引言

有一天，在研读关于气候变化可能性的科学论文之后，我决定走路回家。路上注意到沿街林立的优雅枫树，我不由自主地思忖它们是否已靠近了其生存边界的最南端。突然间，我脑海中浮现出一幅画面，我看到——枫树死了——被全球变暖斫倒了。

本书是关于科学家如何产生这种想象的历史——气候变化科学的历史。这是一部希望之书。它讲述了寥寥几人，通过聪明才智和坚韧不拔的毅力，在任何后果彰显之前，就得以理解一个严重问题的故事。它讲述了还有很多人，一反人类长久以来总是等到火烧眉毛时方采取行动的恶习，开始寻求解决方案的故事。通过合理的努力，的确有办法把全球变暖控制在一个可以接受的范围内。我发现，大街上的树木是红枫，这是一种适应力很强的物种，如果我们迅速采取适当的行动，那么它们是能够生存下来的。

未来我们可能采取的行动，并不是我的话题。本书是一部关于我们如何得以理解当前处境的历史。这是一部英雄史诗，反映了成千上万的人一个世纪以来的奋斗历程。对有些人来说，这项事业需要以身犯险的勇气，比如在冰雪荒原上冒冻伤四肢的危险，或者在公海大洋里冒失去生命的危险。对另一些人来说，则需要更精巧的勇气。他们以几十年的辛苦工作为赌注，希望赢得机会，得出有用的发现；而他们宣布自己的发现的时候，也同样以自己的名誉做赌注。即便他们在绞尽脑汁探索问题的时候（很多问题后来被证明是无法解决的），他们也仍然要分出心来，应对令人筋疲力尽的行政管理问题，为这项巨大的任务争取支持。少数人把战斗推上了公共舞台，结果得到的责备多于赞扬。虽然有这么多戏剧性，但是，在这100年中大部分的岁月里，为弄清人类可能在怎样改变天气所做的努力是默默无闻的。从事这项工作的人很少，几乎不为任何人所知。即便是今天，大多数科学家的工作仍然不为世人所知。但是，对于我们文明的未来而言，他们的故事和任何政治史、战争史同样重要。

如果一位检查员告诉你，他发现你的房间里有白蚁，屋顶有一天会塌下来，这时，你还不立即采取行动的话，你就是个傻瓜。然而全球变暖的发现从来不是这么明显的。1896年，一位孤独的瑞典科学家曾发现了全球变暖（作为一种理论概念），但其他科学家大多称其难以置信。20世纪50年代，美国加利福尼亚州的几位科学家曾发现全球变暖（作为一种可能）——一种在遥远的将来可能碰到的危险。2001年，一个非凡的组织动员了全球成千上万科学家真正发现了全球变暖——这种现象对天气的影响已然可以观测到了，而且有可能变得更糟。这就是“白蚁检查员的报告”！但是，全球变暖只是堆积如山的报告文件中的一项而已，其中充满了不确定性和困惑，许多人心里仍然拿不准——自己需要做点儿什么吗？

艰难的决定在等着我们去做出。我们对全球变暖的反应将会影响我们的个人福祉，影响人类社会的演进，事实上将影响我们星球上所有的生命。本书的目的之一，就是通过解释我们如何走到今天这种处境，从而帮助读者理解我们的处境。只有追踪科学家以前如何从气候变化的不确定性中开辟道路，我们才能做好准备来评判他们当下的言论。并且，我们能更好地理解在科学家有发言权的事务中的处理方法。

科学家是如何得出可靠的结论的？关于“发现”，我们熟悉的理解来自传统的核心科学（如物理学、生物学），其意味着由观察、思考、实验构成的有序的“进步”。我们喜欢把这种进步的结果想象为得到一个答案——一个关于自然过程的清楚陈述。这种传统逻辑顺序不适合对气候变化这种跨学科的研究进行描述（其实也往往不能适当地描述传统的核心科学）。发现全球变暖的故事并不像一次专业的行军，而更像是多个分散的群体在一片广袤原野上漫游。成千上万的人辛苦工作，他们的研究偶尔会告诉我们关于气候变化的某些蛛丝马迹。许多科学家几乎不知道彼此的存在。在这里，我们发现一位计算机高手在计算冰川的移动；在那里，一位实验员在转台上旋转盛水的转盘；而在另一边，一个研究生正在用针从一摊淤泥中挑拣小壳体。研究这种科学时，各专业都只能了解某个侧面，这在科学家努力理解日趋复杂的课题时非常普遍。

气候研究错综复杂的性质，反映了大自然本身的特性。地球的气候系统是如此复杂，不可约简，以至于我们永远不能像掌握物理定律那样完全地把握它。这些不确定性，影响了气候科学和政策制定之间的关系。关于气候变化的争论，可以像关于福利金的社会后果的争论一样，令人困惑不已。为了应对这个问题，气候学家创立了卓越的新政策机制。本书的另一个目的正是对这种科学和社会之间的联系进行大体上的探索。

本书是2003年出版的同名书的增订版。自2003年以来，科学上和政治上发生了很大的变化，所以我把最后一章扩展为两章。其他各章也都反映了对科学和历史理解的提升。为了保持本书的简短，我删减了一些内容，因篇幅有限、包罗众多而造成的省略与精简在本版显得更加突出。本书其实是我本人真正的学术工作的一个压缩版本——完整版是一个有大约40篇论文的网站（http：//www.aip.org/history/climate），包含的资料是本书的5倍，提供了更多特色案例和涉及的2000多种出版物，每年都有更新。

本书承蒙美国物理联合会的支持，美国国家科学基金的科技研究项目和艾尔福德·P.斯隆（Alfred P.Sloan）基金会的资助。众多科学家和历史学家慷慨地接受了我的采访，他们有的人向我提供广泛的评论，有的人给我提供查找文献的便利。这些帮助是不可或缺的。他们是荒川昭夫（Akio Arakawa）、华莱士·布勒克（Wallace Broecker）、柯克·布赖恩（Kirk Bryan）、里德·布赖森（Reid Bryson）、罗伯特·查尔森（Robert Charlson）、约翰·埃迪（John Eddy）、P.爱德华兹（P.Edwards）、T.菲尔德曼（T.Feldman）、J.弗利格尔（J.Fleagle）、詹姆斯·弗莱明（James Fleming）、詹姆斯·汉森（James Hansen）、查尔斯·戴维·基林（Charles David Keeling）、真锅淑郎（Sgukuro Manabe）、约瑟夫·斯马格林斯基（Joseph Smagorinsky）和罗伯特·M.怀特（Robert M.White）。