在氣候變化和工業(yè)排放的關(guān)系問(wèn)題上，“主流”科學(xué)家經(jīng)常信誓旦旦地說(shuō)：人類排放CO2正在造成氣候?yàn)?zāi)難性的變暖，雖然有一些反對(duì)意見(jiàn)，但我們還是聽(tīng)主流的吧？這種想法在我因面對(duì)科學(xué)與政治的復(fù)雜關(guān)系而心生厭倦時(shí)，時(shí)不時(shí)就會(huì)冒出來(lái)——科學(xué)的歸科學(xué)、政治的歸政治，這樣的簡(jiǎn)單世界多美好！

這種思維的惰性，在我的老師江曉原教授看來(lái)，是極不可取乃至是有害的——對(duì)科學(xué)的“警惕”在他已是一種常識(shí)，因?yàn)樵谒鞋F(xiàn)代社會(huì)所面臨的科學(xué)爭(zhēng)議中，幾乎都離不開(kāi)經(jīng)濟(jì)利益和政治影響的維度。這就使得宣稱“這是一個(gè)科學(xué)問(wèn)題”經(jīng)常變得非?？梢?。有一次我們談?wù)摎夂蚩茖W(xué)的不確定性時(shí)，我說(shuō)起下面這個(gè)故事，江老師非常感興趣，對(duì)這樣“非主流”的敘事，媒體很少關(guān)注，讀者也就了解不多。

這件事簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是：發(fā)明了“全球變暖”（global warming）這個(gè)詞的科學(xué)家，在35年后的一本書中，對(duì)他早年的這個(gè)發(fā)明表示愧疚，并明確提出對(duì)主流觀點(diǎn)“化石燃料燃燒釋放的CO2持續(xù)積累將超過(guò)臨界值而不可逆轉(zhuǎn)”并不認(rèn)同。這位科學(xué)家沃利·布洛克（Wallace Broecker，更常用的名字為Wally）在很多領(lǐng)域都是先驅(qū)（《紐約時(shí)報(bào)》語(yǔ)），自然也稱得上是一位“主流”科學(xué)家。而這本《大洋傳送帶：發(fā)現(xiàn)氣候突變觸發(fā)器》，講述了從1980年代起作者關(guān)于“大洋傳送帶”的假想是如何形成，又如何經(jīng)歷了世界各地觀察數(shù)據(jù)的驗(yàn)證及挑戰(zhàn)的。

對(duì)這個(gè)書名感到“似曾相識(shí)”的讀者，一說(shuō)到《后天》就能想起來(lái)了——這就是那條貫穿海洋，據(jù)說(shuō)對(duì)北半球氣候產(chǎn)生巨大影響的溫鹽環(huán)流（THC）。在電影里，正是由于它在極區(qū)部分徑向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC，北大西洋表層水下沉向南轉(zhuǎn)為深層水）的中斷，才導(dǎo)致地球在一周內(nèi)就進(jìn)入了一個(gè)新冰期。而發(fā)生所有這些災(zāi)變的罪魁禍?zhǔn)渍荂O2——它使全球變暖，融化了極冰，稀釋了流經(jīng)此處的表層海水使其無(wú)法下沉，造成AMOC中斷，開(kāi)啟了北半球的速凍模式。

但這只是電影。對(duì)于古氣候?qū)W研究來(lái)說(shuō)，短短幾十年間，人們對(duì)于“突變”的想象越來(lái)越大膽。沃利的結(jié)論與《后天》相差甚遠(yuǎn)：即使“大洋傳送帶”中斷，也是在一個(gè)世紀(jì)甚至更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)逐步衰減。至于現(xiàn)實(shí)中它是否正在發(fā)生變化，要在幾十年的尺度上才能判斷。他建議將對(duì)“大洋傳送帶”的關(guān)注“適度后挪”（據(jù)IPCC第五次評(píng)估報(bào)告，10年來(lái)AMOC無(wú)變化）。

