人类活动对气候变化产生影响并加剧气候波动

工业革命重塑了人类社会，改变了人类与地球气候之间的关系。在工业革命之前，人类社会就已经开始开采、利用能源，改造景观，改变了当地的环境。在某些情况下，人类社会的活动可能已经充分地改变了大气成分，从而开始对气候产生影响，尽管前工业化社会是否真的曾影响过地球气候，这一话题仍存在争议。工业革命建立在这些趋势之上，又反过来强化了这些趋势，资源开采、景观改造、局部或区域环境变化都达到了前所未有的程度。工业化引发了一系列日益广泛的经济变革，这些变革始于工业革命，随着20世纪新的生产方式和消费主义的兴起而扩大。在20世纪后期至21世纪早期的工业全球化进程中得到了进一步推广。这些前后相继的经济增长浪潮，主要依赖于化石燃料提供的能量，结果却导致地球大气发生了显著的变化。人类活动成为气候变化的主要动因。

工业化对人类社会与气候之间关系的影响具有两面性：一方面，长期以来人类面对气候变化的复原力和独立性不断增强，工业化强化了这一趋势；另一方面，工业革命和全球现代化生产和消费方式的扩张也使人类社会越来越容易受到气候变化影响。

几千年来，人类社会从全新世相对稳定和温暖的气候条件中获益。集约化农业进一步推广，其规模之大是过去的狩猎采集者所无法想象的。然而，向农业的转变也付出了相应代价，比如人口总体健康水平下降、流行病上升等，但大规模耕作维持了人口的急剧增长。精英阶层和国家政权从大规模农业中获取盈余，建造了众多令人印象深刻的基础设施。罗马的渡槽、中国的大运河、玛雅人的庙宇建筑群、盎格鲁人的神殿等，所有这些都有赖于更多粮食盈余的生产和收集。全新世社会已建立起广泛的贸易网络，但大部分人口仍主要从事农耕。

全新世时期，气候总体稳定，但人类社会仍经历了气候波动。气候条件总体来看有益于耕种和交流，但仍有一些微小的变化，对罗马帝国、中国汉朝以及玛雅文明古典时期等阶段的人口增长起到了推波助澜的作用。在欧洲，中世纪气候异常期促进了农耕在欧洲内部的推广，降低了在北大西洋区域定居的难度。良好的气候条件并不能单独决定任何一种文明的独特命运，无论是罗马、中国汉朝、玛雅城邦，还是另外一些复杂社会都是如此，但相对温暖的气候和可靠的降水有助于人类社会的发展和扩张。相比之下，气候变化带来的寒冷和干旱，对全新世社会构成了挑战。尽管许多社会已经成功地适应了小冰河期的气候波动，这一时期的气候变化，并没有直接导致人类社会的衰落或崩溃，但它们还是可能给某些社会施加了巨大的压力，成为其彻底崩溃或部分毁灭的诱因之一，如被居民完全遗弃的查科峡谷以及虽然延续了下来，但许多古典时代的大型城池和场所都已遭到抛弃的玛雅文明。

在全新世期间，面对普通的气候波动，复杂社会通常会表现出更强的复原力。最早从青铜时代开始，人类对气候条件的依赖性便开始减弱。在铁器时代，随着交通网络、仓储设施的发展，越来越多国家有能力监测和应对粮食短缺，人类社会的复原力进一步增强。例如，清朝在尚未衰落之时，已能够在受干旱和饥荒影响的地区提前囤积粮食，减轻赋税。

气候波动尽管会给受灾地区带来苦难，特别是那些居于边缘地区的居民，但通常不会危及复杂社会和文明。

近代，农业生产方式的改良提高了作物产量。随着贸易的兴起，用于交易的粮食种类也越来越多。因此，全新世时人类社会对典型气候波动的复原力继续增强。贸易网络可以将一年中不同时期、不同地方出产的作物汇聚在一起，从而在更大程度上保障了粮食安全。因此，欧洲部分地区在小冰河期结束之前就已经摆脱了生存危机。例如，17世纪中叶，大多数英格兰人已不会再遭受大规模饥荒的折磨。东南亚的一些复杂社会在面对干旱时也表现出了复原力的提高。

全新世时期，人类社会适应及应对气候波动的能力增强，但人口的增长仍然增加了灾难爆发的可能性。对比生活在史前时代的智人，结果令人惊讶。这些早期人类面临着各种各样的致命危险和威胁，但即使寒潮曾导致人类谱系的中断，一小群狩猎、采集者仍能够以某种方式分散开来，继续繁衍。相比之下，数量更加庞大的农民群体，要想做到这一点却困难重重。对于他们而言，最好的结果是通过移民来应对饥荒，但前提是有地方可供迁徙，如前文提到的苏格兰-爱尔兰人的例子。而在最坏的结果中，则会有数以百万计的人死亡。在这种情形中，人类的不当反应往往会加剧气候波动所带来的影响。

能源革命发端于近代。全新世晚期，人类社会的资源需求普遍增加。不管是作物产量的提高，还是贸易网络的扩大，对水和能源的需求都越来越多。此时，许多国家正处以经济技术密集发展阶段，尚没有进入全面工业化阶段。

在前工业时代中，诞生了一些经济强国，包括中国、荷兰、英国等。中国在宋朝统治时期，铁和煤的生产得到了极大的推广。在北宋都城开封，居民将煤炭作为主要的燃料来源。然而，其后这一经济技术的发展势头开始放缓。和宋朝一样，清朝同样也实现了人口和经济的高速增长，但这种增长并没有能够持续到18世纪晚期。

16世纪末至17世纪，荷兰也同样经历了一轮人口、经济以及技术的发展浪潮。很大一部分人口开始从事农业生产之外的工作。在能源方面，泥煤的使用越来越普遍。包括现阿姆斯特丹史基浦机场在内的许多地区都曾是泥煤开采区，当地的许多湖泊都是因开采泥煤而形成的。

由于现有资源的压力过大，英格兰也开始转向新能源的开发。早在中世纪晚期，由于木炭原料——木材的短缺，英格兰东南部的钢铁和玻璃制造业曾出现过衰退。17世纪，煤炭成为主要的热能燃料，煤炭的开采规模变大。城市发展，尤其是伦敦的发展，极大地刺激了对能源的需求。伦敦人口在1600年时约为20万，一个世纪后便增长到57.5万～60万，越来越多的城市居民将煤炭作为主要燃料。《鲁滨逊漂流记》的作者，作家兼小说家丹尼尔·笛福曾描述过：“庞大的船队，源源不断地为这个需求日益增长的城市运来煤炭。”

