全球變暖

，指的是在一段時間中，地球的大氣和海洋因溫室效應而造成溫度上升的氣候變化，為公地悲劇之一，而其所造成的效應稱之為全球變暖效應。在2013年，政府間氣候變化專門委員會第五次評估報告認為，“人類影響極有可能是20世紀中葉以來觀測到的變暖現象的主要原因。”人類的影響包括排放諸如二氧化碳、甲烷和一氧化二氮這樣的溫室氣體，鑑於人類活動在全球變暖中扮演主要角色，這種現象有時候被稱為“人為全球變暖”或“人為氣候變化”。報告中的氣候模型預測總結指出在21世紀，根據溫室氣體的排放量，全球表面溫度有可能進一步上升0.3-1.7°C至2.6-4.8°C。這些發現已被主要發達國家的科學院所認可，並且沒有任何一個國家級或有著國際地位的科學機構對此提出異議。未來的氣候變更及相關的影響將存在地區差異。已經在進行以及預期的影響包括海平面上升、降水變更和亞熱帶地區的沙漠擴張。預計將來陸地變暖情況要比海洋嚴重，最嚴重的會是北極，冰川、凍土和海冰將不斷縮減。其它地區的改變包括更頻繁的極端天氣，例如熱浪、乾旱、山火、洪水、雪暴、海洋酸化和因溫度變化引起的大規模物種滅絕。對人類重大的影響包括因農作物減產引發的糧食安全危機和海平面上升使得人們不得不放棄一些人口稠密地區。社會對全球變暖的應對措施包括透過削減排放來減緩變化、適應其影響以及未來可能的氣候工程。大部分國家都是聯合國氣候變化框架公約的締約國，其最終目標是防止危險的人為氣候變化，締約國同意大幅減排是必須的，並且全球升溫應該限制在相對於工業革命前2.0°C內，爭取控制在1.5°C內。與此同時，一些科學家也質疑2攝氏度的目標。公眾對全球變暖的擔心也在增加。一份2015年的皮尤研究中心報告顯示出全球受訪者中認可“氣候變化是一個非常嚴重問題”的中位數比例為54%，受訪者的地區差異明顯，美國和中國大陸的受訪者最不擔心。在1906至2005年間，全球平均接近地面的大氣層溫度上升了0.74攝氏度。普遍來說，科學界發現過去50年可觀察的氣候改變的速度是過去100年的雙倍，因此推論該時期的氣候改變是由人類活動所推動。命名.原則上，「全球變暖」一詞對成因持中立觀點，但是根據大眾的用法，「全球變暖」意味著人類對環境的影響。其他組織則使用「人為的氣候改變」代表人為因素導致的改變。歷史.根據儀器記錄，相對於1860年至1900年期間，全球陸地與海洋溫度上升了攝氏0.75度。自1979年，陸地溫度上升速度比海洋溫度快一倍。根據衛星溫度探測，對流層的溫度每十年上升攝氏0.12度至0.22度。在1850年前的一兩千年，雖然曾經出現中世紀溫暖時期與小冰河時期，但是大眾相信全球溫度是相對穩定的。根據美國太空總署戈達德太空研究所的研究報告估計，自1800年代有測量儀器廣泛地應用開始，2005年是地球有溫度記錄以來第二溫暖的年份，比1998年的年平均地表溫度記錄低了0.06攝氏度。世界氣象組織和英國氣候研究單位也有類似的估計，曾經預計2005年是僅次於1998年第二溫暖的年份。在人類近代歷史才有一些溫度記錄。這些記錄都來自不同的地方，精確度和可靠性都不盡相同。在1860年才有類似全球溫度儀器記錄，相信當年的記錄很少受到城市熱島效應的影響。從最近的千禧年內的多方記錄所展示的長遠展望，在過去1000年的溫度記錄中可以看到有關的討論及其中的差異。最近50年的氣候轉變的過程是十分清晰，全賴詳細的溫度記錄。到了1979年，人類更開始利用衛星溫度測量來量度對流層的溫度。各地高溫記錄.在2003年夏天，中華人民共和國上海、杭州、武漢、福州都破了當地高溫記錄，而中國浙江省更快速地屢破高溫記錄，67個氣象站中40個都重新整理記錄。