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约翰福音

当这位世界级的大气科学家坚持认为全球变暖不存在时,他是在谈论科学还是宗教?

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在一个秋天的周日上午,在阿拉巴马州亨茨维尔的郊区,阳光透过浸信会教堂教室的二楼窗户洒进来。八位男士和女士坐在折叠椅上,目光集中在约翰·克里斯蒂身上,他是他们查经小组的组长。克里斯蒂穿着卡其裤和短袖衬衫,翻阅着《创世记》。他谈论亚当和夏娃,谈论上帝和祂的创造物之间的区别。“上帝创造的一切都是宝贵的,”他说。“而人类是创造物中最宝贵的部分。”

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其他人点点头。他们知道克里斯蒂是教会的忠实成员,也是唱诗班里音色醇厚的男低音。他们中的一些人知道他是一名科学家,甚至有些人可能知道他更相信进化论这种解释性理论,而不是神创论。但只有那些最亲近克里斯蒂的人才知道他的科学和宗教是如何交织在一起的——以及他的双重生活在过去20年中最激烈的科学辩论中发挥了多大的作用。

克里斯蒂是亨茨维尔阿拉巴马大学大气科学教授,也是联合国12年前成立的政府间气候变化专门委员会(IPCC)的成员。因此,他是世界上研究大气条件的杰出专家之一,他的研究为我们对气候变化的基本理解提供了信息。然而,克里斯蒂也有点特立独行。多年前,他对全球变暖是由人类造成的观点——或者说这种现象根本不存在——表示怀疑,并且随着大多数其他大气科学家变得更加确定,他变得更加怀疑。

今年秋天,当IPCC准备以比以往任何时候都更强烈的措辞宣布地球正以史无前例的速度变暖且人类是罪魁祸首时,克里斯蒂却宣称正好相反。“通常的预测显示大气温度不断升高,但我们就是没有看到这种升高,”他说。“这表明近期地表变暖的原因可能与人类活动无关。”

在谈到全球变暖时,持不同意见的人从来不乏其人。但克里斯蒂的独特之处在于他科学的质量和道德上的热情。首先,他用来自全球卫星和气象站的经过严格验证的数据来支持他的假设。其次,他反对排放控制的根源在于同情:27年前,作为一名在非洲的浸信会传教士,克里斯蒂亲眼目睹了大型国家的能源政策如何摧毁依赖化石燃料的小社区。

今天,他一时受《创世记》教训的启发,忍不住对学生们插了一句:“现在,有些极端环保主义者说,鲸鱼比你们的孩子更重要。这些人,”他倾身向前,越过一张低矮的桌子,蓝色的眼睛闪烁着,“他们想让我们回到石器时代。”他甩开这个荒谬的想法,又回到了亚当和夏娃。

从很小的时候起,克里斯蒂就一直仰望天空:“我小时候是个天气迷,”他说。他记得在加利福尼亚州弗雷斯诺的家里,看着塞拉利昂山脉上空积聚的暴风雨。下雨的时候,他会爬上屋顶测量。20世纪60年代,他记录了75种不同的天气变量,包括风速和风向、云的类型和气压的每日四次读数,所有这些都使用自制的气象站。他统计分析了观测数据,并用Fortran编写了一个计算机程序,可以根据数据进行三天预报。

克里斯蒂从小也积极参与浸信会教会活动。他的父母虔诚,他参加宗教静修,并向塞拉利昂旅游者的孩子教授圣经学校。高中和大学期间,克里斯蒂倾向于事奉,但一位教授建议他学习他所热爱的东西。1973年,22岁时,带着数学学士学位和较低的征兵号码,克里斯蒂选择加入肯尼亚涅里村(内罗毕郊外高地的一个浸信会传教团),以避免参加越南战争。