16世纪至17世纪，英格兰北部纽卡斯尔的煤炭运输量急剧增加。早期的煤矿通常是由农民经营，作为副业。在英格兰东北部的诺森伯兰郡、达勒姆郡和中部的斯塔福德郡，煤炭的开采规模越来越大。威尔士南部的开采量也日益增加。

矿工们最初只需在接近地表的区域作业，但由于煤炭需求增长过快，离地表较近的储煤很快便被开采殆尽，工人们不得不在深度超过约30米的区域进行开采。到了18世纪早期，又进一步下降到约91～122米的深度。这使得采矿的成本更高，风险更大。在隧道和矿井的顶部必须要铺设一定长度的木材作为支撑，而较深的矿井则还需有竖井以保障通风。

煤炭需求量增加给开采带来的挑战，导致能源生产领域出现了一场关键的革命。从某种程度上来说，问题并不复杂：英格兰和威尔士的矿工，在地下更深更大的矿洞中开展采煤作业时，水会流入矿洞。即使矿工们能够正常呼吸，能够躲过顶部坍塌和爆炸，但透水始终是一个大麻烦。要解决这个始终存在的问题，却绝非一件易事。有些煤矿利用马匹从矿井中抽水，但这是一种低效、缓慢且不经济的方法，尤其是当矿井达到一定的深度时更是如此。简而言之，如果没有更好的方法把水从更深的矿井中排出，英国将面临着煤炭短缺的风险，从而无法满足消费者以及新兴产业不断增长的需求。事实上，从17世纪开始，人们就开始尝试发明新机器，来解决这个问题，但始终没有成功。17世纪60年代，伍斯特侯爵可能曾发明过某种机器，类似于蒸汽机的雏形，专门用于排水。

1712年，来自康沃尔郡的铁器商托马斯·纽科门和管道工约翰·卡利合作发明了一种用来给矿井抽水的蒸汽机。他们在英格兰西米德兰兹地区斯塔福德郡的一个煤矿里展示了他们的设备。然而，利用这种机器进行抽水，不但成本高，效率低，还浪费了大量的热能，但比起之前的种种方法，已有了长足的进步。一台纽科门蒸汽机就可以替代五十匹马驱动的水泵。

纽科门蒸汽机对未来工业和气候的重要性，体现在两个方面：首先，它维持了煤炭开采量的增长。在接下来的20年里，总共有100多台纽科门蒸汽机投入使用，为18世纪煤炭开采量的持续增长做出了贡献。其次，纽科门蒸汽机以煤为燃料，加热锅炉，获取动力。这种用煤作为动力源，来帮助开采更多煤资源，从而产出更多能量的方式，对地球大气的影响很小。这种以化石燃料驱动机器，以开采更多化石燃料的模式为未来开辟了道路。

18世纪60年代，苏格兰发明家兼工程师詹姆斯·瓦特被派去格拉斯哥大学修理那里的纽科门蒸汽机，之后他便开始着手改良蒸汽机的设计。1765年的一天，他一边在格拉斯哥的草地上散步，一边思考着改良方案。突然，一个解决方案出现在他的脑中：“一个想法涌入我的脑海，蒸汽是一个弹性体，它可以涌入真空中。如果把气缸和一个充满蒸汽的容器联通，蒸汽就会一拥而入，那么在不需要冷却气缸的情况下，蒸汽也有可能会凝结。”今天，一尊瓦特的雕像矗立在这片草地之上，以纪念这一时刻。依据这一想法，瓦特制造出一个独立的蒸汽冷凝室。与纽科门蒸汽机相比，新蒸汽机的效率有了大幅提高。瓦特改良蒸汽机，为进一步的革新拉开了序幕。

18世纪70年代，瓦特的商业伙伴破产，由来自伯明翰的制造商马修·博尔顿取而代之，二人开始生产和销售改良后的蒸汽机。到1800年，他们共生产了大约450台机器。博尔顿把蒸汽机推广到采矿行业之外。1785年，理查德·阿克赖特首次将蒸汽机应用到纺织品的生产中。虽然最初的目的只是抽水，但在接下来的20年里，发明家们不但研发出了动力织机，还对其进行了一系列改良。除此之外，博尔顿本人还利用蒸汽驱动的工艺铸造过硬币。

18世纪晚期，英国开始将燃煤蒸汽机投入到工业和农业生产之中，结果大大推动了二者的发展，经济和人口的增长规模超越了之前世界历史上的其他任何时刻。但许多抗议者和改革家却很快注意到，工业革命致使一部分工人失业，另一部分工人则处在十分恶劣的工作条件中，而生产力却得到了空前的提高。当其他一些技术先进的社会遭遇到发展瓶颈时，英国却在产量、生产力、人口乃至人均收入等方面经历了长达几十年的持续增长，在世界上创立了一种前所未有的新型社会。

图6.1　工业化的开端19世纪早期兰开夏郡的一座城镇

资料来源：伦敦威康图书馆

一系列产业迅速发展起来。18世纪80年代，当时正处于工业化的第一阶段，纺织业以指数级的速度增长。这为后来的工业化国家开辟了一种范式。这些国家的工业化往往从服装和纺织品的加工开始，而后逐渐扩展到其他领域。只需看一看帽子、运动服、针织衫等服装标签上的原产国，便不难发现这种生产模式一直延续至今。

19世纪早期的工业化也带来了铁产量的快速增长。19世纪20年代，蒸汽动力在火车发动机上的应用，引发了进一步的技术创新和工业扩张。其他许多西方国家，纷纷效仿英国，迅速建立了一个广泛的铁路网络。这不仅极大地加速了交通和通信，还为铁产量的进一步提高，带来了需求。1830—1850年间，英国修建的铁路总长达到约9656千米。

19世纪的英国城市因其增长的速度、充满活力的市场和文化生活而闻名于世，但也因污秽和肮脏而声名狼藉。英国中部和北部的城市，如伯明翰、曼彻斯特等，在几十年内发展为重要城市。位于西米德兰兹郡，距伦敦北部和西部约125英里的伯明翰，是今天英格兰的第二大城市。在1800年，它就已经是一座人口超过7.3万的繁荣的大型城镇。作为金属加工工业等其他许多工业的中心，伯明翰继续发展。1851年，人口普查结果显示，伯明翰已成为一个拥有超过23.3万居民的城市。

曼彻斯特的地理位置更加靠北，距伦敦约201千米。在现代早期，曼彻斯特集镇曾是纺织中心，于18世纪晚期开始工业化。曼彻斯特向西约48千米就是利物浦港口，如此靠近港口的地理位置使得曼彻斯特很容易开展棉花进口的业务。到1821年，曼彻斯特已经拥有66家棉纺厂，又经过几十年的发展，数百家棉纺厂遍布全城。经济转型将曼彻斯特改造成为一座城市。人口从1800年的7万多增加到1851年的30多万。

