第一個說「全球變暖」的科學家，去世了

　　游識猷 發表於  2019-02-25 16:46

　　在失去香奈兒老佛爺的前一天，世界還失去了一個地球化學家。

　　華萊士 ·布洛克（Wallace Broecker），2月18日在紐約逝世，享年87歲，死於心衰。

　　你可能沒聽說過布洛克，但你八成聽說過「全球變暖」。

　　「全球變暖」這個詞，正是布洛克在1975年提出的。

　　預言全球變暖，「烏鴉嘴」靈驗了

　　1975年8月，布洛克在《科學》雜誌上發表了一篇論文，題為《氣候變化: 我們是否正處於全球變暖的邊緣？》（Climatic Change: Are We on the Brink of a Pronounced Global Warming?）

　　論文摘要里這麼寫——「自1940年以來的自然變冷掩蓋了二氧化碳引起的升溫，但一旦自然變冷終止，二氧化碳引起的升溫就將顯現……到21世紀初，地球平均溫度將超過近1000年來的極值。」

　　論文剛發表時，還沒有引起太大水花。但神奇的是，從此每過一年，布洛克的烏鴉嘴就顯得越來越靈驗！

　　布洛克自己回憶說，「1975年，還沒有任何證據表明地球正在變暖。年復一年的波動只在零點幾度間，沒有明顯的上升趨勢。……我的科學論文發表於1975年。1976年，地球開始變暖，一直持續到今天。」

　　

　　1880~2017年全球地表平均溫度變化圖。黑點是年均值，紅線是五年平均線丨NASA GISS

　　自有溫度記錄以來，全球年均溫度最高的5年，你猜是哪5年？

　　就是最近5年！2014年第五，2015年第二，2016年第一，2017年第三，2018年第四。雖然2019年才剛開了個頭，不過據科學家預測，2019很有可能拿下冠軍。

　　

　　有記錄以來最熱的十年，前五名就是近五年丨 Climate Central

　　隨著平均溫度年年上漲，討論「全球變暖」的人也越來越多。布洛克也隨之越來越聲名鵲起。從1980年代開始，布洛克與其他地球科學家開始向政府官員介紹氣候變化問題。漸漸地，全世界的人都開始關心全球變暖。

　　對此，布洛克並不願意居功，只是說自己「純屬好運」。

　　要說好運，也確實有一點。布洛克後來發現，他1975年的預測基於的模型太過簡化。雖然後來的事情幾乎都符合他的預測。但他還是重新寫了論文，提到了自己當年的分析里存在的缺陷。

　　布洛克還提出200美元的懸賞，尋找「之前就在用這個短語的人」——有個學生確實在印第安納州《哈蒙德時報》1958年的一篇社論里找到了這個短語。不過，這篇社論顯然沒有多少傳播，更別提引起科學界乃至全社會對氣候變化的關注了。

　　布洛克不是第一個討論氣候變化的人，不過他有一種天賦，擅長將晦澀拗口的術語，改成精鍊易懂的流行語。在他之前，學術界使用的術語主要是「非故意氣候改造」（inadvertent climate modification）——當然，在「全球變暖」（Global Warming）出現后，就沒人提「非故意氣候改造」了。

　　大洋傳送帶：全球熱量、物質輸送的命脈

　　除了「全球變暖」，布洛克還有一大發現，名字同樣很形象——「大洋傳送帶」（the ocean conveyor）。

　　布洛克是氣候變化研究的開山祖師之一，但他的本業卻是研究海洋。他研究海水裡的組分如何變化，保持著怎樣的動態平衡。同時布洛克還是個技術流，他是同位素年代測定法的先驅，率先利用碳同位素和其他微量元素繪製全球洋流圖。

　　1987年，布洛克找了個漫畫家畫了一幅示意圖，描繪了全球循環的這條「大洋傳送帶」。順便說一句，其他科學家嫌「大洋傳送帶」不夠嚴肅，管這個叫「北大西洋經向翻轉環流」（Atlantic Meridional Overturning Circulation，AMOC ），一個學術圈外沒人能記住的名字。