克里斯蒂去肯尼亚教高中科学,但他很快发现,他无力为村民提供他们真正需要的经济帮助。阿拉伯石油禁运导致能源价格飙升。“我看到夜间事故数量增加,因为谣言说关掉前灯可以省油,”克里斯蒂回忆道。他还看到生病的村民病情加重,因为他们负担不起打车去医院。他知道一所学校关闭了,因为它的德克萨斯州赞助人手头拮据,无法寄来每月支票。

那次经历永远地塑造了他对能源政策的看法。“扰乱那些生活常常朝不保夕的人们的生活,会造成普通政策制定者或活动家永远看不到的痛苦,”他在1998年对众议院小企业委员会说。“我见过它。它是真实的,而且是毁灭性的。”克里斯蒂的妻子爱丽丝·芭贝特·乔斯林也看到了。他们在肯尼亚相遇,当时她也是一名教师和传教士,两年后他们回到美国结婚。克里斯蒂随后在加利福尼亚州米尔谷的金门浸信会神学院获得了神学硕士学位。然后他搬到南达科他州,开办了一所教堂,并忍受了四个严寒的冬天,其中一个是他十年中最冷的冬天,也是一个世纪以来第二冷的冬天。

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一直以来,天气之神也在召唤。就像天气狂人约翰尼·苹果籽一样,克里斯蒂走到哪里都撒播雨量计,1982年,他终于重拾童年时的热情。他获得了伊利诺伊大学大气科学硕士和博士学位。他在伊利诺伊州的帕克兰学院任教,然后定居在亨茨维尔的阿拉巴马大学,担任地球系统科学中心主任。在他整洁的砖房外面,一个雨量计矗立在倾斜车道的边缘。邻居们以为那里是安装篮球网的奇怪地方。

克里斯蒂夫妇有两个孩子——艾莉森,最近毕业于奥本大学应用数学专业;布莱恩,正在奥本大学主修物理,并已在一次会议上展示了两张海报。克里斯蒂发誓他没有预先决定孩子们的职业道路,但他开玩笑说,除非他们能分解多项式,否则他不会和他们说话。

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“这里有很多统计学方面的谈话,”他妻子在一个下午炖鸡、切达奶酪西兰花、玉米和绿色果冻的午餐后说道。“去年圣诞节,我们收到了一份没有标签的礼物。我拿起它说,‘这是给我的几率有多大?’嗯,每个人都插话给出了一个非常精确的答案。”

对大多数人来说,数字是坚硬而不变的。但克里斯蒂知道它们受制于解释——而且常常被误解。多年来,他听着政客和科学家谈论全球气温上升。但他质疑他们预测背后的数据。他知道建筑物已建在温度计周围,附近的森林已被砍伐,这使得记录的温度独立于任何全球气候变化而升高。他知道科学家们没有办法准确测量地球表面以上的气温,所以他们不知道低对流层——地球上方第一英里的大气——正在发生什么。

为了填补这个巨大的空白,克里斯蒂开始与美国宇航局马歇尔空间飞行中心的卫星气象学家罗伊·斯宾塞合作,从极地轨道卫星中提取数据。这些卫星携带着测量氧气发射微波辐射强度的仪器。天气预报员曾有限地使用这些数据来记录大气层20个不同高度的温度,但从未获得对流层的全球平均值。弄清楚如何从这些数据推断对流层温度是克里斯蒂和斯宾塞的过人之处。

理论上,如果大气层像一个巨大的温室一样升温,那么对流层应该和地球表面一样快速升温,甚至更快。然而,根据斯宾塞和克里斯蒂的卫星数据显示,低对流层却出奇地凉爽。自1979年以来,它只升温了0.2华氏度,而地表升温了0.48到0.7华氏度。这种差异让克里斯蒂认为主流气候模型是错误的。