令这些新兴工业城市名声大噪的不仅是生产的提高，还有它们因工业化而付出的代价。从农村移居而来的工人享有的住房标准很低。烧煤燃烧产生了浓重的恶臭和烟雾。1854年，查尔斯·狄更斯在他的小说《艰难时世》中描述了一个典型的英国北部城市的情况，他没有用某座城市的名称，而是将这座城市命名为“焦煤镇”。正如狄更斯所言，焦煤镇“是一座红砖城，或者说要不是因为这些烟雾和灰烬，这些砖本该是红色的；但就目前来看，这是一座红黑相间的城镇，很不自然，就像一张涂满脂粉的野人的脸。这儿到处都是机器和高耸的烟囱，从烟囱里冒出无穷无尽的烟蛇，盘旋在城镇上空，永不消散。这儿还有一条黑色的运河，一条紫色的河流混合着难闻的燃料。一大堆充满窗户的建筑，整天不停地颤抖，发出嘎嘎的声响。在那里，运转中蒸汽机活塞，单调地一上一下，就像一只处于忧伤癫狂之中的大象的头”。焦煤镇的原型可能是曼彻斯特，但它也可以代表许多正在发展中的城市。技术会发生改变，但是空气和水遭受污染的基本模式将会在20世纪和21世纪的许多工业化城市中重复出现。

在那时，伦敦是英格兰最大的城市，后又成为全世界最大的城市。作为英国的首都和经济中心，伦敦在1801年时已拥有约100万人口，1901年增长到620多万。伦敦虽然是一个重要的制造业中心，却并不是一个以工厂为主的工业城市，如曼彻斯特那般。伦敦的贫民窟里挤满了穷人，但另一方面它也是消费主义的中心。人口增长和各种经济活动都需要更多的能源。新兴工业化社会推动了化石燃料的进一步开采。制造业、采暖业和运输业都依赖于大量的煤炭供应，特别是铁路和伦敦地铁的建设更加大了对煤炭的需求。

尽管存在批评，但新工业社会仍获得了“进步引擎”的赞誉。生活在19世纪中叶的英国人清楚地知道，他们生活在一个与过去截然不同的时代。1851年举办的大博览会凸显了当时的进步。这次博览会的正式名称为“万国工业博览会”，成为了后来世界博览会的原型。

这次博览会的主要展览场地被称为水晶宫，是一座高耸的以玻璃为主体的建筑。它提醒着每一位访客和路人工业化的非凡成就。在大厅里，参观者可以看到许多机器和商品。大批的人争相涌入大博览会，为此一名叫做托马斯·库克的旅行商甚至专门安排了专列火车，先后组织了600多万人前往伦敦，观看展览。

工业革命从英格兰蔓延到欧洲其他国家、北美及东亚。19世纪初，依靠从英格兰引进的技术，新英格兰地区的工业开始兴起。19世纪中后期，马萨诸塞州洛厄尔等工业重镇的产量大幅增长。在欧洲大陆上，德国实现了工业化。德国西北部鲁尔区的煤炭产量从1850年的170万吨，增加到1870年的1160万吨。19世纪晚期，新统一的德意志帝国成为了钢铁生产及新经济领域，如新兴化工、电气行业等的领跑者。

在美国强迫日本开放贸易之后，工业化也开始在日本扎根。自17世纪以来，日本的幕府将军或军事指挥官，关闭了几乎所有与西方的贸易。为了展示武力，美国海军准将马修·佩里带领着他的军舰于1853年抵达江户城（今东京）。这在日本开启了一段快速变革和政治斗争的时期，最终导致1868年天皇统治复兴，明治维新开始，日本步入了一个快速现代化的时期。在此期间，日本积极寻求外国专家，开始推进工业化，正如1868年4月《宪章誓言》中陈述的那样：“从全世界寻求知识，以加强帝国统治的基础。”

工业化进一步加快了化石燃料的开采和消耗。这并不是因为第一批兴起的工业完全依赖蒸汽动力，甚至连主要依赖都算不上。今天，我们仍可以从早期工业革命所创造的景观中看出，水车在当时发挥的积极作用：老作坊镇中保留下来的作坊都集中在河流周围。但是从19世纪开始，作坊越来越多地使用蒸汽动力。在英国，蒸汽动力的成本在19世纪30年代、40年代大幅下降，缓解了动力源转变的压力。燃煤蒸汽机在英国纺织品生产中的使用增加。在美国，早期作坊通常使用水作为动力源，但在内战后蒸汽机得到了越来越多的应用。

工业革命的诞生和发展给其后的气候史带来了多重影响。工业化以指数级的速度扩大和加强了化石燃料的使用。到1815年，英国人均煤炭消费量是法国的50倍，是德国的30倍以上。

整个19世纪，煤炭仍是占主导地位的化石燃料，但石油和天然气的开采和使用也在工业化的进程中开始加速。1859年，宾夕法尼亚州开始进行石油钻探，燃气内燃机的发展为石油创造了一个新的市场。1861年，德国工程师尼古拉·奥托制造出一台汽油发动机，后又于1876年生产出一台四冲程内燃机。1885年，戈特利布·戴姆勒发明了一种高速发动机，1913年，亨利·福特开始大规模生产T型车。新型发动机增加了对石油的需求，为未来交通运输能源使用量的飙升打下了基础。

电气化进一步提高了对化石燃料的需求。在步入工业时代之后，许多家庭仍然十分昏暗。19世纪，煤气灯迅速普及。到了19世纪末20世纪初，一系列发明家终于解决了如何生产电以及如何用电来照明的难题。托马斯·爱迪生发明了第一个具有商业意义的白炽灯。人工照明的普及改变了人们的生活和工作方式，也进一步增加了对化石燃料尤其是煤炭的需求。在工业时代的大部分时间里，火力发电厂是生产电力的主力军。

和石油、煤炭一样，天然气也成为了重要的化石燃料。天然气存在于沼泽和油田中，通常的做法是将其燃尽。第二次世界大战之后，天然气的大规模使用开始兴起。作为发电站和家庭供暖的主要燃料，天然气的使用在进入21世纪后继续增加。

化石燃料使用的指数级增长使工业社会获得的能量之多，是世界历史上任何时候的人类都难以想象的。化石燃料的开采和消费带来了前所未有的移动速度。火车运行速度之快，在早期甚至引发了人们对健康的担忧。乘坐火车或蒸汽船确实具有压缩时间和空间的效果。工业社会的普通公民可以相对轻松地进行远行。英国人、德国人、美国人和其他工业化国家的居民还享受着过去连做梦也想不到的热和光。19世纪末，工业化时代的大规模生产，使得大规模消费成为可能，到了20世纪更是如此。

