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警報(bào)拉響:觸發(fā)氣候“臨界點(diǎn)”!
據(jù)央視新聞,今天中國(guó)氣象局舉行新聞發(fā)布會(huì),對(duì)剛剛過去的11月全國(guó)天氣形勢(shì)進(jìn)行了回顧,并對(duì)12月未來10天的全國(guó)天氣進(jìn)行了預(yù)測(cè)。整體來看,今年11月份,我國(guó)平均氣溫創(chuàng)歷史同期新高。
同日,記者從四川省氣候中心獲悉,今年9月至11月堪稱四川有氣象記錄以來最熱的一個(gè)秋季。
氣象觀測(cè)結(jié)果顯示,今年秋季,四川全省平均氣溫為17.5℃,與常年同期相比偏高2℃,自1961年四川有氣象記錄以來的年度中排名第一。
歐盟氣候監(jiān)測(cè)機(jī)構(gòu)哥白尼氣候變化服務(wù)局在11月 7 日稱,2024 年前 10 個(gè)月氣溫?cái)?shù)據(jù)表明,今年會(huì)成為自 1850 年有記錄以來最熱的年份。哥白尼氣候變化服務(wù)局當(dāng)天發(fā)布新聞公報(bào),2024 年前 10 個(gè)月的全球平均氣溫比 1991 至 2020 年的同期平均氣溫高 0.71 攝氏度,是有記錄以來的最高值,比 2023 年同期高 0.16 攝氏度。實(shí)際上可以確定,除非剩余時(shí)間的平均氣溫降至接近 0 攝氏度,否則 2024 年將成為有記錄以來最熱的一年。
升溫帶來的不僅僅是極端天氣與氣候?yàn)?zāi)害,更嚴(yán)重的是,我們正在逐漸接近地球系統(tǒng)的“臨界點(diǎn)”,甚至有些“臨界點(diǎn)”已經(jīng)被觸發(fā)。
“臨界點(diǎn)”究竟是什么?
氣候臨界點(diǎn)是氣候變化研究的熱門領(lǐng)域,也是全球面臨的最大氣候風(fēng)險(xiǎn)。
關(guān)于氣候臨界點(diǎn),2018年的諾貝爾經(jīng)濟(jì)學(xué)獎(jiǎng)得主威廉·諾德豪斯曾有這樣的一個(gè)比喻:一葉在水面上漂浮的獨(dú)木舟開始傾斜進(jìn)水的時(shí)候,尚能保持平衡;但當(dāng)傾斜角達(dá)到一定程度時(shí),獨(dú)木舟就會(huì)傾覆——造成這個(gè)不可逆后果的傾斜角就是臨界點(diǎn)。同理,氣候臨界點(diǎn)就是氣候變化中的突變點(diǎn),一旦跨過這個(gè)突變點(diǎn),就會(huì)導(dǎo)致不可收拾的后果。
聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)(IPCC)將氣候臨界點(diǎn)定義為:“全球或區(qū)域氣候從一種穩(wěn)定狀態(tài)到另外一種穩(wěn)定狀態(tài)的關(guān)鍵門檻。”
氣候臨界點(diǎn)一般有3個(gè)特點(diǎn):
首先,臨界點(diǎn)事件一般是不可逆的,一旦突破臨界點(diǎn)(即被激活),系統(tǒng)將無法回至原來的穩(wěn)定狀態(tài)。這就像往山頂推石頭,越過山頂,石頭就會(huì)急速墜落,擋都擋不住。
其次,臨界點(diǎn)事件難以預(yù)測(cè),盡管人們知道有臨界點(diǎn),但卻無從得知觸發(fā)的具體點(diǎn)。就像“泰坦尼克”號(hào)黑夜里在浮冰區(qū)航行一樣,知道有浮冰,但無法精確預(yù)測(cè)其位置,等看見浮冰的時(shí)候已經(jīng)剎不住車,也拐不了彎。