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他于1990年公布数据后,立即受到科学期刊、媒体以及后来网络上的攻击。针对卫星漂移、轨道衰减、仪器温度和其他可能存在的偏差等问题展开了质疑。环保人士指责他毁坏地球,而工业界公关人员则欣喜若狂地在互联网上散布克里斯蒂的统计数据。对于这两类人,克里斯蒂说:“我对那些对我的数据撒谎,说数据不准确的环保倡导团体更不满。”他说美国宇航局“地球行星任务”项目(研究气候变化)的一名员工告诉他:“我雇人拿砖头和棍棒攻击你。”

“批评者不断涌现,像龙一样,”克里斯蒂说。他和斯宾塞一个接一个地将他们击倒。他们的武器:数学。在长达数月的时间里,他们识别并量化了可能的误差来源,应用了非线性趋势重建算法,并修正了最小二乘回归。他们对一颗卫星进行了校准,并最终用无线电探空仪(自1958年以来一直在全球收集数据的气象气球)的读数验证了他们修正后的数字。他说,最终,20年期间的误差降至不到十分之一度。

最终,科学界的舆论转向了斯宾塞和克里斯蒂。1996年,美国气象学会授予他们一项奖项,以表彰他们“从根本上提升了我们监测气候的能力”。1997年,英国哈德利气候预测与研究中心独立验证了他们的数据。“我们有九套数据集,并且它们绝对得到了证实,”克里斯蒂说。“它们完全正确。”

今天,克里斯蒂坐在办公室里,周围是天气图和气候公报,他看起来和他的数据一样出奇的整洁:精瘦,下巴方正,头发和扫把胡子修剪得钻石般精准。他不算特别高,但当他对某个话题感到兴奋时,他给人一种脚尖着地的感觉。49岁的他,看起来至少年轻了十岁。

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墙上挂着克里斯蒂在5公里、10公里和马拉松赛跑成绩的电脑生成图表。(不工作或跑步时,克里斯蒂会去北卡罗来纳州的山区,用淘金槽和铲子淘金。)门上贴着民主党全国委员会一封由阿尔·戈尔签名的信,问道:“你愿意加入我们吗?”

这封信是对戈尔相信全球变暖的讽刺。但它也揭示了克里斯蒂研究核心的一个痛苦讽刺:虽然他的数据赢得了赞誉,但他的结论却没有。去年1月12日发布的一份报告中,国家研究委员会宣布地表和对流层温度之间的差异可能真实存在,但很难说它为何存在或意味着什么。

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更让克里斯蒂恼火的是IPCC最近发布的那份权威性长达1000页的文件——克里斯蒂本人也是合著者——它实质上驳斥了他对地表数据的解读。报告总结道,化石燃料的燃烧“在过去50年中显著导致了观测到的变暖”。此外,报告警告说,气温可能比之前预测的还要高——未来一个世纪可能升高11度。

克里斯蒂和詹姆斯·E·汉森(NASA戈达德空间研究所所长)等IPCC成员都同意,地表和对流层的温度不一定同步变化,他们可能需要50年才能趋同。但汉森认为——根据当前无线电探空仪读数的预测——对流层将继续变暖。他说,克里斯蒂发现的差异将随着气候模型和测量方法的改进而消失。

克里斯蒂认为地球表面冷却的可能性也同样大。在克里斯蒂看来,令许多大气科学家担忧的地表变暖完全属于自然变化或测量误差的范畴。“大部分变暖发生在20世纪早期,那时人类尚未增加温室气体浓度,”他说。克里斯蒂说,太阳黑子、火山喷发、厄尔尼诺现象、气溶胶变化、水蒸气、生物产生的二氧化碳和甲烷以及其他未知因素都可能导致地球温度上下波动。他的卫星数据显示,美国近期平均气温略高于往年,但南半球平均气温较低。他总结道,从全球视角看,冷暖时期最终会趋于平衡。

这些立场使克里斯蒂在科学家中处于少数派。大多数气候研究人员将冰川退缩、极地海冰变薄和夜晚变暖视为人类影响的证据。新的IPCC报告承认对流层温度存在不确定性,但其更严峻的预测是基于过去几年收集的新温度数据、计算机模型的改进以及对颗粒物如何影响气候的更好理解。“在合法的气候圈中,”国家环境信托基金的布兰登·麦克吉利斯说,“关于人类如何使地球变暖,不存在争议。它正在发生。”

