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疫情已經夠可怕,但是氣候變遷更致命——《如何避免氣候災難》

天下雜誌出版_96
・2021/03/18 ・2645字 ・閱讀時間約 5 分鐘 ・SR值 520 ・七年級

氣候變遷比新冠病毒致命五倍

你也許以為地球升溫 1.5 度或 2 度沒什麼差別,但從氣候科學家模擬的結果看來,情況卻很不妙。在很多方面,溫度升高 2 度的情況,不是只比升高 1.5 度糟糕 33%,而是倍增的,例如難以取得乾淨用水的人口會多一倍,熱帶地區的玉米產量衰減也會多一倍。

氣候變遷造成的效應,單單一項就夠慘了,但你不會只遇到炎熱天氣,或只遭受洪災。氣候變遷的效應是環環相扣的。

氣候變遷的效應是環環相扣的。圖/Pexels

以新冠病毒來做對比,這樣所有正在經歷這場大流行病的我們會更容易理解。想了解氣候變遷的破壞有多大,看看新冠病毒疫情,再想像一下同樣痛苦程度持續更長的時間。如果不把全球碳排放量減到零,這場疫情造成的人命損失和經濟苦難,將是日後經常會發生的狀況。

先說人命損失:比起新冠病毒,氣候變遷是否會造成更多人死亡?

我們用 1918 年西班牙流感和新冠病毒大流行的數據,估算出的結果是全球平均每年每十萬人口中約有 14 人因大流行病而死。

比起氣候變遷,哪個死亡率較高?預計到本世紀中葉,全球氣溫升高導致的全球死亡率增幅和大流行病一樣,也就是每年每十萬人中約有 14 人因此致死。而到本世紀末,要是排放量仍然持續增加,氣候變遷將導致每十萬人中約有 75 人因此致死。

換句話說,到本世紀中葉,氣候變遷的致命程度可能就和新冠病毒一模一樣,到了 2100 年,氣候變遷要比新冠病毒致命五倍。

經濟情勢也很黯淡。雖然氣候變遷對經濟可能造成的影響和新冠病毒不大一樣,也因使用的經濟模型而異,但結論確定無疑:未來一、二十年內,氣候變遷造成的經濟損失就像每十年發生一次新冠病毒大流行。

氣候變遷比新冠疫情還可怕。圖/Pixabay

就算還有科學不確定性,我們理解的也已經夠多。有兩件事是我們可以做的:

努力適應:努力把已經發生和確定會發生的暖化衝擊減到最小。蓋茲基金會的農業團隊把工作重點放在幫助農民適應。例如,資助許多新品種作物的研究,希望研發出耐旱、耐洪的作物,以對抗未來更頻繁、更嚴重的乾旱和洪水。

減緩暖化:另一件我們不得不做的事,是停止排放溫室氣體到大氣中。若想要躲過災難,全球最大排放國(富裕國家)必須在 2050 年以前實現淨零排放,其他國家不久後也要跟上。

有人反對富裕國家應該先減排:「為什麼是由我們來承擔?」答案不只在於暖化問題主要是由富國造成的,還因為這是大好的經濟機會:有能力建立起成功的零碳公司和零碳產業的國家,將會在未來幾十年中領導全球的經濟。誰有辦法在能源上取得重大突破,並且證明這種突破能在全球廣泛運用,價格又不會太高,誰就能在新興市場中找到許多願意買單的客戶。

石油比汽水還便宜

你今天早上刷牙了嗎?牙刷的材質通常包含塑膠,而塑膠是由石油製成的,石油就是一種化石燃料。

塑膠是由石油製成的。圖/Pixabay

你也許已經吃過早餐,土司和穀類片中的穀物,都是用肥料種出來的,肥料的生產過程會排放溫室氣體;收割穀物會用到曳引機,曳引機是由鋼製成的,煉鋼需要用到化石燃料,過程中也會釋放碳,而且曳引機還需要汽油才跑得動。你如果像我一樣,午餐有時會吃漢堡,製作漢堡排需要飼養牛,過程中也會排放溫室氣體,因為牛打嗝和放屁都會排出甲烷;製作漢堡麵包則需要種植和收割小麥,一樣會排放溫室氣體。

你換衣服準備出門,衣服的材質可能是需要施肥和收割的棉花,也可能是聚酯纖維,從石油提煉出來的乙烯製成。你用的衛生紙,是砍樹而來,製造過程中也會排放出更多的碳。

你今天上班或上學坐的交通工具,如果是用電驅動的,那很好,不過發電來源十之八九也會是化石燃料。你的交通工具如果是火車,火車在鋼製成的軌道上行駛,會穿過由水泥建造的隧道,而生產水泥會使用化石燃料,過程中也會排放碳這個副產品。你乘坐的汽車或公車,週末騎的腳踏車,都是由鋼和塑膠製成的。你行駛在由水泥和柏油鋪成的馬路上,而柏油是從石油提煉而來的。