最后,氣候臨界點(diǎn)事件一般都規(guī)模龐大,具有全球性和區(qū)域性影響,一旦觸發(fā)就會(huì)帶來毀滅性氣候影響。
由此不難看出,突破臨界點(diǎn)需要外部環(huán)境的驅(qū)使,比如現(xiàn)在人類活動(dòng)引起全球變暖,是人類碳排放量不斷增加驅(qū)動(dòng)的。一旦突破臨界點(diǎn),僅僅憑借系統(tǒng)內(nèi)部過程本身,就能快速產(chǎn)生劇烈的變化。
以高緯度永久凍土層的消融為例,俄羅斯、加拿大、北歐等地區(qū)永久凍土層內(nèi)封存了大量甲烷和二氧化碳,甲烷所產(chǎn)生的溫室效應(yīng)能力大約是二氧化碳的25倍,一旦地球溫度升高,導(dǎo)致寒冷地區(qū)的凍土融化,就會(huì)導(dǎo)致這些甲烷被釋放進(jìn)入大氣,引起更強(qiáng)的溫室效應(yīng)。
再以亞馬孫雨林為例,大規(guī)模熱帶雨林的存在,本身就能夠調(diào)整濕度和降水分布,即使短暫脫離平衡,也可以通過自身的調(diào)整恢復(fù)過來,使得自身的生態(tài)系統(tǒng)保持平衡。然而,如果全球持續(xù)升溫,這種自我調(diào)節(jié)機(jī)制就會(huì)變?nèi)?,全球升溫一旦超過3℃,就可能使40%的亞馬孫雨林“頂梢枯死”,且這一過程一旦開始,就無法恢復(fù),熱帶雨林會(huì)逐漸退化成稀樹草原。
毀林使得大氣低層暖干氣流上升,抑制了大氣層中水汽的向下混合,干旱加劇,使得水循環(huán)過程發(fā)生不可逆的轉(zhuǎn)變,進(jìn)一步加速植被的森林退化。而在這一過程中釋放出大量的碳,又進(jìn)一步加劇了溫室效應(yīng)。
氣候系統(tǒng)是包含多個(gè)潛在臨界點(diǎn)元素的復(fù)雜系統(tǒng),對(duì)全球具體有多少個(gè)臨界點(diǎn)元素的科學(xué)認(rèn)知近年來不斷發(fā)展。在2008年前后,那時(shí)候?qū)W界認(rèn)為可能有14個(gè)潛在成為臨界點(diǎn)的元素,到2018年前后認(rèn)為有15個(gè),到了2021年之后又認(rèn)為有16個(gè)。今年1月,國(guó)際期刊《自然·氣候變化》(NCC)發(fā)表了北京師范大學(xué)研究人員與合作者的研究論文,指出青藏高原的冰雪可能也是一個(gè)新的臨界元素,自2008年以來,這一地區(qū)冰雪覆蓋穩(wěn)定性減弱,臨界點(diǎn)可能已經(jīng)處于激活狀態(tài)。
隨著全球溫度持續(xù)升高,氣候系統(tǒng)越來越逼近臨界點(diǎn)。2018年與2019年,澳大利亞威爾·斯特芬(Will Steffe)教授和英國(guó)蒂姆·蘭頓教授(Timothy M. Lenton)等人在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》(PNAS)和《自然》等期刊的文章里,梳理了地球氣候系統(tǒng)中的15個(gè)已知的氣候臨界點(diǎn),指出其中9個(gè)關(guān)鍵系統(tǒng)已經(jīng)處于或者即將處于臨界點(diǎn)狀態(tài)。
氣候系統(tǒng)的臨界點(diǎn)有高有低,按照觸發(fā)的難易程度,可以分為三個(gè)檔次:
1) 1℃~3℃,在全球增溫的這個(gè)范圍內(nèi),容易引起夏季北極海冰消融、格陵蘭島冰蓋消融、阿爾卑斯山冰川消亡、南極洲西部冰蓋消融和珊瑚礁的白化。
2) 3℃~5℃,當(dāng)增溫達(dá)到這個(gè)強(qiáng)度時(shí),可能會(huì)導(dǎo)致亞馬孫雨林向草原退化、北半球中高緯針葉林退化、季風(fēng)區(qū)變化、全球海洋溫鹽環(huán)流變化。
