若持續忽視全球暖化，氣候或許將面臨系統臨界點；長期帶來高風險與難以逆轉的後果。
Text_李紹廷/Michael Lee Photo_iStockphoto
世界經濟論壇（World Economic Forum）2020 年風險報告指出，考量事件衝擊與發生可能性評估，在前五大風險中，氣候與環境議題占據 4 項；包含氣候行動失敗、生物多樣性消失、極端氣候與水資源危機。儘管 2015 年由聯合國 195 個成員國簽署的巴黎協定（Paris Agreement），期望能共同減緩全球暖化趨勢；然而目前全球減碳力道微弱，2020 年 11 月美國甚至帶頭完成退出巴黎協定，成為至今唯一退出的國家。
自工業革命後，過去 300 年來全球二氧化碳與溫度的確進入上升軌跡；若不盡早行動，地球未來將面臨氣候系統的「臨界點」，其中某些甚至很難逆轉。全球現在主要措施集中在碳定價制度，希望可以有效延緩暖化趨勢，不然所有人類未來都將面臨巨大的經濟成本。
溫室效應與氣候變遷
全球暖化原因為燃燒化石或碳基燃料，如煤炭、石油與天然氣，燃燒後造成二氧化碳等氣體排放，而排放到大氣層的二氧化碳會在大氣中長久停留。科學發現世紀初排放的碳，到世紀結束時仍有過半停留在大氣層，一部分進入生物圈，其餘多數最終進入海洋深處。
這些溫室氣體如二氧化碳、甲烷、水蒸氣等，吸收從地球往外射出的溫暖輻射量能力，大於射入的熱輻射；選擇性的吸收作用猶如毯子捕捉身體熱量保暖般。溫室氣體聚積在大氣層中濃度升高，導致海洋與陸地表面溫度上升。暖化藉著回饋效應放大，包括在大氣層、海洋、冰層與生物系統，陸續改變氣候如溫度、降雨、風力、雲量、雨量等特徵。回饋效應如冰層融化，白色冰面減少而藍色海面增加。深色海面對入射陽光之吸收率高達九成，反射率僅一成，形成有利於吸收熱量的環境與機制。
二氧化碳與溫度上升
根據聯合國氣候變遷小組（Intergovernmental Panel on Climate Change）報告，過去 30 年地表可能是 1,400 年來最暖的 30 年；大氣中的二氧化碳等濃度至少為過去 80 萬年以來最高水準；一百年來來全球海平面也上升約 20 公分。自 1950 年以來，科學家已觀察到許多極端氣候，包括寒冷的天氣減少、炎熱的天氣更常見。在歐亞澳等地，熱浪發生頻率日益頻繁，同時更多陸地區域出現暴雨等情況。
約第一次西方工業革命前（1750年），大氣中二氧化碳濃度約為 280ppm（百萬分點濃度 parts per million），目前已升高到 415ppm。目前的二氧化碳濃度遠超過過去 80 萬年水準，且主要上升趨勢始於 1950 年後。若觀察近百年二氧化碳排放趨勢，1900 年至 2010 年間，全球二氧化碳排放量每年平均成長 2.6%，全球氣溫也平均上升約攝氏 0.8度。
儘管科學家預期現代科技可減少排碳量，未來二氧化碳排放量年成長率可下降至 1.2%；但到 2100 年大氣中二氧化碳濃度仍將升高到 700 至 900ppm，將造成全球平均升溫攝氏 3 到 5 度。部分科學家認為，當全球增溫超過攝氏 3 度將面臨嚴重的臨界點，屆時也可能有兩成至 35% 的物種注定滅絕。因此巴黎協議把全球氣溫上升控制在工業革命前水平攝氏 2 度之內；若干科學家甚至主張攝氏 1.5 度以內。
地球氣候系統的臨界點
想像坐在獨木舟上，若往某一側傾斜到臨界點後，獨木舟將會翻覆；地球氣候也可能因為氣候變遷而跨越其臨界點。目前科學家討論有三種氣候臨界點，包括：大型冰層崩塌、海洋環流改變、暖化造成更嚴重的回饋過程。
冰層崩潰包括格陵蘭冰層（Greenland Ice Sheet）與西南極冰層（West Antarctic Ice Sheet）；將造成海岸旁的都市人口必須遷移。例如格陵蘭冰層涵蓋 170 萬平方公里，面積大約等於西歐，厚度約 2,000 公尺，整體大小僅次於南極冰層。若整個格陵蘭冰層融解，相當於 290 萬立方公里冰塊溶解，或造成全球海平面上升 7 公尺。據學者統計，中印美三個人口大國有約 5%-10% 居住在海拔低於 10 公尺的危險區。
