2003年多伦多的暴雪。来源：维基百科

原文发表在叶儿山：http://y234.cn/?p=5839

　　这几天欧洲极寒天气过程引起了不少朋友的关注。几天前，微博上有朋友转了篇博文，标题为《北半球将进入小冰河期》，问我有何看法。我当时的回答是：“我只能说呵呵二字了…… 这个内容嘛，就相当于看某人小指比较小就断定某人发育不良……”总之，没太当回事。没想到后来各门户网站也发布了类似的报道，于是果壳网的编辑就找上门来要稿汁了。这下我就不能用“呵呵”二字打发了，这就是这篇文章的由来……

　　然而，文章是不好写的，为什么呢？因为，“槽都不知从何吐起”。打个比方，这儿有看球的朋友吧。大家可以统计一下各大门户网站的体育频道一年要出现多少次“惊世蜕变”、“N年一遇”、“XX二世”之类的词语，事实上呢？当然没有这么多惊世蜕变、N年一遇、XX二世，多数情况下只是某人恰好打入了一个关键进球而已，可能两三年后你就想不清楚他在哪个球队混了。所以关键点来了：偶然发生不等于经常发生。炒得满城风雨的“小冰河期”是否确有其事？如果你懒得往下看，想想那些个“XX二世”，心里大概就有答案了。

　　好了，首先我们要解释一下“小冰河期”是怎么一回事。其实“小冰河期”应该被称为“小冰期”(Little Ice Age)，所谓“小冰河期”可能是电影看多了的翻译者的用法（其实我没看过《冰河时代》…… 那是讲什么的？）。以下我们将严格使用“小冰期”的说法。根据美国国家航空航天局的定义，小冰期指1550年到1850年之间全球气温显著偏低的时期，与之前的中世纪暖期(Medieval Warm Period)作为比较。小冰期到底有多冷呢？说起来似乎并不夸张：比20世纪偏低不到1摄氏度，但这小数点之后的变化已经足以让海南北部的部分地区下雪了（如《琼台志》记载正德元年“冬，万州大雪”等），广州等地更是多次有平地积雪数寸乃至尺余的记载。总之，我们注意到一点：“小冰期”的重要特征，是长时间、全球范围内气温的显著下降。

过去2000年间全球平均气温的变化，来源：R. A. Rohde

　　那最近欧洲的极寒算不算“长时间大范围”呢？时间再长也就几个星期，范围再大也就小半个地球罢了，和小冰期那一连几十年全球一块遭殃的景象是没法相比的。身在北美大陆的我还可以给大家描述一个不同的场景：我们这儿可热乎着哪。我所在的城市有五大湖地区“雪城”的美誉，从每年12月到次年3月有超过5厘米的连续积雪；然而这个冬天几乎就没几天有雪的，身边的加拿大同学都连连说“这个冬天不算冬天”。北美洲东部多数地区气温也明显偏高。当然，我们还可以更严谨一些，借助科研资料定量的说明：

2000-2011年全球气温平均值与1951-1980年平均值比较。来源：NASA/GSFC

　　以上是我利用美国航空航天局戈达德宇航中心的在线工具生成的分析结果，这个东东很有意思，人人都可以玩，大家可以到 http://data.giss.nasa.gov 生成自己的分析。我们将2000-2011年全球气温平均值与1951-1980年平均值比较，可以看到大多数地方的升温在0.5-2摄氏度之间。考虑一下全球降温不到1度就可以让四季如夏的海南岛有个雪白的冬天，大家可以自己想想看这个升温的量级有多么大？

　　小冰期的成因目前尚不十分明确，主流的说法是地球轨道变化、太阳活动偏弱以及大规模火山爆发等。刨去近期内不大可能发生或者无法预料的一前一后，太阳活动偏弱是最可能和所谓的“新小冰期说”挂上钩的：不错，历史上的“蒙德极小”(Maunder Minimum)的确对应着1645-1715年的极寒期，即将到来的2013-2014年太阳极大年比预期到得偏晚，活动预计也偏弱。但别忘了，“同时发生不代表相互联系”，目前人类对太阳活动是如何变化的、以及它对与地球气候变化有何关联等问题仍然不十分清楚，科学家们对此也有持不同意见的（诸如 Miller et al. 2012），我们更无法预测未来三五十年是不是会出现下一个蒙德极小。

17世纪至今太阳黑子数的变化。来源：Hoyt & Schatten 1998, Solar Physics

　　文章的结尾，我就直接拿那几篇文章动刀，逐条吐槽了：

　　应该说“除了北美洲以外的整个北半球”…… 不过北半球也就三个大洲吧？除去偏南的非洲之外。

美国媒体报道说，气象专家指出北半球严寒只是全球天气变冷的开端，这样的冷天可能会持续20年至30年。英国《每日邮报》称，今年的寒冬显示“小冰河期已来临”。

　　《每日邮报》的原文应该是这篇：http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2093264/Forget-global-warming--Cycle-25-need-worry-NASA-scientists-right-Thames-freezing-again.html。里面的句子是“...suggest that we could even be heading for a mini ice age...”——显然，翻译者直接忽略了could和even这两个表不确定的词。对于啃不动英文的读者，这两个词的意思是“甚至可能”——比如我可以说 you could even win $1,000,000,000 lottery tomorrow ——“你明天甚至可能能赢十亿美金的彩票”——我想这下，不少人倒是很希望能忽略“甚至可能”这几个字。

寒流狂袭，英国或成南极…… 日本遭遇严寒56人丧生…… 中国，春节前后，位于内蒙古东北部的牙克石市持续遭遇极寒天气侵袭，最低温度始终保持在零下40℃以下……

　　冬天很冷这不挺正常嘛。我去年到内蒙古东北部的时候每天最低也是零下四十六七度。有没有这一带的朋友来说说，零下四十多度在你们那算非常异常吗？

新加坡《联合早报》报道称，北半球遭遇寒冬，并非是全球变冷，而是因为北半球出现了气象颠倒的情况，这种情况是北极磁场震荡造成的。报道解释称，北极上空的大气压力会出现两种极端变化，直接影响北半球出现暖冬或寒冬。

　　这读起来简直太让人哭笑不得了…… 的确，有时人们会觉得加个什么“磁场”之类的词语会让文章看起来更新潮些…… 然而，这和所谓北极磁场毫无关系：《联合早报》本身要提到的显然是“北极震荡”(Arctic Oscillation)。这又是什么？各位读者别害怕，这只是描述一个特别简单的现象，那就是如果北极气压高，北半球中纬度气压就低，反过来也一样。研究表明，这个简单的现象和北半球冬季气候存在关联：北极震荡处于正相位的时候，北美偏暖，欧洲偏冷；反过来则是北美偏冷，欧洲偏暖。今年冬天北极震荡指数超过+2，是1990年以来冬天最高值，所以我们注意到现在的天气和这一点符合得挺好。

1950-2012年北极震荡指数的月变化。来源：国家环境预报中心(NOAA/NCEP)

而此前有科学家预计2012年太阳会面临非常强烈的活跃期，这将影响到地球磁场变化，甚至出现地球磁场偏转或者转移。

　　太阳活动的确会影响到地球磁场，但没人知道它是否能让地球磁场反转…… 什么？你知道？来来来，过来读六年PhD先吧。如果读完你还确信自己知道，将结果发表出来并得到公认，那当然将是中国科学界的幸事！——我这没说反话呢，努力学习是永远不变的主题嘛。

《每日邮报》说，根据科罗拉多州美国国家冰雪资料中心的资料，自2007年以来，北极夏天的海冰增加了近106万平方公里，也就是26%，即便是大力倡议防止全球变暖的人士也未反驳这一点。

　　你拿1000块钱去炒股，亏得只剩下500块钱，然后牛市里你又挣了26%也就是630块钱，但本质上还是亏了超过三分之一，这个说法没错吧。于是我们直接拿国家冰雪资料中心的数据看看，事情就很清楚了：

2007-2012年夏秋季北冰洋海冰面积。来源：国家冰雪资料中心(NSIDC)

　　的确，这几年北冰洋最小海冰面积的确增加了一些，但比起1979-2000年的平均值仍然缩小了三分之一左右。

今年冬季，北极震荡指数出现负值，北极上空出现高气压，寒带喷射气流都被挤压到比以往更远的南部地区，造成美国、欧洲和中国出现寒冬。……北极震荡同全球变暖或全球变冷都没有关系。唯一可以肯定的是，它不是第一次出现。

　　我就不解释寒带喷射气流是个什么东西了…… 首先如同上图所显示的，今年北极震荡指数可是个大大的正值，北极震荡也已经被证明和北半球区域性气候存在相关性。此外什么叫北极震荡不是第一次出现？这可是个必然会在那里的东西啊。有兴趣的学术型读者，可以去读有关北极震荡的经典论文：Thompson & Wallace 1998, JGR。

　　显然，会有不少对2012末日论不明就里的同学会将欧亚严寒与2012末日论联系起来…… 在我看来，这大概就将一个喷嚏与各种各样可怕的呼吸道疾病（从非典到猪流感，诸如此类）联系起来一样荒谬。于是乎，我在这里请大家欣赏小提琴家A. Igudesman的《猪流感波尔卡》作为结尾吧。

