全新正版发现全球变暖:增订版9787504699275中国科学技术

引言 / 001
章　气候，怎么会改变？ / 007
第 2 章　发现一种可能 / 029
第 3 章　精巧而脆弱的系统 / 051
第 4 章　可见的威胁 / 081
第 5 章　公众警告 / 109
第 6 章　反复无常的野兽 / 141
第 7 章　打入政界 / 169
第 8 章　向权力讲授科学 / 189
第 9 章　工作的终点……也是起点 / 215
0 章　反思 /
1 章　故事未完 / 249
大事记 / 256
参考文献 / 269
译后记 / 285

斯潘塞·沃特（SpencerWeart），美国物理研究所物理历史中心名誉主任，著名科学史专家。著有《核恐惧的诞生》《手握大权的科学家》等。
李虎（译者）：北京大学硕士，供职于自然资源部第三海洋研究所，厦门市科普作家协会理事。译有《物种起源：现代注释版》《众病：癌症传》《细胞叛变记》等二十余种图书。

一本很棒的书……或许，我能给予这本书的优选赞扬，就是向大家报告，我打算在自己的气候课程上用它来代替我自己的书。相比而言，《发现全球变暖》既写入了近期新成果，又具有历史均衡，文笔优美，言简意赅。——斯蒂芬·施耐德，《自然》我惊喜地发现，斯潘塞·沃特的叙述提供了关于学科如何发展的宝贵而有趣的材料——它不局限于气候科学，也论及与该领域相关的科学学科、媒体、政治趋势，甚至20世纪历史（尤其是冷战）。——托马斯·克罗利，《科学》简短而精彩的书，为有关全球变暖的激烈辩论增加了理声，并将为任何想要深入理解该问题的人提供一个良好起点。——莫琳·克里斯蒂，《美科学》