3) 5℃,當(dāng)增溫超過5℃,極可能引起北極冬季冰雪量減少、高緯度永凍土消融釋放溫室氣體、南極洲東部冰蓋消融等。
目前,根據(jù)發(fā)表于國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《自然》雜志的研究報(bào)告,在已識(shí)別的氣候“臨界點(diǎn)”中,有9個(gè)處于已被觸發(fā)或即將被觸發(fā)的狀態(tài)。以下是3個(gè)典型的氣候“臨界點(diǎn)”。
其一是,南極西部冰蓋消融崩塌。南極洲的多個(gè)考察站記錄顯示,近年來該地區(qū)經(jīng)歷了有史以來的最高氣溫,尤其是位于南極洲西北端(靠近南美洲)的南極半島,成為地球上變暖最快的地區(qū)之一。在過去的半個(gè)世紀(jì)里,這里的氣溫幾乎上升了3℃。溫升導(dǎo)致南極地區(qū)冰蓋加速消融。尤其是南極西部的思韋茨冰川(Thwaites Glacier),被稱為“末日冰川”,正在以驚人的速度融化。
探測(cè)數(shù)據(jù)顯示,思韋茨冰川前段底部的冰體已懸空,海洋暖流得以流入冰川底部與海床之間,使更多的冰面暴露于溫暖的海水中。這些涌入的暖流水溫可達(dá)2℃,加速了冰川消融,形成了一個(gè)惡性循環(huán)。在上世紀(jì)90年代,思韋茨冰川每年融化100億噸冰,如今這一數(shù)字已上升至約800億噸。
地球上90%的淡水以冰的形式存儲(chǔ)在南極,其中20%位于南極西部,其余在東部。僅思韋茨冰川的全部融化就足以使海平面升高65厘米,而冰蓋的崩塌還會(huì)導(dǎo)致大量冰體落入海中,使海平面進(jìn)一步上升2~3米,這對(duì)人類來說可能是一種“世界末日”般的景象。這也正是思韋茨冰川被稱為“末日冰川”的原因。
其二是,低緯度珊瑚礁消亡。在世界上所有生態(tài)系統(tǒng)中,珊瑚礁以其最高的生物多樣性著稱,它們?yōu)轸~類和其他海洋生物提供了重要的棲息空間,因而被視為地球上最復(fù)雜和最寶貴的生態(tài)體系之一。根據(jù)《世界珊瑚礁現(xiàn)狀報(bào)告》,在2009年至2018年的10年間,由于海水溫度上升,全球約14%的珊瑚礁遭到破壞。盡管世界上100多個(gè)國(guó)家的珊瑚礁僅覆蓋了0.2%的海底,但它們?cè)趪?guó)土安全、海岸保護(hù)、生態(tài)資源、環(huán)境調(diào)節(jié)、礦產(chǎn)油氣、糧食及經(jīng)濟(jì)安全等方面支撐著數(shù)億人的生存,為人類社會(huì)提供了大量商品和服務(wù)價(jià)值。
然而,氣候變化、海洋酸化和污染等對(duì)珊瑚礁構(gòu)成了嚴(yán)重威脅,導(dǎo)致全球珊瑚礁出現(xiàn)越來越嚴(yán)重的白化現(xiàn)象。珊瑚白化是指珊瑚在環(huán)境壓力下失去體內(nèi)共生藻類,或是藻類失去色素,使得珊瑚的色彩與活力消失,最終導(dǎo)致珊瑚死亡甚至海洋生態(tài)系統(tǒng)的崩潰。
歷史上全球曾發(fā)生3次重大珊瑚礁白化事件,分別在1998年、2010年以及2014至2017年之間。當(dāng)前,我們正在經(jīng)歷第四次全球珊瑚礁白化。全球變暖的程度與速度將對(duì)珊瑚礁的未來產(chǎn)生決定性影響。據(jù)估計(jì),如果全球氣溫上升1.5℃,70%至90%的珊瑚礁會(huì)消失;如果上升2℃,珊瑚礁絕種的風(fēng)險(xiǎn)將顯著增加。