本文修改版已发表于 果壳网 谣言粉碎机小组 小冰河期已来临？

过去几年，洪水、暴雪等天气现象及其造成的重大损失经常占据各类媒体报道的头条。暴雪、狂风、洪水、干旱和热浪等之所以会被媒体被大家关注，主要原因是这些极端的天气事件往往给民众的生活带来极大的不便，有时还会造成巨大的生命和财产损失，甚至有可能造成社会动荡的局面。

2010年发生在俄罗斯破纪录的热浪, 引起了全国大范围的野火、近40年来最严重干旱，并导致了近九百万公顷的农产品绝收。甚至有人怀疑“阿拉伯之春”的发生都与这次热浪引发的粮食减产有关。同是去年，由于遭遇季风带来的强降雨，巴基斯坦大概有五分之一的国土都发了洪水。据巴基斯坦政府统计，这次洪水直接影响到了两千万人，其中死亡人数两千多，经济损失高达430亿美金。

作为与俄罗斯、巴基斯坦共享一片天的中国也不能独善其身。去年汛期以来，我国诸多城市就轮番出现了“水漫金山”的景象。北京、武汉等城市摇身一变成了“水城”。网友们也就此写了诸如“到北京去看瀑布”、“到武汉去看海”等流行段子。

针对极端天气事件，早在2007年发布的IPCC AR4就提到过去几十年全球大多数地区极冷的天数减少，极热的天数增加；强降水事件增加；北大西洋地区热带气旋强度增加等现象。更为让人不安的是从美国国家气候数据中心最新的数据来看，从1980年到现在，能造成十亿美元以上损失的极端天气事件的发生频率已经翻番了。

因为天气事件是跟气候状况紧密结合在一块的，那么一个很自然的问题就是：这些极端天气的发生到底跟气候变化有关系吗？这些极端天气跟我们人类的活动有关系吗？

天气现象确实与大的气候背景有关系，气候发生了变化，天气也应该会有相应的改变。不过，因为天气本身就是在变化的，所以这话反过来说就不对了。其实，在气候变化问题的研究中，全球变暖与极端天气之间的关系是最受关注，但确定性结论较少的研究方向之一。之所以难以有确切的结论，这与气候系统的复杂性有关系。 气候系统是一个包含了大气、海洋、冰、陆地、生物等圈层的复杂系统。每个圈层内也有众多的物理、化学和生物过程。虽然，通过科学家的努力，对整个系统的大趋势有了比较深入的了解，比如：二氧化碳浓度的升高会增强温室效应进而提高全球表面的平均温度；升高的温度会使陆地冰川融化以及海水膨胀从而导致海平面升高等。不过，具体到气候系统内部的某个区域或者具体某个时间段的过程，我们的认识还远远不够，而极端天气恰恰属于这一类问题。接下来，我们就按照科学家对不同问题答案的确定程度来谈谈相关的几个问题。

全球是在变暖吗？是。

在地球是否变暖的问题上，科学家们是有共识的，主要是因为有足够多的数据来证明我们正在经历快速的变暖过程。各国科学家多年积累的数据表明全球海洋及大气平均温度正在升高。IPCC AR4的发布年(2007年)之前的12年内有11年属于有仪器记录(1850年)以来的最温暖的12个年头。如果用直线拟合来看温度变化速度的话，我们会发现不但温度在升高，其升高的速度也是在增加的。而且，温度的升高是全球范围内的，其中又以北半球的高纬度地区最为明显。除此之外，升温不但发生在大气底层，海洋也一样热起来了。始自1961年的海洋观测资料显示全球海洋温度升高的信号已经传到至少3000米的深海了。

需要说明的是，变暖的结论是基于相互独立的几套数据得到的，其可信性比之单一数据大大增强。这些数据有的是陆地数据，有的是海洋数据，但这些数据都得到同样的结论——地球表面的平均温度在升高。 除了直接的温度观测数据，其他观测到的现象，如北极地区海平覆盖区域的快速缩减；南北半球冰川和雪的覆盖面积减小；平均海平面升高幅度超过冰雪融化的贡献等都与全球变暖的结论相符合。

全球变暖是人类活动导致的吗？极其可能是。

正如上文提到的，气候系统是一个由大气，海洋，冰和陆地构成的复杂系统。气候系统内的各个组成部分内都存在着多种物理、化学和生物过程，除此之外，各组分之间还能相互作用。尽管气候系统是如此的复杂，但通过气候学、大气科学、海洋学等各个领域内专家的努力，我们对于导致气候变化的因素已经基本了解。这些因素可以分为两大类：自然因素和人为因素。

自然因素中，首先应该提到的是太阳辐射。太阳是地球气候系统能量的最终来源，其辐射强度的变化对于气候系统有很强的作用，但根据现有的观测来看，过去几十年太阳辐射的变化非常小，根本不足以解释观测到的全球变暖现象。其次，地球公转轨道和自转状态的变化也能导致地球接受太阳辐射的多少和分布发生变化。因为这类变化引起的气候变化非常缓慢，大概是万年及十万年量级上的，所以也不能解释我们经历的全球变暖。除此之外，火山喷发释放出大量的硫化合物和烟尘、波浪破碎产生的海盐等会在大气里悬浮，也就是所谓的气溶胶。他们可以通过直接影响太阳辐射或是形成云影响太阳辐射来影响气候。最后，地球表面是由很多的板块组成的，而且板块是运动的。板块的运动会改变海陆的分布，从而改变地球表面辐射的分布，大洋环流和大气环流也会发生相应的变化，这些都会引起气候的变化。因为板块运动的速度非常非常慢，这种影响的尺度应该是百万年级的。

再来看人为因素，人类活动主要通过三种方式来影响气候。首先是燃烧化石燃料排放温室气体。温室气体在大气中增多，其导致的温室效应增强会使地球系统的辐射平衡发生变化，使更多的热量困在地表附近，导致平均温度升高。再者，人类燃烧化石燃料还会排放大量的气溶胶，比如烟尘，硫化物等。这些都会对影响辐射能量在大气内部的传播和吸收。 IPCC报告的结果显示人类排放的气溶胶对气候的整体作用是降低温度。也就是说，空气污染反而缓解了全球变暖的趋势。如果我们将来把污染治理好了，就相当于又对全球变暖作贡献了。从这个角度看，治理污染还成了一个两难的选择了。除此之外，地表状况的改变，比如大面积的毁林等，也会影响地表对太阳辐射的反射，所以也会对气候有相应的影响。

数值模型是科学家们研究气候变化的利器。气候学家们通过包含自然因素和人为因素的数值模式模拟了过去几十年气候变化的过程。他们发现仅仅包含自然因素的模型不能反应观测到的过去几十年发生的全球变暖现象，而包含了人为因素的模型则能很好的重现观测到的趋势。因此，科学家们认为我们现在正在经历的全球变暖有非常大的可能是由于人类活动所致。

全球变暖会影响极端天气吗？可能会。

气候学家们对于这个问题的回答是比较谨慎的。一般认为，全球变暖可能会导致极端天气频率的增加和强度的增大，不过这是在统计意义上谈的，具体到某一次的极端天气，还是很难确定它是不是全球变暖导致的。

按照现在的研究，有些极端天气，比如高温、暴雨等，很可能已经并将继续受到全球变暖的影响。这个结论是基于观测数据以及气候学家对气候系统内过程研究的结果，以及公认的物理学知识，如克劳修斯－克拉贝龙方程等，所以还是比较可信的。拿暴雨来说，因为水的蒸发过程和大气容纳水蒸气的能力都与温度有关，所以全球变暖发生后，水汽在气候系统各个圈层内及圈层之间的循环交流过程会发生变化，而这会造成降水频率、强度和分布的变化。具体来说，全球温度升高的过程中，陆地和海洋中的水份的蒸腾和蒸发过程会增强，所以原本干旱的地方很可能会更干旱。同时，大气的“蓄水”能力也会相应增加，因此降水发生时的可用水量也就大大增加。这样的结果就是，一旦降水过程被触发，降水的强度比之变暖之前要大的多，因此也就更容易造成洪涝灾害。另外，全球变暖还会影响大气环流，进而影响高低压、上升下降气流等的空间分布。这些变化发生后，很多地区的小区域气候就会受到影响，原本很少出现的天气现象可能就会多起来。这对于已经适应原本正常频率和强度极端天气的人们来说，就会带来很多问题。比如，原本工作良好的城市排水系统就完全不够用了，进而导致严重的城市内涝问题。

考虑到现在普遍认为人类活动是导致全球变暖的主要原因，再加上全球变暖可以影响到某些极端天气的强度和发生频率，所以也可以说人类活动改变了极端天气的强度和频率 。

北京暴雨这类事件是全球变暖导致的吗？很难说。

虽然人类活动导致的全球变暖确实会影响某些极端天气的强度和频率，但具体到某一次极端天气事件，科学家还很难分清它是不是因为人类活动所致。之所以出现这种困境，主要还是因为可以影响到天气的因素太多了。除了全球变暖，一些持续周期较短的自然存在的气候现象，如厄尔尼诺，拉尼娜，甚至季节更替都会对天气产生影响，而很多现象可导致的结果又是类似的。同时，因为受限于对这些短时间过程不够了解，现有数值模型的不足以及计算能力的欠缺，科学家们还不能大范围的开展利用模型评估各个相关过程对某次极端天气事件的影响，进而确定全球变暖在其发生过程中起到的作用。