　　根據他的數據分析繪製出來的洋流，大概是這麼個樣子：

　　

　　圖丨布洛克自傳

　　這是一條巨大的深海洋流，遠遠大過任何陸上河流。它的發動機在北大西洋：這裡的冷水因為重力下沉，循著海底深淵向南行進，繞過非洲分為兩路，一路向印度洋，一路向太平洋；在那裡它逐漸變暖然後上涌，又推動著南太平洋的淺層暖水，經由印度尼西亞通道一路折回歐洲，在北歐那裡又再度變冷下沉，從北大西洋開始新一輪周期。

　　這條巨大的深海洋流輸送著大量熱量，任何一部分出問題，都會影響全球的氣候和物質循環。

　　舉個例子，流入的表層暖水，讓美國東岸與歐洲的冬天變得更加溫和。假如這條洋流削弱或停止，美東與歐洲的冬天可能寒冷得多。好萊塢的恐怖災難片《後天》，其實就是基於這一理論（的扭曲版）。

　　

　　2004年電影《後天》中的冰封世界

　　同時，這條深海洋流又很脆弱，完全可能迅速發生變化。比如說，整個洋流都被北大西洋的「發動機」驅動，如果北大西洋的海水不下沉，洋流的動力就會被切斷。

　　別的地方不行嗎？不行，因為北大西洋海水的每升含鹽量高。同樣是冷水的北太平洋，因為含鹽量偏低，就算表層水到了冰點，還是密度不夠、沉不到底，無法取代北大西洋的關鍵作用。

　　

　　表層海水鹽度的地圖。注意，北大西洋水域（圖片右側紅色區域）比北太平洋水域（圖片中間偏上綠色區域）更咸，因而密度更大丨布洛克自傳

　　而這個關鍵的發動機邊上就是冰山。只要氣溫上升一點，冰山淡水多融化一點，北大西洋的海水就會變得更暖更輕、鹽度更低，海水的密度就更小，也就不足以產生足夠的下沉力。

　　這樣的事情在歷史上甚至很可能發生過。大約1.3萬年前，歐洲和北美本來正在從冰期里走出來的途中，卻半道迎來一次明顯的異常變冷，回到冰期的水平，給當地的生物帶來了相當大的衝擊。為何會突然變冷？一個主流假說認為，當時北美有個巨大冰川湖因為氣溫上升而潰堤，大量淡水湧入北大西洋，嚴重衝擊了大洋傳送帶，才導致了這次突然變冷的逆轉。

　　布洛克認為，大洋傳送帶就是「氣候系統的阿喀琉斯之踵」。溫室氣體累積造成的變暖，可能對洋流產生巨大影響。這條傳送帶本來就有周期性變化，影響因素還有許多不明，而任何微小擾動，都可能造成傳送帶的突然減緩或停滯。一旦這條傳送帶「關停」了，就可能停上幾十年。

　　那……怎麼辦？

　　萬一到了那一步，該怎麼辦？

　　這個，布洛克也想過。

　　他希望用新能源代替化石燃料，但他也認為，不該限制窮人的發展。他希望發展新技術，捕獲並儲存大氣中的碳；盡量不要動用孤注一擲的地球工程學手段。

　　不過，他也不吝計算一下地球工程學手段的可行性。

　　比如說，有個方案是用飛機在平流層中散播二氧化硫液滴，這些液滴形成的氣溶膠能反射太陽熱量，使地球變冷。布洛克的計算結果是，700架波音747飛機日夜不停24小時在空中不斷釋放二氧化硫，就足以抵消全球變暖，每年的成本約為400億美元。

