我们对当前全球变暖的起因即温室效应的理解，可追溯到法国科学家让-巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶让-巴普蒂斯·约瑟夫·傅立叶（JeanBaptisteJosephFourier，1768～1830），法国分析学家、数学家及物理学家，对热传导的研究使数学物理学和实变函数的研究产生了深远的影响。--译者注在19世纪前半叶的工作。能量是以阳光的形式从太阳来到地球的，它一部分被吸收，另一部分作为红外线光束反射回了太空。当傅立叶计算到达的能量与作为红外线辐射流失的能量之差时，他发现地球在理论上应该是冷却的。他得出结论说，大气层就像是一个斗篷，留住了一部分热量--并因此使得地球适合人、动物和植物生存。傅立叶推测，二氧化碳（CO2）在大气中就像是一床毯子，捂住热量并引起地球表面温度上升。 后来的观察家--最杰出的是在伦敦皇家科学院工作的科学家约翰·廷德尔（JohnTyndall）--只是计算出了哪种大气成分困住了红外线。大气中最主要的气体氮和氧，阻挡不了热量流失。那些制造出后来被叫做温室效应的东西，如水蒸气、二氧化碳和甲烷，只占了相对很小的含量。科学家们用"百万分之一"（ppm）的算法来测量空气中温室气体的浓度，因为百分率的数字是很小的。一个ppm等于00001%。正是因为极小的含量能造成如此大的影响，所以人类工业创造的温室气体对气候将产生深刻的效应（二氧化碳组成了少于004%的空气含量，其他温室气体则更少）。由于二氧化碳在浓度上是最重要的温室气体，因此它有时被用作估算排放的测量标准。"二氧化碳当量"概念也经常使用。它是指把所有的温室气体加在一起按照同等效应换算出的二氧化碳排放量。它往往写成"CO2e"。 过去150多年里，大气中的温室气体随着工业生产的扩大逐步增加。1901年以来，世界平均气温上升了074℃。我们从地理研究那里得知，世界气温在过去一直处于波动状态，且这种波动和空气中的二氧化碳浓度有关。然而，有证据显示，过去65万年里没有任何时候的二氧化碳浓度有今天这么高。它一直处于290ppm之下。到2008年初，它已经达到387ppm，并且正以每年2ppm的速度增加。 根据夏威夷冒纳罗亚观测站（MaunaLoaObservatory）的科学家测算，2007年的二氧化碳浓度上升了214ppm。这已经是过去六年里第四个年头上升超过2ppm。这种上升大大超乎该观测站科学家的预期。它可能指示着地球的自然散热装置正在丧失吸收温室气体的能力。大多数气候变化模型都假定，近半的未来排放将被森林和海洋吸收，这个假定也许过于乐观了。由于二氧化碳和大多数其他温室气体在大气中一旦形成就要停留很长时间，气温需要一段时间才能上升，因此地球表面平均变暖至少2℃甚至更多，如今看来已不可避免，哪怕排放物立刻被削减--当然这是不可能发生的。 变暖程度在陆地上比在海面上更大，在北半球比在其他地方更高。最近的研究表明，海洋的温度正在上升，上升的速度比几年前所想象的要快。高温造成海水酸性更强，这将对海洋生物构成严重威胁。变暖的海水释放出更多的二氧化碳，加剧了全球变暖效应。正如对1982~2006年这段时期的观测所表明的，温度在波罗的海（135℃）、北海（13℃）和南中国海（122℃）上升最多。 从1978年开始可以获得的卫星数据表明，北冰洋冰层的年均厚度正以每十年近3%的速度消融，夏季减少更快，超过7%。北极冰冠的体积已不足50年前的一半。在这段时期内，北极地区的平均气温上升了大约7℃，这是这一地区存在的特殊的反馈循环的结果。夏季，阳光从一个比其他地方更小的角度照射在北极地区，这时冰让路给了表层水，而表层水吸收的太阳辐射更多。 在美国地球物理学联合会（AmericanGeophysicalUnion）2007年年会上提交的一些预测模型认为，北极到2030年时就可能夏季无冰ScottBorgerson,'ArcticMeltdown',ForeignAffairs,March/April,2008.。跨北极的商业航行路线那时就可动手设计了。从北欧到东亚或美国西北海岸，不走苏伊士和巴拿马海峡也可以了。 