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两支点滑道猎潜艇列板粮食库梁拱临界舵角两段造船法临界空化数中欧kok在线入口梁拱线人工智能在一项新的研究中预测,即使采取协调一致的减排措施,全球仍可能在大约十年内突破国际社会商定的气候变化临界点,并继续升温,在本世纪中叶左右突破下一个升温限制。这比之前模型预测的时间更早。
全球科学家已经确定升温1.5摄氏度是一个关键的临界点,超过这个临界点,发生极端洪水、干旱、野火和粮食短缺的几率将急剧增加。温度上升超过2摄氏度会带来灾难性和潜在的不可逆转的影响,包括让30亿人“长期缺水”。
这项研究发表于1月30日出版的《美国国家科学院院刊》(National Academy of Sciences),重新引发了一场辩论,即是否仍有可能按照2015年《巴黎协定》的要求将气候变暖限制在1.5摄氏度内。科学家们表示,自前工业时代或19世纪中期以来,全球已经升温了1.1或1.2摄氏度。
两位气候科学家利用机器学习计算出,地球将在2033年和2035年之间超过升温1.5摄氏度大关。这个结果与其他更传统的预测方法相吻合,尽管精确度更高一些。
该研究与当前许多预测不同的地方在于,它对世界何时跨越2摄氏度门槛的估计。虽然联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)预测,在低排放的情况下,全球气温上升幅度不太可能在本世纪末达到2摄氏度,但人工智能研究得出的结果更令人担忧。
人工智能预测中欧kok在线入口,即使在未来半个世纪内世界达到净零排放,在2065年之前达到变暖2摄氏度的概率为80%左右。如果排放保持在高位,在2050年前达到升温2摄氏度的概率为50%。
2023年1月19日凌晨,国际学术期刊《自然》(Nature)在线发表的一篇论文报告称,研究人员通过钻取冰芯,对公元1100年至2011年格陵兰中北部进行温度重建发现,格陵兰冰盖的近期温度是过去1000年里最高的。2001年至2011年的冰盖温度比20世纪的温度平均高了1.5摄氏度。
研究团队在2012年回去重新考察了一些旧的钻探地点,并钻取了延伸岩心,使先前的记录延长到2011年。
该论文的通讯作者和第一作者为德国阿尔弗雷德·魏格纳研究所的资深科学家玛丽亚·赫尔霍尔德博士(Maria Hörhold)。
玛丽亚表示,格陵兰冰盖在全球气候系统中扮演着重要角色,它的体积很大,储存了大量的水。格陵兰冰盖融化对海平面上升的影响越来越大。如果全球二氧化碳等温室气体的排放率不减,预计到2100年格陵兰冰盖将使全球平均海平面上升50厘米,这将影响数百万人。
从冰川积累区钻取的圆柱状雪冰样品——冰芯,不仅记录着过去气候环境自然变化的信息,而且记录着过去人类活动对于气候环境的影响。
玛丽亚称,在20世纪90年代,团队成员从格陵兰东北部收集了冰芯,但这一记录在1995年就结束了。研究团队在2012年回去重新考察了一些旧的钻探地点,并钻取了延伸岩心,使先前的记录延长到2011年。
在格陵兰岛中北部的记录中,人们发现,2001-2011年是过去千年中最热的十年,比20世纪高1.5摄氏度。
玛丽亚认为,在以前的研究中,气象站和不同的气候档案,如树木年轮或沉积物岩心,在统计上结合起来重建过去的温度,但这样的研究方法可能低估了自然气候的变异性。而他们团队的方法的简单性在于,使用冰芯阵列来重建整个研究时期的温度。
他们得到了格陵兰中北部前所未有长度和质量的温度重建,因而,能够研究过去以及最近的温度趋势和自然变率(natural variability)。
中国科学院大气物理研究所的副研究员魏科在《全球变化的秘密都藏在海洋里》一文中解释说,自然变率包含了众多自然变化的因子,比如太阳活动变化引起的辐照度变化、火山活动引起的平流层气溶胶增加,以及气候系统内部的变化,例如洋流的变化、海盆之间的相互作用、热带和热带外相互作用等等。