其三是,北方永久凍土層(以下簡(jiǎn)稱為永凍層)迅速解凍。永凍層是指至少連續(xù)兩年保持凍結(jié)的地面,通常由巖石、土壤、沉積物、冰和有機(jī)質(zhì)的混合物構(gòu)成,廣泛分布在高緯度地區(qū)(如美國(guó)阿拉斯加和俄羅斯西伯利亞地區(qū)),以及高海拔地區(qū)(如安第斯山脈和喜馬拉雅山脈)。隨著全球升溫,永凍層正在迅速解凍,造成土地滑坡、洪水和地陷等災(zāi)害,并且嚴(yán)重影響城市基礎(chǔ)設(shè)施的安全。
在俄羅斯等國(guó)家,許多建筑、道路與管道建設(shè)于永凍層之上,氣候變暖使得這些城市面臨基礎(chǔ)設(shè)施損毀的風(fēng)險(xiǎn)。這不僅導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)損失,也對(duì)周邊生態(tài)環(huán)境造成巨大影響。例如,2020年,俄羅斯西伯利亞地區(qū)發(fā)生了一起重大柴油泄漏事故。調(diào)查發(fā)現(xiàn),正是永凍層的解凍致使地基承載力不足,儲(chǔ)油設(shè)施下陷,最終造成大量柴油泄漏,涌向周邊河流,嚴(yán)重破壞了河流的生態(tài)系統(tǒng)。
永凍層解凍的影響不只局限于當(dāng)?shù)厣鷳B(tài)和居民生活,更將引發(fā)潛在的全球性危機(jī)。北極永凍層中儲(chǔ)存著巨量有機(jī)碳和無法分解的動(dòng)植物遺骸。當(dāng)永凍層融化,這些有機(jī)質(zhì)被微生物分解,釋放出甲烷和二氧化碳等溫室氣體,會(huì)加速全球變暖。此外,永凍層的融化還可能釋放出潛伏已久的古老病毒與細(xì)菌,對(duì)人類構(gòu)成巨大威脅。
近年來,一些科學(xué)家還提出了青藏高原冰川融化可能存在一個(gè)新的臨界點(diǎn)。過去50年來,青藏高原及其相鄰地區(qū)冰川面積退縮了15%,高原多年凍土面積減少了16%,且融化速度還在加快。中科院大氣物理所高級(jí)工程師汪君指出,冰川和凍土的融化,帶來了一系列復(fù)雜的影響,包括冰川和多年凍土的融化,帶來了一系列復(fù)雜的影響,包括青藏高原水儲(chǔ)量?jī)魮p失增加、鐵路地基變形、山體滑坡泥石流災(zāi)害增加等。
臨界點(diǎn)之間的“連鎖反應(yīng)”
當(dāng)一個(gè)臨界點(diǎn)被觸發(fā)之后,可能會(huì)像推倒多米諾骨牌一樣,推動(dòng)地球系統(tǒng)倒向另外一張牌,放大氣候變化的影響。由于這些能成為臨界點(diǎn)的系統(tǒng)自身規(guī)模宏大,要阻止整排多米諾骨牌的倒下異常困難,從而較易引起氣候、人類和生物系統(tǒng)發(fā)生大規(guī)模災(zāi)難甚至是毀滅級(jí)的氣候破壞。
例如,北極、格陵蘭冰原融化,會(huì)向北大西洋注入大量淡水,導(dǎo)致AMOC減弱,這會(huì)減少南半球向北半球輸送的熱量,把熱量留在南半球的海洋,進(jìn)一步加速南極冰蓋的融化;格陵蘭島和南極西部冰蓋臨界點(diǎn)被激活后,將通過AMOC的中間作用,觸發(fā)亞馬孫雨林干旱臨界點(diǎn),引發(fā)嚴(yán)重的生態(tài)災(zāi)難;極地永久凍土加速消融,導(dǎo)致遠(yuǎn)古時(shí)期封存于其中的有機(jī)碳以二氧化碳、甲烷等溫室氣體的形式釋放,進(jìn)一步加劇全球變暖,并觸發(fā)南北極冰川消融等臨界點(diǎn)。
