今夏“人类不可承受之热”结束了？其实只是极端炎热阶段的开始

近年来，全球气候异常现象日趋频繁，带来了更干燥和炎热的天气。从美国加州 100 多场野火肆虐，到美国东海岸遭遇暴风雨侵袭，再到北极圈温度超过 30 度，不寻常的热浪一次次打破了温度记录，带来了极端天气和自然灾害，造成了巨大的经济和生命损失。

 

随着新一轮加州野火（Mendocino Complex Fire）正式超过去年的“托马斯大火”，成为了加州史上最大的火灾，科学家们又一次发出警告：今年夏天的极端热浪可能只是极端炎热阶段的开始。

 

图：正在熊熊燃烧的 Mendocino Complex 野火（来源：Los Angeles Times）

 

走向极端

《Nature Communications》的一项正在进行的研究发现，地球可能正在进入一个自然温暖的时期，全球会自然而然地呈现出变暖的趋势。这将进一步放大人类对气候影响，特别是对海洋表面温度的影响，并且增加 2018 到 2022 年期间“极度温暖事件”出现的可能性。

 

研究人员开发了一种基于“转移算子”的新算法，能够预测全球平均地表和海表温度，并且支持概率预测。该算法的背后原理是统计学方法。转移算子通过所有已知的先前状态转移形式收集信息，并以概率的方式呈现出整个系统变化的计算结果，给出当前状态转换到不同未来状态的几率。

 

图：地球温度变化（来源： UNIVERSITY OF MAINE/CLIMATECHANGE INSTITUTE）

 

简单来讲，整个预测系统将未来的气候变化分为 24 个状态，考虑的变化因素包括火山爆发，气溶胶，温室气体排放和人类活动等，通过计算机模拟和数学模型计算状态的变化概率，比如未来 5-10 年内，气候将变得更寒冷还是更炎热。

 

在模拟中，研究人员利用该算法准确地预测了 1998 年后的全球变暖间断，并且预测模型指出，未来 5 年将处于一个自然变暖的时期。在这一阶段，人类碳排放活动将加剧全球变暖现象，造成更多的极端天气。

 

变成温室

除了要警惕“温暖时期”的到来，我们也应当注意地球本身的温度门槛。《美国国家科学院院刊》今年八月刊登的研究指出，一旦超过某些温度阈值，地球或将激活“自我强化反馈”机制，破坏温度上升时气候的稳定状态，陷入不可逆长期变暖过程，形成一个巨大的温室。

 

图：地球温度的变化与海平面之间的关系和发展轨迹（来源：Trajectories ofthe Earth System in the Anthropocene）

 

地球目前处于相对温暖的“间冰期”地质时代，环境和气候都适宜生物生存，多样化的生态系统可以吸收大量的碳，保证地球的温度稳定在一个区间之内。这种状态被称为“稳定地球（Stabilized Earth）”。

 

然而随着人类工业化进程的加速，碳排放的总量已经将地球推到了临界点，即
“行星阈值”。该阈值的定义是：工业化前地球平均温度 + 2 ℃。一旦平均温度突破阈值上限，诸如热带雨林和永久冻土等生态系统之于地球的功效将被逆转，从“吸碳”变成“放碳”，比如冻土的过量融化会排放出大量温室气体。

 

图：地球可能突破“行星阈值”，进入“温室时代”（来源：Trajectories ofthe Earth System in the Anthropocene）

 

这将导致不可逆的温度升高，因为地球的升温状态会不断自我强化，从而形成一个新的“温室时代”。到那时，即使人类想方设法控制碳排放，也难以稳定和控制气候变化。

 

现在我们距离这一阈值，还有 0.5 - 1 ℃的空间。

 

高昂的经济和生命成本

事实上，如果控制温度这一目标没能达到，还没等地球“加热自己”，人类就将承担超过 20 万亿美元的经济损失，并且有 75% 的人口将生活在危及生命的高温之下。

 

斯坦福大学科学家 Noah Diffenbaugh 在《自然》上发表的一项研究显示，如果全球没能实现减排目标，致使地球平均温度升高了 1.5-2 ℃，那么农作物的产量将会降低，灾难性天气出现的几率将会急剧上升，自然资源的流失将会加快，保险赔偿和应急资金将会成倍增长，人类被迫要创造和适应新的生活环境，比如更高的海平面和堤坝。

 

（来源：ALTO CREW ON UNSPLASH）

 

这一系列问题将会直接带来超过 20 万亿美元的经济损失。如果温度上升 3℃，它将再额外摧毁全球 GDP 总值的 5%。

 

除此以外，去年发布的《自然气候变化报告》显示，气候变化（变暖）会对人体体温调节能力造成负面影响，甚至危及生命。目前全球约有 30% 的人口，在每年中有 20 天暴露在危及生命的温度下。到 2100 年，如果没能显著减少温室气体的排放，这一百分比将增加至 75%。

 

更糟糕的是，全球的政治和科教环境使得大部分人认识不到这一问题的严重性，甚至将其视为新的常态。鉴于已经排放的温室气体水平和未来不容乐观的减排前景，越来越多的研究人员认为，地球快速变暖 2 ℃以上几乎不可避免。

 

宾夕法尼亚州立大学地球系统科学中心主任 Michael Mann 表示，“将高温视为新常态就像是确认我们要达到这一状态了。继续燃烧化石燃料，并将碳污染物无节制地排放到大气中，我们将继续加热地球表面。这将导致更严重的干旱、热浪、风暴、洪水和野火。”

 

地球已经存在 45.5 亿年了，经历过无数次的地震、海啸、火灾和风暴，其地质结构和生态圈发生了无数次改变，它依然存在。这说明地球可以承担这些，但是人类呢？

 

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