不过这种情况正在发生改变。因为极端天气对老百姓生活的影响实在太大，各国政府的政策制定者们也迫切的需要了解全球变暖可能造成的潜在危害，所以科学界正在加紧这方面的研究。年初，著名的学术刊物《Nature》就刊登了两篇相关的研究，分别探讨了2000年英国的洪水以及20世纪后期北半球强降水增加与气候变化的关系。相信随着在这方面投入的增加，以及统计工具的发展、数值模型分辨率的提高和计算能力的增加，人们对全球变暖和极端天气之间的关系会越来越清楚。

结语：

大家可以看到，通过诸多科学家的努力，我们已经认识到人类的活动已经切切实实的影响到了整个气候系统，造就了一个越来越热的世界。伴随着这个越来越热的世界，不仅仅是越穿越少的衣服，还很可能有那些“超级杀手”——风暴、热浪、干旱、洪水等。跟这些“杀手”PK，我们单个的人，甚至单个的国家都是没有胜算的。大家只有携起手，一起作战才有可能获胜。

拓展阅读

• 《“千年极冷”不靠谱》
• 《凛冬将至？今年冬天会有多冷？》

随着社会的发展，人们越来越关注生态环境与可持续发展，许多城市也纷纷提出了建设“生态城市”的规划。而“生态建筑”，或者说“绿色建筑”，则是“生态城市”建设中关键的一个方面。我们经常听到，也经常提到“生态小区”、“生态建筑”，那么，它到底是什么样的一个东西，又是如何实现“生态”的呢？

一、“绿色建筑”，跟绿化无关

许多人理解的“生态建筑”“绿色建筑”，就是环境优美、鸟语花香、绿树成荫的建筑环境。其实这是一种误解，真正意义上的生态建筑，跟绿化基本上没有什么关系。比如美国的生态建筑标准，是一个叫做LEED（Leadership in Energy and Environmental Design）的认证体系，翻译成中文大致意思是“能源和环境的领先设计”。它追求的是在建筑的整个建造和使用期限内，在完成建筑功能的前提下，能源的消耗和对环境的影响尽可能地小。象我们看到的许多“高档小区”，种植名贵花草，需要昂贵的维护，虽然非常“绿色”，但是需要消耗大量的能源和水，反倒是不符合“生态建筑”的理念。

二、LEED认证，认证什么

“绿色建筑”的认证算得上是新鲜事物。1993年，美国成立了“美国绿色建筑理事会”，简称USGBC。很快，他们认识到需要一套标准来定义“绿色建筑”。1998年，这样的一套认证体系出台，就是LEED1.0版。经过广泛修改，LEED2.0版在2000年出台，到2005年修订的LEED2.2版算是一个比较成熟的版本。在这个版本中，“绿色建筑”的标准被分为了六个大的方面，分别是可持续发展的建筑位置、水的使用效率、能源与环境、材料与资源、室内空气质量以及设计上的创新。

“绿色建筑”的认证是一种自愿行为。如果一座建筑的修建者希望获得LEED认证，就向“绿色建筑认证机构”（GBCI）登记申请。GBCI跟建筑设计和修建方协作，对以上六个方面的7项基本要求和69个小项分别评估。7项基本要求是必须满足的，在此基础上才可以进行LEED认证。69个小项中每一个小项可能得到1分，0分或者-1分，最后把得分相加，如果得分在26到32分之间，就可以得到“LEED 认证”，33分到38分则为“LEED银级”，39分到51分为“LEED黄金级”，而52分以上则为“LEED白金”。

LEED认证中的每一个小项，都伴随着一定的建筑成本，有的实现成本高，有的实现成本低。比如，在“可持续的建筑位置”大项中，避免修建过程中的污染是一项基本要求，必须达到才能进行其它的认证。这个大项共有14个小项，如果位置选得合适，那么“发展密度与社区联系”和“公共交通”这两个小项就可以拿到两分，但是“公共空间最大化”就不容易拿到。而在“材料与资源”大项中，收集和储存可回收利用的材料是基本要求，而其它方面有13个可得分小项。如果使用回收材料或者当地生产的建筑材料，就可以获得相应的分数。在“能源与环境”大项中，使用的可再生能源越多，得到的分数就越高。例如，如果一座建筑采用太阳能来满足整座楼2.5%的能源需求，就会得到1分。提高这个比例，还可以得到更多的分数。如果采用了某些优化设计，使得它的能源消耗比标准消耗要低，也可以得到相应的分数。得分越高，意味着实现成本低的得分点都用光了，最后增加分数的成本就越高。所以，要达到黄金或者白金级的LEED标准，增加的建筑成本就会很高。

2009年，UCGBC推出了LEED新版本，使用范围更广，评分更加细化，可得到的总分也变成了100的基本分外加10个附件分值，相应的不同等级认证所需要的分值也做了调整。不过基本理念还是一样——在建筑的整个寿命周期之类，减少能源的消耗和对地球环境的影响。

三、中国的生态住宅评估

中国在2006年制定了《中国生态住宅技术评估手册》。这个标准主要是针对居民住宅的，主要参考LEED认证体系，基本目标是“促进住宅小区节约资源（节能、节材、节水、节地）及防止环境污染”。这个评估标准分为五个大项：小区环境规划设计、能源与环境、室内环境质量、小区水环境、材料与资源。按照中国的具体国情，制定了各项的评分标准和细则。

在现代城市发展中，随着建筑功能的强化，非住宅建筑的能量资源消耗越来越高。“生态城市”的建设，商业建筑、公共建筑的“生态化”势必是一大方面。

四、生态建筑的关键

显然，“生态建筑”也好，“绿色建筑”也好，强调的都不是把建筑修得更漂亮、更气派。它的核心是面对整个自然界的生态保护，途径是提高自然资源和能源的利用率。但是，追求方便舒适是社会发展的必然需求，“生态建筑”也无法以牺牲建筑的功能为代价。比如，在气候炎热的地区，为了降低能源消耗而强行不许使用空调，是不现实和不必要的，也不是“生态建设”的目标。

实现建筑或者城市的“生态化”“绿色化”，高科技的应用是根本途径。比如说，如果大量使用透明玻璃，那么对自然光的利用率就会增强，从而降低照明用电。但是，用玻璃代替墙，一方面需要玻璃的强度足够大，否则玻璃易碎的话整个建筑的安全性就无法保证；另一方面，需要玻璃的隔热效果足够好，否则对空调和暖气的需求增加，又会增加能源消耗。同时，生产强度和隔热效果满足要求的玻璃和生产普通的墙体材料相比，生产成本和消耗的资源可能会更高。只有把所有的这些因素综合考虑，并结合建筑的整个使用周期中的能源消耗，才能做出什么样的选择更加“生态”的决定。可以说，“生态建筑”的评定标准，既然是“领先设计”，那么就会随着建筑材料和能源技术的发展不断更新。

建筑毕竟是给人用的，“生态建筑”作为一个概念，也必将要通过人来实现。比如说，“生态建筑”鼓励节能的交通方式，如公交、拼车、自行车能途径。但是，如果所有人都把驾驶豪华车作为追求的话，建筑设计中为此做的所有努力都无法实现。再比如，节约与循环用水、分类回收废品，也都是要靠使用者的“生态意识”来保证的。

生态建筑不仅仅是一个口号，也不是一个噱头，而是实实在在的科学技术的应用与人类生态意识的增强。当政府、社会和公众都对“生态建筑”的概念有了深入的了解，并且有意识地区追求，那么“可持续发展”的目标就会得到贯彻。

作者：谭知还

1. PM_2.5是什么？

如果是初次接触，“PM_2.5”这一串字符也许会让你看得云里雾里，不知所云。其实它有一个容易理解的中文名——细颗粒物，是对空气中直径小于或等于2.5微米的固体颗粒或液滴的总称。这些颗粒如此细小，肉眼是看不到的，它们可以在空气中漂浮数天。人类纤细的头发直径大约是70微米，这就比最大的PM_2.5还大了近三十倍。

PM是英文particulate matter（颗粒物）的首字母缩写。准确的PM_2.5定义要在“直径”之前加一个修饰语“空气动力学”，这可不是故作高深。空气中的颗粒物并非是规则的球形，那怎么定义又怎么测量其直径呢？在实际操作中，如果颗粒物在通过检测仪器时所表现出的空气动力学特征与直径小于或等于2.5微米且密度为1克/立方厘米的球形颗粒一致，那就称其为PM_2.5。这样的定义也就决定了在测定PM_2.5时，需要利用空气动力学原理把PM_2.5与更大的颗粒物分开，而不是用孔径为2.5微米的滤膜来分离。

知道了PM_2.5的定义，就很容易得出PM₁₀的定义了——将定义中的2.5换成10即可，PM₁₀也被称为可吸入颗粒物。在PM₁₀中，直径在2.5至10微米之间的颗粒物被称为粗颗粒物，与细颗粒物相对。

