近日，德国联邦环境局局长Dirk Messner接受了RND新闻的采访。与前工业时代相比，地球已经升温了 1.2 摄氏度。根据《巴黎协定》，目标是将其限制在远低于 2 度，如果可能的话，为 1.5 度。
Dirk Messner指出，这听起来并不多，但在几天前我们体验到全球变暖 1.2 度意味着什么，我们都应该真正努力对抗每十分之一度的变暖，我们越接近这个标记，对地球系统以及我们人类的影响就越不可逆转。
关于气候问题，我们必须拧紧两个大螺丝。第一个是尽快消除排放物，第二个是，我们也必须适应导致我们不可避免的全球变暖的气候影响。
Dirk Messner指出，这听起来并不多，但在几天前我们体验到全球变暖 1.2 度意味着什么，我们都应该真正努力对抗每十分之一度的变暖，我们越接近这个标记，对地球系统以及我们人类的影响就越不可逆转。
关于气候问题，我们必须拧紧两个大螺丝。第一个是尽快消除排放物，第二个是，我们也必须适应导致我们不可避免的全球变暖的气候影响。
#那些和普通人的认知不符的专业知识#
有人提到911撞世贸大楼，我也说一个：【钢铁比木材更不耐火】，当然前提是火灾前钢材和木材可以承受同样荷载。
原因有四：
一 450-500摄氏度的时候，钢铁基本丧失负载能力、失稳。木头只要还没烧光，在这个温度还真能挺一下。
二 钢铁的比热容大概是0.5×10^3J/(kg·℃) ，干木头的比热容是2×10^3J/(kg·℃) ，即钢铁升温速度是木头的4倍。而且同样的荷载，用的木头比钢材要多。如果考虑到木材一般含水，还要考虑水的比热容和蒸发热。木材的升温就更慢了。
三 钢铁的导热率超好，是木材的几十倍甚至上百倍，在同样的火焰下肯定比木材升温快。
四 注意前面的叙述，承受荷载的钢铁达到500摄氏度直接就挂了，不用燃烧。木材必须烧掉才能丧失负载能力。而燃烧是要靠氧气的，外层木材有效地为内层木材隔绝了氧气，所以木材必须一层层烧掉，不会一下子就烧跨。钢铁只要被火焰燎几十秒就挂了。这就是为什么你能看到消防员在带火的木屋架下面救人，却没人敢在赤红的钢梁下奔跑的缘故。
911撞大楼一撞就倒，原因不是钢铁被点燃，而是航空燃油把钢结构烧的失去了强度，所以被烧软的中层就像面条一样瘫软下来，然后上层带着动能撞到下半部分上，一举摧垮了从未考虑动荷载的钢结构大楼。
这张图直观地告诉我们，只要直接被火焰烧灼，即便很小的火灾也足够让钢梁变成面条。有许多论文讨论过木结构抗火设计，我贴一下：重型暴露木结构防火设计概述在美国，用木材来建造安全防火的建筑已有一个多世纪的成功历史。
暴露在火焰中的木材将自然地形成一个阻燃碳化层，保护内部未燃烧的部分。在周围温度不断上升的过程中，木材的机械性能还表现出若干优点。当被加热时木材构件不会延展，能够维持相当的刚度。其他类型的结构材料虽然被描述为加热时不易燃烧，但它们在高温下的变形可能破坏其他的结构元素而导致建筑的倒塌。例如钢材在高温下刚度将降低，这可能会导致钢柱和钢梁的破坏。
而木材构件因为内部未碳化的部分将维持其强度和刚度，建筑使用者可以获得一定的逃离时间，消防员和使用者可以与火灾搏斗而不必冒结构坍塌的危险。在1800年，许多大型磨坊建筑和它们内部的设备被大火毁坏，给保险公司带来了巨大损失。为了减少类似的负担，人们发展出了重型木构建造方法，利用大型木构件来减少尖锐的凸出边缘以及建设过程产生的可能让高温空气通过的缝隙。当暴露在火焰中时，木材表面将形成碳化层，这一碳化层可以防止构件内部受高温侵袭。如果没有外部的燃烧元素如氧气、油料等的持续补充，碳化层就能使火焰自然熄灭。
但为什么我们的常识是铁比木抗火呢？因为我们日常生活使用的火焰很小，总热量很低。在日常尺度下，钢铁热导率高反而成了抗火的优点——火焰烧灼面积小于钢铁工具总面积，可以迅速把热量传导到其他部分散热。其次是钢铁的燃点的确比木材要高。在一般的火焰烧灼下，如果自己不烧起来，的确很难烧坏。
