全球持续高温会否成为常态？面对气候问题人类有哪些有效应对手段

我们所经历的只是历史的一瞬间，在这个瞬间所总结归纳出来的“自然规律”有多大范围的普适性还不得而知。

《三体》一书中的“农场主假说”和“射手假说”都是对这种科学研究的思考。

农场主假说：一个农场里有一群火鸡，农场主每天上午11点来给它们喂食。火鸡中的一名科学家观察这个现象，一直观察了近一年都没有出现例外，于是它也发现了自己宇宙中的伟大定律：每天早上11点，就有食物降临。它在感恩节早晨向大家宣布了这个定律，但这天早上11点食物没有降临，农场主进来把他们都捉去杀了。

射手假说：有一名神枪手，在一个靶子上，每隔10cm打出一个洞。设想这个靶子上生活着一种二维智能生物，它们中的科学家在对自己的宇宙进行观察后，发现了一个伟大的定律：每隔10cm单位，必然会有一个洞。它们把这个神枪手一时兴起的随意行为，看成自己宇宙中的铁律。

究竟哪些原因造成地球气候的冷暖变化？气候学者们虽然做过不少研究，但由于这个问题比较复杂，还没有统一的解释。比较公认的引起气候变化的因子是：太阳辐射、海陆分布、大气环流、火山爆发以及人类活动等。

人类活动在地球的气候变化所起的影响并不大。

对地球气候冷暖起主要作用的是太阳辐射。

而太阳辐射又和太阳自身活动、地球自转倾斜角和地球公转的半径相关，甚至会与太阳系绕银河系公转的也有关系。

在地球围绕太阳公转的同时，太阳也在携带着太阳系的众多天体高速运行。太阳每小时前进79.2万公里。

太阳围绕银河系中心转一圈大约需要195043948个小时，约为2.225亿年。

上一次太阳绕到银河系的这个位置时，恐龙还是地球上的霸主。那个时候地球的气候比现在更加温暖，植物在陆地疯狂生长，巨型蜻蜓在天空翱翔。

天文学家将太阳围绕着银河系中心公转一圈的时间称为“银河年”，而我们知道，太阳诞生于大约46亿年前，也就是说，太阳目前正在度过第21个“银河年”。问题来了，既然地球在一个“地球年”里会有一年四季，那么在一个“银河年”里，地球上是否也会出现某种周期性的现象。

有一种观点认为，太阳的公转可能会在地球上造成周期性气候变暖变冷事件。

这个夏天北半球多个国家遭受极端高温。但实际上这样的高温在历史上并不少见，而且不一定就是坏事。

很多“环保主义者”动辄把全球变暖的主要原因归咎于人类的活动，甚至进一步引申到对人类自身的极度憎恨，这是非常荒谬了。

我们要保护环境，是为了保护我们自己的家园。人类活动对地球的影响，用一句话来形容就是：“主不在乎”。只要地球处于太阳系的宜居带，哪怕生物圈重新洗牌，重新创造一个文明也只是时间问题。

当前地球就处在变暖的一个周期，主要因素是地球本身或者太阳活动，人类的这点碳排放还算不上什么。而且气候变暖对中国等寒温带国家是有利的。

在很多人的印象中，我国的西北地区一直都是一片荒凉干旱，但最近科学家们却有了一个惊人的发现—西北气候在最近的几十年之内变得湿润了。典型的案例是黄土高原都变绿了。

另外一个例子是毛素乌沙漠。虽然人为的主观努力在沙漠变绿洲过程中发挥重要作用，但有一个重要因素还是气候的改变，降雨增多。稍微学过地理的人都知道，没有足够的降雨量，树林是无法存活的，单靠人工浇水只是杯水车薪。史料显示，在秦汉气候温暖时期，毛乌素地区是温暖湿润的绿洲。

有数据表明，全球温度升高，促进了冰川融化，同时使夏季风往内陆推进更加深入，进而引起了中国西北地区降水量的增加，最后使得西北地区的气候越来越湿润。

西北地区降雨的增多，很多废弃的土地将会被重新利用。比如新疆、内蒙、甘肃、陕西等省，将有更多的耕地面积。有专家预估，四十年内，降雨就会推进到长城以北，这相当于夏商时期。夏商、春秋战国秦西汉、隋唐时期是中国历史上三个气候温暖时期，西北很多地方都是很湿热的。最温暖的时候，甚至在河南都出现了热带才有的动物大象鳄鱼。河南简称豫，豫就是牵着大象的地方。

著名科学家竺可桢在1972年发表了他那篇跨时代的论文，《中国近五千年来气候变迁的初步研究》。

竺可桢的论文以冬季的温度为基准，把中国五千年分为八个时期，分别是四个温暖期，四个寒冷期。

第一个温暖期发生在公元前3000年到前1100年，大致相当于新石器晚期到夏商两朝。黄河流域出现现在西双版纳才有的亚洲像。文献记载：商王武丁孔武有力，曾率部捕获一头野象。

