○ 融化的格陵蘭冰原上的水流。| 圖片來(lái)源：Maria-José Vi?as/NASA
○ 阿拉斯加北坡永久凍土融化形成的多邊形湖泊。 | 圖片來(lái)源：NASA/JPL-Caltech
○ 白化的珊瑚。 | 圖片來(lái)源：Acropora/Wikicommons
○ 亞馬孫雨林消失。 | 圖片來(lái)源：Jesse Allen & Robert Simmon/NASA
○ 南極思韋茨冰川融化。| 圖片來(lái)源：NASA
你或許有過這樣的體驗(yàn)，當(dāng)你坐在椅子上往后靠，翹起兩條椅子腿，剛開始你似乎還可以輕松地控制椅子不會(huì)倒下，但隨著傾斜角度越來(lái)越大，在到達(dá)某個(gè)特定角度之后，椅子再也不受控制，一下就翻倒下去了。
在這種情況下，這個(gè)“特定的角度”就是一個(gè)臨界點(diǎn)。當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)到達(dá)臨界點(diǎn)，情況便難以扭轉(zhuǎn)。突破臨界點(diǎn)后，微小的改變就會(huì)造成系統(tǒng)的重大變化。
這個(gè)概念對(duì)全球氣候而言同樣適用。近日，一組著名科學(xué)家在《自然》雜志發(fā)文警告，在10年前確定的氣候臨界點(diǎn)中，有一半以上現(xiàn)在或許已經(jīng)被激活。
○ 九個(gè)臨界點(diǎn)：北極海冰、格陵蘭冰蓋、北方針葉林、永久凍土、大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流、亞馬孫雨林、暖水珊瑚、西南極冰蓋、東南極部分地區(qū)。
從南極洲、亞馬孫雨林到大堡礁，從大西洋到格陵蘭島和北極，這些地區(qū)正經(jīng)歷著前所未有的顯著變化，這些變化的到來(lái)比預(yù)期的要早得多。
越來(lái)越多的證據(jù)表明，到達(dá)這些臨界點(diǎn)的可能性比我們想象的更大，它們彼此之間的關(guān)聯(lián)性或許更強(qiáng)，從而會(huì)產(chǎn)生多米諾骨牌效應(yīng)，威脅人類的生存。
1
1.5℃
20年前，政府間氣候變化專門委員會(huì)（IPCC）提出了臨界點(diǎn)的概念。當(dāng)時(shí)認(rèn)為，只有當(dāng)全球變暖超過前工業(yè)化時(shí)期水平之上5℃時(shí)，才可能到達(dá)氣候系統(tǒng)中的這些臨界點(diǎn)。但I(xiàn)PCC去年及今年的兩份特別報(bào)告表明，即使氣溫升高在1-2℃的范圍內(nèi)，也有可能突破臨界點(diǎn)。
2015年通過的《巴黎協(xié)定》的主要目標(biāo)是將本世紀(jì)全球平均氣溫上升幅度控制在2℃以內(nèi)，并將全球氣溫上升控制在前工業(yè)化時(shí)期水平之上1.5℃以內(nèi)。盡管大多數(shù)國(guó)家已經(jīng)簽署了《巴黎協(xié)定》，但現(xiàn)狀是，即使目前各國(guó)減少溫室氣體排放的承諾得到落實(shí)（這是一個(gè)很大的“假設(shè)”），很可能仍然會(huì)導(dǎo)致全球氣溫升高至少3℃。
我們很可能無(wú)法在2050之前完全擺脫以化石燃料為主的現(xiàn)狀，但是溫度已經(jīng)比前工業(yè)化時(shí)期的溫度高出了1.1°C，地球很可能會(huì)在2040年之前跨越升溫1.5°C的護(hù)欄。
2
冰雪圈
過去十年的研究表明，西南極的阿蒙森海海灣可能已經(jīng)跨越了一個(gè)臨界點(diǎn)，冰、海和基巖交匯處的“接地線”正在不可逆轉(zhuǎn)地后退。一項(xiàng)模型研究表明，當(dāng)這個(gè)部分崩潰時(shí)，它可能會(huì)像倒下的多米諾骨牌一樣，使得西南極冰蓋的其他部分也慘遭破壞。一些古氣候證據(jù)顯示，在過去，這種大規(guī)模的西南極冰蓋崩塌曾發(fā)生過很多次。
令人擔(dān)憂的是，最新數(shù)據(jù)顯示，東南極冰蓋的威爾克斯盆地可能同樣不穩(wěn)定。模型表明，在超過一個(gè)世紀(jì)的時(shí)間尺度上，它可能會(huì)使海平面再增加3到4米。
