全球变暖

几十年来，气候变化一直被解释为向更温暖世界的明确倾斜：更多的二氧化碳，更多的热量，更多的冰融。然而，新的研究表明，地球的气候系统可能会对极端高温产生“过度反应”，并在地质时间尺度上引发全球冰川期。 加州大学河滨分校和不来梅大学的一个科学家团队发现了地球碳循环中可能的不稳定性。根据他们的模型，过热且缺氧的海洋可能会启动大规模冷却机制，有点像地球自然恒温器的“故障”。 碳循环作为调节器 从长远来看，地球的温度通过地质过程进行调节。其中一个最重要的是硅酸盐风化：当二氧化碳增加和气候变暖时，降雨侵蚀岩石并将碳和营养物质（如磷）带入海洋。 在海洋中，浮游生物起着关键作用。这些生物利用碳形成矿物结构，死亡后沉入海底，将二氧化碳捕获在海底。这个过程减少了温室气体浓度，有助于地球降温。 到目前为止，这个系统被理解为一个稳定的调节器：更多的热量激活冷却过程，反之亦然。新的研究表明，在某些条件下，这种平衡可能会被打破。 缺氧海洋的恶性循环 模拟显示，极端变暖会增加大陆侵蚀和向海洋输送营养物质。这将引发浮游植物和藻类的繁殖，它们会消耗大量氧气并产生缺氧海洋。 在缺氧的情况下，磷再次释放到水中，进一步促进生物繁殖。这样就形成了一个恶性循环：更多的藻类，更多的氧气消耗和更多的碳捕获在沉积物中。 结果是，海底吸收大气中的二氧化碳的速度远远超过火山或人类活动补充的能力。在地质时间尺度上，这可能导致热崩溃，能够引发严重的冰川期，类似于过去的大冰河时代。 地质时间与人类时间 作者警告说，这一机制在几十万年的时间尺度上运行。它不会在本世纪冷却地球，也无法避免气候变化的直接后果。 事实上，如果它被激活，将会太晚且过于激烈，当时人类文明已经遭受了全球变暖的最严重影响。 复杂且极端的系统 这项工作强化了一个令人不安的想法：地球气候不是为我们生存而设计的微妙平衡，而是一个能够产生极端反应的复杂系统。地球可以自我调节，但不一定以与人类生命稳定性兼容的方式进行。

国际预测预计，全球温度将在2026年达到创纪录水平，使其成为有记录以来最热的年份之一。 英国气象局估计，全球平均温度将比工业化前水平高出1.46°C。 这一数字代表了地球的一个关键情景，仅低于2024年记录的1.55°C的历史最高值。 新一年的全球温度可能范围在1.34°C到1.58°C之间，处于几乎创纪录的持续变暖背景下。 计算基于自1850年以来的全球平均温度观测系列。 这使得可以识别出在最近几十年中加剧的全球温度趋势，并创下新的纪录。 连续四年超过临界阈值 英国气象局全球预测团队负责人Adam Scaife解释说：“过去三年可能已经超过了1.4°C，我们预计2026年将是连续第四年出现这种情况。” 这位专家补充说，在这种突然增加之前，之前的全球温度没有超过1.3°C。这种变暖加速标志着气候危机的一个转折点。 主要预测负责人Nick Dunstone表示：“2024年首次暂时超过了1.5°C，我们对2026年的预测表明这种情况可能再次发生。” 这一警告强调了地球接近《巴黎协定》设定的1.5°C目标的速度。 《巴黎协定》面临全球温度创纪录的挑战 在2015年的COP21上通过的《巴黎协定》设定了将全球平均温度升高限制在2°C以内的目标。 根据联合国的说法，该协议建议“努力将这一增幅限制在仅1.5°C以上”。 该承诺于2016年11月生效，共有194个缔约方加入。 各国必须每五年审查其减少温室气体排放的国家计划。 这些计划称为国家自主贡献（CDN），包括减排政策和提高应对极端现象的韧性的战略。 该协议还为发展中国家提供资金以减缓全球变暖。 联合国强调，“该协议提供了一个持久的框架，旨在指导未来几十年的全球努力。” 超过1.5°C阈值和达到全球温度创纪录的风险 科学界警告称，超过1.5°C的阈值会增加与气候变化相关的严重影响的风险。 每增加一小部分度数都会加剧不利影响，并使限制损害的任务变得更加复杂。 世界气象组织（OMM）估计，目前的全球变暖水平相对于1850-1900年的平均水平为1.37°C。 这些数据使用了过去十年的信息和2015-2034年的预测。 根据英国气象局的说法，“科学一再警告，超过1.5°C的变暖会增加气候影响和极端天气事件，并限制适应的选择。” 全球变暖的主要原因 联合国将温度上升与人类活动联系起来： 来自车辆使用汽油的二氧化碳排放 由各种工业活动产生的甲烷排放 用于建筑物供暖和发电的煤炭使用 生产过程中释放的温室气体 《巴黎协定》的审查过程旨在激励更雄心勃勃的措施。 在2023年，第一次“全球盘点”评估了所取得的进展，并鼓励各国加强其气候行动。 该条约的实施对于实现气候目标和可持续发展目标至关重要。