這種“多米諾”骨牌式的正反饋過程,會(huì)使得地球氣候系統(tǒng)突破一個(gè)個(gè)臨界點(diǎn),徹底脫離過去百萬年以來的冰期-間冰期的循環(huán),導(dǎo)致失控增溫(runaway warming),最終導(dǎo)致“熱室地球”(Hothouse Earth)時(shí)代的到來。在“熱室地球”狀況下,全球平均氣溫較工業(yè)革命前高4-5℃以上,這將超過數(shù)百萬年間冰期的最高溫,甚至比中新世時(shí)期溫度還高,屆時(shí),地球上許多地方的宜居性將大打折扣。洪澇地區(qū)的暴風(fēng)雨強(qiáng)度和頻次將大大增強(qiáng),全球范圍內(nèi)的干旱和酷暑也會(huì)愈加劇烈。西南極洲、格陵蘭和東南極洲的冰蓋融化,大量淡水注入海洋,海平面將會(huì)比今天高60米以上。這種結(jié)果是毀滅性的,因?yàn)槿蛉种奶卮蟪鞘芯幱诤0蔚陀?0米的區(qū)域,約24億人生活在距離海岸線不及100千米的沿海地區(qū)。
值得警惕的是,有些區(qū)域性氣候可能已經(jīng)越過了自身的臨界點(diǎn),例如北美西部的過去20年的高溫和干旱幾乎是過去1200年里最為嚴(yán)重的時(shí)期,這導(dǎo)致區(qū)域山火,大片森林消失。這些森林是過去數(shù)百年里全球溫度比現(xiàn)在更低的環(huán)境里生長(zhǎng)出來的,在現(xiàn)在變暖的世界里,不見得能恢復(fù)回原來的物種和生態(tài)。另外亞洲中部蒙古國(guó)地區(qū),持續(xù)性溫度升高和干旱,再加之過度放牧導(dǎo)致草原退化,已經(jīng)出現(xiàn)了大規(guī)模不可逆轉(zhuǎn)的生態(tài)變化,被不少研究人員認(rèn)為已經(jīng)越過了臨界點(diǎn)。

“蝴蝶翅膀”扇動(dòng)之后引發(fā)的風(fēng)暴并非危言聳聽。氣候臨界點(diǎn)一個(gè)個(gè)被激活后,整個(gè)氣候系統(tǒng)的穩(wěn)定性將被破壞,此時(shí)地球上的大型碳庫(kù)也將變得不穩(wěn)定,將大量二氧化碳和甲烷釋放到大氣中,全球氣溫進(jìn)一步飆升,反過來加劇氣候變暖,形成惡性循環(huán)。自此,再也沒有什么力量能夠阻止小船的“傾覆”。
若真的發(fā)生這種連鎖反應(yīng),全球平均氣溫可能將會(huì)上升至高于過去120萬年中的任何時(shí)期,地球?qū)⒆兂伞皽厥业厍颉薄脮r(shí),氣候系統(tǒng)率先崩潰,接著是暴雨、干旱、風(fēng)暴等極端天氣不斷出現(xiàn),生物鏈坍塌,人類文明的小船可能岌岌可危。
如何遏制“臨界點(diǎn)”的觸發(fā)
挪威奧斯陸大學(xué)社會(huì)與人文地理系研究員Manjana Milkoreit表示:“對(duì)于某些臨界點(diǎn),我們現(xiàn)在能采取預(yù)防行動(dòng)的時(shí)間非常緊迫,最快可能在21世紀(jì)30年代就來不及了?!?/p>
隨著氣候變化的加劇和多個(gè)“臨界點(diǎn)”的迫近,地球系統(tǒng)正面臨嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。氣候風(fēng)險(xiǎn)的概率加大、強(qiáng)度上升,將對(duì)地球系統(tǒng)帶來不可逆轉(zhuǎn)的影響。因此,人類需要立即采取行動(dòng),以確保氣候“臨界點(diǎn)”維持在可預(yù)測(cè)和可控的范圍內(nèi)。這需要國(guó)際社會(huì)的共同努力,通過雄心勃勃且有效的氣候行動(dòng)應(yīng)對(duì)危機(jī)。
