湯馬斯．佛里曼（Thomas Friedman）在他的《紐約時報》（New York Times）專欄中寫到：
雖然許多機構做了成千上萬有關氣候變遷真相的研究，但大眾卻越來越感到困惑。到底什麼是真的？在我的觀點來看，氣候科學界應該召集這個領域中的頂尖專家──如來自美國太空總署（NASA）、美國國家級的實驗室、麻省理工學院（Massachusetts Institute of Technology），以及英國氣象辦公室哈德利中心（U.K. Met Office Hadley Centre）──並編製一份只有五十頁的簡單報告。專家可以將這份報告命名為《我們所知道的事》（What We Know），內容則是彙整我們已經知道的、有關氣候變遷的所有資訊，用字遣詞應該簡單易懂，連小學生也能理解，另外，再附上具公信力的專家審訂註解。
雖然科學界對氣候變遷的成因與效應越來越了解，而且氣候科學家也越來越確信氣候變遷會對人類、物質文明與生態系統造成潛在的嚴重威脅，但大眾似乎比以往更感到困惑。氣候變遷真的正在發生嗎？如果是，而且如果真的是因為過去的自然因素導致氣候變遷的發生，為什麼我們要認為這次是我們的錯？科學家以前從來沒有錯過嗎？他們甚至無法預測一個禮拜後的天氣，又怎麼可能斷言五十年後的氣候會是什麼模樣？
這些問題極大部分，是來自於氣候學中一個相當新、且仍在發展中的領域。科學家仍在學習有關地球氣候系統的一切：土地、海洋與大氣層如何吸收來自太陽的熱能與轉移熱能，以及這些熱能如何引發暴風雨、旱災、海平面上升、熱浪，以及更多的極端氣候。
雖然科學家並不知道有關氣候的每一件事情，但這並不意味著他們什麼都不知道。一百多年前他們就非常肯定大氣層中的二氧化碳會鎖住太陽的熱能。他們知道燃燒化石燃料，包括煤炭、石油與天然氣等，都會增加排放到大氣層中的二氧化碳量，使得二氧化碳的濃度超出大自然的正常值。他們知道從工業革命以來，人類已經燃燒了越來越多的化石燃料，因此相較於數百年前，大氣層中的二氧化碳水準已經高出了三分之一以上。沒有任何一位負責的科學家，會對前述這幾點提出異議，即便是那些「氣候變遷懷疑論者」。
另外，有關二氧化碳量的增加會帶來廣泛的效應，也幾乎沒有爭議。地球應該會越來越暖化。當溫暖的海水面積擴大，且暖空氣融化了高山的冰川與冰帽時，海平面應該會開始上升。這正是我們從地面與衛星量測系統看到的現象。平均來說，比起一九○○年時，海平面已經升高約二十公分，而溫度則大約升高了攝氏○．七二度。
要預測未來很難！
當科學家試著要預測未來可能會發生什麼事時，事情就會變得越來越愈複雜。原因在於地球並不只是被動地對溫度升高做出反應：地球會對所有可能引發溫度升高或拉回溫度的因素做出各種的反應，科學家還沒有辦法了解所有的可能性。當雲層覆蓋面積增加時，應該可以將過多的陽光反射回空中。當北極的冰原覆蓋面積減少時，則會造成相反的效應。當北極的千年凍土漸漸融化時，原本幾千萬年來深埋在凍土底下的碳可能會被釋放出來。另外，科學家也還無法確切知道：溫度的改變會對各地狀況造成哪些影響，雖然我們目前熟悉的天氣與氣候模式非常可能會改變，而且是以一種令人驚訝的方式呈現。這就是為什麼這本書的書名不取名為《全球暖化》（Global Warming）的原因所在，因為暖化只是我們可以預期的一部分而已。
前述的這些不確定性，就是為什麼「政府間氣候變遷委員會」（Intergovernmental Panel on Climate Change, IPPC）只能做出有限的預測的原因之一。IPPC預測在二一○○年時，溫度可能會比二○○○年時的溫度高出攝氏一．七八度到攝氏四度之間。另一個原因則是我們不知道在這段期間內，石化燃料的使用量是否會繼續增加，還是會持平或減少。
這並不是指每一位氣候科學家都同意這些數據。有些認為增加的溫度不會超過攝氏一．七八度，但有些則認為會高於攝氏四度。不過，在科學界本來就沒有哪個領域是絕對零爭議的，包括從遺傳學、進化生物學、到太空物理學皆是如此。IPCC定期發表報告的用意，是為了要快速捕捉在特定期間內，有哪些事物是氣候科學家普遍同意的（最近一期的報告於二○○七年發表，下一期則預計於二○一三年或二○一四年發表）。雖然外界對該組織及其作業流程有些批評，但根據幾份獨立的研究調查顯示，在幾千頁的報告中，只有極少數的、屈指可數的科學錯誤。知名的「氣候門事件」也是如此。在這個事件中，有幾位科學家在私人電子郵件中說了一些坦白的話，而這些話又被不小心地記錄與保存下來。不過，外部調查人員只發現這幾位科學家太過粗心大意，但就科學本身來看，卻並未發現可質疑之處。
