蟪蛄亦可知春秋

身處2020年的當下，我們恐怕都有同樣的感覺：今年格外多災多難。

起初只是一場山火，一次蝗災，一個物種的滅絕，一片極圈冰蓋的消失;接著是全球爆發的肺炎疫情。隨后又有起于2019年的超級厄爾尼諾事件，導致長江流域發生大洪災，沖毀了無數人的家園。我們也聽說了南極落下紅雪，北極甲烷爆發;也注意到了今年異常的冷夏和暖冬，新疆六月飛雪，云南旱魃為虐……

我們不禁擔憂：這是否是環境崩潰的先兆？地球母親是否已經發怒，打算驅逐人類這一“不肖子孫”？

相比于大自然，人類是渺小的。但人類之所以區別于猿猴，進化并發展至今，一個很重要的原因就是人具有未雨綢繆的能力。這種思考未來的能力，也就是“想象力”。古代的占星術師觀察天象，編造歷法，假借神靈之口發出警告，讓族人適時播種，躲避洪水、蝗災與寒潮。當代科學家以邏輯和數據說話，他們挖掘冰芯與巖層，從中讀取過去數億年的氣候變化歷史，然后將其輸入超級計算機，以嚴謹的方程和數學模型去推演將來可能的災難。但很不幸地，因為他們的工作太過艱深，公眾和政治家們往往對此置若罔聞。

所幸還有另一群人。他們在科學家們工作的基礎上，以編造的故事喚起公眾的行動，以“想象力”去回答人類對未來的隱憂。他們便是科幻作家。

氣候變化引發的環境災難，從來都是科幻創作的母題之一。100多年前，儒勒·凡爾納就寫過《旋轉乾坤》《二十世紀的巴黎》等作品，想象了地軸變化導致的氣溫驟降。國內有何夕《天年》、萬象峰年《后冰川時代紀事》等小說;國外有《后天》《2012》這樣膾炙人口的科幻電影，以及大衛·赫爾《天幕墜落》，還有保羅·巴奇加盧皮《水刀子》、J.G.巴拉德的“世界三部曲”等小說，甚至形成了一種被稱為“氣候科幻（Cli-fi）”的流派。在這些作品中，我們目睹了席卷全球的酷寒冰川，或是讓大地干裂的滾滾熱浪，還有被超級風暴摧毀的大樓、被上漲的海水淹沒的城市。在電影《全球風暴》中，這些災難更是匯聚一堂，輪番上陣，連美國總統都差點兒被雷劈死了！

科幻作家們關于氣候變化的想象有的夸張，有的卻有堅實的科學基礎。那么這些想象真有可能發生嗎？如果發生了，我們該怎么辦？

這不僅是科幻迷茶余飯后的閑想。對于身處變化中的我們，也具有現實意義。

警世之鐘：氣候問題將毀滅人類文明

在古代，人類將氣候變化視為上天的意志?！妒ソ洝访鑼懥舜蠛樗膫髡f：上帝為懲戒作惡多端的人類，令大雨連下四十天，淹沒了整個世界，只有諾亞一家乘方舟幸免于難。若確有其事，那將是人類對氣候變化最早的記載之一。

或許是受此影響，或許為了警醒世人，在科幻作品中，氣候變化大多是人類自己犯下的過錯，積少成多，最終釀成無法抗衡的大災難。在《未來水世界》中，海平面上漲淹沒了全球大城市，讓人類文明進入后啟示錄時代的末世中;在《后天》中，因為全球變暖導致北極冰川融化，最終釀成海嘯、風暴和氣溫驟降;在《天幕墜落》中，因為污染物造成的臭氧層破壞，人類只能生存在隔離輻射的“天幕”之下。在這些作品中，人類如同渺小的螻蟻，只能無奈躲避、沉淪、失去文明，或是像《星際穿越》里一樣一邊躲避沙塵暴，一邊尋找移民外星的辦法。

而在另一些科幻作品中，氣候災難與人類自身的作為無關。如《2012》中將數億年尺度的全球地質運動壓縮到了幾周內，地震、海嘯、超級火山爆發幾乎毀滅世界，而這與人類是否環保無關。何夕的小說《天年》也表述了類似觀點：地球在環繞銀河的運行過程中，以億年為單位，經歷著滄海桑田的變遷，而人類對此無能為力。

