隨著如此多的異常熱浪、洪水和風暴不斷堆積，人們可能會想：地球到底會變暖多少？

答案取決於兩個主要因素：人類將排放多少吸熱氣體，以及地球將如何反應。

人類是否繼續拖延或實際上採取積極行動來減少排放，是地球未來最大的不確定性來源，因為我們正在經歷的暖化大部分是由於燃燒煤炭、石油和天然氣產生的廢氣造成的。政府間氣候變遷專門委員會 (IPCC) 是聯合國的氣候科學小組，勾勒出五種情景全球領導人需要採取不同程度的行動來遏制氣候變化，並將其納入其氣候模型。

另一方面，科學家一直在努力縮小地球對所有這些加熱可能發生的反應範圍。他們一直在更好地測量地球的行為，完善降雨和洋流等物理模型，並設計更複雜的電腦模擬，以更好地了解可能發生的複雜反應和事件類型隨著地球變暖，它可能會啟動。透過這些輸入，他們得出了在大氣中二氧化碳含量一定的情況下地球將進一步變暖的範圍，該參數稱為平衡氣候敏感度。

如果大氣中二氧化碳的含量相對於工業革命之前的時代增加一倍，IPCC 最新主要報告發現世界氣溫將升高攝氏 2 度至 5 度，最佳估計為攝氏 3 度。這意味著一些更可怕的暖化預測過去發生的情況的可能性要小得多，一些更樂觀的預測也是如此。

但是，在編寫這份報告時，科學家們驚訝地發現，氣候模型的一個子集所得出的暖化估計值是比其他人熱得多。作為回應，他們改變了將這些異常值納入整體估計的方式，減少了它們的影響，而不是平等地權衡它們。

去年，由前美國太空總署科學家詹姆斯漢森領導的一個團隊發現，先前的敏感性估計大大低估了氣溶膠，例如煙灰和灰塵，並且可能有更溫暖比我們意識到的。這些懸浮在天空中的細顆粒會對全球氣候產生多種影響。

弄清楚氣候變暖的未來不僅僅是一項學術活動。如果您正在建造道路、房屋、發電廠，或者如果您只是在幾十年後的世界中擁有任何股份，那麼您現在就需要開始為未來進行規劃和建造。如果世界確實出現一種更極端的暖化情景，那麼遏制溫室氣體排放可能不足以讓地球適合人類居住。我們可能被迫採取更極端和有爭議的干預措施，例如地球工程遏止失控的暖化。

那麼，在未來成為現在之前，我們究竟該如何確定誰對未來的願景是最精確的呢？這是一個持續的過程。隨著科學家拓展地球知識的邊界，他們也想辦法調和這些不同的觀點。

基本的氣候變遷的概念這是相當簡單的——大氣中更多的吸熱氣體導致地球保留更多的熱量——但這種情況的實際發生方式很快就會變得異常複雜。

例如，較溫暖的空氣可以保留更多的水分。水蒸氣本身就是一種溫室氣體，這樣就可以產生加速暖化的回饋。此外，空氣中的水分過多也會導致極端降雨在某些地區和在其他方面較少。它還形成雲，可以將陽光反射回太空，冷卻下面的區域，或捕獲更多的熱量。現在計算整個地球和數十年的影響，您最終會得到一個需要世界上最強大的超級電腦才能運行的模型。

科學家們正在透過實驗室實驗和現實世界的測量逐漸填補這些模型中的空白，但即使是最複雜的模擬也必須對哪些變數最重要以及它們對最終計算的影響程度做出假設和判斷。這就是為什麼氣候研究人員可以對地球暖化的程度得出不同的結論。一位科學家可能認為雲層冷卻效應抵消了更多的暖化效應，而另一位科學家可能認為冰蓋融化將產生更強的回饋效應。

