如果大家閱讀本文期間是秋、冬時節，而剛好讀到這一章之時，外面是藍天白雲、金風送爽，則你站到戶外享受著這一切時，無論是你的腦袋還是你的身軀也實在無法接受，人類正在步向一場史無前例的巨大災難。你不禁會問：這一切都是真的嗎？抑或整件事情不過是我們庸人自擾、杞人憂天？
筆者當然希望我們真的是庸人自擾，但我們無法對眾多科學家過去大半世紀以來的辛勤研究成果視若無睹，更不能無視於現今世界發展趨勢的不可持續性。不錯，在熱浪退卻和暴雨不再的一刻，平靜怡人的天氣很難使人聯想到大自然那可怕的威力，這便有如在大海嘯之前，我們在海灘漫步時所感到的平靜安詳，而遠方海上的一點兒濤動是如此的毫不起眼…。
在氣候變化的過程中，充滿了非線性（non-linear）的「反饋」、「時滯」和「臨界點」作用。要充份了解變化將如何發生，我們必須對這些作用有基本的了解。
首先讓我們看看「反饋」（feedbacks）的概念。反饋可以分為兩大類：正反饋（positive feedback）與負反饋（negative feedback）。前者指「某一事物的變化會進一步加劇這一變化本身」；而後者則指「某一事物的變化會反過來抑制這一變化的進一步發展」。
一個很好的例子是在一個酒會中，由於人多而彼此的談話聲浪頗大，為了令對方聽得清楚，我們談話時惟有把聲浪加大，如是者背景的聲浪只會更大，而我們惟有把談話聲浪再加大…。這種聲浪不斷提升的情況我們稱為「正反饋」。好了，如果背景聲浪已令到我們無法好好交談，於是不少人借意把交談結束，結果是酒會的聲浪降了下來。這種「聲浪上升，最後導致聲浪下跌」的情況，便正是一種「負反饋」的現象。
反饋作用在很多自然界的變化中皆十分重要。大家也許都聽過「風乘火勢、火助風威」這種說法吧。風和火的相互促進便是一種正反饋的現象。但假設烈火把整座樹林燒毀了，大火因為再沒有東西可燒而最終熄滅，這也可被看成為一種負反饋作用的表現。此外，雪崩之中的所謂「滾雪球效應」（snowball effect），也顯然是一種正反饋的結果。
大家有沒有想過，我們在唱卡拉 OK 時，即常常會體驗到一種典型的正反饋現象？原來我們偶然不謹把拾音器（咪高峰）指向著揚聲器（喇叭）之時，揚聲器發出的聲浪會被拾音器拾取，然後交由擴音機擴大，從而再由揚聲器播出，然後再由拾音器拾取，然後再……。不難想象，這樣滾雪球式的效應會導致音量的驟然上升，從而使我們嚇了一大跳。
反饋現象也普遍存在於社會現象之中。例如有傳聞說股市會因為某種原因大幅下挫。為求自保，不少股民於是將手上的股票拋售。結果是一眾股票的價格向下調、從而觸發起更大的拋售潮、從而進一步將股市推低…。這種惡性循環當然也是正反饋在發出作用。
我們往後會看到，全球暖化背後充滿著各種正、負反饋的現象。現在讓我們只是看看兩個比較簡單的：天氣熱了人們把空調加大，結果是用電更多燃燒更多化石燃料，從而釋放出更多二氧化碳令天氣變得更熱…。不用說這是一個正反饋作用。可是另一方面，如果溫度升高令洋面的蒸發量加大，從而增加了大氣中的水汽並導致全球的雲量上升，則入射的太陽輻射會被雲層所反射和遮擋，最後令地球的溫度下降。這種變化便是一個負反饋的現象。
現在讓我們來看看「時滯」（time lag，又稱「延滯效應」）和「臨界點」（critical point，俗稱 tipping point）又是什麼回事。
讓我們做一個小小的假想實驗。假設在一個寒冷的冬天早上，我們把一塊牛油從冰箱裡拿出來。我們為了令它快點兒溶化，於是把它放到一個平底鐵鍋並把鐵鍋放到灶頭上加熱。好了，讓我們選擇最猛的火力。問題是，牛油是否於開火後便立刻溶化呢？
答案當然是不會。原因是鐵鍋本身也是冷冰冰的，即使有猛火在下面燒，它也要一段時間才會升溫，而升溫後的鐵鍋會把熱量傳給牛油，牛油則會不斷吸熱然後慢慢升溫。而只有當整塊牛油的溫度高於它的溶點時，牛油才會開始溶化。
由這個簡單的例子可以看出，事物的變化是需要時間的，而且變化中往往有一些重要的轉捩點，例如上述牛油的溶點便是。這些轉捩點我們統稱為「臨界點」（critical point），有時又稱為一項變化中的「閾值」（threshold）。但在日常用語中，一個更為人熟悉的英文稱謂是 tipping point，最接近的中文翻譯便是我們日常所謂的「轉捩點」。
讓我們再深入點看看時滯效應不性質。這一效應主要源自一個系統在面對外來干擾時的各種固有「隋性」（inertia）。例如鐵達尼號在撞向冰山之前，船員已經發現危險並立刻將船減速和轉向。但海水的巨大阻力令轉向不可能即時發生，而船隻前進時的巨大速度亦令它無法即時停止。結果是，災難性的碰撞還是發出了…。