2004年7月，廣州的罕見高溫打破了53年來的記錄。2005年7月，美國有兩百個城市都創下歷史性高溫記錄。 2006年8月16日，中國重慶最高氣溫高達43度。臺灣宜蘭在2006年7月8日溫度高達38.8度，破了1997年的記錄。2018年7月23日，日本埼玉縣北部熊谷市溫度高達41.1度，打破了5年前高知縣四萬十市的日本最高溫度記錄。法國南部加爾省的加拉蓋來蒙蒂厄在2019年6月29日的最高溫度達到了45.9度，比2003年的歷史最高溫度還高1.8度。2019年7月下旬，西歐多個國家都遭受了熱浪的襲擊，英國、比利時、德國、盧森堡與荷蘭均打破了之前的溫度記錄，分別達到了38.7度，41.8度，41.5度，40.8度和40.7度。法國更是因為熱浪導致了868人死亡，而上個月的熱浪已經造成了567人死亡。澳大利亞在2019年12月18日全國的平均溫度更是達到了41.9度，打破了24小時之前創造的40.9度的記錄，連續兩天都超過了2013年1月7日的創下的40.3度的歷史記錄。俄羅斯位於北極圈內的上揚斯克在2020年6月22日創下了38度的高溫記錄，這座城市也是吉尼斯最低溫度的記錄地點。從2023年7月3日起四天內，全球平均氣溫連續三次打破最高紀錄。最熱年份和整體趨勢.科學家正式宣佈，2019年7月是人類在一個多世紀前開始記錄溫度以來最熱的一個月，2019年8月是有史以來第二熱的8月，9月和10月分別是歷史上最熱的9月和10月，11月則追平了在2016年出現的史上最熱11月的記錄。有溫度記錄以來的22個最熱的年份有20個出現在最近的20年，而歷史上最熱的5個年份全部出現在最近的5年裡，全球變暖的趨勢是十分明顯的。儘管不斷破紀錄的年份吸引到了相當的公眾關注，但單個年份走勢的重要性還是比不上整體趨勢。一些氣象學家批評大眾媒體標榜“最熱一年”來吸引注意的做法。特別是厄爾尼諾-南方振盪現象可導致某年氣溫熱一些或冷一些，而這和造成整體趨勢的原因是不相關的。氣候學家加文·施密特指出：“長期趨勢或可預計的破記錄情形遠比單個年份是否打破記錄重要。”2021年，美國國家海洋和大氣管理局表示2021年7月全球平均氣溫成為有氣象記錄以來的最熱7月。2023年8月14日，美航天局表示這一記錄又被2023年7月打破。成因.氣候系統的改變來自自然或內部運作及對外來力量的改變作出的反應。這些外來力量包括了人為與非人為因素，譬如太陽活動、火山活動及溫室氣體。幾乎所有的氣候學家同意地球近年來已經變暖。近代氣候轉變的成因仍然是活躍的研究範疇，科學界的共識認為人類的活動是全球變暖的主因，對於這點，學界並無爭議。在地球大氣層排放二氧化碳及甲烷，而其他情況不變下，會促使地面升溫，溫室氣體產生天然的溫室效應。如果沒有它，地球溫度會比現在低攝氏30度，使地球不適合人類居住。但人類自工業革命以來排放至地球大氣層排放的二氧化碳、甲烷等溫室氣體已令大氣層溫室氣體含量超出自然平衡水平，造成全球暖化。而全球暖化現象會造成自我回饋，令暖化更趨嚴重。其中一個重要的回饋過程就是冰反照率回饋。大氣層中增加二氧化碳暖化了地球表面，導致兩極冰塊溶解。陸地與開放水域便佔據更多的地方。兩者比冰的反射還要少，所以吸收了更多太陽輻射。這樣使變暖加劇，到頭來促使更多冰塊溶化，迴圈不斷持續。因為地球的熱力慣性與對其他間接效應的緩慢反應，地球現今的氣候在不斷增加的溫室氣體下變得不平衡。氣候行為研究指出，縱使人類立即達成零碳排放，令溫室氣體維持現今的水平，全球平均溫度可能仍然會上升攝氏0.5至1度。大氣層中的溫室氣體.溫室氣體對於太陽的短波輻射來說是透明的。可是，它們卻吸收了來自地球發放的部份長波的紅外線輻射。這樣使地球難以降溫。