然而，动力和速度也有致命的一面，且不仅限于工伤或交通事故的受害者。工业化时代的战争，对大量的战斗人员和平民来说，更加致命。进行长途旅行的人、购买服装或家庭用品的人，比以往任何时候都多。同样，在第一次世界大战和第二次世界大战中丧命的人，也比以往任何战争中死亡的人都多。

18世纪后期到19时期早期的英国工业化，塑造了未来的气候。这主要不是因为一个国家的早期工业化大大改变了大气的化学的成分，而是因为在英国创建这条路径后，其他国家纷纷效仿，从而共同提高了空气中二氧化碳的水平。我们对今天所谓的“温室效应”的理解大约是从这个时候开始的。1824年，法国数学家和物理学家约瑟夫·傅里叶第一个描述了大气对地球升温的作用。他断定，如果没有大气层，地球的温度会低得多，并与此前的实验进行了类比。这个实验证明，盒子上的玻璃盖会产生升温效应。35年后，一位名叫约翰·廷德尔的爱尔兰物理学家开始对各种气体的辐射特性进行实验，结果发现水蒸气和二氧化碳等气体具有很强的吸热能力。他提出，这些气体的变化可能会引起气候的变化。这一观点在当时并没有被广泛接受，但却得到了路易斯·阿加西等自然学家的推崇。基于早期自然学家的研究成果，以及阿加西自己在阿尔卑斯山中的观察，1837年阿加西提出，地球曾经历过一个伟大的“冰河时代”。科学界一直拒绝接受阿加西冰河时代的理论，直到19世纪70年代，这一理论才得到广泛认可。

关于温室气体对大气影响的关键研究，来自瑞典的诺贝尔奖得主，化学家、物理学家斯万特·阿列纽斯。他在1895年发表了一篇关于二氧化碳和水蒸气对地球气温影响的论文，后来又帮助阐明了水蒸气的反馈作用。阿列纽斯计算出，如果地区没有大气层，二氧化碳会使当前的气温上升21℃，而升温产生的水蒸气又会使得气温额外再增加10℃。1904年，阿列纽斯又指出，工业生产增加的二氧化碳会提高大气温度。当时的绝大多数科学家都不赞同他的观点。20世纪中期之前盛行的观点是，人类活动的影响微不足道，根本无法超越自然力量的影响，或认为任何二氧化碳的增加及其引发的气候变暖实际上都是有益的。美国各地的温度测量始于19世纪末，到20世纪30年代的测量结果反映出全球变暖的趋势。1938年，蒸汽工程师盖伊·斯图尔特·卡伦达将这种变暖归因于大气中二氧化碳浓度的不断上升。他写道，几乎没有人“准备承认，人类活动能够对如此大规模的现象产生影响”，但他希望他的研究能够“表明这种影响不仅是可能的，而且实际上正在发生之中”。他的结论是，由于全球变暖，“致命冰川的回归将会无限期推迟”。

对工业活动会增加二氧化碳影响的观点在20世纪50年代开始转变。斯克里普斯海洋研究所的科学家罗杰·雷维尔以及美国地质调查局的汉斯·休斯宣称，“人类正在进行一场大规模的地球物理实验，这种实验在过去不可能发生，将来也不可能重现。在几个世纪之内，我们将把几亿年来储存在沉积岩中的高浓度有机碳重新带回大气和海洋之中”。他们注意到，当时缺乏可用的信息来预测由于矿物燃料燃烧而引起的气候变化，特别是如果矿物燃料的使用继续以指数速度增长下的变化，他们呼吁地球学家尽力收集这些信息。

雷维尔与同样来自斯克里普斯的查尔斯·基林以及美国气象局的哈里·韦克斯勒合作，开始直接测量大气中的二氧化碳的含量。1958年，他们在夏威夷的莫纳罗亚进行了第一次测量，此后逐渐扩展到其他许多地方。而1958年以前的二氧化碳浓度则是根据冰芯内的气泡来测定的：1850年的浓度为285ppm，这一数值处于冰期或间冰期波动期间观测到的自然范围的上端。第一次世界大战前夕，工业化向欧洲国家和北美蔓延，这一时期二氧化碳浓度升至300ppm以上。1958年在莫纳罗亚的第一次测量显示，这一数值已经上升到315ppm。

人类日益成为气候变化的推动者，与其同时，自然灾害也继续影响着不断增长的人口，特别是干旱，给人类带来了巨大的挑战。19世纪晚期，北美曾出现过多次干旱。19世纪50年代中期到60年代中期的一场严重干旱，给本就已经被大量捕杀的野牛，带来了沉重打击。其后，在19世纪70年代及90年代，又分别发生了两次严重干旱。

19世纪70年代后期，厄尔尼诺现象引发的干旱对包括中国、韩国、印度、巴西、埃及、南非在内的许多地区造成了影响。1877—1879年间，巴西大旱引发经济衰退。在现实饥饿前景的驱使下，来自东北部的难民，纷纷逃离内陆地区：内陆人口在两年内下降了约90%。受干旱威胁的难民涌入沿海城市，又面临着进一步的困难和危险。在印度，死亡人数高达600万～1000万人。那些能够走出饥荒地区的人们涌向锡兰（今斯里兰卡）等地区。干旱蔓延到中国北方，1877年至1879年的饥荒导致北部省份的死亡人数达到900万～1300万人。黄土高原上的山西省是受灾最严重的省份之一。道路不畅增加了向山西运送赈灾物资的难度。上海出版的报刊公布了这场灾难的严重程度，曝光了吃死尸甚至是人吃人的现象。(www.xing528.com)

行政效率衰退是这场灾难的原因之一。此前，清朝曾出台过一系列应对饥荒的措施。政府低价购买粮食，到粮食短缺时再低价出售，同时免除受灾地区的税收。官员对灾区进行实地调查，并与当地大族合作赈灾。但到了19世纪70年代末，多年来严峻的外部挑战和内部破坏削弱了中国的国力。中国曾经拒绝过英国扩大贸易的提议；然而，仅仅过去了不到50年的时间，在1839—1842年的鸦片战争中，中国发现自己已无力阻止英国的进攻，后又在1856—1860年的第二次战争中遭受了更大的损失。与此同时，中国经历了大规模的内部叛乱和起义，如1850—1864年的太平天国运动。这场运动使中国大片地区深陷战火之中，造成数百万人死亡。

面对19世纪厄尔尼诺现象带来的干旱，清帝国在防范饥荒方面远没有前几个朝代那么有效。多年的战争和动乱破坏了粮食储备体系。当时的粮食储备量还不到清朝鼎盛时期的一半。而战争的失败，使得政府把重心从为平民百姓提供救灾物资转移到为军队提供补给之上。面对两方面相互竞争的威胁，清政府出现了分裂。洋务运动的倡导者反对清政府将用于改善沿海防御工事的资金用于赈济饥民。面对这些相互矛盾的需求，清政府试图能够二者兼顾：在继续寻求强国之路的同时，也提供饥荒救济。