除了南極，格陵蘭冰蓋也正在加速融化。隨著冰蓋高度降低，冰蓋會(huì)加劇融化，使地表暴露在越來(lái)越溫暖的空氣中。模型顯示，格陵蘭冰蓋可能在1.5°C的升溫下徹底消失，這看似遙不可及的事情最快有可能在2030年就會(huì)發(fā)生。
研究人員需要更多觀測(cè)數(shù)據(jù)來(lái)確定冰蓋是否達(dá)到臨界點(diǎn)，并且需要更好的模型，通過過去和現(xiàn)在的數(shù)據(jù)來(lái)了解冰蓋崩塌的發(fā)展趨勢(shì)。但無(wú)論這些數(shù)據(jù)顯示什么，人們都應(yīng)該采取行動(dòng)減緩海平面上升。
3
生物圈
氣候變化和其他人類活動(dòng)還有可能在一系列生態(tài)系統(tǒng)和尺度上觸發(fā)生物圈的臨界點(diǎn)。
海洋熱浪已經(jīng)導(dǎo)致大量珊瑚白化。由于氣候變暖、海洋酸化和污染之間的相互作用，如果全球平均氣溫上升2℃，預(yù)計(jì)99%的熱帶珊瑚將消失。這將意味著海洋生物多樣性的嚴(yán)重?fù)p失。
生物圈的臨界點(diǎn)還可能引發(fā)碳被大量釋放到大氣，這會(huì)進(jìn)一步加劇氣候變化。
森林砍伐和氣候變化正在破壞亞馬孫雨林的穩(wěn)定。亞馬孫是世界上最大的雨林，其中生活著十分之一的已知物種。預(yù)測(cè)表明，亞馬孫臨界點(diǎn)大約會(huì)在20%-40%的雨林消失的情況下出現(xiàn)。據(jù)估計(jì)，自1970年以來(lái)，亞馬孫已有約17%的雨林消失。
再到北半球，北極變暖速度至少是全球平均速度的兩倍。隨著北極變暖，亞北極地區(qū)的北方針葉林越來(lái)越脆弱。氣候變暖導(dǎo)致大規(guī)模火災(zāi)的增加，進(jìn)而導(dǎo)致北美的北方針葉林消亡，這可能使一些地區(qū)從碳匯變成碳源。此外，跨越北極的永久凍土已經(jīng)開始不可逆地融化，這一過程釋放出大量二氧化碳和甲烷。
4
全球性的連鎖反應(yīng)
這些臨界點(diǎn)的級(jí)聯(lián)效應(yīng)或許非常普遍。去年的一項(xiàng)研究分析了30種跨越物理氣候和生態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換，從西南極冰蓋的崩塌到熱帶雨林向稀樹草原的轉(zhuǎn)變。結(jié)果表明，一個(gè)系統(tǒng)跨越臨界點(diǎn)會(huì)增加其他系統(tǒng)跨越臨界點(diǎn)的風(fēng)險(xiǎn)。
例如，北極海冰的減少加劇了區(qū)域變暖，北極變暖和格陵蘭的融化正推動(dòng)淡水涌入北大西洋。這可能導(dǎo)致20世紀(jì)中葉以來(lái)大西洋經(jīng)向翻轉(zhuǎn)環(huán)流（AMOC）下降15%。AMOC是全球海洋熱量和鹽分輸送的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。格陵蘭冰蓋的快速融化和AMOC的進(jìn)一步減緩可能會(huì)破壞西非季風(fēng)的穩(wěn)定，引發(fā)非洲部分地區(qū)的干旱。AMOC的減緩還可能造成亞馬地區(qū)的干旱，擾亂東亞季風(fēng)，并導(dǎo)致南大洋熱量積聚，從而加速南極冰層的消失。
盡管全球氣溫在幾百萬(wàn)年內(nèi)一直在波動(dòng)，但人類現(xiàn)在正在“用力推進(jìn)這個(gè)系統(tǒng)”，大氣中二氧化碳的濃度和全球溫度的遞增速度比上一個(gè)冰河時(shí)期末高出了一個(gè)數(shù)量級(jí)。
文章的共同作者、波茨坦氣候影響研究所所長(zhǎng)約翰·羅克斯特倫說：“不僅是人類對(duì)地球的壓力繼續(xù)上升到了前所未有的水平，同樣，隨著科學(xué)的進(jìn)步，我們必須承認(rèn)，我們低估了引發(fā)不可逆轉(zhuǎn)的變化的風(fēng)險(xiǎn)，地球自身放大了全球變暖。”
雖然未來(lái)的臨界點(diǎn)及其相互作用難以預(yù)測(cè)，但科學(xué)家認(rèn)為，如果發(fā)生連鎖反應(yīng)，則不排除將面臨全球性的臨界點(diǎn)轉(zhuǎn)折，那么這將對(duì)文明的存亡產(chǎn)生重大威脅。
最糟糕的情況或許就是——地球?qū)⒆兂梢粋€(gè)不再適宜居住的“溫室”星球。
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