上述的「時滯」主要源自物質在運動期間的「動力隋性」（dynamical inertia）；而在牛油溶化的例子當中，「時滯」的來源是物質的「熱力隋性」（thermal inertia），更具體的說法是來自物質的 「熱容量」（thermal capacity）作用。科學家的研究告訴我們，自工業革命以來，人類的活動雖然已經將大氣層中的二氧化碳含量增加了百分之四十之多，但地球的平均溫度卻是在二十世紀下半葉才顯著增加，突其原因，是因為（1）最初增加了的二氧化碳，大部分被自然界中的海洋、森林、土壤等吸收了，所以未有在大氣層中顯著積累；（2）即使二氧化碳的大氣含量已顯著上升而令溫室效應加劇，最初的增溫作用都被海洋所“掩蓋” 了。這是因為水是所有物質中「比熱」（specific heat capacity）最高的一種，也就是說，它可以吸收大量的熱能而溫度只是上升少許。
結論是，由於大自然的延滯作用，二氧化碳水平上升所導致的溫度上升，還遠遠沒有充份的展現出來（即牛油還未迅速溶化）。可以預見的是，隨著人類繼續不斷排放愈來愈多的二氧化碳而自然界的吸收能力變得愈來愈弱，未來的升溫只會比過去的更為迅速。
至於有關「臨界點」的一些例子，包括了地殼中的斷層（faults）長期受力，最終不堪負荷折斷而導致地震；以及不斷對一個人在語言上作出挑釁，最後導致他作出暴力的行為等等。在西方的諺語中，則有一句頗為生動（雖然有點誇張）的說法：「把駱駝弄垮的最後一根稻草。」（The last straw that break the camel’s back.）。
事實上，美國著名氣候學家Walter Broecker便曾經形象地說，人類現時所做的，便等於向一頭已經發怒的巨獸不停地用尖桿來戳刺（The climate system is an angry beast, and we’re poking it with sticks. ）不用說這是愚不可及的一種行為。
環保學家Paul Erlich亦曾於多年前提出了一個環保寓言：某一天，機場裡的工作人員發現一個陌生人拿著螺絲鉗在停機坪鬼鬼祟祟的走動，最後還走到一架剛降落不久的客機旁邊，並嘗試以螺絲鉗把機身上的一口螺絲鬆下來。工作人員大驚並立刻上前阻止。當被問到他為什麼這樣做時，這個人不慌不忙地說：「我一直認為今天的工程師過分保守浪費物料，尤其在造飛機時用上太多螺絲。但他們都不理會我的意見。為了證明我是對的，我選擇了這架飛機做試驗。它過去三次回到這個機場我都靜靜地替它脫去一口螺絲。看！它還不是好端端在飛行嗎！所以我今天打算再脫去一口看看。」
我們在上一章看過，複式增長的威力是如何驚人。現在讓我們把複式增長與臨界點這兩個概念結合起來，並以一個日常生活的例子作出說明。這個例子雖然沒有考慮生物學上的真實性（筆者不知新鮮魚生包含多少細菌，也不知多少和什麼樣的細菌才會令我們不適），但背後的原理卻是明確的。正是複式增長那「先慢後快」的特性，令我們很易掉以輕心。
假設一片新鮮的魚生在冰箱被拿出來時擁有十隻細菌，而細菌在室溫中可於十分鐘即分裂一次。如今再假設我們的天然抵抗力能夠處理 5,000 隻這樣的細菌，但若超過了便會開始感到有點不適。細菌數目超過了 10,000 的話，更會令我們嘔吐大作。現在的問題是，這片魚生被拿出來多少時間後，我們吃了會（1）沒有什麼感覺？（2）感到有點不適？（3）嘔吐大作？
讓我們看看細菌數目的變化：
- 10分鐘後：20
- 20分鐘後：40
- 30分鐘後：80
- 40分鐘後：160
- 50分鐘後：320
- 60分鐘後：640
- 70分鐘後：1280
- 80分鐘後：2560
- 90分鐘後：5120
- 100分鐘後：10240
由上述的數字可以看出，問題的答案是：（1）直至 90 分鐘前；（2）90 分鐘後；以及（3）100 分鐘後。而人們往往不明白的是：魚生拿出來已近一個半小時，他吃了是什麼事也沒有。我只是遲了十分鐘左右吃，卻嘔吐大作甚至要入醫院。事物的變化哪有這麼大的分別？
對，事物變化就是可以有這麼大的分別。而在人類一刻未止的干擾下，地球的氣候正在趨向“90分鐘” 的位置…。
危言聳聽嗎？請大家想想一座巍峨的水壩。假設水壩日久失修出現了一道微小的裂縫。一次洪水暴漲之下，裂縫逐漸擴大。在表面看來，水壩好像沒有什麼異樣，但數小時之後，裂縫終於抵受不住洪水的壓力而迅速擴張，水壩頃刻轟然塌下。一些人可能覺得這是一個突而其來的災難，但有識之士當然知道，災難以禍根一早便已埋下了…
無論是反饋作用、時滯效應還是臨界現象，都屬於事物變化中的「非線性現象」（non-linear phenomena）。我國諺語中的「差之毫厘、謬之千里」，或是「四兩可以撥千斤」的說法，正是這類現象的形象描述。我們往後將進一步看到，這類現象在全球暖化中正如何扮演著十分重要 — 以及令人憂慮 — 的角色。
延伸探究：
- 《維基百科》條目：Abrupt climate changehttp://en.wikipedia.org/wiki/Abrupt_climate_change
- 《維基百科》條目：Arctic methane release http://en.wikipedia.org/wiki/Arctic_methane_release
本文改寫自作者於2011年出版的《喚醒億隻青蛙—全球暖化內幕披露》的第六章