2. PM_2.5来自哪里，都有些什么成分？

虽然自然过程也会产生PM_2.5，但其主要来源还是人为排放。人类既直接排放PM_2.5，也排放某些气体污染物，在空气中转变成PM_2.5。直接排放主要来自燃烧过程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃烧、生物质（秸秆、木柴）的燃烧、垃圾焚烧。在空气中转化成PM_2.5的气体污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨气、挥发性有机物。其它的人为来源包括：道路扬尘、建筑施工扬尘、工业粉尘、厨房烟气。自然来源则包括：风扬尘土、火山灰、森林火灾、漂浮的海盐、花粉、真菌孢子、细菌。

PM_2.5的来源复杂，成分自然也很复杂。主要成分是元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐。其它的常见的成分包括各种金属元素，既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳中含量丰富的元素，也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。

2000年有研究人员测定了北京的PM_2.5来源：尘土占20%；由气态污染物转化而来的硫酸盐、硝酸盐、氨盐各占17%、10%、6%；烧煤产生7%；使用柴油、汽油而排放的废气贡献7%；农作物等生物质贡献6%；植物碎屑贡献1%。有趣的是，吸烟也贡献了1%，不过这只是个粗略的科学估算，并不一定准确[1]。该研究中也测定了北京PM_2.5的成分：含碳的颗粒物，硫酸根，硝酸根，铵根加在一起占了重量了69% 。类似地，1999年测定的上海PM_2.5中有41.6%是硫酸铵、硝酸铵，41.4%是含碳的物质[2]。

3. PM_2.5对健康有什么危害？

PM_2.5主要对呼吸系统和心血管系统造成伤害，包括呼吸道受刺激、咳嗽、呼吸困难、降低肺功能、加重哮喘、导致慢性支气管炎、心律失常、非致命性的心脏病、心肺病患者的过早死[3]。老人、小孩以及心肺疾病患者是PM_2.5污染的敏感人群。

如果空气中PM_2.5的浓度长期高于10微克/立方米，死亡风险就开始上升。浓度每增加10微克/立方米，总的死亡风险就上升4%，得心肺疾病的死亡风险上升6%，得肺癌的死亡风险上升8%[4-5]。

PM2.5的危害固然不可忽视，但仍不可与吸烟相比。对于烟民而言，千万不要有“反正空气污染，抽不抽烟一个样”的心理。吸烟可使男性得肺癌死亡的风险上升22倍（也就是上升2200%），女性的风险上升12倍（1200%）；使中年人得心脏病死亡的风险上升2倍（200%）[6]。（编者按：本文经讨论有修改。谢谢网友们的指正与讨论。关于吸烟与空气污染的风险，推荐阅读白鸟的《空气污染真的能折合成吸烟数吗？》）

从全社会的角度出发，降低PM_2.5这些看似不大的风险，收益却是很大的。美国环保局在2003年做了一个估算：“如果PM_2.5达标，全美国每年可以避免数万人早死、数万人上医院就诊、上百万次的误工、上百万儿童得呼吸系统疾病”[7]。相比当前的中国，美国当时的空气质量已经相当不错，只有很少的地区存在略微的超标[8]。如果中国的PM_2.5能够达标，社会收益无疑将会是巨大的。

上述关于PM_2.5死亡风险的数据源自2002年发表于《美国医学会杂志》的一篇论文[4]。这篇论文分析了一项长期研究中参与者的死亡率和空气污染之间的关系，发现死亡率升高与PM_2.5和二氧化硫的污染有关联，而与粗颗粒物污染没有可靠的关联。该项在美国进行的前瞻性研究始于1982年，当时招募了120万的参与者。论文的结论是基于长达16年的随访数据，是目前关于PM_2.5污染增加死亡风险最可靠的证据。

4. 如果没有污染，PM的浓度有多高，现在实际有多高？

即使没有人为污染，空气中也有一定浓度的PM_2.5，这个浓度被称为背景浓度。在美国和西欧，背景浓度大约为3-5微克/立方米[5]，澳大利亚的背景浓度也在5微克/立方米左右[9]。中国的背景浓度有多高？目前尚无公开的数据，但应该不会和其他国家相差太大。

中国尚未开展大范围的PM_2.5监测，公开的PM_2.5数据非常有限。位于广州的环保部华南环境科学研究所从2011年从6月13日开始每日发布PM_2.5监测值[10]，截至11月20日，浓度范围在0.6至99 微克/立方米之间（注：0.6这个数据应该是仪器故障所致，正常值不会这么低），平均值为38微克/立方米，这个值超过了拟发布的年均标准（35微克/立方米）[11]。在这121天中，已经有6天超过了拟发布的日均标准（75微克/立方米）。从近十几年来发表的科学论文中，可以查到中国一些大城市某一区域某一阶段的PM_2.5的测定值。例如，2000年在北京的5个监测点测得的PM_2.5年均值为101微克/立方米[2]；2008北京奥运会的17天中，在北大测得的PM_2.5最低28.2，最高147.4微克/立方米， 平均64.7微克/立方米[12]。1999年，在上海两个监测点测定的PM_2.5年均值为57.9和61.4 微克/立方米[2]。这些年均值都远高于拟发布的年均标准（35微克/立方米）。

除了查阅以上这些零星的数据，我们还可以根据PM₁₀的数据估算一下PM_2.5的浓度。按照中国现行的空气质量标准，PM₁₀是常规监测指标，全国性监测已开展了十几年。从2001年至2009年，全国主要城市PM₁₀的平均值从125降到了90微克/立方米[13]。PM_2.5和PM₁₀之间的比例通常在0.5-0.8之间，我们取0.8做一个极端估算可得：2009年全国主要城市的PM_2.5平均值为72微克/立方米，是即将发布的新标准的2.1倍（35微克/立方米）。和美国的空气质量相比，这差多少呢？2009年，全美国年均PM_2.5为9.9微克/立方米，在724个监测点中有90%以上的监测点年均值低于12.6微克/立方米[8]。

全国的年均值只是用来反映我国颗粒物污染的总体现状，对于评价我们所在城市的空气质量意义并不大。我们更需要关注的是离我们生活、工作最近的监测点的数据。这个数据哪里有呢？如果你生活在北京而且恰好在美国大使馆附近，那你可以参考该馆发布的实时PM_2.5数据。

不过值得一提的是，虽然美国大使馆的监测仪器是专业的（见问答8），但是仪器的校准和操作其实都会大大影响到最终的测定结果。大使馆毕竟不是环境监测部门，没有证据表明他们的工作人员具备相应的专业知识，而且他们测出的PM_2.5数值经常比环保部门以及第三方测定的PM₁₀还高，这是不正常的。所以，美国大使馆的数据可以作为参考，但不必把它作为唯一的信源。

然而，我们更多的人并不生活在北京，即使在北京也不在美国大使馆附近，那我们该看哪里的数据呢？全国主要城市的实时PM₁₀数据可以在环境监测总站的网站上查到，每个城市都有数个监测点，我们可以选离得最近的那个点作参考。由于研究显示，PM2.5 ：PM10一般在0.5-0.8之间波动，（见《今天空气真的优良吗？》）如果你很乐观，那么可以估算PM_2.5=PM₁₀ × 0.5，如果你很悲观，那么就估算PM_2.5=PM₁₀ × 0.8。

5. 其他国家实施PM_2.5的标准了吗，标准值是多少？

自从美国于1997年率先制定PM_2.5的空气质量标准以来，许多国家都陆续跟进将PM_2.5纳入监测指标。如果单纯从保护人类健康的目的出发，各国的标准理应一样，因为制定标准所依据的是相同的科学研究结果。然而，标准的制定还需考虑各国的污染现状和经济发展水平，在一个空气污染严重的发展中国家制定极为严格的空气质量标准只能成为一个华丽的摆设，没有实际意义。根据美国癌症协会和哈佛大学的研究结果，世界卫生组织（WHO）于2005年制定了PM_2.5的准则值。高于这个值，死亡风险就会显著上升。WHO同时还设立了三个过渡期目标值，为目前还无法一步到位的地区提供了阶段性目标，其中目标-1的标准最为宽松，目标-3最严格[5]。

下表列举了WHO以及几个有代表性的国家的标准。中国拟实施的标准与WHO过渡期目标-1相同。美国和日本的标准一样，与目标-3基本一致。欧盟的标准略微宽松，与目标-2一致，澳大利亚的标准最为严格，年均标准比WHO的准则值还低。标准的宽严程度基本反映了各国的空气质量情况，空气质量越好的国家就越有能力制定和实施更为严格的标准。

【世界卫生组织（WHO）和一些国家的PM_2.5标准（单位：微克/立方米）】

6. 中国的PM_2.5标准和其他国家比，很落后吗？

中国的PM_2.5标准拟于2016年生效，虽然比美国落后了一二十年，但和欧盟的2015年生效相比，也不算太晚。如果仅从标准的数值来看，中国即将发布的新标准已经与WHO过渡期目标-1一致，虽然落后于发达国家，但也算是开始了三步走的第一步。然而，即使标准值相同，而评判是否达标的方式不同，约束力是有极大差异的。举个例子，中国现行的空气质量标准制定于1996年，其中PM₁₀的日均标准为150微克/立方米，表面上已和美国现行标准一样严格。但是，按照美国的标准，平均每年最多只能有1天超标，否则就算不达标，超标地区需要提交改进方案并加以实施。而在中国的标准文件中，没有类似的规定。各地区在执行标准时，只是计算每年的“达标天数”和“达标率”。PM₁₀的标准至今已经执行了15年，一个86.2%的达标率还可以作为正面消息报道[14]。

在即将发布的PM_2.5新标准中，依然没有规定多高的达标率才是可接受的。WHO和其他国家是怎么规定的呢？WHO要求每年最多有3天超标（99%的达标率），澳大利亚最多5天，而美国和日本要求的达标率为98%。中国PM_2.5标准的落后不仅是在标准值，更重要的是在约束力上。

7. 新标准即将发布，为什么要到2016年才实施？?