玛丽亚表示,在格陵兰岛中北部的记录中,他们发现2001-2011年是过去千年中最热的十年,比20世纪高1.5摄氏度。这些上升的温度超出了工业化之前自然变率导致的温度变化中欧kok在线入口,是人为驱动的全球变暖和自然变率的叠加结果。研究表明,全球变暖已经影响到了遥远的格陵兰冰盖顶部。
他们进一步发现,冰盖顶部温度与格陵兰岛范围内的融水径流之间存在着较强的相关性。
玛丽亚表示,大幅减少二氧化碳排放量,能缓解格陵兰冰盖升温的现状。正如IPCC最新报告所述,这需要政治、经济和社会等各个领域的所有人一起采取行动。此外,即使气温稳定下来,冰的流失也会持续几个世纪或几千年。因此,至关重要的是减缓海平面上升,并通过限制全球变暖,来减少跨越不可逆转阈值的风险。
气候临界点是气候系统稳定的条件,突破临界点可能会导致不可逆转的危险影响。分析表明,即使全球变暖超过 1°C(我们已经超过)也会触发一些临界点,从而使我们处于危险之中。
当气候临界点超过时,会触发重大影响,包括冰盖崩塌导致海平面大幅上升、亚马逊热带雨林或温水珊瑚等生物多样性群落枯死,以及永久冻土融化导致碳释放。
过去二十年来,英国埃克塞特大学全球系统研究所所长提摩西·莱顿(Timothy Lenton)教授一直在关注全球气候变化如何触发地球自然系统的临界点。
当他在2008年发表关于临界点的论文时,预测的某些方面仍然是理论性的。但从那时起,随着气候灾害事件破坏率的增加和科学家观察气候变化能力的提高,临界点的证据得到了加强。在最新发表的研究中,他的团队总共确定了16个临界点,若这些临界点被触发,将产生“深远的区域影响”。
2008年莱顿论文里列出了九个主要临界点,其中的大部分在2018年联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)发布的《全球升温1.5摄氏度特别报告》里也有提到。
这些临界点包括:(1)亚马孙热带雨林的枯萎;(2)北极海冰面积减少;(3)大西洋经向翻转环流(AMOC)的减弱;(4)北美的北方森林火灾和虫害;(5)全球珊瑚礁大规模死亡;(6)格陵兰冰盖加速消融失冰;(7)永久冻土层解冻;(8)南极西部冰盖加速消融失冰;(9)南极洲东部冰盖加速消融。
事实上,其中一些临界点可能已被触发。莱顿表示,过去十年的研究表明,南极洲西部阿蒙森海的冰川消融可能已经突破了临界点 ——各个模型的演进都显示,在这片区域,海洋、陆地和基岩相遇的 “交界线” 正在持续后撤。若南极西部冰川全部融化,可能致使全球海平面在未来数百年到几千年的时间上升约3米。
同样的情况也在北半球格陵兰岛的冰盖发生。相关模型研究表明,格陵兰冰盖融化的临界点在升温1.5℃时就可能被触发。假使格陵兰冰盖全部融化,它会在数千年的时间内使全球海平面上升约7米。
莱顿也同意,研究人员还需要更多的观测数据和时间来确定相关冰盖是否已经达到临界点,但可以肯定的是,南极洲和格陵兰岛的冰盖是地球上“最脆弱”的临界点之一,眼下距离触发两地大规模冰盖消融已 “非常接近”。
若南极西部冰川和格陵兰冰盖融化的临界点被触发,将最终导致全球海平面升高十米,纽约、洛杉矶、圣彼得堡、新奥尔良、上海、爱丁堡等全球各大沿海城市,届时都将被海水淹没而不复存在。
另一个有着巨大威胁的临界点是冻土层的解冻。那里封存着大约相当于当前全球大气中两倍数量的碳。IPCC 报告写到:假使按照当前的升温速度,全球约70%的永久冻土会在本世纪末消融,沉睡在冻土层里的碳一旦被解封,将会持续释放很长一段时间而很难停下来,这将进一步加强温室效应的恶性循环。
亚马孙雨林作为全球最大的热带雨林,是全球十分之一已知物种的栖息地,也是世界最大的储碳、固碳森林。在埃塞克特大学的研讨会上,德国慕尼黑技术大学地球系统建模教授尼克拉斯·布尔斯(Niklas Boers)表示,自2003年以来,由于森林砍伐和气候变化,四分之三的亚马孙雨林已经丧失了“恢复力”。这“可能已将亚马孙地区推向了雨林枯萎的临界点”,进而对南美季风产生连锁影响,减少30%至40%的降水量。