　　……雖然成本高了點，至少人類現在有了個備用方案嘛。

　　走偏的人生路：沒做成精算師，成了著作等身的科學家

　　布洛克的敢想敢說，可能跟他的「非常規成長曆程」也有關——

　　布洛克出生於一個宗教家庭。他的父母信奉福音派基督教，不相信地質學，認為地球只有幾千歲。

　　布洛克本對科學一無所知，大學讀的是基督教文科學院惠頓學院，人生計劃是當個精算師。

　　一位朋友推薦布洛克去地質實驗室實習。在那裡，他修好了一台絕緣出問題的碳14衰變測定儀。導師大喜過望，推薦他轉學進了哥倫比亞大學，從此他走上了學術道路。

　　

　　在惠頓學院的布洛克（左），在哥倫比亞讀研的布洛克（右）丨布洛克自傳

　　布洛克有誦讀困難症（dyslexic），這種大腦疾病患者在閱讀和拼寫時會感覺文字彷彿在不斷浮動、或者變成亂碼。因此，布洛克一輩子都不會打字，也不用電腦。他總是用鉛筆在白紙上寫草稿，其他人幫他錄入成列印稿。

　　他就這樣寫了17本書，500多篇論文。

　　布洛克的名言包括——

　　「研究地球系統讓人感到謙卑，因為你意識到自然真的很複雜。」

　　「一個好科學家應該能同時做27個研究，把每個想法推到極限，進展停滯時先放棄它，然後找機會再回去繼續做。」

　　（另一個科學家評論說，這隻有布洛克本人能做到。）

　　「最有成效的思考發生在什麼時候呢？當你意識到你曾當做真理的東西是錯的，一切建立在其上的東西都分崩離析了。你陷入困惑，你重新思考整個問題。」

　　「永遠不要把自己的某個想法認為是神聖不可改變的，那是你所能犯的最糟的錯誤。」

　　「我生活中最大的樂趣來自於解決難題。 我大約每六個月左右就會想出一些東西，然後寫下來，推動這方面的研究，這就是我生活的樂趣。」

　

　「氣候系統就像一頭憤怒的野獸，而我們正在用棍子戳它。」

　　

　　棍子就是溫室氣體。地球的氣候是很不穩定的。人類的微小擾動，可能招來氣候系統的狂怒報復。圖片來源：布洛克自傳

　　因為不想居功，布洛克還開過玩笑說，如果把「全球變暖」刻在他未來的墓碑上，他的棺材蓋子就要壓不住了。

　　布洛克擔心的這件事大概不會發生。因為他可能不會有墓碑。根據遺願，他火化后的骨灰將由同事在下次科考時帶出海，撒在他研究了一輩子的大洋里。

　　地球科學沒有諾貝爾獎，如果有的話，布洛克很可能會獲獎。布洛克曾被授予無數榮譽和獎項。 他是美國科學院院士，被授予美國國家科學獎章。科學圈裡管他叫「氣候科學的祖父」，他的發現是解釋地球氣候歷史的基礎.，他就是地球化學與氣候變化領域的無冕之王。

　　全球變暖的預言者，海洋與大氣的探索者，華萊士 · 布洛克。

　　R.I.P

　　

　　參考資料：

　　Broecker, W. S. (2016). A Geochemist in his Garden of Eden: An autobiography of my scientific career at Lamont-Doherty Earth Observatory

　　Broecker, W. S. (1975). Climatic Change: Are We on the Brink of a Pronounced Global Warming? Science, 189(4201), 460–463. https://doi.org/10.1126/science.189.4201.460

　　Krajick, K. (2019). State of the Planet. https://blogs.ei.columbia.edu/20 ... -of-climate-change/

　　Scientist at Work: Wallace S. Broecker; Iconoclastic Guru of the Climate Debate. (1998). The New York Times.https://www.nytimes.com/1998/03/ ... climate-debate.html

　　Watts, J. (2019 ). Climate change science pioneer Wallace Smith Broecker dies.https://www.theguardian.com/scie ... smith-broecker-dies

　　（編輯：Ent、Luna）