对于这个问题，标准制定者是这样回答的：“考虑到环境空气质量标准实施是一项复杂的系统工程，以及目前全国的环境监测能力现状，结合现行标准实施过程中的经验，为保障数据准确性和可比性，将全国统一实施本标准的时间定为2016 年1 月1 日，以便为各地区预留足够的准备时间，加强标准实施的有关配套工作[15]。”

这么说有道理吗？我们不妨参考一下其他国家是怎么做的。在美国和澳大利亚环保部门的网站上，对于PM_2.5标准的制定过程有非常详细的备忘录，我们就以这两个国家为例。

美国早在1994年就宣布要增加PM_2.5的指标。1994-1996年间，开了多次研讨会，在1996年底发布了征求意见稿。征求意见期间共接了14000个电话，收到4000封电子邮件、50000份书面或口头意见，而且多次通过听证会、会议、电视节目征求意见。经过这番诚意十足的意见征求，终于在1997年9月16日发布了PM_2.5的标准。但在那时，尚未展开全国的PM_2.5监测，直到1999年各州才陆续开始，2000年PM_2.5监测常规化[16]。

澳大利亚在2001年开始考虑，并在2003年制定了PM_2.5的非强制标准。制定该标准的目的是收集数据，以便检讨这一标准是否合理，并准备于2005年开始考虑制定强制标准。在征求意见的过程中，有反对者认为应该直接设立强制标准，否则缺乏约束力，意义也就不大。澳大利亚环保委员会（NEPC）认为当时缺乏足够的PM_2.5监测数据，没法很好地评估不达标会带来怎样的影响，坚持了原先的做法[9]。直到今年（2011年），澳大利亚的PM_2.5仍然不是强制指标[17]，不过这期间一直在做大量的监测和基础研究工作[18]。

中国的PM_2.5强制标准正在征求意见中，并拟于2016年实施，“实施”的含义应该是指开展常规检测并公布结果。美国从1997年发布标准到2000年全国监测常规化花了两三年的时间。澳大利亚2003年发布非强制标准，随后即开展全国监测。考虑到中国的国情，延后几年“实施”有其合理性，但是四五年的时间是否太长了呢？

8. 怎么测定PM_2.5？

空气中漂浮着各种大小的颗粒物，PM_2.5是其中较细小的那部分（定义见问答1）。不难想到，测定PM_2.5的浓度需要分两步走：（1）把PM_2.5与较大的颗粒物分离；（2）测定分离出来的PM_2.5的重量。目前，各国环保部门广泛采用的PM_2.5测定方法有三种：重量法、β射线吸收法和微量振荡天平法。这三种方法的第一步是一样的，区别在于第二步。

将PM_2.5直接截留到滤膜上，然后用天平称重，这就是重量法。值得一提的是，滤膜并不能把所有的PM_2.5都收集到，一些极细小的颗粒还是能穿过滤膜。只要滤膜对于0.3微米以上的颗粒有大于99%的截留效率，就算是合格的[19]。损失部分极细小的颗粒物对结果影响并不大，因为那部分颗粒对PM_2.5的重量贡献很小。

重量法是最直接、最可靠的方法，是验证其它方法是否准确的标杆。然而重量法需人工称重，程序繁琐费时。如果要实现自动监测，就需要用到另外两种方法。

β射线吸收法：将PM_2.5收集到滤纸上，然后照射一束beta射线，射线穿过滤纸和颗粒物时由于被散射而衰减，衰减的程度和PM_2.5的重量成正比。根据射线的衰减就可以计算出PM_2.5的重量[20]。美国大使馆那台知名度很高的仪器依据的就是此原理。

微量振荡天平法：一头粗一头细的空心玻璃管，粗头固定，细头装有滤芯。空气从粗头进，细头出，PM_2.5就被截留在滤芯上。在电场的作用下，细头以一定频率振荡，该频率和细头重量的平方根成反比。于是，根据振荡频率的变化，就可以算出收集到的PM_2.5的重量[20]。

将PM_2.5分离出来的切割器又是怎么工作的呢？在抽气泵的作用下，空气以一定的流速流过切割器时，那些较大的颗粒因为惯性大，一头撞在涂了油的部件上而被截留，惯性较小的PM_2.5则能绝大部分随着空气顺利通过。也许你已经觉察到，这和发生在我们呼吸道里的情形是非常相似的：大颗粒易被鼻腔、咽喉、气管截留，而细颗粒则更容易到达肺的深处，从而产生更大的健康风险。

对于PM_2.5的切割器来说，2.5微米是一个踩在边线上的尺寸。直径恰好为2.5微米的颗粒有50%的概率能通过切割器。大于2.5微米的颗粒并非全被截留，而小于2.5微米的颗粒也不是全都能通过。例如，按照《环境空气PM₁₀和PM_2.5的测定 重量法》的要求，3.0微米以上颗粒的通过率需小于16%，而2.1微米以下颗粒的通过率要大于84%[21]。

特殊的结构加上特定的空气流速共同决定了切割器对颗粒物的分离效果，这两者稍有变化，就会对测定产生很大影响，而使结果失去可比性。因此，美国环保局在1997年制定世界上第一个PM_2.5标准的时候，一并规定了切割器的具体结构[16]。于是，虽然 PM_2.5的测定仪器有不少品牌，它们外观却极为相似。

9. 市面上有些手机大小的仪器号称可以测PM_2.5，靠谱吗？

和环保部门采用的标准方法相比，用非专业仪器测PM_2.5显然是不可靠的，但很难说到底有多不准，只有拿来和标准方法对比一下才知道。测出来的数据也许能说明一点问题，比如能分辩出房间里有没有人吸烟，是不是刚扫过地，可是这些你的鼻子也能做到吧。

市面上的非专业仪器利用光散射的原理测定颗粒物浓度，这种方法并没有被各国环保部门采纳为标准方法，但是有依据此原理制成的专业仪器，在科研中也有运用。空气中的颗粒物浓度越高，对光的散射就越强。光的散射相对容易测，把它测出来，理论上就可以算出颗粒物浓度了。但在实际运用中，事情并没有这么简单。光的散射与颗粒物浓度之间的关系是很不确定的，受到诸多因素的影响，例如颗粒物的化学组成、形状、比重、粒径分布，而这些都取决于污染源的组成。这意味着光散射和颗粒物浓度之间的换算公式随时随地都可能在变，需要仪器使用者不断地用标准方法进行校正，没有经过科学训练的业余人士不大可能办得到。有研究者做过理论计算：利用光散射仪测定PM_2.5，至少有30-40%的不确定性[22]。这种不确定性是这类仪器固有的，质量可靠的专业仪器尚且如此，更何况市面上仪器的质量并不都是理想的呢。

由于我国未将PM_2.5、臭氧等污染物纳入检测体系，常常会出现空气质量指数与公众观感相悖的状况。然而，靠非专业人员操作非专业的或质量不高的专业仪器去监测空气质量，并不能从根本上解决这个问题。更有效的监督手段，也许是呼吁环保部门早日在更多地点监测PM_2.5，并让全部数据对民众更为公开、透明。现在新的《环境空气质量标准》正在向公众征求意见，并拟于2016年实施[11]，公众的声音也许能使这一时间大大提前。

10. 灰霾天是PM_2.5引起的吗？

虽然肉眼看不见空气中的颗粒物，但是颗粒物却能降低空气的能见度，使蓝天消失，天空变成灰蒙蒙的一片，这种天气就是灰霾天。根据《2010年灰霾试点监测报告》，在灰霾天，PM_2.5的浓度明显比平时高，PM_2.5的浓度越高，能见度就越低[23]。

虽然空气中不同大小的颗粒物均能降低能见度，不过相比于粗颗粒物，更为细小的PM_2.5降低能见度的能力更强。能见度的降低其本质上是可见光的传播受到阻碍。当颗粒物的直径和可见光的波长接近的时候，颗粒对光的散射消光能力最强。可见光的波长在0.4-0.7微米之间，而粒径在这个尺寸附近的颗粒物正是PM_2.5的主要组成部分。理论计算的数据也清楚地表明这一点：粗颗粒的消光系数约为0.6平方米/克，而PM_2.5的消光系数则要大得多，在1.25-10平方米/克之间，其中PM_2.5的主要成分硫酸铵、硝酸铵和有机颗粒物的消光系数都在3左右，是粗颗粒的5倍[24]。所以，PM_2.5是灰霾天能见度降低的主要原因。

值得一提的是，灰霾天是颗粒物污染导致的，而雾天则是自然的天气现象，和人为污染没有必然联系。两者的主要区别在于空气湿度，通常在湿度大于90%时称之为雾，而湿度小于80%时称之为霾，湿度在80-90%之间则为雾霾的混合体[25]。