負責任的科學家也知道，不斷質疑自己的研究結果是很重要的。物理學家理查．費曼（Richard Feynman，一九六五年諾貝爾物理獎得主）曾說：「首要原則是你不能欺騙自己，因為你是最容易被騙的人。」費曼的意思是：對於自己所觀察到的事物，科學家必須思考所有「似真卻假」的解釋，而不只是做出最明顯或因循的結論。如果地球正在暖化中，有可能是因為溫室氣體排放，但也有可能是因為太陽散發出更多熱能。科學家必須謹慎地檢視這種可能性，即便看起來像是無稽之談。另外，科學家還必須檢視火山所扮演的角色，以及從過去到現在，有哪些導致氣候暖化或溫度降低的其他自然因素；而截至目前為止，沒有什麼比溫室氣體效應更能解釋地球暖化現象。
最後，毫無疑問的，大眾已經被那些聽起來很權威、但卻是錯誤的氣候變遷言論搞糊塗了。舉一個最常聽到的、不斷被反覆提出的論點為例：全球暖化現象在一九九八年時就停止了。如果你檢視一九九八年到二○一○年間的氣溫變化圖，可能會覺得這種說法很接近事實。但一九九八年是熱得很不尋常的一年，因此如果以這年做為觀察起點，將會形成誤導。如果你將檢視的範圍擴大為一九○○年到二○一○年，則可以清楚地看出，在這長達一百一十年間，二十一世紀的第一個十年比過去任何一個十年的溫度都高。
哪些是已知？哪些肯定會發生？
如果我們所談的是像太空物理學這樣的領域，那麼上面這些可能都不是大問題。畢竟，在銀河的中央是不是真有一個黑洞並不那麼重要。但如果氣候變遷的效應真的如此具有毀滅性，那麼忽略這個問題就會非常危險。如果這些效應不這麼有毀滅性，我們的損失就是白白浪費了許多資源。但困難之處在於：如果我們等到科學家可以完全確定每個細節才採取行動，那麼所有已造成的、不管是怎樣的傷害，都已無可挽救。
因此，對大眾與政策制定者來說，了解以下這幾件事是非常重要的：對於氣候暖化，有哪些是我們已知的；根據既有的證據，我們強烈預測有哪些事情將會成真；以及有哪些事情是我們仍無法確定的。我們若要做出有根據的決策，就必須具備這些知識。
本書只是想要呈現出目前已知的、有關氣候變遷的知識，並以簡單清楚的文字說明其在科學上的解釋。這不是一本需要費力閱讀的書，但卻涵蓋了基本元素。氣候系統中有許多構面是相互關聯的，本書中的許多篇章也是如此：書中的某些資訊會在不只一章中出現，但呈現的形式會有所不同。
為了盡量確保內容的可靠性，我們小心翼翼避免偏差。我們承認部分問題層面仍是我們無法確知的。但我們也清楚地傳達有哪些事情是氣候科學家知道且很有把握的。
為了確保正確性，每一篇都經過美國氣候中心內部科學家的仔細審核，並根據他們的意見加以修改。接著，再請相關領域中的外部知名科學家加以審訂，若有必要，我們會進行修正。
我們相信，這樣做的結果是：有一本正確的、可以整體了解當今氣候科學的書呈現於世人。
最後要提的一點是：我們無法保證所有人都能讀懂書中的每一個字。盡量採取簡單、直接、且沒有深奧用語的寫法。希望你覺得這是一本有用的書。
共 
美利堅合眾國，通稱合眾國或亞美利加，中文通稱「美國」，是由其下轄50個州、華盛頓哥倫比亞特區、五個自治領土及外島共同組成的聯邦共和國。美國本土48州和聯邦特區位於北美洲中部，東臨大西洋，北面是加拿大，南部和墨西哥及墨西哥灣接壤，本土位於溫帶、副熱帶地區。阿拉斯加州位於北美大陸西北方，東部為加拿大，西隔白令海峽和俄羅斯相望；夏威夷州則位於大洋洲太平洋中部的群島。美國在加勒比海和太平洋還擁有多處境外領土和島嶼地區。此外，美國還在全球140多個國家和地區擁有著374個海外軍事基地。美國國土面積超過982萬平方公里，位居世界第三；同時擁有接近超過3.3億人口，為世界第三人口大國。美國有著來自世界各地的大量移民，是世界上民族和文化最多元的國家之一。美國地形與氣候複雜多樣，是多種野生動物的家園。 
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