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氣候未來：全球升溫1.5°C之后，世界將如何？

克萊爾·阿舍

Mongabay網(wǎng)站

2025年6月12日

2018年8月的加利福尼亞野火。世界變暖，野火將變得更強(qiáng)烈、更具破壞性和更致命。圖片由Kevin通過網(wǎng)絡(luò)相簿提供（CC BY-NC-SA 2.0）.

這個由兩部分組成的Mongabay迷你系列研究了氣候緊急情況的現(xiàn)狀、國際社會可能如何應(yīng)對以及地球系統(tǒng)和人類的未來，因?yàn)榈厍驇缀醪豢杀苊獾刈兣?，超過了10年前《巴黎協(xié)定》中設(shè)定的1.5攝氏度的關(guān)鍵目標(biāo)。

要使全球平均氣溫穩(wěn)定在比工業(yè)化前水平高出1.5°C以下，人類可能需要到2030年實(shí)現(xiàn)43%的溫室氣體排放量削減。但近年來，氣候行動的進(jìn)展停滯不前，全球溫室氣體排放尚未達(dá)到峰值，我們剩余的碳預(yù)算正在減少。

如果升溫超過1.5°C，我們就有可能超過自然地球系統(tǒng)的關(guān)鍵臨界點(diǎn)，引發(fā)自我延續(xù)的變化，這可能會使地球脫離我們所知的人類和生命的宜居區(qū)。即使對氣候變化采取了迅速、大規(guī)模的行動，現(xiàn)在跨越一些臨界點(diǎn)也可能是不可避免的。

然而，分析師已經(jīng)確定了我們可以培養(yǎng)的積極的社會、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以更快地實(shí)現(xiàn)脫碳。其中包括可再生能源成本的降低、減少工業(yè)浪費(fèi)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則的興起以及社會向更多植物性飲食的轉(zhuǎn)變。

人類正處于氣候緊急狀態(tài)的關(guān)鍵時刻：隨著世界各國準(zhǔn)備提交未來十年的氣候承諾，科學(xué)家報(bào)告說，越來越多的證據(jù)表明，我們非常接近突破10年前《巴黎協(xié)定》設(shè)定的1.5攝氏度限制。

超過1.5°C，我們越過氣候臨界點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)越來越大，這將帶來可怕的后果。

這個故事詢問了頂級氣候?qū)W家和地球系統(tǒng)科學(xué)家，如果我們不能足夠快地脫碳，等待我們的氣候前景會是什么，對人類可能有什么后果，以及氣候行動如何改變我們正處于危險(xiǎn)的軌道上。

到2024年，大氣中CO2的濃度達(dá)到百萬分之422，比工業(yè)化前水平高出52%。全球溫室氣體排放尚未達(dá)到峰值，我們將升溫限制在1.5°C的剩余碳預(yù)算預(yù)計(jì)將在2030年用完。圖片由全球碳預(yù)算提供。

改變路線的最后機(jī)會

根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的最新報(bào)告，為了將全球平均氣溫穩(wěn)定在比工業(yè)化前水平高1.5°C并避免氣候?yàn)?zāi)難，人類必須在2030年之前大幅減少約43%的溫室氣體排放，并在 2050年之前實(shí)現(xiàn)凈零排放。

然而，隨著世界努力應(yīng)對戰(zhàn)爭、政治不穩(wěn)定、美國在氣候行動方面的重大倒退以及不斷升級的極端天氣事件，氣候行動停滯不前。

與此同時，大自然的時鐘在滴答作響：全球溫室氣體排放尚未達(dá)到峰值，我們將變暖限制在1.5°C的剩余碳預(yù)算僅為235吉噸。按照我們目前的排放速度，到2030年，這筆預(yù)算將用完。

2024年的一份報(bào)告讓科學(xué)家們更加警惕，該報(bào)告發(fā)現(xiàn)，九個地球邊界中有六個已經(jīng)被人類活動突破，這意味著關(guān)鍵的地球系統(tǒng)和生物群落正在沖向威脅我們所知道的文明、人類和生命的危險(xiǎn)臨界點(diǎn)。

令人非常擔(dān)憂的是，生物多樣性喪失和土地利用變化這兩個地球邊界的突破，降低了生態(tài)系統(tǒng)吸收人類過度碳排放的能力。同樣，從微塑料到殺蟲劑等污染物對土壤、淡水、海洋和大氣的污染也給維持地球宜居的重要自然系統(tǒng)帶來了嚴(yán)重壓力。