最近发表在《Science Advances》杂志上的一项研究，由迈阿密大学罗森斯蒂尔海洋、大气和地球科学学院的研究人员进行，提供了关于地球热量增加及其原因的新证据。研究得出结论，地球积累越来越多的热量并不是因为污染气溶胶的减少，而是因为云层反射率的变化和太阳辐射吸收的增加。 什么是地球的能量失衡？ 该参数测量地球吸收的太阳能与返回太空的能量之间的差异。它是理解气候演变和气候系统热量积累速度的关键指标。 在2003年至2023年间，数据显示地球每十年积累约0.51瓦特每平方米，这意味着地球吸收的能量多于释放的能量。热辐射的发射几乎没有变化，这进一步支持了热量增加来自于更多的太阳光进入。 气溶胶的作用 传统上，科学家们将能量失衡的部分增加归因于气溶胶的减少——这些是来自自然和人为来源的悬浮微粒。这些微粒反射太阳光并促进云的形成，从而减少气候系统中被困的能量。 然而，研究得出结论，近年来其影响几乎为零。研究人员分析了两种类型的测量： 通过卫星获得的气溶胶指数，测量颗粒的数量和大小。 通过大气模型计算的硫酸盐浓度。 两种方法都显示出一种模式：北半球气溶胶减少和南半球气溶胶增加。这导致了一种半球补偿，中和了全球效应。 自然事件和半球补偿 在北半球，气溶胶的减少主要是由于改善工业化地区空气质量的环境法律。而在南半球，自然事件如澳大利亚森林火灾（2019-2020）和洪加汤加-洪加哈阿帕伊火山喷发（2022）释放了大量颗粒进入大气。 这种半球间的“平衡行为”解释了为什么气溶胶对全球能量失衡的增加没有显著影响。 变暖的真正驱动因素 研究的作者，包括布莱恩·索登和查尼永·朴，强调应将注意力集中在云层行为的变化和自然气候变率上。累积的证据表明，气溶胶与辐射或气溶胶与云层之间的相互作用在最近的趋势中贡献微不足道。 朴指出，这种清晰度有助于更好的气候规划和更明智的政策决策：“虽然北半球可能因气溶胶减少而经历某种区域变暖，但这并不转化为显著的全球影响。” 对科学和气候政策的影响 研究警告气候模型必须更准确地纳入气溶胶的自然来源及其变率，以避免高估空气污染在全球变暖中的作用。 主要结论是，地球能量失衡的增加更多地由云层反射率的减少和太阳辐射吸收的增加解释，而不是气溶胶。 这一发现重新定义了对全球变暖的理解，并为气候研究提出了新的挑战。关键在于研究云层如何反射或吸收太阳能，以及气候的自然变率如何影响这一过程。 在地球能量失衡的测量和分析方面的每一次进步都能改善公众沟通、气候规划和环境政策，在理解导致变暖的真正力量对于应对未来至关重要的背景下。

