科学家指出,当前的温室气体排放水平可能引发气候临界点。
这些是气候系统中会导致破坏性且不可逆变化的转变,例如海平面上升。
气候系统中有九个部分对临界点敏感,包括冰盖、洋流和主要森林。
一项针对过去15年研究的新评估发现,当全球变暖达到约1.2°C时,某些临界点目前存在被触发的风险。
但研究人员表示,《巴黎协定》将升温控制在1.5°C以内的目标,将降低触发多个气候临界点的可能性。
持续排放温室气体可能引发气候临界点。这些是气候系统中的自我维持型转变,即使所有排放停止,它们也会锁定海平面上升等破坏性变化。
首次重大评估于2008年确定了气候系统中有九个部分对临界点敏感,包括冰盖、洋流和主要森林。此后,气候建模的巨大进步,以及大量新观测数据和古气候变化记录,使科学家对这些临界要素有了更为清晰的认识。还有一些新的要素被提出,例如北极周围的永久冻土(即永久冻结的地面,一旦解冻可能释放更多碳)。
自2008年以来,这些要素发生临界转变的升温水平估计值已有所下降。西南极冰盖崩塌曾被认为只有在全球平均气温比工业化前水平高出3°C至5°C时才会成为风险。如今人们认为,在当前的升温水平下,这种崩塌有可能发生。
在我们的新评估中,我与同事对过去15年的研究进行了分析,发现当全球变暖达到约1.2°C时,我们无法排除五个临界点立即被触发的可能性。其中四个会随着全球变暖超过1.5°C而变得更加可能。
这些是令人警醒的结论。不过,并非所有新闻报道都准确把握了我们研究的细微之处。因此,以下说明我们研究结果的实际含义。
不确定的临界阈值
我们综合了200多项研究的结果,以估算每个临界要素的升温阈值。最佳估计值取自多项研究趋于一致的结果,或取自某项被认为特别可靠的研究所报告的结果。例如,过去冰盖退缩的记录以及建模研究表明,格陵兰冰盖在升温超过1.5°C后很可能发生崩塌。我们还估算了可能发生崩塌的最低和最高阈值:格陵兰的模型估计范围为0.8°C至3.0°C。
在这一范围内,随着气温上升,临界转变的可能性会增加。当升温高于最低值但低于最佳估计值时,我们将临界转变定义为“可能”(但尚不太可能)发生;当升温高于最佳估计值时,则定义为“很可能”发生。我们还评估了对每项估计的可信度。例如,相比永久冻土的突然解冻,我们对格陵兰冰盖崩塌的估计更有把握。
这种不确定性意味着,我们并不认为在全球气温首次达到1.5°C的那一年(气候科学家认为这在未来五年内有可能发生),或在未来某个时候多年平均气温达到1.5°C时,四个气候临界点就会被触发。相反,每升温一个小数点,临界转变都会更有可能发生,但我们无法确定临界转变究竟何时变得不可避免。几十年内,都是如此。
对于格陵兰和西南极冰盖而言尤其如此。虽然我们的评估表明,在升温超过1.5°C后它们崩塌的可能性会增加,但冰盖体量极其庞大,变化非常缓慢。崩塌过程需要数千年,驱动这一过程的机制要求气温在数十年内持续超过该阈值。如果在临界转变发生之前气温回落至阈值以下,冰盖可能会暂时超过其阈值而不发生崩塌。
对于其他一些临界点,变化可能更为分散。我们估计,在当前升温水平下,热带珊瑚礁死亡和永久冻土突然解冻都有可能发生。但珊瑚礁和冻土斑块之间的阈值各不相同。两者都已经 发生在一些地方,但在我们的评估中,这些变化在超过1.5°C后会在相近的时间内变得更为普遍。
此外,亚马逊和北方森林的小块区域可能会先发生临界转变,转变为类似稀树草原的状态,先,从而避免整个森林发生更具灾难性的枯死。尚未发表的模型结果表明,亚马逊的临界转变可能在多个区域、于不同升温水平下发生,而不是一次性的大事件。
某些临界要素可能也不存在明确的阈值。古气候记录表明,北大西洋洋流可能会从目前的强劲状态急剧转为较弱状态,这既是由于气候变暖,也是由于格陵兰融化的淡水扰乱了环流。近期建模表明,大西洋环流崩溃的阈值取决于升温速度以及其他难以测量的因素,因此存在高度不确定性。
进入危险区
有迹象表明,一些临界点已经接近。退化和干旱使亚马逊部分地区变得恢复力更弱,更易受到火灾等扰动的影响,并排放更多碳,而非吸收碳。
西南极部分后退冰川的前缘仅相距数公里,距离不可阻挡的后退已经很近。气候监测数据中的早期预警信号(例如每年冰川融化量的波动幅度更大、持续时间更长)表明,格陵兰冰盖和大西洋环流也正在失去稳定。
这些信号无法准确告诉我们距离临界点究竟有多近,只能表明失稳过程已经开始,临界点可能正在接近。我们能确定的是,每一点额外升温,都会使这些临界要素进一步失稳,并使自我维持型变化更有可能启动。
这进一步支持了按照《巴黎协定》将升温控制在1.5°C以内的目标,实施力度更大的减排措施。这将降低触发多个气候临界点的可能性,即使我们无法排除某些临界点很快就会到达。