厄尔尼诺现象引发的饥荒所导致的死亡人数，既令人惊恐又引人深思，因为它似乎颠覆了人类在面对气候波动时日益强大的复原力。干旱和人类的应对措施都会对饥民的生存机会产生影响。在印度，英国官员为自己给印度人争取捐款的活动感到自豪，但其中一些官员认为英国的政策难以让人心安。一些印度人也对英国人避免饥荒的承诺提出质疑。印度早期民族主义者苏伦德拉纳特·班纳吉认为，干旱的结果反映出政府的缺陷。“然而我们被告知饥荒是由干旱引起的；是自然运作的结果，政府和人类机构都无力避免。但我们要问——干旱是否仅发生在印度？……其他国家也遭受了干旱，但他们并没有陷入饥荒。”

19世纪以另一场严重的厄尔尼诺事件结束。1898年，干旱袭击了中国北方。许多农民发现他们没有食物。对食物的迫切渴望促使人们开始吃树皮以及几乎任何能找到的东西。有些人甚至会出售自己的孩子。灾难的严重程度令观察者震惊，“内陆地区正面临着可怕的饥荒。一路上……寸草不生，今年因饥荒而死亡的人数一定是惊人的”。干旱和饥荒导致了义和团运动的爆发。义和团习武，同时也开展宗教活动。他们反对外国势力在中国的影响，反对基督教传教士的活动。事实上，义和团把恶劣天气归因于外国势力的影响。义和团的宣传单上写着：“当外国人被消灭的时候，天就会下雨。”义和团对使团和传教士发动了袭击，还破坏了铁路和电报线路。在得到慈禧太后的支持后，义和团进驻北京，并在那里对外国外交官发起了围攻，直至1900年8月，由日本、俄罗斯、法国、英国、美国、德国等国组成的军队占领了北京。

厄尔尼诺事件同样也在印度大部分地区引发了严重干旱。1896年春，降雨不足导致粮食价格上涨。到了秋天粮食骚乱爆发。美国传教士R.休姆在给《纽约时报》的一封信中写道：“粮食骚乱随处可见。”小说家纳撒尼尔·霍桑的儿子朱利安·霍桑描述了从火车窗户看到的一家人尸体的情景，“他们蹲在那里，已经全都死了，破烂的衣服在周围飘动”。仅孟买一地就有将近75万人死亡。总督埃尔金勋爵估计整个印度大约有450万人死亡。即使在1898年雨季再次来临之后，死亡人数仍在增加。之后，印度再次因缺乏降雨而受灾。1899年，饥荒卷土重来，印度各地的死亡人数以百万计。

19世纪90年代至20世纪初，饥荒给印度、中国、巴西东北部、荷属东印度群岛以及非洲带来了深重的苦难。饥荒源于气候变化和人类活动的相互作用。厄尔尼诺事件造成了广泛的干旱。雨水不足是导致作物歉收和粮食短缺的首要原因。然而，此时西方国家已经具备了避免生存危机的能力，因而这场灾难的死亡人数之多，苦难之深尤其令人震惊。气候波动虽然依旧会对供水和农作物产量产生影响，但工业化世界也已经获得了更大的能力，能够承受全新世典型的气候波动，而避免遭受巨大的死亡和痛苦。既然如此，为什么在中国、印度、巴西东北部、荷属东印度群岛以及东非和南非地区仍会有这么多人死亡呢？

除了厄尔尼诺事件本身，当地治理能力的退化以及西方意识形态的力量加剧了干旱的影响。这些饥荒发生在帝国主义鼎盛时期，其发生的时间和地点也引起了人们对西方世界（尤其是英国）的审视与反思。英国在印度并没有完全忽视救济，但坚持自由贸易和降低行政成本的愿望加剧了饥荒的影响。实际上，印度在1878年、1896年以及1899—1900年饥荒期间仍没有停止粮食出口。

同样遭受干旱的还有菲律宾。刚刚在美西战争中夺取了这些岛屿的美国军队，为了镇压当地叛乱，减少了粮食供应。1900年，美军摧毁了当地的米店，不难预见由此造成的死亡。迪克曼上校在有关菲律宾的说明中写道：“许多人将在六个月内饿死。”饥荒又进一步提高了流行病的死亡率。

政治反应加剧了巴西的饥荒。巴西沿海港口城市试图阻止那些来自内陆的逃荒者。许多流离失所的人在牧师康塞雷罗领导的一场宗教运动中寻求庇护。康塞雷罗建造了一座他所谓的圣城。由于担心这一运动追求激进的目标，巴西政府派遣部队对该运动位于巴伊亚州卡努杜斯镇的基地发起了袭击。尽管向城市移民可能会减少当地劳动力的供应，但几乎没有证据能够表明，卡努杜斯的居民有任何反抗巴西政府的意图。一名天主教守卫誓死守卫卡努杜斯，一再击退联邦军队，直到联邦军队再次发起攻击，最终攻陷该城。

在非洲南部和东部，帝国统治加上疾病的快速传播，加剧了当地人的苦难。牛瘟这种极为致命的病毒，使得大量牲畜死亡，对当地经济造成了破坏。19世纪末至20世纪初，非洲爆发了反抗新建立的欧洲帝国政权的起义。叛乱者将导致非洲牛群死亡的疾病和日益不稳定的气候归咎于新来的统治者。1896年，在津巴布韦反抗英国人的起义中，一位宗教领袖告诉士兵：“这些白人是你的敌人。他们杀了你的父亲，把蝗虫这种疾病送到牛群中，他们迷惑了云层，我们才会缺雨。”干旱加剧了对殖民统治的憎恨，莫桑比克和坦噶尼喀（今坦桑尼亚）爆发了起义。1905—1907年间，为了镇压马吉叛乱，德国在东非的军队进行了一场灭绝运动。

1896年，当时德国殖民下的“西南非洲”（今纳米比亚），牛瘟肆虐，很快杀死了赫列罗人的大部分牲畜。德国引进了疫苗接种，但结果喜忧参半，许多接种过疫苗的牛很快死亡。牛瘟加上造成大量人口死亡的疟疾和斑疹、伤寒，严重损害了赫列罗社会，最终推动了1904年赫列罗起义的爆发。作为回应，驻纳米比亚的德国指挥官洛塔尔·冯·特罗塔将军发动了一场毁灭运动，历史学家普遍认为这是一场发生在20世纪早期的种族灭绝事件。