而木材自己可能成为主要热量的来源，被炉灶飘出的很小的火苗引发大火。（现代房屋内没有旧式炉灶，用火的安全度要高的多，不再那么担心取暖和做饭的用火安全）第三是我们日常使用的钢铁工具承受荷载较小，远不能接近钢铁的极限受力，比如铁锅只需要承受几斤菜肴的重力即可。所以即便烧到赤红，一般也能满足我们的需求。这三个原因综合作用，制造了“钢铁比木头耐火”的“常识”。而建筑的体量要比我们日常使用的工具大1-2个数量级，这10-100倍的差距就会导致“常识”被颠覆。
但只要你理解了其中的物理原理，【木头比钢材更抗火灾】的事实就会像【钢铁比木头更适合造大船】一样直观。其实除了火焰之外，大多数物理现象随着尺度的增加，都会出现量变——质变的跃升，不能简单地用小尺度模型来套用。最直观的原因就是体积随尺度增加以三次方增长，表面积只以两次方增长，所以会出现变化。我前几天在一颗直径 30 公里的中子星撞上大犬座 VY 那么大的岩质星球会发生什么？
我们日常生活中考虑物理问题，默认是忽略万有引力的，因为万有引力常数实在太小。但是，万有引力这个东西，一方面和距离的平方成反比，另一方面和质量成正比。质量=密度x体积。体积是尺度的三次方，如果物体的密度不变的话，一个物理体系的尺度增加10倍，其中各个物体的体积就是原来的1000倍，距离的平方变成原来的100倍——1000/100=10，即万有引力相对其他效应增加10倍。
尺度越大，万有引力的效应越明显，即便对于非常稀薄的低密度物质也一样。所以，两块石头之间不会互相吸引绕行，地球和月亮就被引力锁在一起。普通石头可以奇形怪状，直径到了上千公里就必定是球形——在引力作用下收缩在一起。
等到尺度的数量级进一步增加，这堆石头（气体也一样）收缩成一个紧密小球的趋势将更强烈，会变成白矮星中子星乃至导致时空断裂的黑洞。你设想中的像土星轨道那样大的“岩石行星”必定早就收缩为一个黑洞了。
为了避免模型和具体工程的类似差异，流体力学里有一个雷诺数的概念。其他学科应该也有类似的参数。具体到热力学方面，我不太懂，就不乱说了。
有人提到911撞世贸大楼，我也说一个：【钢铁比木材更不耐火】，当然前提是火灾前钢材和木材可以承受同样荷载。
原因有四：
一 450-500摄氏度的时候，钢铁基本丧失负载能力、失稳。木头只要还没烧光，在这个温度还真能挺一下。
二 钢铁的比热容大概是0.5×10^3J/(kg·℃) ，干木头的比热容是2×10^3J/(kg·℃) ，即钢铁升温速度是木头的4倍。而且同样的荷载，用的木头比钢材要多。如果考虑到木材一般含水，还要考虑水的比热容和蒸发热。木材的升温就更慢了。
三 钢铁的导热率超好，是木材的几十倍甚至上百倍，在同样的火焰下肯定比木材升温快。
四 注意前面的叙述，承受荷载的钢铁达到500摄氏度直接就挂了，不用燃烧。木材必须烧掉才能丧失负载能力。而燃烧是要靠氧气的，外层木材有效地为内层木材隔绝了氧气，所以木材必须一层层烧掉，不会一下子就烧跨。钢铁只要被火焰燎几十秒就挂了。这就是为什么你能看到消防员在带火的木屋架下面救人，却没人敢在赤红的钢梁下奔跑的缘故。
911撞大楼一撞就倒，原因不是钢铁被点燃，而是航空燃油把钢结构烧的失去了强度，所以被烧软的中层就像面条一样瘫软下来，然后上层带着动能撞到下半部分上，一举摧垮了从未考虑动荷载的钢结构大楼。
这张图直观地告诉我们，只要直接被火焰烧灼，即便很小的火灾也足够让钢梁变成面条。有许多论文讨论过木结构抗火设计，我贴一下：重型暴露木结构防火设计概述在美国，用木材来建造安全防火的建筑已有一个多世纪的成功历史。
暴露在火焰中的木材将自然地形成一个阻燃碳化层，保护内部未燃烧的部分。在周围温度不断上升的过程中，木材的机械性能还表现出若干优点。当被加热时木材构件不会延展，能够维持相当的刚度。其他类型的结构材料虽然被描述为加热时不易燃烧，但它们在高温下的变形可能破坏其他的结构元素而导致建筑的倒塌。例如钢材在高温下刚度将降低，这可能会导致钢柱和钢梁的破坏。