氣候模型中更令人困惑的變數之一是氣溶膠的影響。與二氧化碳一樣，氣溶膠是化石燃料燃燒的副產品，但它們也來自沙子和沙子等自然資源。海浪。氣溶膠對氣候有一系列影響。

「有些氣溶膠是淺色的，會散射更多的光，這意味著我們會得到冷卻效果，而有些氣溶膠，如煙灰，是深色的，會吸收光線，這意味著我們會得到變暖的效果，」說伊麗莎哈里斯，瑞士數據科學中心的資深科學家。“而且這種效果也會根據它在大氣中的高度而變化。”

自工業革命開始以來，隨著人類燃燒更多的化石燃料，大氣中溫室氣體和氣溶膠的濃度上升。

漢森等科學家認為，氣溶膠有助於掩蓋二氧化碳造成的部分變暖，並假設全球氣候對溫室氣體的敏感度比傳統估計預測的更為敏感。由於許多氣溶膠會造成空氣污染並危害健康，因此限制空氣污染的努力已經取得進展無意中減少了其冷卻副作用，進一步減少將進一步加速變暖。漢森將空氣污染的減少導致氣候變暖描述為“浮士德式討價還價.（漢森拒絕對本文發表評論）。

事實上，歷史上有許多氣溶膠使全球氣候變冷的例子。大型火山爆發，如1991年皮納圖博火山爆發菲律賓向天空噴射瞭如此多的氣體和顆粒物使太陽變暗足以冷卻地球。皮納圖博火山爆發後，全球平均氣溫在一年多的時間裡下降了約 1 華氏度（0.6 攝氏度）。

但要獲得完整的氣溶膠庫存可能很困難。衛星測量結果可能會被雲層遮擋，而地面感測器無法捕捉到大氣層高處發生的情況。

「當今氣溶膠的豐度存在著許多不確定性，」說洛雷塔·米克利，哈佛大學大氣化學建模小組的共同領導者。——話雖如此，我們相信，隨著大部分已開發國家工業的發展，20 世紀末人為氣溶膠確實增加。目前，許多已開發國家的氣溶膠數量有所減少，但在印度和中國等地，氣溶膠數量卻有所增加。

當然，一個許多科學家對漢森的最新發現提出異議並認為他的團隊高估了氣溶膠的作用。那麼問題是，在所有其他氣候研究的背景下，您如何權衡這樣的結果？

對於IPCC來說，傳統的方法是將所有主要氣候模型納入其中，並對它們的結果進行平均，並給予每個模型同等的權重。氣候模型的評估通常是透過使用過去的起始條件來檢查它們與歷史暖化觀測結果的匹配程度。在這方面，聚合模型往往優於大多數單獨模型。

但在最近的評估中，IPCC決定改變其做法。溫度偏差較大的模型在再現歷史溫度模式方面表現較差，因此 IPCC 在計算最終敏感度範圍時總體上給予它們的權重較小。

如果您主要關心溫度，這是有道理的，但這只是氣候的一個維度。

尼爾·斯沃特加拿大氣候模擬與分析中心的研究員開發了最熱門的型號之一在最新的IPCC評估中使用。他指出，氣候模型可能不太擅長預測溫度，但可能更擅長預測降水等其他重要變數。透過僅根據溫度評估模型，建模小組最終可以調整其結果以更好地符合選擇標準，而不是讓模擬繼續進行。因此，平等主義仍然有令人信服的論點。

這場爭論凸顯出，即使有最好的測量和模型，科學家也必須做出一些主觀決定。對於現在必須根據未來氣候做出決定的人來說，這會增加挫折感並加劇不信任。

儘管如此，值得注意的是，絕大多數科學家都同意氣候變遷的大致輪廓，並認為阻止大氣中二氧化碳的不斷上升是謹慎的做法。

– 看，氣候對溫室氣體很敏感。「我們不確定精確到小數點後的敏感度是多少，但我們毫不懷疑它是敏感的，」米克利說。“我們確實知道，如果今天將溫室氣體排放量降至零，我們將大大改善未來的前景。”