而作为缓解气候变化的得力帮手,亚马孙雨林长期储存的碳大概相当于全人类十年的排放总量。一旦这个临界点被突破,如此高量的碳被释放到大气中,将使全球二氧化碳浓度激增10%。
在海洋方面,大西洋经向翻转环流(AMOC)是大西洋中的一个主要洋流系统,而它或已经处在千万年来最弱的时候。
德国波茨坦大学海洋物理学教授斯蒂芬·拉姆斯托夫(Stefan Rahmstorf)教授在会议上更进一步表示,“几周前,我看到的一些尚未公布的数据表明,AMOC可能处于过去1170万年来最弱的时期。”
AMOC的进一步减弱可能对欧洲带来巨大的影响,导致更多风暴、更寒冷的冬季以及整个欧洲极端高温热浪和干旱的增加。
也有专家表示,全球珊瑚礁大规模死亡的临界点是最大的担忧,因为这“直接影响到数亿人的生计”,特别是较贫穷的热带地区的居民,他们直接依赖与珊瑚礁有关的渔业为生。
大部分专家都同意,观测证据表明,一些主要的地球系统临界点正在失去稳定性。德国波茨坦气候影响研究所所长约翰 · 罗克斯特罗姆(Johan Rockstrom)将其比作在炸弹上点燃导火线,“导火线会燃烧起来,直到大爆炸的发生。”
近年来更令科学家们担心的是,全球的临界点是相互关联的,一个临界点被突破,可能会增加其他临界点被突破的风险。一旦气候变化的多米诺骨牌被推倒,则全球的级联效应(Global Cascade) 将变得不可避免。若发生这种连锁反应,全球平均气温可能将会上升至高于过去120万年中的任何时期,地球将变成“温室地球”,最终形成对人类生存与文明的威胁。
“大约十年前,我们认为这仅是一种理论上的可能性,现在我们有了更直接的因果关系的证据。”莱顿说。
莱顿具体解释道:比如格陵兰冰原融化,会向北大西洋注入大量淡水,进一步减弱大西洋经向翻转环流,这会减少南半球向北半球输送的热量,把热量留在南半球的海洋,进一步加热南极冰盖的融化。
覆盖两极的白色冰雪原本可以反射太阳光,但若冰雪融化,出的棕色地表和海洋将会吸收更多的太阳热辐射,从而加剧永冻土层的融化,让更多冰雪消融,形成恶性循环。
2021年9月11日,位于格陵兰岛努克以南约80公里的塞尔梅克冰川正在融化。
以化石燃料为基础的生活方式所留下的碳遗产正在给数十亿人的未来带来气候危机。但是,当我们说到“未来”时,我们究竟应该考虑到多远呢?到2050年?2100年?或者更远一点,可能是2500年或更久?
国际科学和政治团体使用的未来气候预测通常只到2100年。原因很简单,在未来的几个世纪里,我们不可能准确地预测有多少温室气体将被释放,以及这将对气候产生多大的影响。
现在可以肯定的是,随着未来气温的上升,极端天气事件将变得越来越严重。IPCC报告中的数据显示,如果地球温度比工业化前高出2℃,过去几个世纪中每50年发生一次的极端温度事件可能会每3-4年发生一次。世界还将面临更多的复杂事件,气候变化会加剧水循环,这将给许多地区带来更强的降雨和相关的洪水,以及更严重的干旱。气候变化同样会影响降雨模式。在高纬度地区,降水可能会增加,而预计在亚热带的大部分地区降水会减少。在整个21世纪,沿海地区的海平面将持续上升,导致低洼地区的沿海洪水和海岸侵蚀更加频繁和严重。
到本世纪末,此前100年才发生一次的极端海平面事件可能每年都会发生。进一步变暖将加剧永久冻土层的融化、季节性积雪的减少、冰川和冰原的融化,以及夏季北极海冰的减少。海洋的变化,包括变暖、更频繁的海洋热浪、海洋酸化和氧气水平下降,既影响海洋生态系统,也影响依赖海洋生态系统的人类,而且至少在本世纪的剩余时间里,这种变化还将继续。对于城市来说,气候变化的某些方面可能会被放大,包括高温、强降水事件造成的洪水和沿海城市的海平面上升。2021年6月,《自然·气候变化》(Nature Climate Change)上刊登的一项研究将超过三分之一的与高温有关的死亡归因于气候变化。在一些没有空调或其他因素使人们更容易受到高温影响的国家,死亡人数甚至更高。