沃利并未在此書中提到“主流”對(duì)其理論的接受程度。以IPCC（政府間氣候變化專門委員會(huì)）評(píng)估報(bào)告為例，五次報(bào)告都未使用“大洋傳送帶”一詞，而是以THC或MOC代替，對(duì)“大洋傳送帶”影響全球尺度氣候的想法仍有保留。就是說(shuō)，全球變暖理論對(duì)沃利假說(shuō)的接受度是有限的，就前者而言，災(zāi)難性的場(chǎng)面從50年代起就是《未來(lái)水世界》（溫度及海平面上升）而非《后天》（間冰期/冰期轉(zhuǎn)換）。但I(xiàn)PCC仍然將其列入預(yù)測(cè)，在最近兩次評(píng)估報(bào)告中都認(rèn)為未來(lái)溫鹽環(huán)流會(huì)減弱（將抵消一部分CO2導(dǎo)致的變暖）。如此一來(lái)，不管未來(lái)氣候怎樣（變冷、變暖或不變），都將無(wú)法證偽CO2的作用。

這樣“強(qiáng)大”到無(wú)法阻擋的理論當(dāng)然不是一天造就的，從沃利的經(jīng)歷看氣候變化研究史是一個(gè)有意思的角度。

知道沃利的人都知道他發(fā)明了“全球變暖”一詞，并把這件事說(shuō)得好像是他的光榮成就?，F(xiàn)在看起來(lái)這個(gè)詞好像很普通，可是在70年代，實(shí)際上大部分觀測(cè)都局限在北半球中高緯度地區(qū)：一開(kāi)始是歐洲北部，后來(lái)是北美北部。而在60年代，像“氣候變遷”“氣候振動(dòng)”這樣的詞尚且都是相當(dāng)新鮮的概念（在中國(guó)，竺可楨60年代用史料證明氣候不是固定不變的，70年代才將這些內(nèi)容整理發(fā)表），且僅超長(zhǎng)時(shí)段的變化才涉及全球。當(dāng)這個(gè)詞被發(fā)明出來(lái)，它所帶來(lái)的語(yǔ)言上的震懾力是強(qiáng)烈的，以致于大眾媒體都用“全球變暖”替代了“氣候變化”。最近幾年這個(gè)現(xiàn)象得到糾正，只是“氣候變化”在內(nèi)涵上與“全球變暖”等同的謬誤，卻不是那么容易矯正的。

可是，如果你見(jiàn)到沃利，千萬(wàn)不要拿這件事恭維他，因?yàn)樗秊榇撕蠡诓坏?。他跟學(xué)生說(shuō)，如果誰(shuí)能證明他并不是第一個(gè)使用這個(gè)詞的人，他愿意提供兩百塊錢的獎(jiǎng)金。為什么他要感到后悔呢？這要從他何以發(fā)明了這個(gè)詞說(shuō)起。

研究氣候科學(xué)史的美國(guó)科學(xué)史家沃特（S. Weart）有句話說(shuō)得好：科學(xué)家和大眾的想法是協(xié)同并進(jìn)的。在環(huán)保主義興起之前，人們對(duì)氣候?yàn)?zāi)難的設(shè)想一般是冰期的嚴(yán)寒，而溫度的上升通常意味著人類文明的繁榮。因而在80年代之前，當(dāng)科學(xué)家提起20世紀(jì)相對(duì)于小冰期的氣候時(shí)，常使用benign（溫和、良好）等褒義詞。

對(duì)冰期的恐懼曾在70年代初的世界糧食危機(jī)中達(dá)到高潮。當(dāng)時(shí)沃利正在哥倫比亞大學(xué)Lamont-Doherty地球觀測(cè)所，為一位從蘇聯(lián)社會(huì)主義陣營(yíng)“逃脫”的地質(zhì)學(xué)家?guī)炜死℅. Kukla）積極游說(shuō)，試圖將其留在美國(guó)。庫(kù)克拉自己也很爭(zhēng)氣，在僅一年的訪學(xué)期內(nèi)，就代表Lamont-Doherty地球觀測(cè)所致信尼克松總統(tǒng)，警告說(shuō)下一個(gè)冰期很可能在一個(gè)世紀(jì)內(nèi)到來(lái)，而蘇聯(lián)已經(jīng)在考慮這個(gè)問(wèn)題了！冷戰(zhàn)時(shí)期，什么事一旦涉及到蘇聯(lián)，美國(guó)就不淡定。這之后關(guān)于氣候變化的問(wèn)題開(kāi)始列入美國(guó)的政治議程。而也就是在這個(gè)時(shí)期，沃利發(fā)表了他那篇著名的論文——“氣候變化：我們正處于明顯的全球變暖邊緣嗎？”（Science，1975）

