▎藥明康德內容團隊編輯
這個夏天，地球遭遇了非同尋常的極端天氣。我們最直觀的感受無疑是持續(xù)的高溫：包括中國在內，北半球大片區(qū)域經歷了歷史級別的高溫天氣，山火也因此而更加頻繁；而在另一些地區(qū)，罕見的極端降雨導致洪災，例如淹沒了巴基斯坦全國三分之一的土地……
極端天氣出現的原因是復雜的，但在這些事件背后，全球氣溫上升對氣候系統(tǒng)的擾動是一項重要原因。一項近期發(fā)表于《科學》雜志的研究告訴我們，隨著全球氣溫的持續(xù)上升，更多災難性的氣候變化將陸續(xù)出現： 在今天的溫度條件下，5個危險的氣候臨界點可能隨時被觸發(fā)；而隨著變暖的持續(xù)，更多臨界點將面臨失守的風險。
2008年，一項發(fā)表于《美國科學院院刊》的研究提出了地球氣候系統(tǒng)的 臨界要素 （tipping element）概念。達到臨界點意味著氣候系統(tǒng)的反饋增強，即使變暖停止，冰川、海洋或雨林等氣候系統(tǒng)也會持續(xù)變化、進入新的狀態(tài)。
14年后，一支國際研究團隊通過對2008年至今超過200篇論文的回溯分析，結合古生物學證據、今天的觀測結果、氣候模型對未來的展望，最終在此前9個臨界要素的基礎上進行調整，提出了16個調節(jié)地球氣候的臨界要素（如下圖所示）。盡管轉變的時間尺度從數十年到數千年不等，但這些臨界要素都存在超越臨界點的風險。
▲調節(jié)氣候變化的16個臨界要素 （圖片來源：參考資料[1]）
這些臨界要素分別作用于生物圈、冰凍圈以及海洋/大氣系統(tǒng)，其中9個臨界要素（例如南極洲的冰川崩塌、亞馬孫雨林的萎縮）會影響全球氣候系統(tǒng)，另外7個（例如西非季風受到的擾動、熱帶珊瑚礁的大量死亡）則會導致區(qū)域性的后果。
這16個臨界點中，有5個可能在今天的溫度條件下觸發(fā)，分別是： 格陵蘭島的冰川崩塌、西南極冰川崩塌、廣泛的多年凍土融化、拉布拉多海對流崩潰、熱帶珊瑚礁大量死亡。
“我們已經觀察到西南極洲與格陵蘭島的冰川、多年凍土地區(qū)、亞馬孫雨林出現不穩(wěn)定的跡象，大西洋翻轉環(huán)流同樣可能已經上演，” 論文第一作者David Armstrong McKay博士介紹道，“地球已經面臨其中一些臨界點的風險。隨著全球氣溫持續(xù)升高，更多的臨界點可能到來?！?/p>
▲臨界要素分別對全球和區(qū)域氣候的影響 （圖片來源：參考資料[1]）
作為這兩項研究的領導者，英國埃克塞特大學的Tim Lenton教授指出，跨越西南極洲與格陵蘭島冰川的臨界點“最終將導致全球海平面額外上升10米”，盡管這樣的變化需要數百年才能完全顯現。
而在其他臨界要素中，今天的熱帶珊瑚礁已經因為高溫導致的漂白而大批死亡，但至少仍保留了部分恢復的機會。隨著海洋溫度持續(xù)上升，跨越臨界點的珊瑚將不可能得到恢復。
此外，拉布拉多海對流的擾動將導致更極端的寒冬，甚至可能出現類似于14世紀至19世紀小冰期的災難；而出現在北半球高緯度地區(qū)的多年凍土融化會加劇全球碳排放，同時改變當地的地貌……
需要指出的是，這項研究也有不完善之處。地球系統(tǒng)中的大量臨界要素是相互聯(lián)系的，這種關聯(lián)將導致臨界因素的氣溫閾值更容易達到，而目前的研究尚未考慮這一因素。目前，一個名為“臨界點模型相互比較項目”的計劃正試圖解決這一問題。
這些結果也讓我們對巴黎協(xié)定中1.5℃的升溫目標產生了新的見解。根據這項研究，即使能將全球變暖控制在1.5℃以內，也無法完全避免危險的氣候變化。 研究人員表示，地球正朝著2~3℃ 的升溫場景前進，這使得地球將跨越大量危險的臨界點，造成災難性的后果。 為了維持適宜生存的環(huán)境，需要盡可能避免抵達這些臨界點，即使是將升溫減少0.1℃也十分重要。
參考資料：
[1] David I. Armstrong McKay et al, Exceeding 1.5°C global warming could trigger multiple climate tipping points, Science (2022). DOI: 10.1126/science.abn7950
[2] Risk of multiple climate tipping points escalates above 1.5°C global warming. Retrieved Sept 8th, 2022 from https://www.eurekalert.org/news-releases/963785
[3] Earth Is Teetering on The Edge of Five Disastrous Climate Tipping Points, Study Finds. Retrieved Sept 9th, 2022 from https://www.sciencealert.com/earth-is-teetering-on-the-edge-of-five-disastrous-climate-tipping-points-study-finds