编者注：本文与作者沟通后有修改，谢谢大家的讨论和指正。

参考文献：
1. Zheng, M., et al., Seasonal trends in PM2.5 source contributions in Beijing, China. Atmospheric Environment, 2005. 39(22): p. 3967-3976.
2. Ye, B.M., et al., Concentration and chemical composition of PM2.5 in Shanghai for a 1-year period. Atmospheric Environment, 2003. 37(4): p. 499-510.
3. 美国环保局网站, http://www.epa.gov/air/particlepollution/health.html
4. Pope, C.A., et al., Lung cancer, cardiopulmonary mortality, and long-term exposure to fine particulate air pollution. Jama-Journal of the American Medical Association, 2002. 287(9): p. 1132-1141.
5. 世界卫生组织, WHO Air quality guidelines for particulate matter, ozone, nitrogen dioxide and sulfur dioxide (Global update 2005, Summary of risk assessment).http://whqlibdoc.who.int/hq/2006/WHO_SDE_PHE_OEH_06.02_eng.pdf , 2005.
6. 美国疾病控制与预防中心网站,http://www.cdc.gov/tobacco/data_statistics/fact_sheets/health_effects/tobacco_related_mortality/
7. 美国环保局, Guidance for determining boundaries of fine particle attainment and nonattainment areas (fact sheet). 2003.
8. 美国环保局网站, http://www.epa.gov/airtrends/pm.html#pmloc
9. 澳大利亚环保委员会, Summary of Submissions received in relation to the Draft Variation to the National Environment Protection (Ambient Air Quality) Measure for Particles as PM2.5 and National Environment Protection Council's Responses to those Submissions.
10. 环保部华南环境科学研究所网站, http://www.scies.org/Data.asp
11. 环保部网站, 《环境空气质量标准》（二次征求意见稿）.http://www.mep.gov.cn/gkml/hbb/bgth/201111/W020111121388004546031.pdf
12. Wang, W.T., et al., Atmospheric Particulate Matter Pollution during the 2008 Beijing Olympics. Environmental Science & Technology, 2009. 43(14): p. 5314-5320.
13. 环保部网站, 《环境空气质量标准》（征求意见稿）编制说明.http://www.zhb.gov.cn/gkml/hbb/bgth/201011/W020101130374443039627.pdf
14. 环保部网站新闻, 陕西渭南城区前半年环境空气质量再创新高.http://www.mep.gov.cn/zhxx/gzdt/201107/t20110725_215367.htm.
15. 环保部网站, 《环境空气质量标准》（二次征求意见稿）编制说明.http://www.mep.gov.cn/pv_obj_cache/pv_obj_id_85F8326F38B939A7339DDA6AC9FA3A6D87680400/filename/W020111116602406614804.pdf
16. 美国环保局网站, National Ambient Air Quality Standards for Particulate Matter; Final Rule.http://epa.gov/ttncaaa1/t1/fr_notices/pmnaaqs.pdf
17. 澳大利亚环保委员会网站, http://www.environment.gov.au/atmosphere/airquality/publications/standards.html
18. 澳大利亚环保委员会, Review of the National Environment Protection (Ambient Air Quality) Measure: Discussion Paper, Air Quality Standards.http://ephc.gov.au/sites/default/files/AAQ_DiscPpr__Review_of_the_AAQ_NEPM_Discussion_Paper_AQ_Standards_Final_201007.pdf
19. 国家环境保护标准, 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法. (HJ 618-2011).
20. 美国环保局, Guidance for using continuous monitors in PM2.5 monitoring networks.http://www.epa.gov/ttnamti1/files/ambient/pm25/r-98-012.pdf
21. 国家环境保护标准, 环境空气PM10和PM2.5的测定 重量法 (HJ 618-2011)
22. Molenar, J.V., Theoretical analysis of PM2.5 mass measurements by nephelometry.http://vista.cira.colostate.edu/improve/publications/graylit/014_AerosolByNeph/AerosolbyNeph.pdf
23. 环境监测总站网站, 2010年灰霾试点监测报告完成. http://www.cnemc.cn/publish/106/news/news_18191.html
24. 美国环保局网站, Introduction to visibility. http://www.epa.gov/visibility/pdfs/introvis.pdf
25. 白志鹏，董海燕，蔡斌彬，朱坦，姚学祥, 灰霾与能见度研究进展. 过程工程学报, 2006. 6(增刊2).

政权更替，社会动荡，原因何在?不仅社会学家在关心这个问题，气候学家也已开始对这个问题提出自己的看法。最近几年，气候变化对社会的影响成为自然科学和社会科学交叉研究的热点之一，也是一个充满争议的领域。这也就不难理解，当著名的科学杂志《自然》最近发表了一项有关厄尔尼诺现象与社会冲突关系的研究后，在相关的研究者中所引起的激烈讨论了。那么，气候变化对社会演化到底有没有影响呢?这些研究对我们又有什么警示作用呢?

气候变化对社会影响的研究主要有两个方向：一是气候变化在过去的社会发展和演化变迁中的作用;二是预测气候变化对未来社会的影响。最近的几项研究表明，气候变化对于文明的兴衰、朝代的更替很可能有着重要的影响。比如，通过对古气候资料和历史记录的分析，香港大学的章典教授等发现：在气候寒冷时期，全球战争次数是温暖时期的两倍。另外，全球超过80%的国家及地区，寒冷时期的战争比例都比较高。对中国来说，在过去的一千多年里，发生的战争、大范围动乱和朝代更替大都对应着特别漫长的寒冷时期。同样，针对欧洲地区的研究也发现，1550年到1850年的“小冰期”与欧洲历史上发生过的猎巫事件甚至法国大革命之间都有着紧密的关系。

事实上，气候变化与社会演化变迁之间的关系并非难以理解。随着气候变化的发生，气温、降水的强度和分布等都会相应地改变。这些变化可能会在某些国家和地区造成饮用水及食物的短缺。变化发生后，就很可能会引起针对饮用水、粮食等生活必须物品的争夺。再者，伴随气候变化出现的洪水、干旱、风暴和热浪等灾害天气，也会给很多地区和国家带来很多不稳定的因子除此之外，为了适应变化的环境所导致的大规模的居民迁移，也会使大范围冲突发生的可能性大大增加。比如，在解释中国过去朝代更替与寒冷相关的现象时，章典等就将其归结于寒冷时期植物生长期缩短所导致的农产品产量减少，粮食少了，再加上振臂一呼的“英雄们”，社会动乱甚至战争出现的几率就大大升高了。当然，社会演化变迁是个非常复杂的过程，是受多个因子影响的，除了气候变化之外，政治、经济和宗教等都是重要的因子。也正因为问题的复杂性和多个影响因子的存在，并非所有人都同意气候变化在社会变迁中的主导作用。

与以往探讨社会变迁与气候变化之间关系的研究不同，最近《自然》杂志上的这项工作，主要探讨的是过去几十年间厄尔尼诺现象与社会冲突的关系。厄尔尼诺现象是发生在热带太平洋上周期为2-7年的气候震荡现象，其主要影响区域是热带及环太平洋国家。此外，通过大气环流等过程，它也能影响到全球的其他区域。这项研究表明，伴随着厄尔尼诺现象的周期性轮回，受到影响的热带地区其内战爆发的几率会翻番。从世界范围来看，在过去五十多年里，大概有20%的战争和冲突可以归结于厄尔尼诺现象。其实早在2009年，美国加州大学伯克利分校的Marshall Burke等人就发现1981年到2002年间，在温度升高的年份，撒哈拉以南非洲国家内战的次数就会上升。他们甚至还给出了将来冲突可能发生区域的分布图。不过因为统计方法的问题，后者的结果也一直存在争议。

气候变化对社会的影响不单单发生在过去，今天的世界也正在经历着气候变化所带来的社会问题。比如：2003年苏丹达尔富尔发生的人道主义灾难很可能是由于印度洋升温影响季风活动，导致苏丹地区降水大幅度下降，从而引发的粮食和水资源短缺所致。另外，也有学者认为，2010年俄罗斯干旱导致的粮食减产正是最近发生的“阿拉伯之春”的导火索。

在当下，气候变化和社会演变之间的关系之所以受到重视，还有一个重要原因：我们正在经历急剧的全球变暖，各国的政策制定者都非常关心全球变暖可能带来的社会问题。按照科学家的预测，全球变暖会在全球范围内产生重大影响，如海平面升高、全球水循环变化、极端天气增加等。海平面的升高可能会导致人口的大范围迁移;水循环的变化可能导致水资源及粮食的短缺;极端天气的增加会增加洪水干旱等灾害性天气发生的几率。这些变化导致的巨大的生态压力，将大大增加各国内部及国家之间的不稳定性。再者，考虑到国家经济及科技实力，受到全球变暖影响最大的正是那些已经不稳定的区域，随着全球变暖的进一步加剧，这些区域社会冲突增加的可能性会大大上升。也正是因为气候变化在社会变迁中的重要作用，美国国防部和联合国等都出台了相关文件，将全球变暖这个问题提升到了国家与区域安全的高度。