事實上，科幻作品中的這些想象都是有科學證據支持的。例如《后天》中提到的全球變暖問題，雖然電影有很大夸張，但其科學原理是真實的：全球變暖會引起北極附近冰川融化，導致大量淡水融入北大西洋。而淡水密度小于海水，很難沉入下部水底，進而導致洋流循環體系變慢，甚至停止。但歐洲和北美東部的正常氣候環境其實依賴于這億萬噸巨量的、高比熱容的海水所包含的熱量。從這種意義上看，北大西洋暖流是歐洲文明的“母親河”。一旦循環停止，英國和北歐都會變成西伯利亞一樣的冰天雪地。這種現象在歷史上真實出現過并導致了“新仙女木事件”①。

這種尺度的氣候災難或許還有挽回的余地。這只是地球的一次“小感冒”，與更大尺度的氣候變化相比只是小兒科。何夕的《天年》與英國天文學家弗雷德·霍伊爾（FredHoyle）的《暗星云》都寫了一種足以引發冰河時代的宇宙氣候，即宇宙塵埃云。地球跟隨太陽在銀河系中穿梭，人類文明誕生以來只走完不到百分之一的里程。若太陽系整體闖入暗星云或某種具有特殊吸收譜線的星際介質，地球接收到的太陽光將銳減，使得地球進入冰河期，甚至觸發冰雪正反饋，重蹈“雪球地球”②的命運。

對于這種命運之下的人類未來，科幻作家們大都是悲觀的。這使得此類作品大部分都集中描寫災難后的末世人類的掙扎，即“后啟示錄題材”作品。由于文明被氣候災變摧毀，人類社會又被打回了石器時代的聚落形式，因為生存艱難，極權政體、政教合一甚至奴隸制都從歷史垃圾堆中翻了出來。更有甚者，人類本身的生物形式都因環境而發生了變異。在萬象峰年的《后冰川時代記事》中，從冰河時代幸存的人類都長有名為“棘”的變異，而缺失變異的“原種人”被當作釀成氣候災變的兇手，在新文明中被奴役和追殺。

這似乎有些危言聳聽，但科學研究表明，在漫長的地球歷史中這樣的事情發生了不止一次。無論是大氧化事件后的厭氧生物大滅絕、二疊紀生物大滅絕，還是毀滅恐龍的K-T事件，原來統治地球的霸主都隨著它們所習慣的氣候一起消失了，只有僥幸變異后的物種才能幸存下來。

當看完了這些科幻作家的黑暗預言后，也許讀者的心情會有些沮喪。但這并不意味著科幻作家們在杞人憂天。正如瑪格麗特·阿特伍德在《瘋癲亞當》中所寫，“人們需要這樣的故事，因為無論有多黑暗，有聲音的黑暗總比無聲的虛空好?！?/p>

高懸之劍：氣候問題會被人利用

任何具有威脅性的東西，都會被人類用于軍事與政治。氣候也不例外。

一種陰謀論的觀點認為：“全球變暖”是政治家捏造出來的騙局。邁克爾·克萊頓《恐懼狀態》就生動地描述了這種心理。在該書中，克萊頓聲稱氣候威脅是政治家捏造的“恐懼”，而統治平民的最好工具便是“恐懼”。這種觀念確實有些新意，但在書本之外，卻造成了意料之外的廣泛社會影響——許多人都否認全球變暖的真實性，進而否認環保的必要性。對于這種陰謀論的觀點，我們不予置評。

另一種更實際的危險是“氣象武器”。最經典的氣象武器，莫過于太空中的巨型空間站。無論是《全球風暴》中控制氣候的衛星網絡、《007：擇日而亡》中的太陽能衛星“伊卡路斯”、張冉《太陽墜落之時》中的“特里尼蒂”，還是劉慈欣在《中國太陽》中描繪的軌道反射鏡，從原理上都可以誘發降雨、制造干旱、強化颶風、消除或生成龍卷風，甚至直接聚焦陽光焚燒敵軍部隊。唯一的缺點是它們的工程難度太大，以人類目前的航天技術基本造不出來。

還有的氣象武器規模較小，靠精確的計算來改變氣候。如劉慈欣在《混沌蝴蝶》中所寫的大氣預測程序，推算出在南極的某個精確地點焚燒汽油，或是在非洲的某個“敏感點”上堆置冰塊，居然可以觸發“蝴蝶效應”，令南斯拉夫終日處于陰雨中。當然，這里是藝術加工。地球這種復雜度的混沌系統，在現實中幾乎不可能算出“敏感點”來。

