伯卡列堤（Giulio Boccaletti）

●牛津大學史密斯企業環境學院名譽研究員

●歐洲地中海氣候變遷中心客座資深研究員

氣候科學的重要層面比你想像的更多，它替工業革命後最富雄心壯志的經濟轉型，也就是轉型至無碳經濟訂下了步調與目標。自1988年世界氣象組織（WMO）及聯合國環境規畫署成立政府間氣候變遷委員會（IPCC）以來，氣候資料與模型已成全球公共財——一種標準價值日益增長的經濟力工具。氣候目標逐漸被訂入法律，法律學也多有提及。

氣候科學也必然是全球性的學科，因為它使用數學物理學來預測影響全人類的兩種公地——地球大氣與海洋的綜合行為。過去20年來，這門領域已擴展到把水文學、生態學和生物地球化學，納入需要龐大基礎設施的跨領域地球系統科學中，從監測整個地球狀態的觀測系統，到整合更多複雜模型的龐大計算資源，都落在這個範疇。

這是門非常適合全球化世界的科學，氣候科學家長期聚焦國際機構制定的議題——從上述的WMO到IPCC到聯合國氣候變遷架構公約（UNFCCC，成立於1992年）——藉此引領人類邁向脫碳。

多年來氣候科學面臨多半具政治與經濟動機、試圖抹黑其核心主張的嚴重威脅，但這種歷史學家歐蕾斯柯斯（Naomi Oreskes）和康威（Erik M. Conway）口中的「販賣懷疑的商人」，多半以失敗收場，UNFCCC排除萬難，不畏挫折，讓協商取得穩定進展。我們對於該做什麼一直吵個不停，但決策者與企業就算未有大動作，也可以說已從無到有跨出第一步。

現下有種不同的威脅迫在眉睫，國際動盪、威權主義和民族主義再起，加上約定俗成的規範受到破壞，各國逐漸悖離蘇聯解體後的國際秩序，俄烏戰爭即是近來更大地緣政治分裂、讓氣候科學家工作更棘手最明顯的例子。

危險在於，在競爭日增的多極世界，各國急於將行星觀測與計算資源國有化，加以整併並區隔，這不僅會讓科學進程支離破碎，決策者也會開始從國安等小鼻子小眼睛的狹隘視角看待氣候變遷，政府只問氣候變遷或因應方式對國家或敵國的意義，而不問對地球的意義。

隨著政治邊界成為科學研究的顯學，科學家與支持他們的決策者必須回答一個重要問題：當地緣政治把我們對地球的科學化理解，轉化成具戰略價值的競爭領域，科學機構該如何調整？

舊情境認知

和一般認知不同的是，氣候科學的根源並不在當代環保主義，而是出於對20世紀安全的疑慮。現代氣候科學源於特定國家議程，以及藉著對公地深入的了解，爭奪戰略優勢的競爭。歷史絕不會完全複製過去模式地一再重演，但當今全球秩序分崩離析，科學家與決策者應回顧過往，想想假如對地球運作的了解再次被當成地緣政治的工具，會有什麼後果。

畢竟地球觀測基礎設施極易受到競爭影響。俄烏戰爭最初幾周，俄羅斯要求進行行星觀測被拒，由於氣候資訊可是動用生化武器的關鍵，歐洲氣象衛星開發組織（EUMETSAT）暫停讓俄國取得資料。可以理解的是，該機構寧可犧牲資料公開的明確承諾，也不願助紂為虐讓生靈塗炭，但這麼做也讓大型的地球觀測系統武器化。

地球觀測與安全長久以來密不可分。1939年，一艘德國U艇成功潛入斯卡帕灣的英國皇家海軍基地，擊沉了HMS Royal Oak戰艦，這類事件促使各國海軍把監視地球公地列為主要方針，促成聲納等反潛技術廣泛使用，改變了戰爭面貌。

有效監控仰賴對環境的深度理解，例如，因為聲納是計算聲波反射的時間，故須考量到會影響反射路徑的溫度及鹽度等因素，可靠的偵測也需理解聲音傳播時會遇到的物體密度結構，使其成為表面與深海洋流的函數，因此成功的反潛作戰有賴測量海洋狀況。如德國海軍上將鄧尼茨（Karl Dönit）1943年12月所坦言：「敵人讓U艇戰爭失靈…並非戰術或戰略更加優異，而是科學領域上高人一等。」

冷戰期間在海面下引爆的核子震懾武器，使美蘇體認到科學能創造相對優勢，因而開始在物理海洋學投入大量資金，奠定今天所知領域的基礎。

大氣觀測也是如此，蘇聯發射史普尼克1號（首個繞地球軌道運行的人造物體）震驚全球後，衛星觀測基礎建設的投資加速，成為冷戰雙方安全規畫不可或缺的一環。當年環境下，太空遙測是美國為判定天候如何影響雷達的政府計畫產物，過程中也改變了現代氣象學。

