警示:地球已经“病”入膏肓
  • 来源:科普时报
  • 作者:魏 科
  • 2019-04-11 11:24

世界气象组织“地球最新体检报告”出炉

地球“体检报告”的核心参数
第一排: 温度和能量、大气成分、海洋和水、冰雪圈。第二排: 表面温度、大气二氧化碳浓度、海洋酸化、冰川。第三排: 海洋热含量、海面高度、北极和南极海冰面积。

    纽约时间2019年3月28日,世界气象组织《2018年全球气候状况声明》在纽约联合国总部正式发布。这个报告全面概述了全球温度、高影响事件和长期气候变化关键指标的状况,揭示了二氧化碳浓度、北极和南极海冰、海平面和海洋酸化程度等关键数据的状况。这是全球气候是否健康的年度“体检报告”!

    全球气候的“体检报告”

    从1993年开始,在世界气象日(3月23日)前后,世界气象组织会发布过去一年全球气候状况的评估报。全球气候状况的评估报告相当于对过去一年全球气候的“体检报告”,以往的“体检报告”由世界气象组织发布即可,而今年由联合国秘书长和联大主席一起出席发布,级别明显升级。

    本次“诊断书”的核心结论是:地球病入膏肓,全球变暖已经驶入快车道。

    此次对地球气候的诊断主要检查以下数据:全球平均温度、全球温室气体含量、海平面高度、海洋热含量、海洋酸碱度、北极海冰、南极海冰、格陵兰岛冰川、南极冰川、山地冰川、极端干旱事件、热带气旋、极端降水事件等。其中全球平均温度、海洋热含量、海平面高度、全球温室气体含量、两极冰雪量是最核心的数据。

    2018年,全球平均温度比工业化前(1850–1900)高0.99±0.13 ℃,是有记录以来第四温暖的年份,仅次于发生了超级厄尔尼诺的2015、2016和2017年。过去5年(2014-2018)年的平均温度,比工业革命前高1.04 ± 0.09℃。

    海洋吸收了90%以上温室气体捕获的能量,在过去10年里,海洋吸收了人类活动排放的大约30%的二氧化碳排放量。2018年是海洋热含量达到有记录以来最高的一年,海洋酸化继续,自工业化以来的海洋表面pH值下降了0.1个单位。在1993年到2018年期间,全球海平面上升速度为3.15±0.3 mm/yr, 这一速度还在加速,海平面上升主要是冰雪消融导致,2018年南极和北极海冰面积远低于平均水平。

    2018年北半球的热带气旋异常活跃,北半球共报告了70个热带气旋,高于长期平均水平(53个)。2018年春末夏初,欧洲大部分地区遭遇了异常炎热和干旱,导致了斯堪的纳维亚半岛的野火,德国等地干旱严重,给农业带来巨大损失。2018年澳大利亚东部经历了严重干旱,尤其是新南威尔士州和昆士兰州南部的大部分地区,1~9月的平均降雨量不到其平均水平的一半。2017年底和2018年初的干旱袭击了乌拉圭、阿根廷的北部和中部,造成了严重的农业损失。

   

人类活动给湖底的沉积物留下了与全新世截然不同的物质,包括塑料、煤灰、核试验和核泄漏的放射性元素、金属、杀虫剂、活性氮及温室气体增加导致的结果,图片来自于Science杂志综述文章 (Waters, Zalasiewicz et al. 2016)


    要实现将全球增温控制在1.5℃的目标,需要到2030年全球碳排放量在2010年基础上减少45%,并且到2050年全球实现二氧化碳零排放,人类社会似乎还并没有做好应对的前期准备工作。

    在心理学上有一个现象,大家都知道应该做正确的事,这样符合所有人的利益,可是都希望由别人来辛苦付出,自己享受成果,结果导致大家都无动于衷。也有人直接把头埋在沙堆里,假装问题不存在,你永远都无法叫醒一个装睡的人。这是目前应对气候变化问题的症结。

    地球气候病得严重么?

    地球气候的诊断数据,描述的是全球加速增暖的症状,关于病因,过去50年以来,科学界已经有了明确的病因分析,尽管地球历史上也经历过数次冰期-间冰期的气候变化,产生过沧海桑田级别的环境变迁。然而,工业革命以来的全球增温与地球历史上的气候变化截然不同:

    首先,地球历史上的气候变化主要是自然变化,而此次全球变暖主要是人为活动引起的。人类活动大量燃烧化石燃料,导致全球温室气体含量快速增加。工业革命以来,二氧化碳含量已增加到410ppm以上,与历史期最快的增加速度相比,最近百年的温室气体的增加速度是自然过程的百倍以上。

    其次,此次全球变暖对人类社会和现代文明影响巨大。地球历史期发生气候变化时,人类活动强度和范围都远不如今日。全球约有60%的人口生活在距离沿海不到100公里,这些地区的人口密度是内地的10倍,约有6亿多人口生活在海拔不到10米的低洼地区,世界上主要的大城市主要都在沿海也都集中在沿海地区,这是历史上从来没有的状况。由于滞后效应,全球变暖的影响会逐渐显现,并持续数百年以上,海表面高度的变化甚至持续千年以上,全球变暖的影响和风险是逐渐显现的。

    最后,极端天气和气候事件影响显著。全球变暖导致破历史记录的高温酷暑剧增,容易在干旱区、半干旱区引起大规模干旱,在季风区的旱季形成季节性干旱,而在湿润区或者季风区的雨季增加强暴雨和洪涝的出现频次,城市内涝的频次增加。全球海洋增暖使得超强台风数目增加。

    全球变暖加剧还能治么?