它們能暖化地球多少是以全球暖化勢能作指標。大氣層中二氧化碳及甲烷的濃度自1750年比前工業化-{水平}-分別上升了31%與149%。而現在的-{水平}-已經長期高於380百萬分率,並即將突破400ppm。從冰芯中提取可靠的資料指出，與過去65萬年的作比較，這是個明顯的飆升。從一些非直接的地質學證據，有理由相信過去4000萬年的二氧化碳含量比較高。在過去的20年中，大約四分之三的人為的二氧化碳排放都是燃燒化石燃料。其他的人為排放都是土地使用方面，特別是砍伐森林。美國賓州大學的科學家從1958年開始在夏威夷大島海拔約3400公尺的毛納洛峰上設立4個7米高和一個27米高的取樣塔，每小時取樣4次，對二氧化碳混合比率展開了最漫長的連續的儀器測量。從此以後，人們發現每年的測量結果不斷攀升，如基林曲線顯示，數值由當初的315百萬分率上升至2006年超過了380百萬分率，升幅大約是21%。結果顯示二氧化碳含量在每個月出現輕微季節性變動而整體上全年是不斷上升。二氧化碳和其他溫室氣體的含量不斷增加。正是全球變暖的人為因素中主要部分。據資料顯示，大氣中一氧化二氮從700ppbv增加到1,720ppbv，這些增長趨勢主要緣於人類的活動。燃燒化石燃料、清理林木和耕作等都增強了溫室效應。從工業革命開始，二氧化碳的含量急劇增加，雖然植物的光合作用吸收了很大一部分二氧化碳，海洋也溶解一部分二氧化碳並固定成碳酸鈣，但空氣中二氧化碳的含量還是逐步增加。根據美國弗吉尼亞大學和英國東安格-{裡}-亞大學聯合研究的結果，在進入20世紀後半葉，全球溫度上升的趨勢非常明顯，溫度變化情況見下圖。因為二氧化碳在大氣中有50年到200年的壽命，很多研究集中在2100年或之前的時間。但是無論氣候變化的成因或結果為何，許多人是非常關心的；對於應付預言後果的政策應該如何實施，引起了全球廣泛的政治爭論、公開辯論及各種學術研究。這些政策討論重點是應該減少還是扭轉未來的暖化及怎麼應付預計的後果。甲烷是天然氣的主要組成部分，大部分由生物生產和從天然氣管道和其它基礎設施洩漏出來。一些甲烷的生物自然的，譬如白蟻。可是其他是由人類農業活動增加而帶動的，例如-{稻米}-的耕種。最近的證據顯示，森林也許是甲烷的如果屬實，這會是對天然溫室效應的額外貢獻，而不是人為溫室效應的。雖然實際的趨勢軌線視乎不確定的經濟、社會、科技及自然發展，預期未來的二氧化碳-{水平}-將因為使用化石燃料而持續攀升。政府間氣候變化專門委員會的《排放情況的特殊報告》羅列出很多不同的二氧化碳情況，在2100年可以達致由541至970百萬分率的-{水平}-。如果煤與焦油被廣泛地採用，現時的化石燃料儲備是有能力實現這個-{水平}-並且在2100年後繼續排放。全球的主要人為排放的溫室氣體是來自燃燒燃料。餘下的大部分來自“短暫的燃料”、工業及農業體增多。生產中的排放。在1990年，他們的比重分別是5.8%、5.2%和3.3%。當前的資料都可以作比較。大約17%來自發電時所耗用的燃料。很少來自大自然與人為生物大約只有6.3%來自農業所產生的甲烷和氧化亞氮。其他理論.雖然有其他的假說嘗試解釋全球溫度升高的原因，例如城市熱島效應、太陽輻射自然變化等，但政府間氣候變化專門委員會報告歸納模型研究後，總結這些現象對全球暖化的影響遠少於人類活動對氣候的影響。在科學雜誌中，加利福尼亞大學聖地牙哥分校的歷史學教授納奧秘·奧勒斯克斯從科學資訊機構中的928份科學摘要中尋找全球氣候改變關鍵字，並總括，當中75%明示或暗示接受了「在過去50年觀察得到的大部分暖化都是由人類活動所致的」這個觀點，顯示科學界普遍接受人類活動是全球暖化的主因。