心無旁鶩

上述例子顯示，監控的基礎建設常是地緣政治競爭的第一道科學領域，現在這個領域由國家與民間共同控制。商用遙測產業已大幅擴展了星載基礎設施，擺脫以往只能用於少數高品質政府儀器的限制。更多國家也在自行發展調查地球系統的能力，比如中國有自己的高解析度地球觀測系統，用於支援高精準農業與海洋監測，並投資一批氣象衛星服務「一帶一路」夥伴。

這些投資讓行星觀測數位化，人們看見了豐富資料唾手可得的時代來臨，然而新的地緣政治競爭也提高了公地知識成為霸權工具的風險，許多政府對此早有認知。2016年12月15日，中國扣押了美國國防部宣稱在南海蒐集海洋資料的水下無人機，由於是在公海被撈起，美國海軍稱此為空前非法的舉動。

去年英美澳（AUKUS）三國達成向澳洲提供核子潛艇的共識後，中國隨即投資了水下監視基礎設施來監測當地爭議水域。公地丈量再次成為安全戰略問題，科學家與企業——例如最近推出行星電腦來儲存並共享監測資料的微軟——會發現自己遊走在全球環境與國安利益之間。

或許更值得注意的是，我們的觀察重點也許會變，隨著俄中兩國與美國為首集團互相進逼對方海岸線，地中海與黑海等原本無足輕重的水域將成國際戰略核心。

戰略預測

如同資料蒐集，預報及電腦基礎設施也會成為競爭激烈的領域。俄烏戰爭初期，歐洲中期天氣預報中心暫停讓俄國取得天氣預報與氣候模型產品，因為它深知這些資訊的戰術價值。

俄國入侵烏克蘭之初，原打算藉著優勢裝備在野外戰役取得戰果，但烏軍沒打算離開城市、固守城池。此時，老天下起了雨，俄軍戰車只得開上街道，成為活生生的箭靶。俄軍優勢消失殆盡，烏軍取得戰術優勢，在在說明了認識環境狀況的變化，可說攸關生死。

這放諸古今皆然。實際上，國安與環境預測之間的現代關係始於1854年11月14日，當時颶風摧毀了克里米亞戰爭中在塞瓦斯托波封鎖俄軍的英法艦隊——好奇妙的既視感，這也促成歐洲第一個天氣預報系統誕生。最初，預報員試圖透過比對當下狀況與過去天氣圖來預測未來，這些天氣圖是藉由新設置的電報系統，從歐洲各地傳遞測量數據而繪製（較早期的觀測基礎設施）。

1904年，愛因斯坦改變量子力學並提出狹義相對論的前一年，挪威科學家皮耶克尼斯（Vilhelm Bjerknes）將現代物理學拓展至大氣與海洋，他的方程式把風與洋流描述成受已知定律支配的連貫系統，至此預報不再僅依賴儲存的觀察結果，也仰賴解算數學方程式預測未來的能力。

到了第二次世界大戰，轉型石油時代擴大了艦隊航行範圍，航空母艦取代了無畏艦成為主力船艦，戰役從溝壕轉移到天空與海洋，世界公地成為全面工業化戰爭的戰場，戰略家們開始把環境預報納入軍事教義，最有名的莫過於天氣及衝浪預報避免諾曼底登陸成為大災難，預報科學成了勝利關鍵。

二戰後，決策者的重心從確保戰鬥優勢，轉往贏得能控制公地的精心策略競賽。1946年1月11日《紐約時報》報導，華府官員被告知有台專門用來解算皮耶克尼斯方程式的電腦，這台非凡的機器將「揭開與天氣預報科學相關未曾公開的神秘面紗」，公告對象是美軍高層也絕非偶然。

這項倡議是馮紐曼（John von Neumann）的心血結晶，他是曼哈頓計畫的數學家和冷戰賽局理論的建構師。他的目標很簡單：提高解算方程式的速度。他希望這能提供超前數週甚至數月的全球環境狀況預報，賦予美國戰術與戰略優勢。這些新工具的願景是讓預測運作無虞，支援美國新海空霸權。

科學大比拚

整個冷戰期間，安全與科學兩者貌合神離，前者提供了資金和源源不絕的問題供後者解決，確保該領域資源充足且閒不下來。例如1954年密克羅尼西亞的布拉沃堡核彈試爆（至今仍是美國引爆過威力最強的炸彈）產生了直徑4英里（6.4公里）的火球，蕈狀雲高達25英里。布拉沃堡是太平洋地區一系列令人遺憾的核試之一，不過也帶來熱帶大氣作用的寶貴數據及見解。

多虧政府在觀測與計算的資助，截至1960年代末期，馮紐曼衣缽的繼承人已能產生自給自足又穩定的大氣與海洋電腦模型（其中包括真鍋淑郎，他因該領域的貢獻榮獲2021年諾貝爾物理學獎）。

冷戰最後十年，軍事利益重心更狹隘地聚焦在美蘇科技競賽，科學責任也隨之改變。氣候科學轉向更明確的民用議程，利用日益複雜的模型來了解行星層面控制氣候的因素，以及氣候隨時間可能如何變化。這種轉變需要更強大的運算能力，又正逢技術力準備好滿足需求之際，1950年代中期以來，電腦運算力提升了10個數量級，得以進行極大量氣候模擬。

