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編者按：「攻勢」逼人的熱浪淫威之下，人們早已習慣於退居室內避其鋒芒，「空調底下好乘涼」，對空調的依賴程度也隨著高溫天氣的升級不斷增強。然而，不管你願意與否，這個你我都離不開的時代的「寵兒」，正難脫氣候變暖「幫兇」的嫌疑。
好在，在面臨這個壞消息的同時，也有一個好消息傳來：或許我們可以「馴服」它，使其變得對氣候友好。
中國氣象報記者 吳鵬
當全世界都愛上空調
在印度卡馬爾普爾小鎮上，每當又有一個工薪家庭買回家裡第一部空調時，就會引起街坊鄰裡的圍觀，大家的興奮之情溢於言表。夏季來臨時，這座迷宮般的混凝土建築內的溫度曾一度高達47℃，簡直熱到令人窒息。開上空調幾個小時後，就可以讓一個通常是全家人都睡在裡邊的房間涼快下來。「醒來時會覺得神清氣爽。」考希利亞·德維興高采烈地說道。她是一名家庭主婦，丈夫在今年5月份買了一部空調。
然而，可能很多人不知道的是，發明空調的初衷並不是為了給人們的生活空間降溫，提高生活的舒適度。1902年夏天，因為天氣格外濕熱，紐約布魯克林一家印刷廠很是困擾——紙張總是變形，油墨也不幹。為此，這家印刷廠請專門製作暖氣機、風箱及排風機的水牛城鍛造公司為其設計一個可以控制濕度的系統。該公司研發部的小夥子威利斯·開利找到國家氣候表，精確算出了印刷需要的溫度和濕度，發明了「空氣處理儀」（即後來的空調），讓空氣凝結出水，再集中排出，使空氣的濕度穩定在55%，成功解決了印刷廠的問題。
時至今日，空調已經成為很多家庭的標配，這可能是當初空調的發明者始料未及的。
事實上，不只是印度，整個地球似乎都正在變成一個真正的「溫室」，空調則變成了時代的「寵兒」——遭受嚴酷高溫「炙烤」的人們已經越來越離不開空調。據統計，當前全球的空調數量大約為16億台。毫無疑問，在未來幾十年中，全球對空調的需求將不斷上升。目前居住在非洲、亞洲、拉丁美洲和中東等全球最熱地區的人口有28億，其中僅有8%的人擁有空調。隨著這些國家收入水平的提高，越來越多的人將在家裡安裝空調。預計到本世紀中期，全球的空調數量將增至56億台。
氣候變暖的「幫兇」？
對此，我們不禁疑惑：如此龐大的「空調大軍」，每年需要消耗多少電能，又會排放多少二氧化碳到大氣中？這個時代的「寵兒」，會不會是氣候變暖的「幫兇」？
答案多多少少令人失望。由於空調在運行過程中會向室外排出熱氣，因此會使周圍的環境變得更熱。實際上，如果你所在的小區裝有大量空調，那麼你的住處也會變得更熱。
空調可以通過兩種方式來影響氣候：一種是為空調供電需消耗電能，而發電過程會排放大量的溫室氣體，只有那些可以純粹利用可再生能源的空調除外；另一種是空調的制冷劑泄漏也會釋放溫室氣體。
當前，全球的電力需求在很大程度上依然很依賴化石燃料發電。2016年，化石燃料發電量占全球總發電量的65%。其中，煤炭占37%、天然氣占24%，石油占4%，而產生每千瓦時的電力排放的二氧化碳量平均為505克。
按此計算，2016年全球16億台空調消耗的電能為2000太瓦時（大約是非洲用電總量的2.5倍），排放的二氧化碳量為11.3億噸左右，是1990年的3倍。更為嚴峻的是，到2050年，給空調供電的燃煤和天然氣發電廠排放的溫室氣體將接近翻倍，達到22.8億噸。這些排放將導致全球變暖，從而可能進一步增加人們對空調的需求。
另外，空調的制冷劑一般由氫氟碳化物（HFCs）構成，這是目前在印度和其他發展中國家的大多數空調中使用的氫氯氟烴（HCFCs）的替代品。HCFCs是在1987年的《蒙特利爾議定書》中被禁止使用的會破壞臭氧層的化學物質。而HFCs是目前世界上增長最快的溫室氣體，其排放量正以每年10%的速率增加。盡管這種物質不會損害臭氧層，但它在地球暖化過程中扮演了重要角色，其造成的變暖效應是同屬「溫室氣體」的二氧化碳的上千倍。一些科學家稱，在接下來的一個世紀中，單是以HFCs為制冷劑的空調使用量激增，就會讓全球氣溫上升將近1℉。
的確，我們在使用空調的同時也在給地球「加熱」。在人們對空調等家用電器的需求不斷增長的情況下，長期來看人為導致的氣候變化問題將進一步惡化。
未來「制冷之路」
既然人類已經離不開空調，那麼如何在滿足人們對空調日益增長的需求的同時盡可能減少其對氣候的影響呢？
訴諸可再生能源無疑可以釜底抽薪，在一定程度上從根本解決問題。當前空調之所以對氣候的影響很大，就是由於在很大程度上依賴從化石燃料燃燒中獲得電力，如果能夠將其轉變到風能和太陽能等清潔能源發電上，那麼問題就迎刃而解了。
令人高興的是，為了做到減排目標，各國均在努力發展清潔能源技術，在綠色技術上的投資力度也在不斷加大，從而逐漸擺脫對化石燃料的依賴。有研究顯示，到2050年風能和太陽能發電將占全球發電量的50%，而煤電在全球發電量中所占的比例將從當前的38%下降至11%。這樣看來，未來空調會變得越來越「綠色」，對氣候造成的影響也會越來越小。
然而，要解決空調制冷劑帶來的變暖效應卻是一道難題。好在，近200個國家於2016年10月15日簽署了一項具有里程碑意義的協議——《蒙特利爾議定書》基加利修正案，目的就是為了減少強效溫室氣體HFCs的排放。根據協議，各國將分三批減少使用HFCs，美國等發達國家將從2019年開始首先減少HFCs用量；包括中國在內的100多個發展中國家從2024年開始減少用量；印度和巴基斯坦等其他一些發展中國家從2028年開始減少用量。
此外，各國正在投入資金研發較低成本的HFCs替代品。這些替代品不僅需要具有很低的臭氧消耗潛值，還需要具有很低的全球變暖潛能值。天然制冷劑氨或二氧化碳，以及正在開發的高效率、低成本的冷卻技術，對環境的影響都較小。我們需要通過減少HFCs的排放以及提升能源效率來保護氣候。
開發利用可再生能源和減少HFCs的排放都是「長久之計」，需要一定的時間才能看到效果。目前最直接的方式應該是提高空調制冷的效率，這也是最廉價、最乾淨的減排方式之一，而且已經有很多科研人員在進行相關研究。例如，史丹佛大學的研究人員已經研發出一種使用尖端材料和「奈米光子學」的冷卻系統。他們發明了一種極薄的高反射材料，即使在陽光直射下也能散熱。據計算，這樣的系統可以將許多空調的制冷效率提升30％到50％。
總之，未來的「制冷之路」有賴於制冷技術上的創新和逐步轉向可再生能源，這樣才有助於解決全球對空調需求的增長帶來的氣候問題，使空調走上「可持續發展」之路。一些能源專家指出，在氣候變暖的世界中，對集中供暖的需求也會減少，這可以在一定程度上抵消對制冷需求的增長。來源：《中國氣象報》2018年8月17日