“當(dāng)把所有這些放在一起時——不斷減少的碳預(yù)算，一個顯示出失去[氣候變化]復(fù)原力的星球......以及世界政治局勢——除了深切的關(guān)注之外，別無他法，”波茨坦氣候影響研究所所長、2009年領(lǐng)導(dǎo)研究團(tuán)隊(duì)開發(fā)行星邊界框架的科學(xué)家約翰·羅克斯特倫說。

目前，世界氣溫正加速上升，到2100年，氣溫將比工業(yè)化前水平高出2-3°C。這有可能引發(fā)自我延續(xù)的變化，使地球脫離人類在過去12,000年中一直享有的宜居帶。圖片由氣候分析家和新氣候研究所提供。

天氣會有多熱，什么時候會熱？

幾項(xiàng)分析得出結(jié)論，除非出現(xiàn)大幅修正，否則到2100年，世界氣溫將比工業(yè)化前水平加速上升2-3°C，而這距離目前只剩下75年的時間。但未來幾十年氣候?qū)⒆裱默F(xiàn)實(shí)軌跡仍然取決于我們和人類的集體努力，以沖向或避免這一命運(yùn)。

以下是一些世界頂級科學(xué)家對它的評價(jià)：

“如果我們不能走上[到2050年]實(shí)現(xiàn)凈零排放的道路，那么氣溫將飆升至2°C水平，”哥倫比亞大學(xué) NASA戈達(dá)德空間研究所所長加文·施密特說。“也許我們會避免3攝氏度......希望我們能避免4°C?！?/p>

其他與Mongabay交談的專家則更為樂觀?！拔覀儤O有可能超過1.5°C，但我確實(shí)有信心我們會擁有技術(shù)解決方案，并且我們在世界部分地區(qū)有雄心確保我們不超過2°C，”歐盟哥白尼氣候變化服務(wù)局副主任薩曼莎·伯吉斯說。

“我仍然認(rèn)為[我們]可以盡一切努力嘗試限制1.5°C的超調(diào)，”?？巳卮髮W(xué)全球系統(tǒng)研究所氣候變化教授、地球系統(tǒng)臨界點(diǎn)專家蒂姆·倫頓說。

但倫頓警告說，根據(jù)目前的趨勢，如果不采取積極行動，到2100年，全球變暖將達(dá)到2.5°C至3°C?！拔也淮_定我們所了解和珍視的社會是否能夠度過這種程度的氣候變化，”他說。

到目前為止，科學(xué)家們已經(jīng)確定了地球系統(tǒng)中16個氣候傾向因素，包括冰蓋、洋流和亞馬遜等主要生態(tài)系統(tǒng)。越過這些元素之一的臨界點(diǎn)將導(dǎo)致地球系統(tǒng)變化的自我延續(xù)，這種變化在人類的時間尺度上可能是不可逆轉(zhuǎn)的。圖片由阿姆斯特朗·麥凱等人（2022年）提供。

失去韌性，跨越臨界點(diǎn)

如果升溫超過1.5°C，我們就有可能越過地球系統(tǒng)的關(guān)鍵臨界點(diǎn)，引發(fā)變化的自我延續(xù)，這可能會使地球脫離人類在過去12,000年中一直享有的宜居帶。到目前為止，研究人員已經(jīng)確定了地球系統(tǒng)中的16個氣候傾向因素，其中包括冰蓋、洋流和亞馬遜雨林等主要生態(tài)系統(tǒng)。

跨越許多這些臨界點(diǎn)的影響可能是不可逆轉(zhuǎn)的，至少在與人類相關(guān)的時間尺度上是這樣。而且，由于地球系統(tǒng)的不同部分相互作用，跨越一個臨界點(diǎn)會增加跨越其他臨界點(diǎn)的可能性，從而引發(fā)災(zāi)難性的多米諾骨牌效應(yīng)，從而可能加速氣候變化。

要理解為什么地球系統(tǒng)在通過臨界點(diǎn)并自我加固之前只能容忍這么多的人為干擾，看看格陵蘭冰蓋是很有啟發(fā)性的：我們知道，由于人為引起的氣候變化，它已經(jīng)以前所未有的速度融化。但是，隨著變暖加速超過1.5°C并且冰蓋進(jìn)一步收縮，其上表面的高度將繼續(xù)下降，使冰暴露在更溫暖的空氣中，這反過來又加速了融化。

冰山之間薄薄的海冰浮冰碎片，未能形成穩(wěn)定的海冰覆蓋的俯視圖，北極和南極都因氣候變化而動蕩不安。圖片由亞當(dāng)·塞布里爾通過氣候視覺提供（CC BY-NC-ND 4.0）.