现有的不平等也将恶化,极端天气事件将对贫穷国家造成最严重的打击。低洼的沿海地区也会被洪水淹没,一些地区将会变得非常炎热,干旱将会导致食物短缺和火灾。气候变化将迫使大规模移民,导致气候难民人数上升。到2050年,将有超过10亿人流离失所,导致大规模的政治和社会动荡。重要的是,全球气温变化只是平均水平。在一些地方,气候变暖可能更为极端。一些项目在更细的层面上分解了对气温上升的预测,从而对未来变暖的各个城市进行了比较。就像2021年8月,森林野火肆虐美国、欧洲和西伯利亚时,世界卫生组织总干事谭德塞在一份声明中说,“气候变化带来的风险可能使任何一种疾病的风险都相形见绌。”
2021年9月5日,《新英格兰医学杂志》(New England Journal of Medicine)上发表了一篇联合社论,敦促世界各国领导人采取行动。“科学是不容置疑的,”他们写道,“全球气温比工业化前的平均水平高出1.5℃,生物多样性的持续丧失可能对健康造成灾难性损害,这是无法逆转的。”
总的来说,科学家们认为,到2100年,地球的温度将上升3.5到8℃以上,但最可能的情况是在这个范围的中间。但无论我们在77年后的什么地方,无论温度计读数是如何的,其影响肯定是剧烈的。
2021年8月《自然》(Nature)刊登的一项研究就指出,人类今天从化石燃料中排放的二氧化碳,在未来数千年仍将影响气候。今天燃烧一吨煤或石油所排放的大部分二氧化碳将在几个世纪后被海洋和植被吸收,剩下的25%仍将在1000年后影响气候。迄今为止关于气候变化的最全面的报告着眼于潜在的不可逆气候危险,从海平面上升到海洋环流减缓,不过这些危险仍然可以通过强有力的气候行动加以避免。
IPCC根据不同的社会经济趋势,包括对人口和经济增长、地缘政治趋势和技术发展的预测,列出了五种潜在的气候情景。在第一种、也是最乐观的情况下,人类已经采取了立即和积极的减排措施,到2050年将全球碳排放削减到零。这是唯一能够实现《巴黎协定》目标的方案,即将全球变暖控制在1.5℃,该报告预测,到本世纪末,全球变暖将回落至1.4℃。在第二种情况下,人类在2050年后将达到净零,但全球升温仍将保持在2℃以下,到2100年将稳定在1.8℃左右。在第三种情况中,世界社会经济趋势不会真正偏离其历史模式,人类不会在2100年达到净零,那么在本世纪末全球会达到2.7℃的升温。在第四种情况下,到本世纪末,全球变暖将达到3.6℃。最后,在最坏的情况下:我们不仅无法限制目前的排放水平,到本世纪中叶,排放水平将翻一番。到本世纪末,全球气温将上升4.4℃。
目前,地球正处于中间阶段,到2100年,全球变暖将达到2.7℃。这一情景与许多国家在《巴黎协定》下对2030年气候变化的承诺一致。所以如果立刻、迅速和大规模地减少温室气体排放,人类是可以阻止和减弱灾害事件发生的。这归根到底还是要看中欧kok在线入口,作为最大的不确定性存在的人类是如何开展气候行动的。
事实证明,全球气候危机的严重性前所未有,在有限的时间窗口中,必须以更紧迫的心态推出更有效的行动。早在2020年12月,联合国秘书长古特雷斯就曾公开呼吁各个国家进入“气候紧急状态”,以应对日益恶化的全球气候状态。不乐观的现实是,过去这些年,经过全人类的努力,很多人认为碳排放量应该已经降下来了,但实际是全球依然处于碳排放量的峰值。当然,目标并非完全不可实现,IPCC发布报告呼吁,如果采取行动,仍有可能到2030年前将全球温室气体排放量比2010年至少降低一半。这需要各国团结一致,相向而行。而于个人而言,碳减排也并不遥远。随手关灯、绿色出行、垃圾分类等等,都是力所能及之事。每个人都是这个世界中的构成分子,数十亿力量参与其中,整个世界的碳减排定有希望。