科学家解码多米诺骨牌效应：摄氏1.5度超标时的气候临界风险

一项新的研究强调了全球升温超过 1.5°C 上限所带来的严重风险，指出冰原和雨林等关键气候要素面临巨大的倾覆风险。实现净零排放被认为是降低这些风险的关键。当前的气候政策意味着关键地球系统要素极有可能发生倾覆，即使气温在经过一段时间的超调后恢复到全球升温 1.5°C 以下。一项新的研究表明，如果迅速扭转气候变暖的趋势，这些风险可以降到最低。

人为气候变化对地球系统的关键组成部分构成风险，包括冰盖、洋流和其他关键的生物圈要素，这些要素通常被称为临界要素。国际应用系统分析研究所（IIASA）和波茨坦气候影响研究所（PIK）的研究人员最近在科学杂志《自然通讯》（Nature Communications）上发表了一项研究，探讨了在现有减缓战略和未来排放预测下，四大气候临界要素可能出现的不稳定。

科学家们确定了摄氏 1.5 度超标导致四个核心气候要素中至少一个要素不稳定的临界风险：格陵兰冰盖、南极西部冰盖、大西洋经向翻转环流（大西洋的主要洋流系统）和亚马逊雨林。这四个系统都有助于调节地球气候系统的稳定性。全球变暖会引发这些生物物理系统的突然变化，导致不可逆转的后果。

作者的分析表明，遵守《巴黎协定》的气候目标对地球的状况至关重要，并强调了我们今天的气候（不）行动对未来几个世纪乃至几千年的影响。

实现净零排放的迫切需要

"我们的研究结果表明，要有效限制未来几个世纪及以后的倾覆风险，我们必须实现并保持温室气体净零排放。"共同第一作者泰莎-莫勒（Tessa Möller）说："在本世纪沿用目前的政策将使我们在2300年之前面临45%的高倾覆风险，即使气温在经过一段时间的超调后恢复到1.5°C以下。"

作者发现，对于几种评估过的未来排放情景，到 2300 年的倾覆风险都很大。尽管实现了温室气体净零排放，但到 2100 年仍无法回到 1.5°C 以下，这导致到 2300 年倾覆风险高达 24%，这意味着在到 2100 年无法回到 1.5°C 以下的情景下，大约四分之一的模型运行中，至少有一个被考虑的倾覆要素已经倾覆。

政策影响和变暖逆转

"我们发现，温度每超过 1.5 摄氏度的十分之一，倾覆风险就会增加。如果我们的全球升温也超过 2°C，倾覆风险将更快地升级。这一点非常令人担忧，因为根据目前实施的气候政策，到本世纪末，全球升温幅度预计将达到 2.6°C 左右，"共同领导这项研究的 PIK 公司的安妮卡-欧内斯特-霍格纳（Annika Ernest Högner）说。

"只有在超调之后迅速扭转升温趋势，才能有效限制倾覆风险。这就要求至少实现温室气体净零排放。我们的研究强调，《巴黎协定》第4条规定的这一全球减排目标对地球稳定至关重要，"研究作者之一、IIASA气候影响综合研究组组长卡尔-施劳斯纳补充说。

据研究人员称，目前用于研究地球系统的先进模型还不能完全捕捉到一些临界要素之间的复杂行为、反馈回路和相互作用。为了解决这个问题，研究小组使用了一个更简单的、风格化的地球系统模型，用四个相连的数学公式来表示这些临界要素。通过这样做，他们还考虑到了未来的稳定相互作用，比如大西洋经向翻转环流减弱对北半球的冷却效应。

模式限制和法律要求

"对临界点风险的分析进一步证实了我们低估了风险的结论，我们现在需要认识到，《巴黎协定》中具有法律约束力的将全球升温控制在远低于 2°C 的目标实际上意味着将全球升温控制在 1.5°C。由于减排力度不够，我们面临的温度超限风险越来越大，我们需要不惜一切代价将这一风险降至最低，以减少对全世界人民的严重影响。"

编译自/ScitechDaily

DOI: 10.1038/s41467-024-49863-0