目前學界的共識是「全球暖化存在，且人類活動極有可能是導致全球暖化的主要原因」，對於這點，學界並無爭議。氣候變化反饋.一系列的反饋主導了系統對氣候改變因素的反應。正反饋增強了初始成因對氣候系統的影響，而負反饋降低了影響。氣候系統中有一系列的反饋，包括水蒸氣、冰反射率。主要的負反饋是到太空的紅外輻射導致的輻射冷卻，當溫度升高時這種效應也大大增強。反饋是決定氣候系統對已增加的溫室氣體濃度的敏感度的重要因素。其它因素也是一樣的，更高的氣候敏感度意味著增加同樣的溫室氣體，溫度會升高的更多。反饋影響的不確定性是不同的氣候模型在一個既定的場景中得出不同升溫幅度的主要原因。要理解雲和碳迴圈在氣候預測中扮演的角色還需要更多的研究。正回授效果會導致更多溫室氣體的譬如從西伯利亞永久凍土中的泥煤田釋放的甲烷可能多達7百億噸。注意人類排放的汙染物如硫酸鹽氣溶膠有冷卻的作用。雖然被幹擾的自然迴圈可能導致二十世紀中期的溫度記錄中所見的高原，但那些人類排放的汙染物在某個程度上也引致同樣的溫度記錄。哈佛有一項從1991年開始的未來氣候變更研究，該研究基於觀察，關於土壤碳反饋，這項研究暗示到2100年，地球表層1米的土壤可能釋放出的碳多達1900億噸，這相當於過去二十年燃燒化石燃料排放出的溫室氣體總量，這是因為溫度升高改變了微生物群落。氣候模型沒有考慮這些可能的反饋機制。另一項哈佛的研究暗示因為溫度升高，注入到平流層的水蒸氣增多，這加劇了臭氧消耗，以後會增加皮膚癌的發生機率並會傷害農作物。北極的溫升幅度幾乎是世界其它地區的2倍。這似乎既是因為極地強化熱量傳輸，更因為當地的淨輻射平衡。一些能想到的反饋例子包括雪和海冰覆蓋面積的減少，大氣和海洋環流的變化，北極環境中的人為煙塵，雲量增加和水蒸發。根據政府間氣候變化專門委員會2013年的報告，模型經常傾向於低估北極強化現象。一些研究將快速變暖的北極與消失的冰雪圈、中緯度地區的極端天氣和高速氣流的變化聯絡起來。根據國際能源署2018年5月釋出的報告，隨著全球變暖和世界上較熱的國家地區的人們收入增加，到本世紀中期，全球的空調數量預計會從16億臺升至56億臺。為了滿足空呼叫電需求的溫室氣體排放將翻倍，從2016年的12.5億噸增長至22.8億噸，從而進一步加劇全球變暖。地區趨勢和短期波動.全球變暖指的是全球平均溫度的增加，但並不是全球每個地方增幅一致，不同地區的差異是非常大的。自從1979年以來，全球陸地平均溫度的增幅是海洋的2倍。海洋溫度比陸地增加的慢是因為其熱容量更大，且可以透過蒸發來散發更多的熱量。自從18世紀開始工業化以來，南北地球半球的溫度差異便增大了，因為北半球的雪和海冰的融化更多，並且陸地佔比更大。在過去的100年裡，北極的平均溫升幅度幾乎是地球其它地區的2倍，這種現象有時候被稱為“”。儘管北半球的溫室氣體排放比南半球多，但這並不是形成南北半球溫差的原因，因為主要的溫室氣體在大氣中存在的時間比其在全球範圍內擴散均勻的時間要長很多。氣候變更的原因有多種，但是因為氣候系統有著巨大的熱慣性，氣候的改變過程要花上幾個世紀甚至更長時間。一項氣候研究得出結論：如果溫室氣體維持在2000年的水平，表面溫度仍然將增加0.5°C。另一個發現表明如果穩定在2005年的水平，表面溫度增加將超過一攝氏度。一些溫升可歸因於之前的自然因素，因為地球能量收支有一定的滯後性。一項研究使用高度簡化的氣候模型，該模型指出過往的因素驅使的升溫可佔到2050年表面溫升的64%，而它們的影響要隨著時間的流逝才會逐漸減緩。全球溫度的短期波動可能超過長期趨勢的影響，並且可以暫時掩蓋或放大長期趨勢。2002年到2009年，全球溫度相對穩定，媒體和一些科學家因此稱之為全球變暖中斷，這就是很好的一個例子。