    由于人类活动深刻地改变了地球的气候和环境,因此在2016年第35届国际地质大会正式通过“人类纪”“人类世”和“人类期”的概念,认定从1950年起,人类正式进入人类世。随着地质年表的修订,被世界公认的“人类世”彻底到来。

    “人类世”的概念核心在于,人类活动的影响已经大大超过了自然变化的影响,尤其是自工业革命以来,人类在土地利用、建坝挖河、水资源利用等方面大大改变了地球的面貌和环境。最为重要的是,人类活动改变了大气成分,化石燃料巨量燃烧造成大气中温室气体浓度飙升,改变了气候变化的方式,从此地球的历史演变进入了全新的阶段。

    人类活动已经改造了至少50%的陆地表面,对生物多样性、土壤结构和气候都造成了重大影响。人类每年向大气排放1.6亿吨二氧化硫,这是所有自然排放量的两倍以上。人类化石燃料的燃烧产生的氮氧化物总量,远远超过自然过程的排放量。人类活动引发的风化率比自然风化率高出一个数量级。最重要人类活动引起大气中温室气体量飙升,目前大气中二氧化碳浓度达到410ppm,这比过去80万年任何时候都高,从而导致全球温度升高。

    人类世的风险并不在当下,而是不远的未来。

    气候变化的关键临界点在哪里?

    科学家提出了至少10个可能加剧全球变暖的地球系统的临界点变化,包括:高纬度永冻土消融释放甲烷和二氧化碳、海底甲烷水合物中的甲烷逸出、陆地和海洋储存碳能力削弱、海洋微生物呼吸作用增强、亚马逊雨林退化、北半球中高纬针叶林退化、格陵兰岛冰盖消融、北极夏季海冰丧失、南极海冰减少和南极冰盖消退。

    按照触发以上过程的难易程度,可以分为三个档次:1℃~3℃、3℃~5℃和>5℃,其中夏季北极海冰消融、格陵兰岛冰盖消融、阿尔卑斯山冰川消亡、南极洲西部冰盖消融和珊瑚礁的白化等,属于最容易被突破的1℃~3℃,一旦突破这些临界点,有可能引起“多米诺”性的正反馈效应。

    因此,国际社会一直认为,应该尽量把全球增温幅度限制在较低的水平。全球变暖引起海平面升高,而升高的海平面在诸如台风/飓风和爆发性气旋等极端天气发生的时候,会带来非常严重的洪涝灾害。如果能把全球升温幅度从2.0℃降低到1.5℃,可以使得海平面上升较少10厘米,这会使得数千万人摆脱遭遇极端天气的风险。

    而要实现这一目标,需要政府、工业界和社会需要做出“迅速而广泛”的改变和行动,改变现有的全球能源结构以及人类的生活方式。这是一项艰巨的任务,仅从经济上考量,其收益是明显的。如果进一步考虑对推动社会发展,将对全球的可持续发展、脱贫和建立公正社会产生深远的影响,其成果和影响将是无法用金钱来衡量的。

    《2018年全球气候状况声明》指出,2018年的全球平均温度比工业化前高0.99±0.13 ℃,考虑到现在全球增暖的速率到已提高到每10年0.15~0.18℃,1.5℃的目标已经近在咫尺了。

    我们正在经过一个咯吱吱快要关闭的大门口,能否顺利通过,考验全体人类社会的智慧和决心。

    尽管环保产业大步前行,更多的LED灯、风电、核电、混合动力汽车、纯电动汽车,看起来我们在大步前行,然而根据国际能源署的最新数据,全球碳排放量在最近两年连续增长,2018年的碳排放量创下历史记录,整个人类在地球的长远未来和当下的经济发展之间,还是义无反顾的选择了后者。

    我国“黄土学之父”,著名地质学家刘东生院士指出:“人类世的提出是一个值得考虑的问题,因为它不仅是一个地质学分期的问题,同时还涉及到人在自然界的地位的问题,和人类认识自己的问题”。

    全球变暖问题,说到底是人类自己无序活动所导致的恶果。要避免最恶劣结果的出现,只有全体人类社会共同努力。

    (作者系中国科学院大气物理研究所副研究员,中国科学院青促会会员)


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