除了發(fā)明了“全球變暖”以外，這篇文章還清楚地回答了“CO2數(shù)據(jù)與氣溫趨勢(shì)不匹配”的難題。CO2會(huì)導(dǎo)致氣溫上升作為一種理論在19世紀(jì)就出現(xiàn)了，直到1958年才開(kāi)始有觀測(cè)數(shù)據(jù)。雖然這個(gè)值是上升的，與化石能源消耗的曲線一致，可卻與氣溫趨勢(shì)不一致（氣溫1940～1970年下降）。這曾讓科學(xué)界對(duì)CO2的關(guān)注停滯了一陣子?？墒浅诉@個(gè)基于簡(jiǎn)單的物理機(jī)制得出的看似“必然”的結(jié)論之外，沒(méi)有其他理論更適合作為預(yù)測(cè)基礎(chǔ)。

氣候的天文周期理論涉及的是萬(wàn)年尺度的氣候變化，對(duì)氣候預(yù)測(cè)幾乎沒(méi)用；曾短暫流行的人類排放氣溶膠導(dǎo)致降溫的理論（理論值與歐洲北部觀測(cè)數(shù)據(jù)一致）基本是個(gè)坑，因?yàn)闅馊苣z的作用極為復(fù)雜。其實(shí)沃利提出的“破解辦法”在當(dāng)時(shí)就是矮子里拔將軍：用氣候模型算出CO2升溫效應(yīng)，與冰芯代用資料得出的“周期外推”結(jié)果，二者疊加得出：“降溫必將結(jié)束，CO2必將變成主要作用。”雖然到2000年這個(gè)預(yù)測(cè)都“應(yīng)驗(yàn)”了，但之后又不靈了。如果沒(méi)有這場(chǎng)“冰與火”之戰(zhàn)，沃利或許不會(huì)像他的好朋友庫(kù)克拉那樣，急于發(fā)表尚不確定的言論；可是不管哪種危言聳聽(tīng)，帶來(lái)的都是對(duì)氣候?qū)W研究的資源投入。

這之后，沃利對(duì)碳循環(huán)研究做出了奠基性的貢獻(xiàn)，很多公開(kāi)評(píng)價(jià)，都將這些（而不是“大洋傳送帶”）作為他對(duì)氣候?qū)W最重要的貢獻(xiàn)。但是悔其少作的他，如今對(duì)CO2氣候作用的模型預(yù)測(cè)也不像當(dāng)初那樣推崇，這可能是他后悔年輕時(shí)說(shuō)了大話的一個(gè)原因。

“在模型能夠令人滿意地再現(xiàn)過(guò)去之前，對(duì)化石燃料CO2排放影響的預(yù)測(cè)仍將存疑”，這是沃利在序言中告訴讀者的，因?yàn)橛腥伺u(píng)他的書很少提到計(jì)算機(jī)模型。

目前氣候研究中的兩個(gè)主要方法，一是代用資料（樹(shù)輪、冰芯等）代替缺少的“觀測(cè)值”，一是數(shù)學(xué)模式模擬代表物理機(jī)制產(chǎn)生作用的過(guò)程。一般來(lái)說(shuō)，用代用資料重建的氣候變化，如果能用模型模擬出來(lái)，就被認(rèn)為是可靠的；相應(yīng)的，若某種模式正好能夠后測(cè)（“預(yù)測(cè)”過(guò)去）代用資料建立的結(jié)果，則認(rèn)為這種模式是可靠的，其預(yù)測(cè)能力就顯得比較高。之所以需要相互參照，是因?yàn)檫@兩種主要方法都有比較顯著的不確定性。問(wèn)題是，當(dāng)兩者不符的時(shí)候，信哪個(gè)？