在某個時候，會損失足夠的冰來跨越一個臨界點(diǎn)，在那里融化變得完全自我維持，即使后來全球氣溫下降。但這還不是全部：格陵蘭冰蓋融化足夠多，這反過來又可能引發(fā)大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流的退化或關(guān)閉，經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流是世界上最重要的洋流之一。

經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流關(guān)閉可能會使歐洲陷入冰凍（氣溫驟降多達(dá)15°C），并給南極洲帶來快速變暖，從而大幅上升全球海平面。一些研究表明，經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流關(guān)閉還可能會嚴(yán)重破壞亞馬遜雨林生物群落，加速其退化為干燥的稀樹草原。這種巨大的變化將摧毀全球農(nóng)業(yè)和漁業(yè)，危及全球糧食安全，并威脅數(shù)億人的生命。

“如果發(fā)生這種情況，那么所有的賭注都落空了......一切都會改變，“倫頓說。

然而，地球冰凍圈、大氣層、海洋和生態(tài)系統(tǒng)之間復(fù)雜的相互作用動力學(xué)意味著我們無法確定何時或確切地知道需要多少變暖才能使我們越過給定的臨界點(diǎn)。我們也無法確定一個引爆點(diǎn)究竟如何與其他引爆點(diǎn)相互作用。1.5°C以上的世界注定會充滿令人不快的驚喜。

科學(xué)家們還知道，多重地球邊界危機(jī)（包括氣候變化、生物多樣性喪失、全球污染和土地利用變化（尤其是毀林））同時襲來，已經(jīng)在降低大自然的復(fù)原力，這可能會使一些臨界點(diǎn)更近。

例如，當(dāng)研究人員僅考慮氣候時，預(yù)計(jì)亞馬遜雨林不會坍塌成干燥的稀樹草原生態(tài)系統(tǒng)，直到溫度比工業(yè)化前水平高出3.5°C以上。但考慮到毀林會降低生物群落的恢復(fù)力，我們可能會在每年持續(xù)變暖1.5°C時跨越這個臨界點(diǎn)——這意味著亞馬遜可能會在十年或更短的時間內(nèi)崩潰，這就會將大量儲存的碳釋放到大氣中，進(jìn)一步加劇氣候變化。

“150多年來，地球就像一位寬容的母親，一直在為青少年人類提供巨大的支持。但我們現(xiàn)在開始看到這種能力出現(xiàn)裂縫的跡象，”羅克斯特倫說。

從這張衛(wèi)星圖中可以看到，亞馬遜雨林的毀林和森林退化正在導(dǎo)致生物群落失去恢復(fù)力，這可能導(dǎo)致在每年持續(xù)變暖僅1.5°C的情況下崩潰成干燥的稀樹草原生態(tài)系統(tǒng)。圖片由亞歷山大·格斯特通過網(wǎng)絡(luò)相簿提供（CC BY 2.0）。

不確定性和危險(xiǎn)區(qū)域

即使采取了迅速、大規(guī)模的氣候變化行動，在未來幾十年內(nèi)超過一些臨界點(diǎn)也可能是不可避免的。我們已經(jīng)進(jìn)入了幾個引爆因素的危險(xiǎn)區(qū)域的低端，包括格陵蘭島和南極西部冰蓋的坍塌以及大面積的永久凍土融化。

我們也可能正在接近經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流放緩或關(guān)閉的危險(xiǎn)區(qū)域。經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流通過將溫暖的熱帶水引入北大西洋，將碳輸送到深海，并將營養(yǎng)物質(zhì)帶到表面，從而促進(jìn)南大洋浮游植物的生長，在調(diào)節(jié)全球氣候系統(tǒng)方面發(fā)揮著關(guān)鍵作用。但是，從融化的格陵蘭冰蓋流入的淡水正在使經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流退化。2021年的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn)，洋流現(xiàn)在處于一千多年來的最弱。