許多跟交通相關的事物都是由石油提煉而來。圖/Pixabay

你如果住在公寓大樓裡,四面的牆應該都是水泥;如果住木造房子,砍伐和裁切木頭都需要用到由鋼和塑膠製成的氣動機械。你家裡或辦公室如果裝了暖氣或空調設備,不僅會消耗大量能源,空調使用的冷媒,還可能是一種很強的溫室氣體。你如果正坐在金屬或塑膠椅子上,提煉這些材料也會產生更多的碳足跡。

以上所有這些東西,小到牙刷,大到建築材料,統統都經由卡車、飛機、火車和輪船從其他地方運來,這些交通工具都需要化石燃料驅動,製造過程也都會用到化石燃料。

化石燃料無法避免,清潔再生成為關鍵

換句話說,化石燃料無所不在。就以石油為例,全世界每天消耗 150 億公升以上的石油,任何產品達到這種用量,已不可能說不用就不用。

更重要的是,化石燃料之所以無所不在,是因為它太便宜了。石油比汽水還便宜。 2020 年下半年的平均油價約為每桶 42 美元,也就是每公升 0.264 美元,而好市多大賣場8公升裝的汽水要價 6 美元,也就是每公升 0.75 美元。世界各地的人每天都要使用一種比健怡可樂還便宜的產品,而且用量達到 150 億公升以上。

問題還不只是每個人會消耗更多能源,全球人口也在增加,而且大部分的人口成長會出現在碳排放密集的都市。都市發展的速度將十分驚人,在接下來四十年,相當於每個月都會蓋起一座紐約市。

問題的規模之大,光想到就令人發暈。但我們也不需要驚慌失措,只要能夠普遍採用清潔再生能源,同時在零碳能源技術上取得突破,就能把淨排放量減到零。這其中的關鍵就在於使清潔能源技術和目前的化石燃料技術一樣平價並穩定供應。

本文摘自《如何避免氣候災難》,2021年3月,天下雜誌。

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你聞過下雨的味道嗎?讓我們一同探究它是怎麼產生的吧!

椀濘_96
・2022/05/04 ・3083字 ・閱讀時間約 6 分鐘

夏日雨季來臨,下雨前及正在下雨時,總能聞到一股特殊的氣味,濕濕的又有點清新,但大多時候卻不太喜歡,聞起來反而像霉味,甚至臭臭的,而我們總說那是「雨味」。

你是否也曾好奇過,這個形容不出、抽象的「下雨的味道」,究竟是怎麼產生的呢?

夏日雨季來臨總能聞到一股特殊的氣味,我們總說那是「雨味」。圖/Pixabay

最美的的英文單字 —— Petrichor 的由來

在經過漫長的乾旱季後,雨水落在乾燥土壤上時,混雜新鮮泥土與青草的氣味,這股聞起來令人愉悅舒爽的初雨清香,就叫 —— Petrichor。

撇除這樣優美浪漫的文學意涵,Petrichor 本身是個術語,專指下雨的氣味。

Petrichor 一詞首次出現在 1964 年的《自然》(Nature)期刊中,由兩位澳洲的 CSIRO(聯邦科學與工業研究組織)研究人員 Isabel Joy Bear 和 Richard G. Thomas 所創造。

該單字是由兩個希臘字「petra」以及「ichor」所組成;其中 petra 為岩石、石頭,而 ichor 則為希臘神話中神的血液。(聽起來就超厲害的!)

「岩石的血液」實際上是被大地吸收的植物油脂

而在該篇論文中,Bear 與 Thomas 揭露了令世人好奇許久「雨味」的來歷。顧名思義,Petrichor 一詞表明了此氣味來自於岩石內的液體,源自於兩人在實驗中證實,這個味道就是植物在乾旱期間分泌出的油,隨後這些油則被泥土、岩石吸收了。在乾旱時,油脂與泥土、岩石表面的其他化學物質相互發生作用,等到雨季來臨時,多種組合物的氣味被釋放出來。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。中文則將 Petrichor 譯為「潮土油」。

然而礙於當時技術尚未發展成熟,兩人尚未分解出該植物油脂的組成成分。

只要是泥土、岩石、石頭等,這些地面上物質的縫隙都有機會吸收植物所分泌的油,在下雨時也就有可能散發出此味道。圖/Pixabay

隔年(1965 年)Bear 與 Thomas 在《自然》上發表了另一篇關於 Petrichor 與植物生長的論文。

在長期處於乾旱或沙漠條件的地區迎來降雨時,植物種子萌發的反應會較迅速。因此兩人以此觀點帶入假設:該氣候條件普遍有利於 Petrichor 的累積,並從黏土(有黏性的泥土,內含多種礦物與金屬元素)和其他矽酸鹽礦物中釋放,兩者作為土壤的成分,似乎有可能伴隨著 Petrichor 內的一些物質,其可能對種子萌芽產生有利的影響。

然而,根據兩人實驗觀察,發現並非如此。

根據實驗結果所示,從礦物中提煉出的 Petrichor 顯著延遲了水芹、芥菜等種子的發芽和生長。此外,發現播種在濕潤後、原先為暴露在溫暖乾燥大氣條件下之材料的種子,與播種在未暴露或使用前已先經蒸氣蒸餾和烘乾之材料上的種子相比,發芽需要更長的時間、生長的速度更慢。

雨的味道其實細菌也有出一份力

在 Petrichor 一詞還未出現時,當時人們把下雨的味道形容為「泥質的氣味」( argillaceous odour) ,以表達下雨時所散發出的味道是來自土壤。

泥土中除了植物分泌的油外,還有細菌,也為「雨味」做了貢獻。

在土壤中的放線菌(Actinomyces)和鏈黴菌(Streptomyces),他們的代謝副產物——二甲基-9-烷醇(Dimethyl-9-decalol),該化學物質存在於孢子表層,並帶有泥土氣味,稱為土霉味(geosmin)或土臭素。那麼我們又是怎麼聞到土霉味的呢?