但這種思路并未被現實中的科學家舍棄。例如美國在1962年進行的“海星”高空核爆實驗證明，人工可誘發電離層輻射暴;近年，美軍的“高頻主動極光（HAARP）”計劃也試圖改變電離層的大氣電流，利用地球高層大氣蘊含的能量，對敵軍進行電磁干擾和破壞。

上面這些還只是實驗研究。事實上，早在20世紀，人工控制氣象就已經被用于實戰。在越南戰爭中，美軍大肆播撒碘化銀降雨，以洪水摧毀“胡志明小道”。又如20世紀70年代，美蘇兩國在古巴進行的爭奪降雨的“干旱之戰”。美軍通過在古巴附近的國家進行人工降雨，阻止雨云飄向古巴;而蘇聯則反其道而行之，在古巴進行人工降雨。氣象戰并不只是科幻，它離我們并不遙遠。

無疑，無論是政治陰謀還是氣象武器，都令原本單純的氣象問題復雜化了。但以人的秉性，無論是哪一方都不可能放棄利用氣候的研究，哪怕是危險的武器。正如大劉在《球狀閃電》中所言，“那些可怕的東西，可能有一天會落到你的同胞和親人的頭上，落到你懷中嬰兒嬌嫩的肌膚上。而防止這事發生的最好辦法，就是搶在敵人前面把它造出來。”

補天之手：人類可以預測和改造氣候

除了陰謀論與悲觀的預言外，也有不少科幻作家抱持樂觀態度。他們認為科技能阻止氣候災難，并為我們帶來了預測和改造氣候的種種方案。

以人類的微薄之力改變龐大的氣候循環，必須要“四兩撥千斤”。一種可能的方案是自我增殖機，或“諾依曼機”。這種機器可以像細胞一樣自我復制，利用周圍的物質再制造自己。如愛丁堡大學的科學家提出的“云帆艦隊”（Cloud-SeedingShips），這種無人船可將海洋中的鹽水霧化并噴上天空，產生凝結核，制造白云以反射陽光，并在世界各大港口自動補給、自我復制;另一種復制機被稱為“奧克松斯”（Auxons），它可以將大氣中的二氧化碳固定為石灰巖，并利用太陽能將沙漠轉換為光伏硅板，制造自身，在數十年間增殖覆蓋整片撒哈拉沙漠。但這種技術也有潛在的危險，若不慎失控，可能會像王晉康在《沙漠蚯蚓》中所寫的那樣，反噬自身，帶來人類文明的終結。

另一種方案則巧妙得多。劉慈欣在《圓圓的肥皂泡》中描寫了以“超級表面活性劑”制造的數千米直徑的大泡泡。主人公將印度洋的濕潤海風包裹進泡泡，順東南信風越過青藏高原，再在我國西部沙漠“釋放”，借助成千上萬飄行的大泡泡在天空中架起了灌溉戈壁的“天河”。雖然這種方案本身可行性值得商榷，但確實很有啟發性。譬如，在高層大氣中定期釋放無毒的“油膜物質”，相當于火箭燃料箱體積的物質在真空中膨脹后可以覆蓋方圓數千千米范圍，遮擋陽光，實現對某些地區的精準降溫，或削減某片海洋的蒸發率（從而削弱颶風）。

但所有改變氣候的努力，都繞不開一個問題：對地球氣候的準確預測。

自古以來，預測天氣都是個老大難問題。無數智者為此耗盡一生，直到1963年氣象學家洛倫茲（EdwardN.Lorenz）發現了天氣系統中的混沌現象，這才宣告了預測氣候的死刑。從本質上說，氣候問題與“三體問題”一樣，都是混沌系統，是不可能精確求解的?；煦缦到y對初始值具有極高敏感性，哪怕是在計算機里模擬了地球上的所有氣體分子，也不可能預測一年后的今天你出門要不要打傘。

混沌系統不可預測的性質，令長期天氣預報成為不可能。更糟糕的是，這一混沌系統在一定程度上是“正反饋”的。例如，全球變暖會導致高緯度凍土融化，釋放出封凍其中的大量甲烷，而甲烷本身是超級溫室氣體，會進一步加劇溫室效應，最終可能導致地球變成蒸籠（“金星化”）;又如，當氣溫降低，冰川將向低緯度擴展，而冰層本身會反射90%以上陽光，導致氣溫又進一步降低。當越過某一臨界線后，氣溫降低會變得不可逆轉，最終導致全球封凍（“雪球地球”）。

因此，哪怕有了超級技術，如“云帆艦隊”或《中國太陽》中描寫的太空反射鏡，在任何時候，人工干預氣候都是一項危險的行為。誰也不知道這里蝴蝶扇動的翅膀，會在什么時候引起一場風暴。