第一个寒冷期出现于公元前8世纪中叶，中国历史的西周时期经历了250年的寒冷期。

第二个温暖期发生在春秋、战国、秦朝和西汉时期，前后持续近750年。

第二个寒冷期出现于东汉、魏晋南北朝时期，持续了大约600年。

第三个温暖期发生在隋唐时期，前后大约300年。

第三个寒冷时期大致从安史之乱的时候开始。

第四个温暖期发生在明朝时期。时间十分短暂，而且回暖程度不及前三个时期。

第四个寒冷时期是明末的小冰河时期，这次气候变化之剧烈，绝对是500年来所仅见。

从竺可桢的论文可以看到，历史上，夏商、秦汉和隋唐时期的气温比现在还高，那时候离工业时代还远着，不存在温室气体排放导致全球变暖的情况。而且温暖期和寒冷期是交替循环的。

只要气候温暖、西北湿润的时期，中国都是一个盛世。

气候温暖对欧洲国家也是有利的。与汉帝国同时期的罗马帝国也是在温暖期发展到最强盛。公元甚至把势力范围扩张到不列颠，修筑的哈德良长城。在罗马皇帝哈德良统治的时代(公元117年-138年)，罗马帝国经过了几百年的对外战争，疆域的扩张早已基本完成。哈德良长城就是在这样的情况下建造的，并以哈德良命名。而哈德良本人也在罗马帝国中的历史上被称为贤帝，其统治期间为罗马帝国最为强大的时代。

后来由于气候变冷，北方蛮族的入侵灭亡了罗马帝国。

如果我们站在更大的地球历史上看，地球的气温在数十亿年间一直在发生长时段的周期变化。既有长达上千万年的严寒，也有持续数百万年的酷热和暴雨。

地球的气候可以分为:温室期和大冰期。

在地球46亿年的历史上，超过85%的时间是温室期。温室期的地球上甚至南北极没有任何大陆冰川。

从地球形成以来，至少出现过5次大冰期，每次大冰期持续时间可达上千万年。在大冰期的极盛期，南北极冰盖的覆盖面积非常广，可超过地表总面积的30%。

大冰期最典型的“雪球事件”当中尤其寒冷。距今7.5亿—5.8亿年间，地球经历了持续超过千万年的大冰期，地球上的平均温度一度达到零下50 ，整个地球都被冰冻了起来。只有少量生活在火山附近或未结冰海域的生物得以幸存。

和地球历史上这些漫长的周期和剧烈的变化相比，人类在数千年文明史当中经历的气候变化显得微不足道。比起天体和板块运动，人类活动对地球气候造成的影响看起来也像是沧海一粟。

那当前持续高温会否成为常态？也不一定。

从竺可桢的论文可以看到，当前地球就处在明末的小冰河时期后的变暖一个周期。现在这个变暖周期是持续下去，还是即将结束，不同的专家学者都有不同的看法。

2019年英国皇家天文学会，瓦伦蒂娜·扎尔科夫教授和她的研究团队公开了她们的研究成果——太阳活动周期新模型。并且她们发现，太阳活动将于2023年降低60%。受太阳活动降低的影响，地球届时将有可能进入小冰河期。

地球将进入小冰河时代，极寒的情况不一定大规模出现，但有些国家和地区将不可避免地遭遇极端严寒，其中就包括加拿大、英国、俄罗斯等几个靠近北极的国家。除此之外，中国、美国受到的影响也会比较大。

国内吉林大学一位退休教师杨学祥做过这方面的研究。

2011年的时候就发文说：冬季极寒可能发生在2023年前后。

在杨教授的这篇文章里，他非常明确地指出，变冷的高潮将发生在2020~2024年。

相关理论依据是：

1、处在拉马德雷冷位相时期之中；

2、处在太阳黑子谷年之中；

3、处在月亮赤纬角最大值时期之中；

4、2021年可能发生弱厄尔尼诺事件，2023-2024年可能发生强拉尼娜事件。

以上情况的两者叠加已发生多次，三者特别是四者叠加将发生异常严冬。拉尼娜事件和厄尔尼诺事件将加重寒冷程度。

“拉马德雷”现象是美国海洋学家斯蒂文.黑尔于1996年发现的，在气象和海洋学上被称为“太平洋十年涛动”(简称PDO Pacific decadal oscillation)。科学研究的初步结果表明，PDO同南太平洋赤道洋流“厄尔尼诺”和“拉尼娜”现象有着极其密切的关系，被喻为“厄尔尼诺”和“拉尼娜”的“母亲”。

“拉马德雷”是一种高空气压流，亦称太平洋十年涛动，分别以“暖位相”和“冷位相”两种形式交替在太平洋上空出现，每种现象持续20年至30年。2000年进入了拉马德雷冷位相时期。