厄尔尼诺—南方涛动驱动下的干旱一直延续到20世纪。20世纪30年代及50年代，北美分别发生了两次干旱。正如在中世纪气候异常期期间，广泛的拉尼娜现象引发了北美地区的干旱，20世纪寒冷的热带太平洋海域也为干旱提供了条件。在美国大平原地区，沙尘暴导致大量农业损失，数百万人口被迫迁移，不良的土地管理又进一步放大了拉尼娜干旱的影响。由于种植易受干旱影响的小麦，再加上不当的栽培方法，土壤开始退化。20世纪30年代初干旱来袭时，风蚀造成的土壤流失引发了大规模的沙尘暴。大气中的灰尘遮蔽了阳光，加剧了干旱的影响。

进入工业时代以后，厄尔尼诺事件造成的气候波动，比人类活动对气候活动的改变要更加剧烈。20世纪，产业化的规模继续增长，能源消费和生产也出现阶段性增长。经济增长不是线性的。第一次世界大战对世界经济造成了严重损害。20世纪20年代，出现了经济复苏，但并不平衡。美国经济蒸蒸日上，而欧洲各国的增长则较为温和。1929年的股灾以及20世纪30年代的大萧条，是世界经济和资本主义制度在现代所遭遇到的最大危机。美国、英国、德国等国的工业产出在打击之下出现急剧收缩。尽管如此，工业化的印记仍足以使大气中的二氧化碳水平继续上升，但速度却远不及20世纪下半叶。

第二次世界大战带来了经济产出的增长，同时也引发了灾难：一方面，美国彻底告别了大萧条时代。1940—1945年，美国国内生产总值增长了大约70%。这个在战争中崛起的国家，发展成为一个超级大国。另一方面，到战争结束时，战区各国的基础设施和生产均遭到巨大破坏。

战争结束后的几年内，世界经济进入快速增长时期。“福特主义”经济模式的推行，使消费耐用品的大规模生产和大规模消费开始急剧增长。20世纪早期，亨利·福特进行了第一次实践，他将生产的T型车以低廉的价格出售，以使更多的人能够负担得起。耐用消费品的大规模生产、低价耐用的物品，耐用品的大规模消费或购买以及足以购买这些物品的工资，这些构成了广义的福特主义。在第二次世界大战之前，福特主义仍处于初期阶段。

第二次世界大战后，福特主义作为一种经济模式，在整个工业世界的地位变得更加牢固。在欧洲，20世纪40年代末购买和拥有私家车仍是一件稀罕事，但到了20世纪60年代，这种现象已变得司空见惯，并在此后持续上涨。同样，洗衣机等其他耐用消费品的购买量和拥有量也呈指数级增长。20世纪五六十年代的经济增长率是无与伦比的。在战后的西德，人们谈论着“经济奇迹”。英国首相哈罗德·麦克米伦在1957年宣称，“让我大胆坦率地说——我们的大多数人民从未有过如此美好的生活。去全国各地走一走，去工业城镇，去农场，你会看到一片我们此生从未见过的繁荣景象，甚至可以说是在这个国家的历史上也从未有过的繁荣景象”。事实上，当时英国经济的增长速度远不如其他许多欧洲国家，但从更广泛的意义上来看的确如此。战后，福特主义提高了产量和生活标准。这种新的生活标准增加了对化石燃料的需求。虽然不同国家和地区对煤炭产量的确切贡献不尽相同，但总体煤炭产量有所上升。在一些地区，由于生产转向其他新能源，同时在许多场合（尤其是运输业）的应用被石油和天然气取代，煤炭产量实际上有所下降。例如，在英国，煤炭产量在第一次世界大战前达到顶峰。在德意志联邦共和国，随着向石油、天然气等其他能源的转移，煤炭产量开始下降。与此不同的是，中国的煤炭生产和消费很快出现增长。而美国的煤炭生产在整个20世纪早期都处于增长之中。在两次世界大战和大萧条时期虽出现过波动，但到20世纪下半叶，又开始大幅增长。

在20世纪的大部分时间里，石油产量和消费量的增长速度都要高于煤炭生产速度。在美国，对石油的需求促进了钻井和勘探的发展。在路易斯安那州和得克萨斯州等地，石油已成为主要的开采对象。第二次世界大战后，全球对石油的需求飞速增长，给主要产油国带来了巨大财富，尤其是沙特阿拉伯，其石油勘探曾在20世纪30年代取得重大发现。

工业革命、化石燃料开发规模的扩大以及建立在化石燃料基础上的工业化的推进，使大气中二氧化碳的含量显著增加。莫纳罗亚火山的测量工作始于战后的经济繁荣时期。初次测量得到的年平均浓度为315.98ppm，与工业革命早期从冰芯检测中得到的数值285ppm相比，有了显著上升。

正如卡伦得在20世纪30年代末指出的那样，气温一直在上升，但随后在20世纪40年代至70年代趋于平稳。关于气候变暖中断的原因，有许多不同的解释，如较低的太阳辐射输出、火山爆发以及与轨道变化相关的全球变冷等。当科学家们为这一气温平稳时期的成因争论不休时，南半球的测量结果显示，这一现象可能只存在于北半球，而并非全球现象。一些科学家由此提出，由于大部分工业活动集中在北半球，工厂排放的微粒有效地阻挡了阳光，从而出现了气温平稳时期。这一假设在后来的几十年里得到了支持，但到那个时候，大气中积累的二氧化碳已经超过了污染的降温效应。

20世纪后期，随着全球工业化进程的推进，工业化程度和化石燃料的开采及使用出现了进一步的突破。这虽不是第一个全球化的时代，但却是工业在世界大部分地区生根的第一个全球化时期。20世纪70年代，战后快速而强劲的增长时代结束，成熟的工业强国面临着新的经济挑战。然而，全球工业总产值在20世纪末至21世纪初时达到了新高度。工业全球化改变了世界各地的经济。东亚大部分地区经历了令人瞩目的工业化进程。日本是亚洲的第一个工业强国。从战后到20世纪90年代，日本一直处于一个经济持续高速增长的时期。丰田、索尼、本田等日本公司享誉全球。1990年，日本是世界第三大出口国。日本强大的经济实力，引起一部分人的担忧。另一些人则将日本视为典范来吸取经验。1979年出版的《日本第一：美国的榜样》一书，正是以日本为主题的。

