各国领导人可能会带着将全球变暖控制在1.5摄氏度以内这一生死攸关的目标参加在格拉斯哥举行的联合国气候峰会,但突破这一上限并不是让科学家夜不能寐的原因。
真正的灾难场景始于被称为“引爆点”的无形气候陷阱的触发。
埃克塞特大学(University of Exeter)全球系统研究所(Global Systems Institute)所长蒂姆·莱顿(Tim Lenton)说:“气候临界点是一种改变游戏规则的风险——一种生存威胁——我们需要在力所能及的范围内尽一切努力来避免它们。”
引爆点是什么?
任何靠在靠两条腿保持平衡的椅子上的人都知道,有一个阈值,超过了这个阈值,你就会不可挽回地摔到地板上。
两种稳定状态之间的门户——在这种情况下,一个直立的椅子对一个倾倒的椅子——是一个临界点,而地球复杂的、连锁的气候系统中充满了它们。
这些温度阈值具有潜在的广泛影响。
如果气温上升到足以融化格陵兰岛和南极洲西部的冰盖,那么海平面将上升十多米。
我们赖以吸收碳污染的亚马逊热带雨林可能会变成稀树草原。
或者被称为永久冻土的浅底土——主要在西伯利亚——脆弱地持有两倍于大气中已经存在的温室气体,可能会使这些有害气体渗入空气。
“我们已经在珊瑚礁和极地系统中看到了一些临界点,而且在短期内可能还会有更多。联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在一份有关气候影响的报告草案中说。该报告将于明年2月公布。
在大多数情况下,扭转正在发生的变化,即使不是数千年,人类也需要数代人的时间才能掌握。
为什么这么可怕吗?
第一批揭开临界点秘密的科学家之一突然想起,大约15年前,他就明白了为什么临界点如此不祥。
“那是‘哦——!波茨坦气候影响研究所(PIK)的创始人Hans Joachim Schellnhuber在一次采访中说。
“行星机制——季风系统、海洋环流、急流、大型生态系统——充满了非线性系统,”他说,指的是潜在的突然、戏剧性的变化。
“这意味着你有很多不归路。”
在南极洲,由于气候变化,阻止冰川(有些冰川的面积比英格兰和苏格兰加起来还要大)滑入海洋和海平面上升的冰架有一半以上面临崩溃的危险。
舍尔恩胡伯说:“这就像开瓶子,我们一个接一个地开瓶子。
改变地球的临界点有不同的温度阈值。科学家们知道这些绊线的存在,但不知道确切的位置。
更令人不安的是,我们为消除碳污染所付出的努力很容易就会被我们正在进行的变化所压倒。
如果永久冻土融化所释放的二氧化碳与人类停止排放的二氧化碳一样多,我们就会发现自己面临着两场战争:除了努力削减我们自己的排放,我们还必须应对地球本身产生的排放。
有多少?
科学家计算出地球气候系统中大约有15个重要的临界点。有些是地区性的,有些是全球性的,所有这些都是相互关联的。
对全球变暖抵抗力最低、最接近不可逆转点的是热带珊瑚礁、南极西部和格陵兰冰盖、高山冰川、北极夏季海冰和亚马逊森林。
气候系统中对温度上升更有抵抗力的部分包括通过海洋重新分配热量的全球洋流、北极急流、印度季风、太平洋的厄尔尼诺现象和萨赫勒地区的沙漠化。
尽管永冻层可能没有一根温度触发线,但IPCC估计,全球变暖每增加一度,永冻层将释放数百亿公吨的二氧化碳。
南极洲东部的冰盖将是最后的坚守阵地,那里的海平面上升了56米。
为什么我们会听到他们现在怎么样?
政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的一份大型报告首次给出了引爆点,而不是草草提及。
“不能排除气候系统的突然反应和临界点。气候科学咨询机构现在发出警告。
虽然科学家们早就意识到临界点带来的危险,但部分问题在于气候模型无法预测突然冲击的时间或影响。气候模型是用来跟踪逐渐的线性变化的。
“仅仅因为预测临界点具有挑战性,并不意味着它们可以被忽视,”莱顿说。
什么是连锁反应?
一波新的研究聚焦于临界点引发的突然变化如何在整个气候系统中产生连锁反应。
例如,格陵兰冰盖的加速融化几乎肯定会减缓大西洋经向翻转环流(AMOC)的洋流传送带。
这反过来又会推动地球的热带雨带向南,削弱非洲和亚洲的季风,数亿人依靠这些季风来种植雨水作物。
科学家们不能排除AMOC会像过去那样完全停滞的可能性。如果这种情况发生,欧洲的冬天将变得更加严酷,北大西洋海盆的海平面将大幅上升。
气候系统的各个方面有许多其他的相互交织的方式。
什么是“温室地球”?
根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)最近的报告,地球的过去告诉我们,持续的温室气体排放“可能使全球气候陷入永久的高温状态”。
把它看作是终极临界点:“温室地球”。
大约300万年前,大气中二氧化碳浓度上一次达到今天的水平时,气温至少高出3摄氏度,海平面高出5至25米。
莱斯特大学(University of Leicester)古生物学教授简·扎拉斯维奇(Jan Zalasiewicz)说,更多的碳污染、永冻土和濒临死亡的森林的排放“可能会让我们在一个多世纪后走上这样的轨道”。
PIK负责人约翰·罗克斯特伦(Johan Rockstrom)表示,将全球变暖控制在2摄氏度的上限“不是一种社会或经济选择,它实际上是一个地球边界。”
他说:“当地球系统从自冷转变为自暖的那一刻,我们就失去了控制。
什么是环保经济风险?
在评估与气候变化相关的经济风险时,引爆点目前还没有被考虑进去,但专家们认为它们应该被考虑进去。
纽约大学(New York University)经济学家格诺特•瓦格纳(Gernot Wagner)今年早些时候计算了地球上主要转折点给社会带来的潜在成本。
他发现,一旦把地球潜在的令人讨厌的意外因素考虑在内,今天每排放一吨二氧化碳对健康和环境造成的美元损失——即碳的社会成本——将至少增加四分之一。
换句话说,风险越大,成本就越高。
一线希望吗?
但也有可能出现积极的变化。
就像社会动力推动了快速转型——例如,奴隶制的终结、南非种族隔离制度的废除,或者美国同性婚姻的合法化——气候变化可能也是如此。
从电动汽车和绿色投资,到由格蕾塔·通伯格领导的全球青年运动,变化的高潮让专家们怀疑,世界是否正在改变气候。