今日地緣政治分裂出現的時間，恰好是地球科學建模基礎設施最為複雜之際。隨著互補式金屬氧化物半導體（CMOS）計算速度來到極限，運算擴大給更多處理器，產生了工業規模的基礎建設，讓它更像專業機構而非學術部門領域。

民間科技公司也成了地球系統建模的重要參與者，挹注大量資源以鼓勵行星分析（所謂的第四次工業革命新起源）及人工智慧等領域服務的數位化。例如，Alphabet（谷歌Google）子公司DeepMind正與英國氣象局合作，在當地天氣預報中採用人工智慧。一些科學家認為這種工業化會帶來物理剖析的巨變，這個觀點正吸引大量投資，例如歐盟力挺創建的數位化地球雙胞胎。

然而在全球化世界中，多屬良性的工業與科學利益合併，有可能轉變成零和競爭。建模能力在政府與企業評估氣候變遷、規劃關鍵基礎設施的長期投資，以及了解戰略行為，將日顯重要，隨之發展的是多極世界中試圖發揮影響力或領導力的國家（包括中國、印度、巴西、俄羅斯、美國、歐洲和日本），會有打造國內能力的強大動力。

適應新現實

各國政府應評估自身能力，確保擁有足以支援管理多變氣候所需的基礎設施與人力資本。無力發展自身能力的國家勢必會被擠出這場競賽，在氣候佔經濟政策更高比例之際，更加仰賴國際社會。地球科學基礎建設會更加成為科學外交的工具，如同冷戰時期。

同時也需檢討對製作行星資料公司的監管。這項能力轉往向民間之際，決策者應體認到這種能力所在地以及受制於何國法規非常重要。在這個全球相對穩定的時代外包這類服務，經濟上或許說得通，但可能引發安全疑慮。

科學基礎建設將在新的優勢探索中佔有顯著地位。「紐約時報」1946年報導馮紐曼的計畫時，提到了更激進的目標，若有足夠時間事先預測颶風，「新發現的原子能或許有辦法，透過爆炸威力，在颶風襲擊人口稠密處前轉移其路徑」。

核子時代的狂妄自大引發了危險夢想：將地球公地武器化。所幸這條路未能長久，歷經十年的成效不彰，花在天氣控制的軍費支出漸減，但地球相關知識可能帶來戰略優勢以及該進行更多研究的想法，並未就此消失。

1957年，即馮紐曼公開宣布後幾年，海洋學家雷維爾和蘇斯點出人類似乎在進行一場史無前例的「大規模地球物理實驗」，此言讓他們的同事基林開始測量夏威夷茂納羅亞的二氧化碳，不出兩年，他宣布濃度上升速度與已知的化石燃料燃燒速度一致。

接著在1979年，美國國家科學院報告總結指出，二氧化碳倍增將導致均溫上升攝氏3度（這項對氣候敏感度的估計至今仍變化不大），而地球正踏上這條路。

這是項超凡的體認：馮紐曼曾想像氣候建模會讓人類把地球公地武器化，但模型顯示人類不斷把氣候轉變成一顆定時炸彈。同樣顯而易見的是，這個後果在地理上會不同，一些國家受到的影響會比其他國家大，不過在1979當年，科學家還無法在預測中把國家分門別類。

柏林圍牆倒塌時，冷戰時期對環境優勢的執著也隨歐洲共產主義暫時塵封，接下來30年，氣候科學家大多專注在改善全球氣候敏感度的估計，帶領世界走向減碳，少數人開始探索更激進的介入措施，例如哈佛大學太陽地球工程研究計畫的科學家提議將粒子注入平流層讓地球遮陽。

莫蹉跎光陰

地球氣候劇變，全人類都會遭殃，但並非所有變遷都會相同，發展度低的國家會發現民眾更難擺脫貧困。北極融冰會產生贏家與輸家、改變貿易航線並引發新的資源競爭、改變我們取得商品的途徑，我們致力阻止氣候變遷，會讓全球經濟的樣貌改變，氣候變遷本身，何嘗不會改變全球經濟。

科學家和決策者必須更努力在氣候變遷和地緣政治的轉變上超前部署，資金正開始流動，歐盟般的大型贊助者把更多資源投入管理全球暖化影響，不過近期文獻評估顯示，科學界注意力仍集中在其他地方，氣候系統行星行為的相關論文數量，遠高於區域和地方工程與制度針對氣候變遷衍生的社經安全挑戰提出的解決方案。

但正是這些區域和地方上的創新，會創造相對優勢，建立多極世界的知識疆界。若我們搞不清楚問題，就算擁有史上最棒的儀器和最強大的計算能力，也是枉然。

氣候科學的歷史是國家主導研究力量的佐證。決策者必須了解，如同20世紀的各項投資，氣候為主的研究和運作能力正成為國安問題。幫助我們了解地球公地的科學不再僅是提倡環保的工具，若能越早理解這種轉變，就越容易迎戰未來。

（翻譯：鄭可妮，責任編輯：楊淑華）

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（原標題為《Climate Science Meets Geopolitics》，文章未經授權，請勿任意轉載）