想象一下,把你的整个职业生涯都花在一个你不想知道答案的问题上。我们知道温室气体的排放会使地球变暖,但我们不知道一件非常基本的事情:到底会有多热?当然,主要原因是人类的行为很难预测。21世纪后期的人们将如何获得他们的能源?他们会像我们一样需要很多吗,还是他们会有完全不同的生活?

也许这个决定是通过战争或社会崩溃为他们做出的。这些都是不可知的。但是,即使我们能够消除所有与政治、经济、技术和人口有关的不确定性,我们仍然不能确定。关于这个迅速变暖的星球,我们还有很多不了解的地方。

在某种程度上,我们知道为什么我们不知道。通信专家曾严厉地告诉我,“全球变暖”比“气候变化”更适合形容目前正在发生的事情。我也被告知相反的情况。然而,这两者是不可分割的:它们相互反馈。气温上升会改变地球,这些变化可能会加速,如果我们非常幸运的话,还会减缓我们造成的变暖。

我们不是很幸运。这些改变大多会让事情变得更糟。我们正在融化的极地冰就是一个很好的例子。现在它把阳光反射回太空,像汽车挡风玻璃上的防晒霜一样冷却地球。当它消失的时候,它会留下黑暗的陆地或海洋来吸收而不是反射太阳。一点点的变暖可能会变得更加严重。

为了研究这些变化的影响,我们使用了一些人为的但有用的东西:气候“敏感性”的概念。在我们的气候模型中,我们突然将大气中的二氧化碳浓度从工业化前的280ppm提高了一倍,让模型地球进化了几百年,然后测量其温度的升高。在第一代气候模型中,温度从1.5摄氏度到4.5摄氏度不等。最好的猜测是大约3摄氏度。在我们对模型进行了大幅改进后,第二次这样做时,最好的猜测是3摄氏度,范围在1.5到4.5摄氏度之间。经过几十年的新科学和计算能力的进步,这些估计或它们的不确定性并没有实质性的改变。

我们不是什么都知道,但总比什么都不知道强。所有的气候模型都模拟了随着温度变化而变化的地球。越来越多的是,我们知道为什么他们对最终变暖持不同意见。在气候模型中,更温暖、更低、更厚的云层似乎正在以减少其遮阳能力的方式发生变化。在变暖更少的模型中,这些变化更小。

因此,科学家们投入了大量的时间来测量云层,了解云层,并研究如何在气候模型中表示云层。这项工作得到了回报:不确定性的范围现在正在改变。不幸的是,它已经增加了。使用更现代的技术来模拟云层的气候模型现在正在预测更大的变暖:5到6摄氏度作为对加倍的二氧化碳的反应。把这些数字放在背景下,4.5度是现在和上一个冰河时代的差值。

我觉得这么高的数字难以置信,但作为一名科学家,我的工作就是发现难以置信的东西。我的怀疑来源于地球过去的一些线索。在上一个冰河时代的高峰,气温更低,二氧化碳水平更低。很难将这些测量结果与极高的气候敏感性相一致。但几乎不可能将它们与极低的标准统一起来。

最近的一些线索似乎描绘了一幅更令人放心的画面。毕竟,我们排放了二氧化碳,而地球也随之变暖。与工业革命前相比,地球温度升高了1摄氏度。这是危险的,但还不是灾难性的,一些人认为,这可能表明有一颗行星对二氧化碳相对不敏感。但是,过去不是未来,我们有充分的理由相信,我们正在奔向的未来是不可比拟的。现在,热量被混合到深海中,这是一个寒冷而广阔的海洋,但并不是无限的。随着时间的推移,它会变暖,经过数百年或数千年,它引发的变化可能与我们所观察到的任何变化都不同。云会消散,冰会融化,气候变暖会变得更糟。

这些不确定性在现实世界中很重要。如果气候对二氧化碳非常敏感——如果由变暖引起的变化本身造成更大的变暖——那么我们采取行动的时间框架就会缩短。如果气候相对不敏感,那么也许我们会有更多的喘息空间。但我们已经排除了零的气候敏感性。气候变暖是真实存在的,它正在发生,而且可能会变得更糟。不确定性不是无所作为的借口。即使在气候敏感性非常低的情况下,“一切照常”仍会使地球变暖,并导致令人不快的后果。在气候敏感性高的情况下,“一切照旧”意味着灾难。

和所有模型一样,气候模型是真实世界的不完美表现。它们告诉我们一些关于我们正在改变的星球的有用信息,但不是我们将改变多少,确切地说。唯一能确定的方法是将大气中的二氧化碳加倍,直到地球达到新的平衡,测量这一过程中的变化。这是一个不受控制的实验,我希望它永远不会发生。但恐怕我们正在探索如果它真的发生了会发生什么。