但人類的“干預”已經出現了，并在一百年內、以前所未有的速度向大氣釋放了巨量溫室氣體（見下圖）。在圖中，我們可以看到幾十萬年的大幅長周期波動（冰期與間冰期），幾萬年的中幅中周期波動（歲差與地軸進動、米蘭科維奇旋回）、數千年的小幅短周期波動（超級火山等），它們都有一定規律，并只在一定范圍內波動，形成自限性的小循環;但人類出現了，徹底打破了這個小循環的規律，并將地球推入了另一個幅度更大、規律未知、無法預測的全新的大循環中。

蝴蝶的翅膀早已撲動，風暴隨時可能降臨。

結語

最后，讓我們來總結一下引起氣候的變化種種事件吧。按照事件發生和影響的時間尺度，我們將它們歸類如下：

小尺度（十年以下周期）：厄爾尼諾事件;拉尼娜事件;太陽黑子;臭氧空洞（《天幕墜落》）;核冬天（《終結者》）;人造太陽（《中國太陽》）……

中尺度（十年至萬年周期）：人類活動;甲烷爆發;海洋酸化;超級火山噴發（《2012》）;新仙女木事件（《后天》）;冰期與間冰期（《后冰川時代記事》）;米蘭科維奇旋回，即歲差與地軸進動（《旋轉乾坤》）……

大尺度（萬年至千萬年周期）：大氧化事件①;雪球地球;風化與造山運動;地磁場倒轉;?？颂K魯伯小行星撞擊;大火成巖省②;卡尼期洪積事件③……

超大尺度（千萬年至億年周期）：太陽老化;板塊運動;星際塵埃云（《天年》《暗星云》）;超新星;伽馬射線暴……

可以看到，我們這輩子遇到的最大災害，在這個毀滅性的列表中也只是個“弟弟”。而哪怕使用人類目前最強大的能量（核武器），對氣候的影響也僅局限在數年的小尺度上。地球很大，宇宙更大。氣候變化太過恢宏，遠在人類科技掌控之外;生命與環境的相互作用是如此復雜，也遠在人類計算預測之外。難怪有人感嘆說，“朝菌不知晦朔，蟪蛄不知春秋”！

然而，我們真的就只能坐以待斃嗎？

上面曾提到，數千年來地球氣候變化，隱含著一個正反饋的混沌系統。一個微小的推動，會被混沌系統逐級放大，最后可能演化成滄海桑田的劇變——起初，只是一次山火，一次洪災，一個物種的滅絕，一個城市的消失，最終導致人類文明的危機;但反著來看，人類文明的危機，也可能因一個被拯救的城市、一個物種的保護、一棵種下的樹苗、一次節儉的用電而被化解。觸發正反饋的臨界點也許遠在天邊，也許就在眼前，而拯救自己的鑰匙，可能就握在我們某個人的手中。

畢竟，從零上五十度到全球冰封，從鋪滿世界到幾近滅絕，無論地球如何變化，生命總能找到它們的出路，但人類未必能。我們真正要保護的不是地球，而是脆弱的人類自身。

【責任編輯：艾珂】

①新仙女木事件：距今1.29萬年至1.16萬年時，原本正處于變暖期的地球變暖進程突然中斷，并出現全球性的快速氣溫下降，整個事件持續約1200年，全球平均氣溫下降約6℃。目前普遍認為該事件源自勞倫泰德冰蓋在氣候變暖作用下大規模融化，大量淡水注入北大西洋，突然降低海水鹽度，導致溫鹽環流的改變。

②雪球地球：即全球冰凍現象，是20世紀90年代初美國科學家約瑟夫·科什文克提出的概念，它在地球歷史中至少出現過3次。

①大氧化事件：距今約23～24億年前，光合作用細菌開始向大氣釋放氧氣，游離氧耗盡了地球上所有的二價鐵，再耗盡了大氣中所有甲烷，終結了溫室效應，并導致休倫冰河期（地球史上最大的冰期）。

②大火成巖?。褐高B續的、體積龐大的火成巖地質構造，往往與深部地幔柱的活動有關，造成長時間、大規模的火山群噴發或熔巖溢流，釋放巨量火山氣體與塵埃。

③卡尼期洪積事件：距今2.32-2.34億年時，全球平均氣溫上升4～6℃，使得整個泛古大陸陷入持續兩百萬年的雨季中。目前普遍認為該事件來自蘭格利亞大火成巖省噴發的二氧化碳，導致全球變暖。