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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(gè)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(huì)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^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(dòng)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(huì)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(dòng)，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(huì)、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(huì)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(shí)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(gè)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(huì)是什么，對人類可能有什么后果，以及氣候行動(dòng)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(huì)

根據(jù)聯(lián)合國政府間氣候變化專門委員會(huì)（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(dòng)方面的重大倒退以及不斷升級的極端天氣事件，氣候行動(dòng)停滯不前。

與此同時(shí)，大自然的時(shí)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(gè)地球邊界中有六個(gè)已經(jīng)被人類活動(dòng)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(gè)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(shí)——不斷減少的碳預(yù)算，一個(gè)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(huì)有多熱，什么時(shí)候會(huì)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(shí)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(huì)避免3攝氏度......希望我們能避免4°C。”

其他與Mongabay交談的專家則更為樂觀。“我們極有可能超過1.5°C，但我確實(shí)有信心我們會(huì)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)，”埃克塞特大學(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(dòng)，到2100年，全球變暖將達(dá)到2.5°C至3°C。“我不確定我們所了解和珍視的社會(huì)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(gè)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(shí)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(huì)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(gè)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(shí)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(gè)臨界點(diǎn)會(huì)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(dòng)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(gè)時(shí)候，會(huì)損失足夠的冰來跨越一個(gè)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(huì)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(huì)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(huì)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(dòng)力學(xué)意味著我們無法確定何時(shí)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(gè)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(huì)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(shí)襲來，已經(jīng)在降低大自然的復(fù)原力，這可能會(huì)使一些臨界點(diǎn)更近。

例如，當(dāng)研究人員僅考慮氣候時(shí)，預(yù)計(jì)亞馬遜雨林不會(huì)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(huì)降低生物群落的恢復(fù)力，我們可能會(huì)在每年持續(xù)變暖1.5°C時(shí)跨越這個(gè)臨界點(diǎn)——這意味著亞馬遜可能會(huì)在十年或更短的時(shí)間內(nèi)崩潰，這就會(huì)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(dòng)，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(gè)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(gè)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(huì)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(huì)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(huì)在什么時(shí)候變得多么糟糕。因此，我們更有理由立即采取行動(dòng)，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(shí)，我們在那里停留的時(shí)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(huì)升級，跨越主要臨界點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)也會(huì)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(huì)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。“[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。“我們將看到北極幾乎完全變成一片藍(lán)海......而這反過來又會(huì)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(shí)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(shí)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(shí)，急流波通常會(huì)留在原地——阻塞天氣系統(tǒng)并導(dǎo)致它們停留更長時(shí)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(huì)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(huì)催化政治、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)動(dòng)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(gè)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(gè)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(shí)間避免最糟糕的氣候未來。如果我們培育和鼓勵(lì)積極的社會(huì)、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(huì)向更多植物性飲食的轉(zhuǎn)變。“即使是最邪惡的行為者也無法阻止其中一些自我推動(dòng)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(huì)引發(fā)一連串的積極變化。例如，電動(dòng)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(gè)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(huì)，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(huì)、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？