总的来说，虽然气候变化是不是社会演变的最主要推动力仍有争议，但其作为影响社会发展和演变的因子之一是毋庸置疑的。相对于其他因子，如政治、经济、宗教等，气候变化可能是最有科学根据以及明确解决方案的因子了。考虑到其对社会影响的深刻性和广泛性，为了避免更多的国内及国际冲突，国际社会应当一同努力缓解，进而抑制全球变暖的趋势。

感谢小蓟对原文的编辑

丹麦这个国家通常是和童话联系在一起的，但是童话的破灭最伤人心，所以当一封题为“丹麦是人类的耻辱”的连环信于2010年7月前后在中文网络世界里流传开时，许多人都震惊了，直到发稿前，微博上还有人转发。这封信说，丹麦的法罗群岛（Faroe Islands）每年要举行一场成人礼庆典，其主要活动就是“残忍地杀害了上百头、具有高智商的已经濒临灭绝，并且有着人类一样的反应能力和智商的卡德龙海豚。”而与之相伴随的，通常还有一系列血腥的画面：海岸被染成深红色，海豚在其间沉浮，还有大批看客若无其事地围观。

[网上流传的连环信中法罗群岛捕杀“卡德龙海豚”的场景图片之一，海水被鲜血染成了红色]

应该说，这封信的措辞和画面都是极具杀伤力的，初看之下不为所动的人大概很少。可是，细想一下，假如这些海豚真的濒危还在光天化日之下滥遭屠杀，像世界自然基金会这样致力于濒危物种保护的大型组织难道会这么多年无动于衷吗？为什么除了连环信、论坛和微博之外我们很少看到正式新闻报道双方的斗争呢？一种理念对抗一种文化是多好的新闻素材啊！除非……这并不是故事的真实面貌。

“卡德龙海豚”是什么？它真的濒危了吗？

许多自封的动物保护主义者都觉得，只要有爱心，一切都不是问题。然而，现实中的动物保护是一个很专业的领域。诸如把陆龟“放生”在海里这样的悲剧层出不穷，正是因为放生者缺乏动物学知识。所以，我们先得了解一下这个“卡德龙海豚”是什么。

海豚（Dolphin）并非一个严格的术语，通常泛指鲸目齿鲸亚目中除开鼠海豚、独角鲸、抹香鲸、剑吻鲸之外的五个科的成员。其中的典型是海豚科（Delphinidae），包含了所有真正生活在海洋里的海豚，中文里很多时候“海豚”二字就特指这个科；另外四个科则生活在淡水中，我们熟悉的白鱀豚就在这里。

有趣的是，我们常说的海中强者“虎鲸”（学名Orcinus orca，又名逆戟鲸、杀人鲸）实际上是海豚科的， 这可能颠覆了一般人对海豚的印象——永远微笑的小型智慧生物，可惜科学分类是不按照感情来的。另外，Porpoise在字典里经常也被翻译成海豚，但是它们其实是归于鼠海豚科（Phocoenidae），最显著的特征是吻很短，二者可不要混淆了。

[长江中的两种齿鲸亚目动物：上图为白鱀豚（英文名Yangtze River Dolphin，学名Lipotes vexillifer）下图为江豚（英文名Finless porpoise，学名Neophocaena phocaenoides）。鼠海豚科的江豚与其他被称作海豚的物种不同，没有明显突出的吻部。海豚科的物种吻部虽然不一定有白鱀豚那样细长，但至少也是突出的。（图片来源：the Guardian；Wikimedia Commons）]

这个流言的版本之一提到它们 “就像其他种类的海豚，已经濒临灭绝”。这句话严重错误，海豚科中“濒临灭绝”的其实很少。根据IUCN的红色名录（2011年1月更新版），收录的海豚科36个物种中只有生活在新西兰的赫氏海豚（Cephalorhynchus hectori）1种列入了濒危（EN）级别，3种海豚列入近危，13种无危，19种数据缺乏[2]。[注1]从动物权益上来说，海豚也许面临困境；但是从物种延续上来讲，并没有什么广泛的麻烦。相比之下大型鲸类面临的问题要严重得多，譬如须鲸亚目15个物种就有5个濒危。只可惜大型鲸类没有那么可爱，关注的人也少吧。

但是，我们在海豚科中却找不到一个叫“卡德龙海豚（Calderon Dolphin）”的物种，就算搜遍整个鲸目已知的88个物种也没有结果；而网上提到这个词的所有网页都是在宣传这个流言的。根据法罗群岛的捕鲸记录，我们猜测这条流言想说的大概是“长肢领航鲸”（英文Long-finned Pilot Whales, 学名Globicephala melas），归于海豚科圆头鲸属。Calderón是西班牙语里的一个姓，本意是“大锅”，和英文Cauldron同源。可能领航鲸鼓起来的圆头就像顶了一口锅，于是起了这么个名字。

[长肢领航鲸应该就是流言中的“卡德龙海豚”。从大头近照看来，圆圆的大锅头非常明显。（图片来源：zivazeme.cz）]

长肢领航鲸在1996年版的红色名录里曾经归入无危一类，不过由于近年来一些研究表明它有可能并非一个单一物种，IUCN出于谨慎起见，在2008年把它改归入“数据缺乏”一类。国际捕鲸委员会（IWC）没有将之列入禁捕名单。1992年国际捕鲸委员会估计，东北大西洋范围内种群数量大概有778,000头，而法罗群岛周边大概有100,000头[3]；美国鲸类协会则估计全球范围内的长肢领航鲸约在一百万头左右[4]。其它组织的估计数据各不相同，但数量级都在几十万头上下。IUCN认为，鉴于法罗群岛每年平均捕获量小于一千头，很可能不会对领航鲸的数量造成威胁。除了法罗群岛的捕杀,长肢领航鲸面临的威胁，主要来自于被其它捕捞行动误伤，以及远洋渔业使它们的食物大量减少[3]。

除了长肢领航鲸之外，也有一部分其它的鲸类遭殃。2009年，法罗群岛杀死了310头领航鲸, 174头白喙斑纹海豚（Lagenorhynchus albirostris）, 2头北瓶鼻鲸（Hyperoodon ampullatus）和1头宽吻海豚（Tursiops truncatus）[5]。后三者目前都归于“无危”一类。

法罗群岛人是如何捕鲸的？他们真的把这个当做成人礼吗？

法罗群岛是丹麦王国的一个自治领地，拥有自己的国旗和宪法，但军事、外交、法律等领域依然归丹麦管辖。群岛由18个岛屿组成，人口约5万，面积1393平方千米，但是地形崎岖、海岸线漫长，估计只有2%的面积为可耕地；兼之高纬度、冬季漫长、多云雾等气候因素，农业无法成为主要食物来源。所以，和相当一部分北欧沿海地区一样，捕鲸在历史上一直是他们重要的维生方式：鲸肉和鲸油作为食物，鲸油充当燃料，鲸皮制作绳索等等；这些产品全部为整个社区分享，不作为商品对外出口。

[风景如画的法罗群岛]

考古学证据表明，早在公元九世纪，捕鲸就已经是法罗群岛居民的主要生活方式了，而今天使用的“围猎”捕鲸法，则在1584年就有记录[8]。当然，随着现代经济的发展、粮食运输储藏技术的提高和捕鱼技术的进步，他们对鲸的依赖在不断下降。自1709年至今，法罗群岛一共捕杀了大概26万条鲸，平均每年850条；但2009年的捕获量已经降到了不足五百条，这大概是整个法罗群岛每年15%的肉类产出。

“围猎”捕鲸法的基本手段是，当发现鲸群游得离岸非常近时，就结队出海，通过许多船只的协作，把一部分的鲸群赶到海滩上搁浅，然后迅速杀死。历史上，对于那些不能搁浅的鲸鱼，渔民会使用一种锐利的铁钩去刺它们；但是自从1993年以来渔民已经逐渐改用钝钩来驱赶和拖拽，原来的锐钩现在仅仅用于把已死的鲸鱼拖走。矛和鱼叉等其它锐器在1985年已经被列为非法。一旦上岸，渔民会使用特制的猎鲸刀刺入鲸鱼背部，切断脊柱；一般认为这是最有效、最快速的办法。鲸鱼死去的时间一般在几秒到几分钟之内，平均时间大概30秒。由于切断脊柱必然会同时切断一些主要动脉，所以会短时间流出大量鲜血，足以将大海染红[9]。

至于成人礼的说法，我们没有找到任何证据支持这一点。法罗群岛的捕鲸行动每年进行多次，具体时间完全取决于何时有鲸群接近；参与者包括所有年龄段的男性；根据照片和视频来看，画面上没有任何横幅之类的典礼装饰，参与者的表情姿态也更接近于沉重劳动而非欢欣鼓舞。法罗捕鲸协会主席Ólavur Sjúrðaberg说：“我肯定，任何杀死动物来获取食物的人，都不可能对自己的行为完全无动于衷。每个人都会希望这一切尽快结束，给动物带来尽量少的痛苦[9]。”也许这样的群体劳作确实能培养他们的文化认同感，但这和纯仪式性的成人礼庆典显然是不同的。

行文到这里，我们可以判断捕杀领航鲸是法罗群岛人为了生存，按照传统进行的一项可持续的生产活动，而并非商业性或仪式性的屠杀。客观地说，它并不威胁长肢领航鲸这个物种（如果这是一个物种的话）的生存。但是，猎杀领航鲸的行为本身毕竟是存在的，单纯的”不濒危“一条也并非猎杀的充分理由。作为旁观者或动物保护者，我们对此事又该采取什么样的态度呢？