章从古到今，人们总是在谈论天气。但是在20世纪30年代，这个话题发生了不同寻常的转变。老人们开始坚持说，天气真的不像以前了。他们童年记忆里1纪90年代骇人的暴风雪、早秋时节冰封的湖面，这一切都结束了。年青一代赶上了好天气。大众媒体上开始涌现文章，宣称冬天真的变得温和了。气象学家仔细查看了自己的记录，实了这种说法：暖化的趋势来了。专家们告诉科学记者说，霜冻晚了，几来都不曾见过小麦和鳕鱼的北部地区，现在却可以收获小麦、捕获鳕鱼了。正如《时代》杂志在1939年所言：“年纪大的人说自己小时候的冬天更冷，他们很对……起码就目前来说，世界是在变暖，搞气象的人对此已经确信不疑。”没有人为这种变化担忧。气象学家的解释是，天气模式的适度变化总是存在的，其周期可长达几十年或者几。如果20世纪中期恰好是一个变暖时期，那还不赖呢。1950年一篇典型的大众文章向人们许诺：“新的、广阔的粮田将被开垦出来。”诚然，如果变暖持续下去，可能会出现新的沙漠；海平面上升可能会淹没海滨城市——出现“另一次大洪水，就像《》中记载的大灾难一样”，但所有这些，都仅仅是关于遥远未来的多种推测而已。许多职业气象学家则怀疑所谓的“全球变暖的趋势”真的存在。他们看到的不过是正常的、暂时的、地区的波动。一篇杂志报道解释说：如果真有变暖趋势，“气象学家并不知道目前的变暖趋势将会持续20年还是2万年”。1952年8月10日的《纽约时报》评论说：30年后，人们可能会对20世纪50年代的暖冬心生向往。
专家们的这种共识遭到了一个人的挑战。1938年，盖伊·斯图尔特·卡伦德（GuyStewartCallendar）挺身而出，在伦敦的皇家气象学会发言，谈论气候。卡伦德有点越俎代庖，因为他并不是职业气象学家，甚至也称不上是科学家。他只是一名蒸汽动力。研究气候是他的业余爱好，他把大量业余时间用于汇集气象统据。他比任何人都确认这些数据的确表明地球上许多地方在变暖。现在，卡伦德告诉气象学家，他知道谁应该为变暖负责——是我们，是人类的工业！我们到处燃烧化石燃料，排放出千百万吨的二氧化碳，而正是二氧化碳在改变着气候。
这种想法并不新鲜，因为1纪，基础物理学已经成形。1纪初期，法科学约瑟夫·傅里叶（JosephFourier）曾经问自己：是什么因素决定了像地球这种行星的平均温度？这个问题看似简单，其实不然，当时的物理理论刚刚达到能面对这种问题的程度。当阳光到地球表面，给地球带来温暖的时候，为什么这颗行星不继续升温，直到和太阳本身一样热呢？傅里叶的回答是：受热的地表发出看不见的红外辐（种常见的热辐的类型），把热量送回了太空。但是，他利用自己的新理论方法计算红外辐的有关物理量之后，得到的温度却远在冰点之下——要比实际的地球冷许多。
傅里叶认识到，理论计算结果和实际的差距是由地球的大气层造成的，大气层以某种方式把红外辐留存住了。他试图把笼罩着大气层的地球比作一个被玻璃板覆盖的箱子。阳光入箱子，热量跑不出来，箱子内部就变热。这个解释看似有理。在傅里叶的时代，已经有几位科学家开始论述是“温室效应”使得地球避免被冻僵了。这是个误解，因为温室能够保温是另一个原因——阳光加热了温室里的气体，玻璃板又能保被加热的气体不致散失。而傅里叶认识到，大气层为整个地球保温的方法更加精巧。大气层的“高招”是：拦截住从地表发出的部分红外辐，防止它们散发到太空中去。
这其中的道理首先由英科学约翰·丁达尔（JohnTyndall）解释清楚。丁达尔对地球大气层可能怎样控制地球温度的问题，进行了深入的思。不，当时大多数科学家认为红外辐可以穿透一切气体，这种观念妨碍了丁达尔的思考。1859年，他决定在自己的实验室里验一下。他实了红外线的确可以穿透大气层里的主要气体——氧气和氮气。正当想放弃实验的时候，他突然想到用煤气来尝试一下。这种煤气是通过加热煤炭产生的，用于照明。他的实验室通有煤气管道。他发现：红外辐碰到这种气体就像碰到了木板一样，不能将其穿透。于是，通过丁达尔实验室的煤气喷嘴，工业宣告了自己对地球热量平衡的意义。丁达尔继续试验的气体，发现气体二氧化碳也不可被红外辐穿透——这是我们现在称为“温室气体”中的一种。
地球大气层中含有少量的二氧化碳，虽然只占万分之三（按空气中各成分的体积分数计算），但是，丁达尔却看出它能够引起暖化。一张纸遮住的阳光要比一池清水遮住的阳光还多。与此类似，痕量的二氧化碳改变了整个大气层的红外辐去向。从地表发出的大部分红外辐被空气中的二氧化碳吸收，其热量没有散发到外层空间，而是被传送回空气里。不仅空气被加热了，而且大气层保留的部分能量也辐回地表，从而加热了地表。所以，有二氧化碳存在的地球，其温度就维持在一个较高水平，比没有二氧化碳存在的情况要高。丁达尔简明地写道：“正像拦河建坝会导致河水局部变深一样，我们的大气层拦截了绝大部分红外辐，导致地表温度局部升高。”丁达尔对这些研究的兴趣起源于一门完全不同类型的科学——他希望解决当时科学家激烈争论的一个谜题：史前冰期。“史前冰期”的主张令人感到匪夷所思，但是它的据却雄辩有力。被侵蚀掉的岩层，北欧和美国北部随处可见的奇怪碎石沉积，这些看起来和阿尔卑斯山冰川的作用一模一样，只是规模更加浩大。在激烈的争论中，科学家开始接受一个令人吃惊的发现——很久以前（虽然在地质年代上来说并不特别久远，因为石器时代的人类经过了这个时代），地球北部地区曾经被埋在厚达1.6千米的大陆冰盖之下。这是什么导致的？
大气层内组成气体发生的变化是一种可能，虽然可能不大。在组成大气的气体中，二氧化碳并非“重要嫌疑人”，因为它在大气中浓度很低。真正重要的“温室气体”是水蒸气。丁达尔发现，水蒸气能轻易地挡住红外线。他解释说，水蒸气“是一个毯子，对于英格兰的植物来说，这个毯子要比衣服对人的作用更必要。如果在一个夏夜把水蒸气从空气中拿走……太阳升起的时候，就只能照耀冰封霜冻的英格兰岛了”。6所以，如果吸干了大气层中的水分，冰期就会降临。丁达尔推测，目前大气层的平均湿度是由某种自动平衡维持的，全球温度也是如此。

1. 国际知名学术期刊《自然》《科学》的经典之作2. 作者特为中文版增写一章内容3.冷静审视二战以来气候学的发展史，破解全球变暖“阴谋论”4.从少数科学界的设想，到全球公众议题，全球变暖理论如何在重重否定、忽视与争议中前行？科学又如何与政治交互，影响着气候政策？