然而，專家們對于我們距離跨過經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流崩潰臨界點(diǎn)還有多遠(yuǎn)仍存在分歧，而且不確定性的范圍很大。據(jù)估計(jì)，它位于1.4°C至8°C之間的溫度——這個范圍使我們現(xiàn)在處于低端。

IPCC于2021年發(fā)布的最新全球評估得出結(jié)論，經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流不太可能在本世紀(jì)關(guān)閉。但由前NASA氣候科學(xué)家詹姆斯·漢森領(lǐng)導(dǎo)的最新研究對這一預(yù)測提出了挑戰(zhàn)，表明 經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流最早可能在2050年關(guān)閉。最近的另一項(xiàng)建模研究也得出結(jié)論，洋流正在接近其臨界點(diǎn)。

根據(jù)施密特的說法，今天的計(jì)算機(jī)模型不夠詳細(xì)，無法準(zhǔn)確表示經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流，嚴(yán)重限制了我們衡量其對氣候變化敏感性的能力。他指出，“沒有充分的理由認(rèn)為戲劇性的事情正在發(fā)生，或者它很快就會發(fā)生......[但]有充分的理由認(rèn)為這是一種可能性。”

這就是引爆點(diǎn)的問題所在：在你通過它們之前，它們是無法確定的。而且，由于我們最好的模型會給我們帶來相互矛盾（盡管非常危險(xiǎn)）的結(jié)果，我們只能猜測事情會在什么時候變得多么糟糕。因此，我們更有理由立即采取行動，大幅減少排放，并采取預(yù)防原則來降低災(zāi)難發(fā)生的可能性。

在升溫1°C至2°C之間，低緯度珊瑚礁可能大面積死亡，威脅到五億人的生計(jì)和糧食安全。圖片由托比亞斯·貝格曼通過網(wǎng)絡(luò)相簿提供（CC BY 2.0）.

可能的氣候未來：北極及其他地區(qū)

當(dāng)我們超過1.5°C時，我們在那里停留的時間越長，越過臨界點(diǎn)的可能性就越大。“《巴黎協(xié)定》的[國際]承諾認(rèn)識到長期發(fā)生的事情的[增加]風(fēng)險(xiǎn)，”伯吉斯說。因此，“我們越早實(shí)現(xiàn)凈零排放......我們就越有可能緩解我們面臨的一些臨界點(diǎn)。

在升溫2°C到3°C之間，威脅會升級，跨越主要臨界點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)也會升級，大面積的永久凍土融化和全球珊瑚礁死亡幾乎是板上釘釘?shù)氖虑椤！叭绻隳転樯汉鹘赴l(fā)聲，他們也會說2°對我們沒有好處，”倫頓說。

盡管世界其他地區(qū)受到的影響很大，但北極的氣候變化加速得更快，感受最嚴(yán)重?！癧那里]的變化簡直令人嘆為觀止，”伍德韋爾氣候研究中心的高級科學(xué)家詹妮弗·弗朗西斯說。

她警告說，如果不大幅減少化石燃料的燃燒，到2050年，北極海冰將在每年夏天完全融化?！拔覀儗⒖吹奖睒O幾乎完全變成一片藍(lán)海......而這反過來又會導(dǎo)致北極進(jìn)一步變暖”，因?yàn)樯钌Ｋ让髁恋陌咨垂獗崭嗟奶柲芰俊?/p>

北極發(fā)生的事情并不止于此：預(yù)計(jì)沒有夏季冰層的北極地區(qū)將加速變暖和永久凍土層融化，增加北美和歐亞大陸的火災(zāi)，并影響遠(yuǎn)至赤道的天氣模式和生態(tài)系統(tǒng)。

北極嚴(yán)重變暖導(dǎo)致極地急流減弱，有時深入溫帶并進(jìn)一步向北延伸，引發(fā)更頻繁的極端天氣事件。圖片由 NASA/戈達(dá)德太空飛行中心科學(xué)可視化工作室提供。