實(shí)現(xiàn)碳中和是減緩氣候變化的重要目標(biāo)。一方面,工業(yè)革命后的人類活動(dòng)產(chǎn)生了大量溫室氣體,這是導(dǎo)致全球氣候變化的主要因素之一。為與地球生態(tài)系統(tǒng)和諧共處,人類須可持續(xù)、負(fù)責(zé)任地利用自然資源。另一方面,隨著全球溫升的幅度增加,觸發(fā)氣候“臨界點(diǎn)”的概率也在加大,因此必須將溫升控制在2℃以內(nèi),并力爭(zhēng)控制在1.5℃內(nèi),以減緩氣候“臨界點(diǎn)”的迫近。
實(shí)現(xiàn)碳中和需要全人類深層且徹底的行動(dòng),這包括:減少化石能源燃燒、推進(jìn)可再生能源的使用、促進(jìn)低碳技術(shù)研發(fā)與應(yīng)用、淘汰落后產(chǎn)能等。此外,在公眾教育方面,要強(qiáng)化公眾對(duì)氣候變化的認(rèn)知,激發(fā)社會(huì)各界促進(jìn)低碳轉(zhuǎn)型的意愿。
此外,對(duì)一些脆弱的、瀕臨崩潰或已處于崩潰狀態(tài)的生態(tài)系統(tǒng),如珊瑚礁與亞馬孫雨林,采取針對(duì)性的保護(hù)措施至關(guān)重要。對(duì)此,聯(lián)合國(guó)啟動(dòng)了生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)十年倡議(2021~2030),其中,保護(hù)和恢復(fù)珊瑚礁,改善海洋健康狀況是一項(xiàng)核心工作。雖然當(dāng)前形勢(shì)嚴(yán)峻,但在迅速有效的保護(hù)行動(dòng)支持下,生態(tài)系統(tǒng)仍可恢復(fù)到一定的健康水平。例如,1998年的大規(guī)模珊瑚礁白化發(fā)生后,硬珊瑚覆蓋率在10年內(nèi)就恢復(fù)到了之前的水平。當(dāng)然,國(guó)際社會(huì)采取有雄心且強(qiáng)有力的生態(tài)保護(hù)行動(dòng)是促進(jìn)生態(tài)系統(tǒng)恢復(fù)的基礎(chǔ)。
應(yīng)當(dāng)指出的是,氣候行動(dòng)不限于國(guó)際談判或企業(yè)策略,每位地球公民都應(yīng)發(fā)揮作用,貢獻(xiàn)自己的力量。在日常生活中,人類的生活習(xí)慣無時(shí)無刻不在影響著氣候與環(huán)境——外賣、快遞、旅行以及日常用電,都在進(jìn)行碳排放。我們完全可以通過節(jié)約資源、減少浪費(fèi)、購(gòu)買高能效標(biāo)識(shí)的電器、減少使用烘干機(jī)等高能耗電器、選擇公共交通出行等方式來降低碳排放。
在希臘神話中,西西弗斯(Sisyphus)觸犯了眾神遭受懲罰,推著一塊巨石上山,每次未到山頂就又滾下山坡,即使到了山頂,巨石也無法穩(wěn)定存在,又滾回山腳下面。因此氣候臨界點(diǎn)就像山頂,一旦越過了這個(gè)點(diǎn),全球氣候就會(huì)像滾落的巨石一樣,不可逆轉(zhuǎn),不受控制,且加速進(jìn)行,這才是全球變暖中我們得高度警惕的風(fēng)險(xiǎn)。
來源:生態(tài)中國(guó)網(wǎng)綜合環(huán)球時(shí)報(bào)、環(huán)球雜志、川觀新聞、和訊網(wǎng)、中國(guó)氣象報(bào)社、澎湃新聞;圖文版權(quán)歸原作者,本圖文不做商用,如有侵權(quán)請(qǐng)聯(lián)系我們刪除。
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