无论他们对全球变暖持何种观点,许多科学家都认为预防措施是双赢的举措:如果它们不能阻止气温上升,至少可以利用来之不易的社会和政治动力来净化环境。克里斯蒂对减少甲烷、二氧化硫和氧化亚氮等有毒排放物没有异议。“我关心我们的环境问题,”他说,“如果它们有科学依据,并与全球环境问题联系起来看的话。但我看到的是东北部和西部的人们试图控制其他人的生活。”他说,限制温室气体排放的环境影响“可能微乎其微”,而社会影响则可能“是灾难性的”。

克里斯蒂特别关注一项常被提及的温室气体减排方案:碳税,它将提高化石燃料的价格,直到消费下降。他认为这项税收将通过间接提高商品和服务价格来对贫困地区造成严重破坏。“在非洲,我看到一个社会生活在边缘,”他说。“你稍微调整一件事,它就会迅速瓦解。村民可能不会购买燃料,但他想要的那辆自行车最终可能会让他买不起。”他认为,对燃烧木材取暖的第三世界国家来说,最好的办法是建造燃煤发电厂。“廉价且易得的能源意味着更好、更长的寿命。它意味着科学和社会进步;它能增进健康和安全。”

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许多环保主义者会反驳说,减少全球变暖的最佳方案实际上会造福第三世界。例如,1997年的《京都议定书》将允许二氧化碳排放量较少的国家向美国等污染国出售“排放信用额度”。值得注意的是,已有30个国家批准了该议定书,全部是非工业化国家。然而,尽管克里斯蒂对第三世界充满关切,他仍然站在工业化国家一边。他坚持认为,美国“必须保持强劲,持续获得廉价能源。”《京都议定书》要求工业化国家到2008年将其排放量降至1990年水平的5%以下,但克里斯蒂说这将导致“严重的经济萧条”。

为了避免政治因素似乎偏离他的科学,克里斯蒂拒绝了来自行业团体的支持。他严格依靠来自美国宇航局、国家海洋和大气管理局、能源部、交通部以及阿拉巴马州的资金。但他受到一种基本、宗教信仰的驱动,即人类生命“高于一切宝贵”,他对全球变暖的怀疑几乎可以看作是他对任何集中政府行动的反感的一种延伸。当被问及如果他的数据显示对流层与地球表面同步升温他会怎么做时,他似乎真的不知所措。“我想我仍然会对灾难预报持怀疑态度,”他说。“这是我的本性。”

与此同时,他的怀疑态度为他赢得了比以往任何时候都更多的关注。从20世纪90年代中期开始,他应国会委员会的邀请访问华盛顿特区,提供科学证词。他出现在电视上,接受电台和报纸采访。“这很有趣,”他说。“我是我们家第一个上大学的人,我从未想过仅仅因为我懂气候和Fortran,就能为美国政府提供建议。”

对出名的渴望——成为明星弱势群体——是否推动了克里斯蒂的预测?“我认识到这种反馈过程,并努力避免它,”他说。“我不会忽视数据。大多数官僚层面的人都是综合他人的工作。但我编写代码,查看数字,阅读和审阅论文。我希望自己能保持客观,但我也是人。”他停顿了一下,然后补充道,“能做这件事真是激动人心。”

在一个温暖的星期一早晨,克里斯蒂进行了一次罕见的实地考察,从亨茨维尔向西开车前往德凯特5SE气象站。他想查看一下设备设置,看看有哪些因素可能影响读数。这里是乡村地区,离亨茨维尔只有20分钟路程,棉花田一直延伸到地平线。

站在一组仪器旁边——两个温度计、一个风速计以及雨量计和湿度计——克里斯蒂转了360度。“我们被田野包围着,但这里没有天然森林覆盖,”他说,“所以夏天白天温度会更高,冬天温度会更低。”