弗朗西斯及其同事的開創(chuàng)性工作表明，由于極地急流的中斷，氣候變化已經(jīng)引發(fā)了更多的極端天氣事件。

這種高空、高速的風(fēng)流環(huán)繞著北極地區(qū)。但近幾十年來，嚴(yán)重的北極變暖導(dǎo)致急流減弱，有時深入溫帶，甚至向南延伸到墨西哥灣，并進(jìn)一步向北進(jìn)入北極。當(dāng)它異常向南下降或向北延伸得更遠(yuǎn)時，急流波通常會留在原地——阻塞天氣系統(tǒng)并導(dǎo)致它們停留更長時間。這種現(xiàn)象有助于解釋溫帶低壓系統(tǒng)的增加，這些系統(tǒng)帶來大量降雨和災(zāi)難性的洪水，或者懲罰性固定的熱穹頂，這些熱穹頂可能會引發(fā)長期干旱并促進(jìn)野火。

“天氣狀況正變得越來越持久......這可能導(dǎo)致各種極端事件，”弗朗西斯說。

北極變暖越多，急流就越不穩(wěn)定，熱浪、干旱和風(fēng)暴的破壞性就越大，此類事件會催化政治、經(jīng)濟(jì)和社會動蕩，給人類帶來難以言喻的苦難。這就是為什么嘗試可視化可能的氣候未來范圍——以及人類截然不同的現(xiàn)實(shí)——以1.5°C、2°C甚至3°C的升溫為代表是如此重要。

 

越南的一個太陽能發(fā)電廠。可再生能源成本的下降是積極轉(zhuǎn)折點(diǎn)的一個例子，它可以幫助人類迅速脫碳，以避免最糟糕的氣候未來。圖片由奧利弗·奈特通過網(wǎng)絡(luò)相簿提供（CC BY 2.0）.

培育積極的引爆點(diǎn)

從這些黯淡的情景中退后一步，我們必須明白，我們?nèi)杂袝r間避免最糟糕的氣候未來。如果我們培育和鼓勵積極的社會、技術(shù)和經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)折點(diǎn)，以更快地實(shí)現(xiàn)脫碳，那么實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就有希望。

這些積極的轉(zhuǎn)折點(diǎn)包括可再生能源成本的快速下降、減少工業(yè)浪費(fèi)的循環(huán)經(jīng)濟(jì)原則的興起，以及社會向更多植物性飲食的轉(zhuǎn)變?！凹词故亲钚皭旱男袨檎咭矡o法阻止其中一些自我推動的技術(shù)和經(jīng)濟(jì)變化，”倫頓說。

跨越這些積極的臨界點(diǎn)可能會引發(fā)一連串的積極變化。例如，電動汽車的日益普及刺激了電池技術(shù)的創(chuàng)新，這有助于加速整個可再生能源領(lǐng)域的增長。

可再生能源正迅速成為最便宜的能源形式。然而，最近可再生能源發(fā)電份額的增長主要抵消了由于全球發(fā)展和人工智能等高耗能行業(yè)而增加的能源需求。圖片由尼古拉斯·溫斯皮爾通過網(wǎng)絡(luò)相簿提供（CC BY-NC-ND 2.0）.

但我們還有很長的路要走——而且必須迅速到達(dá)那里。可再生能源正迅速成為最便宜的能源形式，但它們并不是萬能的，最近它們產(chǎn)生的電力份額的增長主要滿足了增加的能源需求，而不是取代化石燃料。為了實(shí)現(xiàn)凈零排放，可再生能源不僅必須取代現(xiàn)有的化石燃料生產(chǎn)，而且還必須超過互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心、人工智能和比特幣金融投機(jī)等高耗能行業(yè)的增長速度。

至關(guān)重要的是，因?yàn)樵S多專家認(rèn)為，在未來幾十年內(nèi)超過某些氣候臨界點(diǎn)是不可避免的，我們現(xiàn)在需要發(fā)展更具韌性的社會，以緩沖不斷升級的地球系統(tǒng)干擾。韌性將幫助我們實(shí)現(xiàn)積極的臨界點(diǎn)，并保持在實(shí)現(xiàn)凈零排放的軌道上。

如果我們成功了——這絕非易事——許多社會、經(jīng)濟(jì)和健康益處等待著我們。

“擺脫我們150年來一直依賴的破壞地球的做法，對人類健康、經(jīng)濟(jì)、就業(yè)、競爭力和安全都有多重好處，”羅克斯特倫說。“所以，我們可以非常有信心地說，這是一段不可阻擋的旅程。”問題是：在我們實(shí)現(xiàn)凈零排放目標(biāo)之前，將對地球和人類造成多少不可逆轉(zhuǎn)的傷害？