沃利此書中，兩種情況都有。最值得一講的是，關(guān)于“大洋傳送帶”的想法，本身正是受代用資料得出的一個(gè)錯(cuò)誤結(jié)論啟發(fā)而來(lái)。

如果CO2是導(dǎo)致氣候變化的主要原因，那么歷史上的氣候變化必然伴隨著CO2濃度的變化。1984年，瑞典的奧什格爾（H.Oeschger）報(bào)告了格陵蘭南部冰芯中CO2隨溫度變化而劇烈變化的發(fā)現(xiàn)。這不僅令科學(xué)家開(kāi)始重視千年尺度氣候變化的意義，也讓他們更加相信CO2與氣候變化的關(guān)系。沃利以及其他人對(duì)這個(gè)錯(cuò)誤常常輕描淡寫。事實(shí)上，幾年后奧什格爾在IPCC第一次評(píng)估報(bào)告中擔(dān)任第一章的主筆（四人之一），將這個(gè)結(jié)果寫進(jìn)了報(bào)告（11頁(yè)）。事后證明，奧什格爾的發(fā)現(xiàn)只是格陵蘭冰貯存過(guò)程中發(fā)生的化學(xué)變化。要知道，確認(rèn)這是個(gè)錯(cuò)誤總共用了9年（1984～1993）！沒(méi)有這個(gè)錯(cuò)誤，還會(huì)有沃利的“大洋傳送帶”嗎？會(huì)減少科學(xué)家對(duì)CO2的關(guān)注嗎？這很難回答。

有意思的是，這個(gè)錯(cuò)誤為何能被發(fā)現(xiàn)？是因?yàn)?，CO2的大幅度變化，僅出現(xiàn)于格陵蘭冰芯和北大西洋沿岸，已知的任何機(jī)制都不能解釋這個(gè)現(xiàn)象，換句話說(shuō)，這個(gè)發(fā)現(xiàn)難以被模型化（J.D.Robert,1993）。

在這個(gè)例子里沃利承認(rèn)觀測(cè)是錯(cuò)的，是因?yàn)檫@與他的碳循環(huán)理論相抵觸。但更多的時(shí)候，選擇的標(biāo)準(zhǔn)并不那么清晰。沃利曾一度相信，即使沒(méi)有大量北極融冰稀釋北大西洋的海水，僅靠全球變暖帶來(lái)的降水增加就能導(dǎo)致傳送帶的減弱甚至關(guān)閉。這是當(dāng)時(shí)氣候模型給出的結(jié)果。但在此書中，他又選擇相信另一種模型，即隨著全球變暖，全球水供應(yīng)會(huì)減少。這主要是因?yàn)樗跉v史冰期找到了觀測(cè)證據(jù)（當(dāng)然是間接的）。

代用資料和模型的“架”打了不是一兩次了。跳出沃利的書，最有趣的一件事是所謂“全新世溫度變化之謎”（2014）：同樣是對(duì)全新世氣溫變化的重建，利用3種氣候模式分別模擬出的結(jié)果與利用73種代用資料重建的結(jié)果，前者升高0.5℃，后者降低0.5℃。這兩者出現(xiàn)偏差的原因，尚未達(dá)到“觀察和理論之關(guān)系”的哲學(xué)高度，最大的問(wèn)題還僅在于人們對(duì)于復(fù)雜現(xiàn)象的把握能力有限，即這兩種方法都有明顯缺陷。

藍(lán)色為氣候代用資料表示的溫度變化；黑色和黃色為氣候模式模擬的溫度變化（平均方式略有不同）；紅色表示修正代用資料可能的季節(jié)偏差后的全球平均溫度。

去年Science發(fā)表了一篇對(duì)“大洋傳送帶”理論不利的論文，但爭(zhēng)論遠(yuǎn)未結(jié)束。不管怎樣，沃利寫出這本書是令人贊賞的，并不是所有人都能對(duì)自己的成就和過(guò)失一并坦然處之。而它能給我們帶來(lái)的最大收獲是：科學(xué)家的說(shuō)法會(huì)變。至于使他改變的那些科學(xué)之外的因素，這本書就不會(huì)明白告訴你了。