领航鲸事件是一场简单的善恶之争吗？

当我们通过邮件、短信、论坛帖子、微博等方式读到这一则流言的时候，我们通常会很快地给双方划分阵营：反派是残酷无情的冷血法罗人，为了毫无意义的庆典而滥杀无辜；而正派——当然，包括我们自己——是富有同情心的世界人民，为了拯救海豚而奔走呼吁。

可惜，这个世界从来就没有那么简单，没有那么黑白分明。发生在法罗群岛的领航鲸事件并非一场单纯的善恶对决。

前文提到，这则流言中存在大量的事实错误。领航鲸并不濒危，每年不到 500 头的猎杀量对其种群也不具威胁；而且捕鲸到底只是一种文化风俗，没有商业化之虞，不必担心将来的猎杀规模突然变大。因此，指责法罗人威胁到领航鲸这一物种的生存，是完全站不住脚的。

但是，就算抛开流言的指责来看事实本身，直接从个体保护的角度看待法罗领航鲸捕猎，问题也并没有变简单。在指责法罗人残忍之前，我们也许应该试着站在他们的立场上来看一看。

[至今仍然有网友在微博上转发丹麦人屠杀卡德龙海豚的流言。流言中的卡德龙海豚就是文中所说的领航鲸。可以看见，即使有人指出领航鲸并不濒危这一事实，在流言传播中并没有多大效果。（weibo.com）]

法罗人的困境：道德与利益交织下的动物保护

在捕鲸的这个问题上，其实法罗人自己也有很多困扰和纠结。 2008 年法罗卫生署发表的报告认为，领航鲸体内的汞、多氯联苯、 DDT 等污染物的浓度已经达到了不适合人类食用的标准。 “被迫提出这样的建议，我们也觉得很伤感，毕竟领航鲸肉数百年来曾经养活了无数的法罗居民。” 报告如是说[10]。 而这污染甚至和他们完全无关，是来自大西洋沿岸乃至全世界的工业排放。虽然这并不影响人们使用鲸油和鲸皮，也没有进一步消息表明法罗居民如何回应这一报告，但这毕竟是一片沉重的阴影。

尽管如此，绝大部分当地人还是对捕鲸有一种文化归属感。放弃一项 1000 多年的传统又岂是简单的事情。好比我们，每年因燃放烟花爆竹而受伤的人数以千计，个别案例伤重致命，而烟花爆竹生产、尤其是小作坊生产的各类事故，导致的死亡人数还要更多[11][12] ，可是那个烟花声中虚无缥缈又被我们真切感受的 “年味” ，我们却无论如何也松不开手。

[法罗鲸事件就曾在 2009 年 11 月登上 CNN 的 “iReport” 频道并引发极大反响。（ireport.cnn.com）]

还有经济因素也不可忽视。没有数据表明鲸油和鲸皮在经济中到底占了多大比重，但 500 条鲸大概可以产出 250 吨可食用的鲸肉和鲸脂[13]，这并非一个小数目。

环境、经济、人文关怀，这几个领域在法罗领航鲸的问题上打了一个死结。身为一个法罗人，先是遭到外来的污染使得鲸肉不适合食用，再是遭到外人的指责认为捕鲸残忍，这恐怕并非一件惬意的事情。可是快餐式的网络流言却完全忽视了这个死结，我们看到的只是一段血淋淋的线头。我们被文字和图片所震撼，被瞬间的愤怒和同情所淹没，然后轻轻点一下 “转发” ，产生一种自己伸张正义的幻觉。

我们的困境：网络时代的公民媒体

动物保护对我们很多人来说仅仅是一个理念，大部分人除了转发邮件和微博之外不会有任何真正的付出。虽然我们的目的是要让法罗人去保护领航鲸——毕竟，没有谁比他们离这些领航鲸更近——可我们的行动却是把丑化、嘲笑和咒骂法罗人的谣言传递得越来越远。

如果不能取得他们的理解，不能帮助他们找到补偿，怎能指望他们会支持保护行动、指望动物保护能够成功？还有什么举动能比现在这样更加南辕北辙？

但流言传播是不在乎这些的。传统媒体的身份是 “消息来源” ，它们固然需要传播抢眼的新闻，但作为消息来源毕竟需要守住 “真实性” 这一条底线。可是 Web 2.0 时代，媒体越来越成为了一个消息平台，其上流动的新闻，来源通常和媒体自身无关，有的甚至根本没有明确来源；而民众往往又没有能力判断其真假。这时决定消息传播力的，就几乎完全是消息本身的骇人听闻程度了。

[iReport 的特点就是任何人都可以上去爆料，并且对初次访问者会弹出一个免责声明，告诉读者这里的信息全部来自其它网友，全都没有经过编辑、核实或审查。（ireport.cnn.com）]

如前所言，法罗鲸事件就在 2009 年登上 CNN 的 “iReport” 频道[14]，并引发极大反响，现在网络上流传的图片几乎都来自于此。而 iReport 的特点就是任何人都可以上去爆料，并且对初次访问者会弹出一个免责声明，告诉读者这里的信息全部来自其他网友，全都没有经过编辑、核实或审查。

一旦媒体以 “平台” 自居而完全推卸掉真实性的责任，其结果就是能抓眼球的新闻才能传播得广，才容易被人二次转发形成滚雪球式地放大；而严谨、有真正价值但没那么吸引人的报道就算存在，也流传不开。就动物保护而言，很多非法宠物市场、野味市场和中药市场才是更严重、更赤裸裸的罪恶，可是这里没有鲜血染红的海面，也没有可爱聪明的微笑海豚，更没有一个可以毫不留情痛骂的假想敌人，无法动员起我们的情感共鸣。

新闻若完全失去真实性的担保，彻底通胀成不值钱的谣言并把真相驱逐掉便是迟早的事情。

这则谣言的写作者的用心大概是好的。他可能也知道，夸张描述最容易引发人们的关注。如果他只是写一些心灵鸡汤一类的无害文章，也就罢了；可是动物保护毕竟是一项现实的事业。也许法罗人会因为这则谣言而产生怨恨心理，也许大众会因此聚焦于并不濒危的领航鲸却忽视了那些真正濒危的物种，也许当人们发现真相之后会感到失望、破灭而对整个动物保护事业失去信心；无论哪一种可能性都是我们不愿看到的。 保护动物，不需要凭借谎言来增加力量；纵然夸大其词可以换来短期的转发数，长远看来却无异饮鸩止渴。

相关阅读：土摩托博文 《善意的谎言》
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注1：目前世界自然保护联盟（IUCN）使用的物种保护级别分为9级，最高级别是绝灭（EX），其次是野外绝灭（EW），然后有“极危”（CR）、“濒危”（EN）和“易危”（VU）3个级别统称“受威胁”，再然后是近危（NT）、无危（LC）、数据缺乏（DD）、未评估（NE）[1]。

参考资料：
[1] IUCN 2001. IUCN Red List Categories and Criteria. Version 3.1.
[2] IUCN 2011. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2011.1. 检索关键字为Delphinidae)
[3] (1, 2) Taylor, B.L., Baird, R., Barlow, J., Dawson, S.M., Ford, J., Mead, J.G., Notarbartolo di Sciara, G., Wade, P. & Pitman, R.L. 2008. Globicephala melas. In: IUCN 2011. IUCN Red List of Threatened Species. Version 2011.1.
[4] American Cetacean Society Fact Sheet: Pilot Whale
[5] http://www.hagstova.fo/portal/page/portal/HAGSTOVAN/Hagstova_Foroya
[6] http://stason.org/TULARC/animals/dolphins/2-3-How-does-the-dolphin-brain-compare-to-the-human-brain.html
[7] E.O.Wilson 《社会生物学——新的综合》
[8] Wikipedia: Faroe Islands
[9] Wikipedia: Whaling in the Faroe Islands
[10] 引自 《新科学家》 2008 年 11 月 28 日新闻稿 。
[11] 据 人民网报道 ， 2010 年春节前后一周（ 2 月 13 日至 19 日）全国各地因燃放烟花爆竹引发人身伤亡事故 1626 起，造成 11 人死亡、 1808 人受伤。
[12] 据 新华网报道 ， 2010 年 1-11 月共发生烟花爆竹生产事故 87 起，死亡 187 人，其中大部分是来自于非法生产。
[13] 根据 法罗群岛过往捕鲸记录 估算而得。按照以往数据，每只领航鲸大概平均可出产 400-600 kg 鲸肉和鲸脂，此处暂取中间值。
[14] CNN 的 iReport 频道报道的 法罗鲸事件 十分耐人寻味。这则报道的主体部分都是照搬维基百科的内容，并且特意注明来自维基；然而在这些部分结束之后却加了一句对海豚之死的极度煽情的描写，而该描写的内容却又恰恰与维基的相关描述相违背（当然，他们在报道里完全没有引用维基的相关描述）。

本文原发表于果壳网 《丹麦捕杀卡德龙海豚，到底什么情况？》与《杀死一头领航鲸：道德与利益交织下的动物保护》