而木材构件因为内部未碳化的部分将维持其强度和刚度，建筑使用者可以获得一定的逃离时间，消防员和使用者可以与火灾搏斗而不必冒结构坍塌的危险。在1800年，许多大型磨坊建筑和它们内部的设备被大火毁坏，给保险公司带来了巨大损失。为了减少类似的负担，人们发展出了重型木构建造方法，利用大型木构件来减少尖锐的凸出边缘以及建设过程产生的可能让高温空气通过的缝隙。当暴露在火焰中时，木材表面将形成碳化层，这一碳化层可以防止构件内部受高温侵袭。如果没有外部的燃烧元素如氧气、油料等的持续补充，碳化层就能使火焰自然熄灭。
但为什么我们的常识是铁比木抗火呢？因为我们日常生活使用的火焰很小，总热量很低。在日常尺度下，钢铁热导率高反而成了抗火的优点——火焰烧灼面积小于钢铁工具总面积，可以迅速把热量传导到其他部分散热。其次是钢铁的燃点的确比木材要高。在一般的火焰烧灼下，如果自己不烧起来，的确很难烧坏。
而木材自己可能成为主要热量的来源，被炉灶飘出的很小的火苗引发大火。（现代房屋内没有旧式炉灶，用火的安全度要高的多，不再那么担心取暖和做饭的用火安全）第三是我们日常使用的钢铁工具承受荷载较小，远不能接近钢铁的极限受力，比如铁锅只需要承受几斤菜肴的重力即可。所以即便烧到赤红，一般也能满足我们的需求。这三个原因综合作用，制造了“钢铁比木头耐火”的“常识”。而建筑的体量要比我们日常使用的工具大1-2个数量级，这10-100倍的差距就会导致“常识”被颠覆。
但只要你理解了其中的物理原理，【木头比钢材更抗火灾】的事实就会像【钢铁比木头更适合造大船】一样直观。其实除了火焰之外，大多数物理现象随着尺度的增加，都会出现量变——质变的跃升，不能简单地用小尺度模型来套用。最直观的原因就是体积随尺度增加以三次方增长，表面积只以两次方增长，所以会出现变化。我前几天在一颗直径 30 公里的中子星撞上大犬座 VY 那么大的岩质星球会发生什么？
我们日常生活中考虑物理问题，默认是忽略万有引力的，因为万有引力常数实在太小。但是，万有引力这个东西，一方面和距离的平方成反比，另一方面和质量成正比。质量=密度x体积。体积是尺度的三次方，如果物体的密度不变的话，一个物理体系的尺度增加10倍，其中各个物体的体积就是原来的1000倍，距离的平方变成原来的100倍——1000/100=10，即万有引力相对其他效应增加10倍。
尺度越大，万有引力的效应越明显，即便对于非常稀薄的低密度物质也一样。所以，两块石头之间不会互相吸引绕行，地球和月亮就被引力锁在一起。普通石头可以奇形怪状，直径到了上千公里就必定是球形——在引力作用下收缩在一起。
等到尺度的数量级进一步增加，这堆石头（气体也一样）收缩成一个紧密小球的趋势将更强烈，会变成白矮星中子星乃至导致时空断裂的黑洞。你设想中的像土星轨道那样大的“岩石行星”必定早就收缩为一个黑洞了。
为了避免模型和具体工程的类似差异，流体力学里有一个雷诺数的概念。其他学科应该也有类似的参数。具体到热力学方面，我不太懂，就不乱说了。
根据世界气候归因（WWA）的研究，科学家们对比了历史气候数据与当代天气，在加拿大和美国测得的这种极端数值，约每一千年才出现一次。千年一遇！但我们这一代赶上了，因为我们的地球，温室气体排放也超越了以往任何时期。按照目前的碳排放水平，地球在几十年内，还会再升温2摄氏度，那这样的热浪，可能每5到10年就会出现一次。不是温度略微升高，而是突然升高四五摄氏度。危害呢？危害是广泛的。1，热死人的高温，意味着中暑，意味着更多的疾病、更多的死亡。2，极端高温会引发火灾，所以，倒霉的莱顿镇，被付之一炬，所以每年加州，都是各种火灾新闻。3，高温导致其他破坏，在美加不少地方，路面出现融化，飞机无法起飞，甚至一些居民抱怨，汽车玻璃都被热爆了。4，极端天气引发用电紧张，甚至导致停电事故，带来更多的灾难。5，热浪还危害农业，导致农作物大面积枯死，加剧农作物疫病传播。6，极端高温还加剧疫情，反正在美加一些地方，接种疫苗工作都被迫停止了。7，除高温外，还有其他极端天气。别忘了，干旱也是灾难，也是要死人的。8，暴雨也是灾，还会引发很多次生灾害，每年全球都有大批人甚至受害……别以为气候变化离我们很远，气候变化其实已经在严重影响着我们。发达国家如此，不发达国家的灾难，更可想而知。
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