放線菌在長時間的乾旱時,代謝活動的速度會較慢;而在乾燥的環境下,細菌則製造孢子以利生存。當下雨前空氣轉為潮濕,泥土也變得濕潤,這能讓放線菌的代謝活動加速,因此也產生更多土霉味;等到下雨的時候,孢子因雨滴彈到空氣中,潮濕的空氣攜帶孢子飄散,便使我們聞到了土霉味。

孢子落在潮濕的土中則會變成菌絲的形態,土壤乾燥後又形成孢子,下雨時又再一次發生上述的過程,如此循環。

2010 年,麻省理工學院(Massachusetts Institute of Technology , MIT)研究雨滴對土壤的影響時,也進一步分析出了 Petrichor 的產生機制 。實驗觀察後發現,當雨水落在土壤時會釋放被困在液體中的氣體——氣溶膠(aerosols)粒子,而這些粒子會與前面提及泥土中的放線菌等細菌、植物分泌的油相互作用,在雨滴衝擊下,進而迸發出我們所聞到的下雨的味道。

閃電分解氧氣形成臭氧也是其中一個味道來源

還有臭氧,也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。

閃電的高能量會將大氣中氧氣(O2)分解成獨立的氧原子(O),其中一些重組為一氧化氮,接著又與其他大氣中的化學物質發生反應,有時會產生由三個氧原子組成的分子——臭氧(O3)。因雷暴[1]的下沉氣流將臭氧從高處帶到接近地面的高度,使我們能聞到淡淡的、像是漂白水的臭氧氣味(也有人形容像青草味),預告著大雨來襲。

除此之外,弱酸性雨水和地面物質發生反應、雨後植物揮發的精油等,與雨滴、空氣相互作用後,都是產生氣味的來源。

閃電也是影響下雨時空氣氣味的因素之一。圖/Pexels

雨的味道可能暗示著某些訊息嗎?

這些被天氣攪動所產生的氣味,都可能傳遞著某些訊息。

有微生物學家認為,土霉味可能可以幫助駱駝找到通往沙漠綠洲的路,而駱駝則作為放線菌孢子的載體,幫助其散播。

至於人類,昆士蘭大學的人類學家對澳洲西部沙漠中原住民的文化做了調查研究。在當地,夏季之前來的第一場雨相當重要,濕潤的空氣混合了潮濕的樹葉油脂、尤加利樹、動物糞便和灰塵的氣味,而雨水能為袋鼠、鴯鶓[2]等動物解渴,沙漠也增添了幾分綠意。對他們而言,雨的氣味與綠意、生機有關,被認為是保護和清潔,也將世人與祖先聯繫著;學者將此稱之為「文化聯覺」(cultural synesthesia)。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。心理學家觀察到,儘管人類似乎對這些氣味沒有天生的反應,但我們確實會將之與自身的經歷聯繫起來。大雨可能帶來了潮濕、發霉的回憶,便不太喜愛雨味;對另一部份的人而言是淨化和提神的,從炎熱的天氣中解脫,大地也因雨水洗滌而有了生機、煥然一新。

在心理學上對於人類對下雨味道的喜好也做了解釋。圖/Pexels

下雨時的味道不單單只由一個事件構成,它很複雜、很多元,每個單獨氣味的背後都有著一套機制,說起來,不單單只有生物學,還搭配著物理學、化學、心理學等,在多方交織下而有了豐富的解釋和體驗。

待下次下雨時,你就可以和身旁的人問起:「你知道下雨的時候為什麼會有味道嗎?」

註解

註 1:雷暴指一種產生閃電及雷聲的天氣現象,通常伴隨著滂沱大雨。
註 2:鴯鶓(Dromaius novaehollandiae),別名為澳洲鴕鳥;是現存世上第二大的鳥類。僅分布於澳洲,為國徽上的動物之一。from wikipedia

參考資料

  1. 潮味、土味、青草味 有沒有聞到下雨的味道?——科學月刊
  2. Nature of Argillaceous Odour
  3. Petrichor and Plant Growth
  4. Aerosol generation by raindrop impact on soil
  5. Why you can smell rain
  6. Storm Scents: It’s True, You Can Smell Oncoming Summer Rain
  7. Why Does Rain Smell Good?
  8. 為什麼下過雨之後,地上會有個怪味?

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椀濘_96
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喜歡探索浪漫的事物; 比如宇宙、生命、文字, 還有你。(嘿嘿 _ 每天都過著甜甜的小日子♡(*’ー’*)