东亚其他国家和地区如韩国、中国台湾等，依靠类似的出口拉动型增长路径，实现了惊人的经济扩张。1953年朝鲜战争结束时，韩国还是一个十分贫穷的国家。在21世纪初，朝鲜是公民生活匮乏和营养不良的代名词，但在20世纪50年代，韩国的人均国内生产总值并不比朝鲜高。虽然难以想象，但事实的确如此。战后多年来，韩国的经济规模一直相对较小，但出口导向型增长使得韩国从20世纪70年代至90年代以及本世纪初的国内生产总值大幅增长。现代汽车等韩国制造企业成为全球主要出口企业。事实证明，这种经济模式吸引了其他许多地区的政治领导人和经济学家，他们同样怀有提振产出和经济增长的愿望。许多其他亚洲国家包括马来西亚、印度尼西亚以及近期的越南等，都开始寻求出口拉动型增长。

迄今为止，最令人震惊的出口拉动型增长案例发生在中国。毛泽东领导的共产党在中国大陆建立了中华人民共和国。在开始执政之后，中国共产党开始推行农业集体化，并试图通过集中规划来振兴重工业。20世纪50年代末，毛泽东试图通过大跃进加快这一进程。当时，在中国处于主体地位的农业经济，在全球出口份额中，仅占一小部分，远远低于日本、西德及美国等。

在邓小平的领导下，中国经济和世界气候的未来发生了决定性的转折。邓小平是一名坚定的共产主义者，他参加过长征，当时共产党人在遭到国民党的攻击后逃过一劫。20世纪70年代，邓小平完成了一次引人瞩目的政治回归。邓小平决心维护共产主义政权。不仅如此，他的目标中还包括重塑中国经济。为此，他寻求外国投资并建立了自由贸易区，由此带来了出口导向型经济长达几十年的强劲增长。中国在2009年成为全球最大出口国，继而在2013年成为全球最大贸易国。

在中国内部，经济转型带动了城市化的迅速发展和新的消费模式的形成。尽管大量中国人仍然生活在内地的农村地区，但城市人口开始急剧增长。中国城镇人口比例从1950年的13%上升到2016年的57%。除了北京、上海等世界知名城市以外，中国公民还涌向了其他众多不为外界所熟知的城市：长沙、合肥、泉州、厦门、杭州、沈阳、郑州、苏州、西安、重庆等。

高速城市化在20世纪末和21世纪初时成为常态。印度是一个复杂的例子。一方面，它从未像日本、中国等东亚国家，享受过高速的出口拉动型经济速度。另一方面，印度虽然仍保有大量的农村人口，但确实也出现城市人口的增长。21世纪初印度人均国内生产总值急剧上升，反过来，城市化又促进了消费者的品味、偏好以及大众消费观念的转变。

截至2011年，全球逾10亿人日均生活标准仍低于1.25美元，但这不影响工业和大众消费的扩张成为一种全球趋势。近几十年来，亚洲在这方面的发展尤其引人注目。此外，拉丁美洲和非洲的城市人口也开始迅速增长，中东和北非也不例外。

与20世纪初形成鲜明对比。由于标准不同，很难对城市人口进行准确的比较，但总体趋势是清楚的。1900年，伦敦是世界上最大的城市，那时十个城市的人口总数不低于141.8万，这个数字相当于1999年世界第十大城市费城的人口数量。21世纪初，人口超过140万的城市有200多个，比伦敦在1900年时的人口数还多的城市，接近30个。工业化和全球化创造了一个又一个“伦敦”。衡量城市的标准不一定非得是文化影响力或经济实力，同样可以是人口数量。伦敦较高的平均生活水平意味着那里的普通人拥有更高的能源足迹，其他西方城市也是一样，而世界其他地区的城市，则打算迎头赶上。

原则上，在工业化社会中，城市生活可以通过更多地利用公共交通工具和缩小人均居住面积来减少人均碳足迹。然而，从农村向城市的转移引发了更大的电力消耗。那些具有相应购买力的城市新居民，开始追求与西方城市居民相同类型的电器。1985年，在中国投入使用的冰箱仅有400万台。但到20世纪末，拥有冰箱已迅速成为中国城市家庭的常态。电视机、洗衣机等其他家电的情况也大致如此。印度的冰箱拥有率也开始迅速上升，尽管仍远低于中国。

在炎热的气候条件下，工业化社会中的城市居民也经常购买空调设备。在印度，空调销售量以每年20%的速度增长。在印度城区，窗式空调连接成片。从1995年到2004年，中国城市家庭安装空调的比例从8%上升到70%。在可预见的未来，空调拥有量和使用量的爆炸性增长似乎还将继续。空调也促进了新郊区的发展。在上海或广州等城市的郊区，新建的住宅区和开发项目提供了富裕生活方式所必备的一切条件。居民们可以驾驶汽车，拥有全部必需的家用电器。空调使城市和郊区居民保持凉爽，而随着人工制冷的增多，处于高速现代化进程中的国家，走上了美国城市曾走过的道路。试想，如果没有空调，休斯顿或亚特兰大都会区能有多少人口？

空调的发展不仅增加了能源消耗，而且还有可能向大气中排放一系列强效温室气体。氯氟烃（俗称氟利昂）的生产始于20世纪30年代，主要作为冰箱、空调的制冷剂以及气溶胶罐的推进剂。氯氟烃吸收热量的效率是二氧化碳的好几倍，它们对环境的影响主要在于大气上层，在那里氯氟烃与起保护作用的臭氧层发生反应。1989年国际协定《蒙特利尔议定书》生效，主张逐步停止使用对臭氧层有消耗作用的氟利昂制冷剂。氯氟烃被氢氯氟碳化合物和氢氟碳化合物取代，有助于对臭氧层的保护，但这两种物质仍然有造成全球变暖的可能性。尽管目前它们的含量还很低，在人类活动造成全球变暖中起到的作用还不及1%，但据估计，如果持续使用，到21世纪中叶，它们会带来近10%或更多的人为全球变暖。

在中国以及其他工业化和城市化世界的大部分地区，城市和工业的电力供应主要依赖煤炭。例如，中国的城市闻名于世，除了充满活力的经济增长这个原因之外，还因为其异常严重的空气污染。2000年北京奥运会期间，为了提高空气质量，政府暂时关闭了附近区域的工厂。美国驻北京大使馆区域的空气质量测量结果一贯非常糟糕，空气质量指数甚至超过了500。一直以来，500都是空气质量指数的最大值。然而，2013年1月，大使馆公布的读数为755。2013年10月，中国东北城市哈尔滨不得不暂时关闭许多学校，封闭部分道路。当时，雾霾十分严重，空气中的颗粒物水平达到了世界卫生组织认定的安全水平的40倍。中国的这些数据已经引起了人们充分的注意，但实际上印度城市的空气质量比中国更糟。2014年1月，印度城市空气质量指数的平均峰值超过400，最高峰值超过500。

在全球工业扩张和城市化的进程中，对化石燃料的严重依赖和其使用量的不断增加，导致二氧化碳排放量急剧上升。1958年初次进行测量时，大气中二氧化碳浓度已经超过了先前从冰芯记录中检测到的315ppm。2016年，全球二氧化碳浓度已超过400ppm。