2015年更新後不同的測量海洋表面溫度的方法顯示過去的最近十年海水溫度一直在上升。植物、森林資源與全球變暖的關係.全球森林資源是有效防止全球變暖的工具。樹木透過光合作用吸收空氣中的二氧化碳，生成氧氣和糖類。當人類將森林破壞後有一部分會被用作燃料使用用於供暖或是燒製成碳木。在使用的過程中燃燒會產生二氧化碳，增加二氧化碳在大氣中的含量，進一步加重溫室效應，加速全球氣溫變暖。因此，一方面減少吸收二氧化碳這種主要溫室氣體的數量，另一方面又會增加二氧化碳的排放。所以破壞或是不合理使用森林資源是對環境的嚴重破壞，是全球氣溫上升的一大誘因。大面積的草原與植物同樣具有吸收二氧化碳與涵養地下水的功能，草原與植物被嚴重破壞的區域同時會造成嚴重沙塵暴，加速草原與植被的沙漠化。道德、社會及政治爭議.過去幾年以來，大眾對地球暖化的重視程度明顯提升。人們對地球暖化原因的各項科學解釋高度關注，同時引起了政治與經濟上的辯論。雖然貧窮地區，特別是非洲的排放量很微小，但卻面對著全球變暖所帶來的極大風險。同時，美國不滿發展中國家能夠免除京都協議書的約束，並且以這個為拒絕簽署協議書的理由。在西方社會中，相比美國，歐洲有很多人接納了人類對氣候的影響及努力對抗變暖這些說法。應當注意的是，對於「人為造成的全球暖化存在，並正在發生」的事實本身，是有著科學共識且沒有爭議的，獲得有關專家的一致支援的；也就是說，幾乎所有合格的氣候學家都認為，全球暖化存在，全球暖化是近幾十年持續發生的現象，而人類活動是造成此次全球暖化的最主要的原因。化石燃料組織及公司譬如由及某些智庫－競爭企業協會和卡託研究所所代表的美國石油學會及艾克森美孚利用一些運動來淡化全球變暖的風險。環保團體及公眾人物則舉行運動來強調當中的風險。最近，一些化石燃料公司已經減少了淡化運動，甚至呼籲制定避免全球變暖的政策。這個議題促發了關於限制工業的溫室氣體排放對經濟活動的影響的辯論。在美國，對科學證據及報告作政治操控也成了重要的議題。其他國家則更會討論為了減排而採取另外一些更潔淨能源時所需要的成本。其他爭論焦點則在於一些新興工業國家和地區如印度及中國大陸在控制排放的力度應該有多大。2007年，中國大陸的二氧化碳排放量已經超越美國，中華人民共和國稱因為中國大陸的人均排放量是美國的三分之一，所以在減排上沒有很大責任。美國稱如果他們必要承擔減排成本，中國大陸也要。印度也即將成為工業排放的大國之一，將會與中國大陸面臨同樣的問題。解決和緩和方案.不少公司和團體組織設法削減全球暖化，為全球暖化的削減與緩和提議了某些戰略戰術，包含倡導使用生物柴油、風能、太陽能、核融合、純電動車、混合動力車輛、碳稅、人口管控策略等。許多環境小組鼓勵單獨行動抵抗全球變暖，經常瞄準消費者，並且有對氣候變化的業務商業活動。根據聯合國糧食及農業組織2013年的報告，畜牧業一年的排放量相當於7.1億噸二氧化碳，其中牛的排放量佔比多達65%。因此有專家就認為少吃牛肉少喝奶能減輕全球變暖。在《Drawdown》這本書裡面，作者一共列出了100種解決全球變暖的方法。按照其模型計算，從2020年到2050年，如果實施前80種方法，累計可減少相當於10509.9億噸的二氧化碳排放，平均每年350億噸，大致相當於2016年的世界排放總量。在這些解決方法裡面，排名第一的是製冷劑管理，前十名裡面和食物相關的佔3個。京都議定書.關於參與全球變暖的主要世界性國際協議就是京都協議書。京都協議書是1997年討論聯合國氣候變化應變中心，批准這個協議的國家承諾減少排放二氧化碳和其他五種溫室氣體，如果他們繼續增加排放這些氣體，他們就會受到其他國家的譴責。其他.