La 英国气象局 (Met Office) 预测明年，2026，将是全球地表温度连续第四年超过工业化前水平 (1850-1900) 的 1.4 °C。 中心预测显示温度将上升1.46 °C，略低于2024 年记录的 1.55 °C，但仍处于有史以来最高值之内。 一个越来越热的星球 Met Office 认为“可能”2026 年将位列历史上最热的四年之一，仅次于 2024 年。导致这一增幅的主要原因是温室气体浓度的增加。 全球预测团队负责人 Adam Scaife 解释说：“过去三年已超过 1.4 °C，我们预计 2026...

森林火灾的烟雾已经抵消了美国广大地区几十年来在空气质量方面的改善。 多年来，环境政策通过使用更清洁的发动机和受监管的发电厂减少了污染。 然而，这一进展因一个日益频繁、强烈和持久的因素而逆转：火灾的烟雾。 哈佛大学1997年至2020年在美国西部进行的分析揭示了这一点。 研究发现，大约65%的排放来自大型森林火灾，直接与人类活动引起的温度上升有关。 因此，这不是一个偶然的趋势，而是一个结构性变化。 这项由哈佛工程与应用科学学院的Loretta Mickley领导的研究，追踪了烟雾从加州森林到农业山谷、城市地区和内陆沙漠地区的路径。 变暖也加剧了火灾 变暖不仅使景观干燥，还使其变得更易燃。 研究人员估计，自九十年代初以来，烧毁面积的60%至82%可以用与气候变化相关的温度上升来解释。 在加州中部和南部，大约三分之一的土地被烧毁是由于这一因素。由雷电引发的森林火灾与变暖的关系更加明显。 更热的空气增加了蒸汽压差，这是衡量大气从植物和土壤中提取多少水分的指标。松针、灌木和草在干燥时燃烧得更好。 为了捕捉这一过程，团队结合了几十年的气象记录与关于植被绿度和水分胁迫的卫星数据。 早在2016年，先前的一项研究显示，自1984年以来，干燥使西部森林的总烧毁面积翻了一番。 森林火灾烟雾对公共健康的影响 森林火灾的烟雾含有PM2.5，这些颗粒小到可以穿透肺部并进入血液。 暴露于此与呼吸系统、心血管问题以及住院率增加有关。 在同一时期，工业污染和交通污染下降了大约44%，而烟雾的贡献则相反。 在分析的最后十年中，来自烟雾的PM2.5增加的58%与全球变暖有关。 在加州北部、俄勒冈州、华盛顿州和爱达荷州，由气候驱动的烟雾占总吸入PM2.5的44%至66%。 短暂但强烈的PM2.5峰值可能引发哮喘发作，增加心血管系统的负担，并不成比例地影响老年人、儿童和孕妇。 必要的适应措施 在地方层面上，有减少火灾烟雾暴露的行动余地。社区可以实施多种策略： 扩大烟雾预测系统 启用清洁空气避难所 为空气质量差的几周做好学校和健康中心的准备 改善建筑物的过滤和便携式净化器的使用 调整户外工作的工作时间 森林管理提供了已知但难以应用的工具。 在可控条件下进行的计划燃烧减少了积累的燃料，并可以缓和未来火灾的行为。 问题在于时间：安全燃烧的窗口期很短且需要烟雾管理计划，与当地社区的清晰沟通，以及与使用火作为工具已有几个世纪的土著部落的协调。 目前，将森林火灾的烟雾视为一个特殊事件已不再有效。 因为这越来越像一个可预见的经常性风险，应纳入卫生规划中。