值得一提的是，研究指出若全球溫度上升攝氏 2 度，格陵蘭冰層僅縮小 4%；上升至 5 度則融解約 15%；但若一旦上升達攝氏 6 度，冰層則完全融化。一旦格陵蘭冰層全部融解，屆時地球溫度就算下滑 3 度，冰層才會慢慢開始恢復；即使地球回到大約暖化 1 度的水準，其冰層也僅恢復目前的 20%。冰層崩塌為科學家擔心的不穩定狀態標準案例，顯示動態系統越過了臨界點後，冰層將進入完全不穩定狀態，屆時需付出更大的成本才有機會逆轉。
第二個臨界點為洋流的變化，尤其是俗稱墨西哥灣流的大西洋溫鹽環流（Atlantic Thermohaline Circulation）。墨西哥灣流已穩定了數千年，穩定的把溫暖的表面洋流帶到北大西洋，因此北大西洋比同緯度地區溫暖。例如蘇格蘭溫度比起俄羅斯堪察加半島（Kamchatka Peninsula），溫暖了約攝氏 12 度。
若世界溫度持續上升，墨西哥灣流將受到干擾，因高緯度地區溫度與降雨量增加後，導致密度較低的淡水含量上升；海洋表水層密度下降，表水層的下降過程速度變慢進而使洋流速度變慢。這種干擾過程會使北大西洋溫度下降，使北歐與英國等地進入酷寒世界。
第三個問題是氣候、生物圈與碳循環之間的反饋作用（Feedback Interaction）。例如暖化會造成儲存在海洋沉積物（Sediment）與永凍層土地（Permafrost）裡的甲烷釋出；巨量甲烷以甲烷水合物形式儲存在冰晶中。甲烷為更強大的溫室氣體，對氣候的危害每公斤高於二氧化碳 28 倍；但目前學界對於釋出的時機仍未有標準答案。
碳定價將為主要措施
為了壓低溫室氣體濃度，減少排放是一種可行方式。目前全球推出碳定價機制，企業與個人燃燒化石燃料，必須支付跟所排放二氧化碳成比例的額外成本。目前國際上有兩種定價方式，一種是課徵「碳稅（Carbon Tax）」，根據排放數量徵收；另一種「總量管制與排放交易（Cap and Trade）」或碳交易制度，設定總排放量後，企業可以付費取得排碳許可證，甚至可買賣許可證，透過市場機制為碳定價。實務上碳稅稅率穩定，但排放量起伏；碳交易制度則使排放量穩定，價格則易波動。
但根據世界銀行 2020 年報告，全球碳定價制度僅涵蓋全球溫室氣體排放量 22%，或 120 億噸二氧化碳，顯示各國努力程度不足。目前全球有 61 項碳定價機制，其中 30 項為課徵碳稅、31 項為碳交易制度。儘管碳價在許多國家不斷提高，但 IMF 統計全球平均碳價僅每 2 美元/噸二氧化碳。世界銀行則預估碳價理應達每噸 40 至 80 美元才可實現巴黎協定，2030 年前甚至必須達 50 至 100 美元/噸二氧化碳。
經濟成本與外部性
目前學界認為若需達成國際氣候目標（溫度上升攝氏 2 度以內），每年需花費 1% 至 2% 世界所得，且此預估建立在各國通力合作基礎上。若僅一半的國家遵守排碳目標，不僅目標必須上調到攝氏 4 度，且成本將急速驟增。若排碳量持續按照過往軌跡上升，經濟學家估計未來影響經濟產出達 5%，也有經濟學家估計 2100 年氣候變遷將減少全球產出達兩成以上。
燃燒化石燃料是一種外部性（Externality）或搭便車心態，因為排碳的企業或個人沒有為此特權付出代價，受到傷害的一方也沒有獲得補償。經濟學的自由放任或那隻看不見的手（Invisible Hand），皆無法有效應付有害的外部性。美國第 46 任總統當選人拜登 ( Joe Biden ) 也在 12 月中宣布，美國將重新加入巴黎協議，正視氣候危機。儘管短期內我們可能依然感受不到暖化對生活的顯著影響，但長期忽略氣候變遷，將造成高風險、甚至難以逆轉的後果；世人應提早正視暖化後續引發之風險，而不是把風險遞延到下一代。
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