太阳黑子，活动周期差不多是11年。2020~2024年刚好处于太阳黑子的谷年。

月亮赤纬角是指月亮运行的轨道跟地球赤道之间的夹角。

这个角度是不断变化的，最小值的时候。气温会升高，北方会干旱，最大值的时候当然就是天气变冷了，现在我们处在2023-2025年月亮赤纬角最大值时期中。

当然，这些专家的研究结果都有待现实检验。

从历史上来看，气候变冷给人类带来的灾难远远大于气候变暖。这其中影响最大的就是粮食的生产。

应对气候变化，任何有效的应对手段都离不开人类对能源的利用。这就少不了可控核聚变技术。

2022年5月28日凌晨中国科学院合肥物质科学研究院，全超导托卡马克核聚变实验装置EAST控制大厅传来捷报。正在开展的第16轮 EAST装置物理实验，实现了可重复的1.2亿度101秒等离子体运行和1.6亿度20秒等离子体运行，再次创造托卡马克实验装置运行新的世界纪录。

实现这一记录的装置还是属于实验装置，所以现在还不能说可控核聚变马上就要实现了。

不过这次实验的成功也证实了核聚变技术是在加速发展的。

2020年年底，韩国的“人造太阳”创下世界纪录，在1亿摄氏度的温度下运行了整整20秒的时间。

仅仅不到半年的时间，中国重新回到了世界之巅。这一次是在1.2亿摄氏度维持了101秒的时间，不仅温度更高，维持时间是韩国人的五倍之多。

可控核聚变要达到1000秒才能真正实现商用。

技术的加速发展，也许不用我们再等待50年，或者专家讲的100-200年，就可以实现商用可控核聚变。

2021年10月，在国家“十三五”科技创新成就展中，“植物工厂水稻育种加速器”首次向世人亮相，受到社会广泛关注。当时还是第二代水稻，如今已经发展到了第五代。一系列的实验表明：育种周期缩短了，亩产提高了，品质也不错。

不过“植物工厂最大的成本在于电费。”要实现植物工厂育种加速器商业化推广，首先得解决电的问题，也就是能源问题。

一旦可控核聚变技术成熟，人类就拥有了用之不尽的能源。

水稻在“植物工厂”里，稻谷“逃”过了节气的约束，自由地“疯”长。他们的生育周期只有60天，一年可以收割5至6次。

除此之外，2021年9月23日，中国科学院召开本年度首场新闻发布会，介绍该院天津工业生物技术研究所在人工合成淀粉方面取得的重要进展。该所研究人员提出了一种颠覆性的淀粉制备方法，不依赖植物光合作用，以二氧化碳、电解产生的氢气为原料，成功生产出淀粉，在国际上首次实现了二氧化碳到淀粉的从头合成，使淀粉生产从传统农业种植模式向工业车间生产模式转变成为可能，取得原创性突破。

中国科学家历时6年多科研攻关，继上世纪60年代在世界上首次完成人工合成结晶牛胰岛素之后，中国科学家又在人工合成淀粉方面取得重大颠覆性、原创性突破——国际上首次在实验室实现二氧化碳到淀粉的从头合成 。

中国从二氧化碳人工合成淀粉被国际学术界认为是影响世界的重大颠覆性技术，这一成果2021年9月24日在国际学术期刊《科学》发表。

粮食危机、气候变化是人类面临的重大挑战，粮食淀粉可持续供给、二氧化碳转化利用是当今世界科技创新的战略方向。

但是目前人工合成淀粉还无法商用，最重要的原因就是能源成本太高。

归根到底，人类社会发展遇到的各项问题都是能源的利用问题。

一个文明是否发达取决于两样东西，一个是能源，一个是科技。能源是科技发展的前提，能源越多科技必然越发达，而科技越发达势必需要更多的能源消耗。

1964年，前苏联天文学家尼古拉·卡尔达舍夫当时正在从宇宙信号中寻找外星生命的迹象，通过信号联想到能量，并提出了一个根据能源消耗来对这些假设的文明进行排序的指数。

他提出用能量级把文明分成三个量级：I型、II型和III型，作为一种衡量文明技术进步的方法。该指数遵循宇宙中天体物理结构的尺度。相应的能力全面管理能源资源。

I型文明可以使用母星的所有可用能量；

II型文明可以使用恒星系内所有天体的能量；

III型文明则是可以使用所处星系的所有能量。

根据这一理论以及相关公式，美国的天文和天体物理学家卡尔·萨根，计算得出结论：

在1900年工业革命时期，地球文明水平为0.58。而在2012年，这一比例为0.72。

目前我们还未达到Ⅰ型文明，原因是我们还在使用生物能源。要成为Ⅰ型文明，我们还有很长的路要走。

只有人类真正掌握核技术，核聚变转换出巨量的清洁能源人类才能迈入1级文明。到时候地球的气候变暖还是变冷将不会再是一个问题。