工业化、都市化及经济发展，依赖化石燃料提供动力，一方面，受人类与气候关系的限制，另一方面也重塑了两者间的这种关系。现代早期及其后的复杂社会，在面对气候变化时已经发展出了更强的适应能力。得益于农业的发展、行政管理能力的提高以及交通运输条件的改善，包括英格兰、清朝在内的许多社会和国家在其鼎盛时期战胜了严重的生存危机。

随着全球工业化新时代的到来，这些趋势开始走向极端。人口中心进一步远离那些气候适宜、提供充足食物的地区。在工业化之前，像伦敦这样的城市，人口增长主要依赖于城市自身的供给能力。人们赶着动物，穿过街道，将它们送入屠宰场。事实上，这种做法一直存在，直到工业时代的到来。许多动物被带到该市的史密斯菲尔德市场。查尔斯·狄更斯在他的小说《雾都孤儿》中对这个市场的规模进行了大致的描述：“在大区域中心的所有栅栏中以及所有空地中搭建的临时栅栏中，都塞满了羊；沟边的柱子上拴着几排牛和其他一些牲口，有三四排之多。乡下人、屠夫、牲畜贩子、小贩、男孩、小偷、游手好闲的人以及各种各样的流浪汉混在一起；到处都是牲畜贩子的口哨声、狗的狂吠、牛的咆哮和猛扑、羊的咩咩声、猪的咕噜吱吱声。”

尽管动物可以走到伦敦，但在20世纪和21世纪，大量的人口中心越来越多地出现在远离适宜种植农作物或牧草的地区。这个过程在美国开始得相对较早。19世纪，随着农业中心向西部转移，大西洋沿岸不断发展的城市开始依赖庞大的食品配送网络。东部城市附近仍可以种植农作物，但成本不如中西部新农业区低。20世纪，在气候完全不适合养活大量人口的地区出现了城市和郊区的聚合体。在西部和西南部兴起的阳光带城市就是如此。

拉斯维加斯的例子告诉我们人类社会的发展是如何摆脱气候条件限制的。拉斯维加斯的年平均降雨量只比100毫米多一点，甚至远低于沙漠的水平。在城市建立之初，这里的人口极少：1900年仅有25人。到1960年，拉斯维加斯的人口增加到超过6.4万人，到2010年这一数字已超过58.4万。这座城市的大部分供水来自米德湖——1936年建成的胡佛水坝后方的一个巨大人工湖。

拉斯维加斯并不是特例。今天，世界上有许多人口中心，人类社区与水源的关系得到了延伸。中国有许多沙漠城市，并计划建设更多：2012年，一家开发公司宣布，计划将夷平山脉，在中国西北部的兰州外围建设一座新的大都市。中国西部干旱地区的新疆，也经历了人口的快速增长。

矿物燃料的密集开采和使用大大加重了许多地区的承载能力，远远高于工业化前的水平。工业革命促进了人口的大量增长。1801年英国人口普查的数据显示，英格兰和威尔士的人口为890万，苏格兰的人口超过160万。到1901年，英格兰和威尔士的人口已经增长到3200万，而苏格兰为447万。实际上，在此时，以欧洲血统为主的人口数量占世界人口的比例达到顶峰。

进入20世纪，世界人口总数从1900年的16亿增加到1950年的25.5亿。在2000年时，这一数字达到了60多亿，由此可见，在20世纪下半叶，人口膨胀的速度实际上有所增加。人口之所以会出现增长，主要是因为农业生产率的提高和作物产量的激增，即所谓的“绿色革命”。化石燃料得到更加密集的应用。绿色革命带来了新品种、杀虫剂、化肥和机器的分配和使用。起到关键作用的肥料将天然气中的氮和氢结合起来，而灌溉的改善则常常需要化石燃料来为水泵提供动力。肥料的使用导致强大的温室气体一氧化二氮的排放。绿色革命向大气中释放了更多的温室气体，对农业的能源投入增加了50～100倍。

化石燃料的大量使用也支撑了服务业经济。服务业通常是成熟经济体中规模最大的经济产业。如今，无论是在英格兰、美国、德国，还是任何早期的工业强国，在服务领域、办公室、医院或学校工作的人要远远多于在工厂或矿山工作的人。但这些服务业的雇员仍在很大程度上依赖化石燃料产生的电力。办公人员的交通出行几乎完全依赖化石燃料，办公楼里的供热和照明系统也是如此，尽管这种情况目前正在发生变化，如德国等国就在安装太阳能方面走在了前列。随着世界各地服务经济的发展，空调的数量也随之增加。以新加坡为例，2011年，服务业对GDP的贡献约为73%。空调的普及帮助新加坡成为一个重要的服务业中心。当被问及20世纪最重要的发明是什么时，新加坡首任总理李光耀的回答是：“空调。”

以矿物燃料为基础的工业革命和全球经济发展改变了人类社会，在沙漠中建造大城市已成为可能；空调办公室里的工作人员数以千万计，配备了化肥、杀虫剂、水泵和拖拉机的农场工人种植出的粮食足够养活数十亿人。然而，这也使几个世纪以来更大程度上独立于气候的历史趋势发生了逆转。几千年来，全新世相对稳定的气候条件，使人类社会获益良多。但是，在碳排放几十年不间断地增加之后，气候变得越来越不稳定，人类社会面临着日益增长的挑战。

碳排放水平大幅上升。英国是世界上第一个工业化国家，1850年，其碳排放量以123吨居世界首位。1900年，美国已经是世界上最大的二氧化碳排放国，当时英国的二氧化碳排放量为420吨，而美国则达到了663吨。战后福特主义时代，美国的碳排放量大幅增长，一路飙升至2858吨，而其他工业大国，如西德的碳排放量也高达814吨。

与此同时，东方国家越来越关注重工业的发展。1960年，苏联的碳排放量为891吨。1980年，出口导向型经济增长将日本的碳排放量提高到914吨。随着全球工业化时代的到来，碳排放量进一步提高。2011年，中国成为全球最大的二氧化碳排放国，当年的碳排放量达到9511吨。印度在世界制造业中的角色尽管没有那么重要，但其碳排放量已经达到1800吨，正逐步成为主要排放国之一。

工业化、全球化及人口增长，这些浪潮所累计产生的碳排放使人类社会越来越容易受到气候冲击的影响。在全新世气候相对稳定的数千年里，人类社会逐渐成功地摆脱了气候冲击对社会繁荣的制约。然而，工业化的发展，加强了气候的不稳定性，带来了更加极端的气候。但气候的这种影响往往因地而异，一些社会可能更容易受到冲击。这一内容将在下一章中具体论述。