随着火灾、风暴、破纪录的高温以及自然环境的变化，越来越多的证据表明，地球系统正变得日益不稳定。这可能造成灾难性后果。
公众讨论常常将气候风险置于“本世纪”或“到2100年”的背景下。但科学家日益强调，短短20或30年内就可能出现毁灭性且不可逆转的影响。这在我们的有生之年内，当然也在我们子女的有生之年内。
这些风险包括：
几乎所有珊瑚消失，而珊瑚维系着25%的海洋生物（近期影片《追逐珊瑚》记录了这一点）
冰盖崩塌，这将导致海平面上升，重创沿海城市和低洼国家
海洋变暖，为风暴（达到6级及以上）提供能量，造成的破坏包括沿海核反应堆遭到冲击
温室效应导致的全球变暖，是许多此类环境挑战的主要压力源。二氧化碳和其他污染物还带来了更多复杂问题，例如海洋酸化加剧。
百万分之450
人类长期以来一直在影响自身环境。但直到19世纪中叶开始燃烧化石燃料之前，我们排入空气中的碳量与被移除的碳量大致平衡。然而，在过去150年里，二氧化碳排放量远远超过了移除量。目前，我们每年产生的碳约为400亿吨。
科学家们正在争论，在超过安全运行限值之前，大气中可以安全储存多少碳。联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）估计约为3000亿吨，但许多科学家认为这个数值要低得多。
气候科学家认为，二氧化碳浓度达到百万分之450时，气候可能升温2°C，这是安全上限。到2015年，大气中的二氧化碳浓度已升至百万分之400。按目前的排放速度，我们将在20年内达到百万分之450。
即使我们实现了《巴黎协定》规定的减排目标，过去几十年产生的气体也会缓慢地重新被地球吸收，并将在数百年、甚至数千年间持续处于大气中的高浓度水平。
为将升温控制在2°C的安全阈值以下，联合国和IPCC的计划要求采用目前尚不存在的方法从大气中移除二氧化碳（“负排放”）。
第四次工业革命
一些国家正在制定计划，以适应一个更温暖、气候波动更大的地球。然而，随着气候相关事件变得更加频繁，适应成本开始迅速上升。
《巴黎协定》以及一些国家采取的大胆举措——扩大可再生能源、推广电动汽车并落实可持续发展目标——是减轻气候变化影响的有力多边行动。
这些努力是否足够？如果不够，我们还有其他选择吗？（不，火星目前还不是一个选项。）
鉴于海平面上升，对于小岛屿国家和低洼国家等某些国家而言，适应更温暖的气候可能并非切实可行的长期方案。珊瑚礁等敏感生态系统消失所造成的生态损失仍将由我们承受。
在过去150年的农业、工业和数字革命期间，可以说我们一直在无意中改造地球系统。我们照亮了原本黑暗的地方。我们移植物种、铺设道路侵占森林、排放碳、改道河流，并改变地球的化学性质。
我们现在能否运用第四次工业革命的进步，保护我们赖以生存的自然系统？
干预以稳定气候
近几十年来，科学家提出了工程干预措施，以抵消气候变化的影响。这些措施被称为“气候干预”或“地球工程”。它们并非长期解决方案，但可以保护社区和生态系统，为减排和气候降温争取时间。
此类技术分为三类：从大气中移除温室气体、通过反射阳光减少热量，以及针对特定问题或系统进行局部干预。
温室气体移除，也称为“负排放技术”，利用工业空气过滤器，甚至是生物体，捕获温室气体并将其转化为能源或材料，或将其储存在地下。其中许多技术目前还处于概念验证阶段，要实现大规模应用还需数十年。因此，它们只能在一段时间内缓慢减轻升温效应。
“目前已知的、能在数年到数十年内降低升温的唯一方法，就是将额外的阳光反射回太空，”著名气候研究员肯·卡尔代拉表示。
最有希望的反射阳光方法以自然过程为基础。这些方法通过散布粒子使平流层的反射能力增强，或使云层变亮。这些方法需要数十年才能开发出来，但若证明可行，就有可能迅速降低升温。
局部干预措施涵盖多种方法，从通过基因改造植物和生物体以提高其生存能力，到冷却部分海域以维持珊瑚生存或减弱飓风。
我们目前还没有实施这些选项中任何一项的能力。
推动地球工程全球治理？
气候工程并非没有风险，它既能为好莱坞大片提供精彩情节，也会让环境决策变得更加复杂。
反射阳光可能改变区域降雨模式。移除温室气体的方法可能会损害自然生态系统。我们需要制定评估这些风险的框架。
然而，随着气候威胁加剧，更多国家乃至其他非国家行为体可能会开发干预措施。我们需要建立治理机制，决定何时以及如何使用这些工具，并确保决策具有包容性。
小规模实验是安全的，人们也需要开展此类实验。我们必须确保这类研究公开透明、设有保障措施，且研究结果可以得到验证。
接下来呢？
最重要的是，我们需要有可选方案。许多人担心如何控制地球工程，但这些能力目前甚至尚不存在，而且很难开发。我们目前面临完全无计可施的风险。
评估这些方法的可行性和风险，需要十年的小规模研究与开发；要将任何一种方案扩大到足以发挥实际作用的规模，还需要另一个十年。
我们需要新一代第四次工业革命平台，例如卫星、无人机、百亿亿次级计算和生物技术进展，以便在努力维系气候的同时对其进行分析。
目前，我们需要建立充足的研究与创新项目组合和储备，以确保在减排努力不够时，我们仍有方案保护自身、生态系统和社会，并为后代留下一个适宜居住的世界。