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克里斯蒂办公室的架子上放着一箱州气象记录,可追溯到1893年。虽然许多研究人员查阅这些卷边页面上记录的温度,但很少有人费心阅读手写的笔记。克里斯蒂主要关注记录随时间的一致性。笔记告诉他,一个测站向东移动了20英尺,培训了一名新的观测员,周末没有人上班,沥青现在围绕着测量仪。这些信息造成了打破同质数字集合的异常情况。

如果地表温度似乎正在升高,克里斯蒂说,请考虑一下背景。“城市化进程对地球变暖的外观有显著影响,”他说。城市总是比全球平均温度高,尤其是在夜间。地表测量分布也不均匀。北半球的测量站比南半球多;我们没有可靠的沙漠、海洋和雨林偏远地区的气候数据。“这种差异是我们领域的祸根,”他说。

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克里斯蒂爬回一辆大学面包车,前往10分钟外另一个气象站。贝拉米娜2N在干草田上投下阴影。雨水塔三英尺高,配备最新的热敏电阻,上面放着一个直径八英寸的镀锌桶,顶部有一个漏斗。“那是你基本的雨量计,”克里斯蒂说。“下雨了,你就把一根细木尺伸进桶里测量。它总是管用。”低技术和高技术之间的对比令人惊讶。在他的办公室里,克里斯蒂整理并处理从轨道卫星下载的数字;在野外,他让志愿者把测量棒插进桶里。从全球各地散布的10000个此类气象站中,形成了一个全球数据集。

在访问迪凯特5SE和贝拉米娜2N两周后,克里斯蒂前往北卡罗来纳州阿什维尔参加一个关于改进气球数据的工作坊。他回来一天后,就有了大新闻。“亨茨维尔刚经历了有记录以来最早的霜冻,”他通过电话欢呼道。“周一晚上气温是29度。”他没有明说,但人们感觉到他很高兴。

乌黑的希望

全球气温升高意味着更冷、雪量更大的冬天吗?这似乎与直觉相悖,但气候变化的许多科学研究也是如此。就拿政府间气候变化专门委员会的最新报告来说吧。报告称,地球变暖的速度可能比之前预测的还要快,但讽刺的是,加速的原因是空气更清洁了。报告称,减少烟囱排放将清除大气中的一些温室气体,从而从长远来看降低全球气温。但它也会清除阻挡阳光并使地球降温的硫酸盐颗粒,尽管这些颗粒本身也污染地球。

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这种反转凸显了气候变化研究的惊人年轻。25年前,大气科学家还担心全球变冷。如今,科学家们同意地球表面正在变暖,但他们无法就具体变暖了多少以及原因达成共识。科学家们对大气的研究越多,它似乎就越复杂。

约翰·克里斯蒂比一些怀疑论者更进一步——无论是在他的研究中,还是在他从中得出的乐观结论中。“认为这些排放物进入空气中只会带来坏事的观点,并没有科学证据支持,”他说。“地球在二氧化碳浓度远高于今天的水平时就已经进化。一个富含二氧化碳的大气层将对所有碳基生态系统都有益。粮食产量会增加。许多研究表明,人们在寒冷季节的死亡人数会少于温暖季节的死亡人数。”

克里斯蒂说,即使气温和海平面继续上升,这些变化也将是缓慢的,人类将有时间适应。“各种新奇事物正在涌现。100年后,我们将看到更清洁、更高效的燃气和燃煤技术。我们是聪明人。”——E.R.

有关气候变化科学的更多信息,请访问IPCC第一工作组网站:www.meto.gov.uk/sec5/CR_div/ipcc/wg1

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关于约翰·克里斯蒂工作的更多信息,请访问:www.atmos.uah.edu/atmos/christy.html

有关全球气候建模的更多信息,请访问美国宇航局戈达德空间科学研究所网站:www.giss.nasa.gov

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