山地冰川在两个半球都处于后退状态，积雪平均来说也比以往更少。海平面在整个20世纪都在上升，尽管科学家们在上升多少问题上存在巨大分歧。变暖似乎加大了世界局部地区的干旱风险，同时导致其他地区降雨量大增。有证据显示，与几十年前一直所处的状态相比，大气层如今含有的水蒸气多多了，这是不稳定的气象状况包括热带风暴和洪水的重要成因。在过去的40年里，西风已经变得更强了。大西洋的热带飓风在这段时期内已经变得更密更强，这也许是变暖的后果之一。 监视气候变化及其影响的最权威机构是1988年创建的联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）。它对全世界思考全球变暖问题有着巨大的影响。它公开的目标是尽可能多地收集气候状况的科学数据，将它付诸公众进行严格评议，并对科学界的看法做出全面结论。在一系列权威报告中，它详细地画出了世界气候的变化轨迹，表明了潜在的后果不仅让人担忧而且是灾难性的。在2007年发布的第四份报告中，IPCC说"气候系统的变暖是毫不含糊的"。这是使用这一术语的唯一一份文献。其他的都用概率一词来表述。据观测所得，有90%的概率表明变暖正在成为人类将温室气体排入大气层所引发的结果，这些温室气体既来自工业生产和交通中消耗的化石燃料，也来自新的土地利用方式和耕作方式IntergovernmentalPanelonClimateChange(IPCC),FourthAssessmentReport,Vol3andsummary(Cambridge,CambridgeUniversityPress,2007).。全球表面温度的记录最早可追溯到1850年。从那时起，最热的11个年份均出现在过去的13年里。全世界各地的观测结果均表明空气和海洋的平均温度正在逐步上升。 IPCC是根据远至21世纪末的时段内一系列不同的、可能的情景来评估气候变化的影响的。有六个不同的情景组合--换句话说，未来可能性--其差别取决于诸如经济增长水平、资源稀缺性、人口增加、低碳技术扩散、地区不平等加剧等因素。在最合意的情景下，全球变暖仍然会发生，但幅度局限在11℃～29℃之内。海平面到21世纪末将上升18～38厘米。另一方面，如果全世界还像现在这样依赖石油、天然气和煤炭，并极力追求高速度的经济增长，世界气温到2100年有可能上升超过6℃。在此情况下，海平面也许会上升26～50厘米。 IPCC着重强调的"最有可能的"情景是：化石燃料使用十分广泛，但更清洁的能源生产形式将占据半壁江山，人口增长也会得到控制。但这一情景仍然令人担忧。在这一情景下，气温可能上升超过4℃，海平面则会抬高48厘米。在亚热带地区，降雨量有可能减少20%，而在北半球和南半球有可能落下更多的雨水。 IPCC和欧盟委员会（EuropeanCommission）都声称，排放控制政策的目标应定位于把全球变暖控制在2℃以内，且达到这个结果的几率一半对一半；温室气体的大气浓度必须稳定在450CO2e的水平。然而，鉴于累积排放既定，有人认为这一目标已经不可能完成。 气候变化的影响也许已经可以感受到了。IPCC2007年的报告声称，我们敢"充满信心地"（修正后达8/10的几率或更高）断言，全球变暖已导致了更多更大的冰川湖，引起西西伯利亚和其他地方的永冻土带更快消融，造成北极和南极某些生态系统变化，引发冰川和靠雪水补给的河流更快地、过早地流动，使得北方地区的春季来得更早，某些植物和动物物种向两极迁移IPCCWorkingGroup2,ClimateChangeImpacts,AdaptationandVulnerability(Cambridge:CambridgeUniversityPress,2007).。 IPCC说，以能源为基础的战争有可能主导当前这个世纪，沿海城市有可能被淹没，烦人的大饥荒和大移民以及诸如此类的事情有可能随着干旱地区变得更加干旱而发生。在地理位置和资源缺乏既定的情况下，世界贫困地区所受的冲击将会比发达国家严重得多。但后者在这方面也有它们的问题，包括越来越多的极端天气。例如，美国比世界其他地区有更多的极端天气，其影响有可能越来越严重。