专访陈德亮院士：从高山冰崩到“人类世”，理解一个相互连接的地球

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（来源：澎湃新闻）

从持续升温的海洋到不断退缩的冰川，从厄尔尼诺与极端天气叠加，到中尼边境冰崩引发跨境灾害链，人类面对的环境风险日益复杂。

气候变化、生物多样性丧失、环境污染、水资源短缺和粮食安全已不再彼此孤立，而是相互作用、彼此放大，并影响城市、能源、交通、健康和社会治理。传统上按照学科、部门和行政区域分别研究、管理风险的方式，正面临挑战。

陈德亮院士

中国科学院外籍院士陈德亮长期从事气候变化与地球系统科学研究，师从诺贝尔化学奖得主、“人类世”概念的重要推动者保罗·克鲁岑。2024年底，他从欧洲回国，全职加盟清华大学。2025年12月8日，他推动成立中国大学地球系统科学联盟，以加强高校协同创新与国际合作，促进中国地球系统科学发展和青年人才培养。

在澎湃新闻·地球频道上线之际，陈德亮接受了本报独家专访。在他看来，人类面对的已不是一个个孤立的环境问题，而是一个相互连接、不断反馈并可能发生非线性变化的复杂地球系统。

他提醒，气候变化不只是全球平均温度缓慢上升，更值得警惕的是极端事件增强、系统波动扩大，以及风险沿自然系统和社会系统不断传递。一次冰崩可能演变为碎屑流、泥石流和跨境洪水，冲击道路、电站、通信设施和居民点；一次强台风也可能同时引发强风、暴雨、风暴潮、内涝、山洪和地质灾害。

面对这些风险，人类不能继续只依据历史经验规划未来，也不能让科学发现停留在论文中。真正重要的科学，不仅要提出问题、寻找答案，还要让知识进入社会，帮助人类作出更好的选择。

以下为专访内容，经编辑整理。

中尼边境冰岩崩灾害链

澎湃新闻：第一次看到中尼边境冰岩崩灾害的资料和现场画面时，最令您震惊的是什么？

陈德亮：最让我震惊的是灾害演化的速度及其迅速放大的过程。

灾害最初发生在海拔五千多米的高山区域，可能只是局部冰体或岩体失稳，却迅速向下运动，裹挟岩石、冰碛物和水，转化为高速碎屑流和泥石流，进入河流后又形成影响下游的洪水。

这说明，高山源区的局部事件可以迅速演变为跨区域甚至跨国界的重大灾害。过去我们有时把冰崩、泥石流和洪水视为不同灾种，但在高山地区，它们可能是同一条灾害链的不同阶段。

随着冰冻圈变化，冰川、冻土、岩体、水和河流之间的关系也在改变。一个环节失稳后，风险可能沿地形和河流向下游传递，并在不断裹挟物质的过程中放大。从地球系统科学看，这是一种典型的级联风险。

澎湃新闻：这种高山灾害链最重要的特征是什么？

陈德亮：可以概括为转化、放大和级联。

首先是转化：冰崩可能转化为冰岩碎屑流，继而形成泥石流或洪水，也可能堵塞河道，形成堰塞湖和新的溃决风险。

其次是放大：灾害向下游运动时会不断裹挟岩石、泥沙、冰和水，体积及破坏力可能持续增加。

最后是级联：冰川或岩体失稳引发碎屑流，碎屑流进入河道形成洪水，洪水又破坏道路、桥梁、水电站和通信设施，继而影响救援、交通、能源供应和社会运行。最终受到冲击的，不只是自然系统，也是整个社会系统。

澎湃新闻：这场灾害是否可以直接归因于气候变化？

陈德亮：对单次灾害进行气候归因必须谨慎。一次灾害可能在数小时内发生，背后却涉及气候、冰川、地质、地形和人类活动等多种因素。冰崩、滑坡、堵江和溃决在历史上也曾发生，不能仅凭一次事件就断言其完全由气候变化造成。

科学归因需要通过观测数据、气候模型和统计方法建立完整证据链。对于这次灾害，气候变化发挥了多大作用，还需深入研究。

但从长期背景看，青藏高原和“亚洲水塔”的冰川、积雪和冻土正在持续变化。原本冻结或相对稳定的物质更容易融化、松动和破裂。气候变暖不一定直接造成每一次冰崩，却可能提高类似事件及复合灾害发生的概率。

澎湃新闻：下一次类似冰崩能够被提前预测吗？

陈德亮：这里我们需要区分“预测”和“预警”。

预测是在灾害发生前较长时间，准确判断它将在何时、何地发生。由于高山地区范围广、地形复杂、观测不足，灾害又可能级联发生，目前准确预测仍很困难。

预警则是在灾害发生或出现明确异常信号后，迅速通知下游。即使只能争取几分钟，也可能为人员转移赢得时间。

高山灾害预警应从风险普查开始，利用卫星遥感、地面调查和历史资料识别高风险区域，再有针对性地布设摄像机、传感器和通信设备。人口密集区、交通设施、水电站和其他重要基础设施周边，应优先纳入监测预警体系。

同时，应打破部门和行政边界，加强冰川、地质、气象、水文等信息共享。对于跨境灾害，上下游国家还应建立信息传递、风险判断、警报发布和联合演练机制。自然灾害不会在国界前停下，预警信息也不应停在那里。

“亚洲水塔”的风险与预测

澎湃新闻：青藏高原被称作“亚洲水塔”，是否正从相对稳定的水资源储存系统，转变为更加不稳定、甚至可能产生连锁风险的系统？

陈德亮：目前还不能草率地认为“亚洲水塔”已经整体跨越不可逆的临界点，但冰冻圈持续退缩、系统波动增强和复合风险上升，已构成值得高度关注的信号。

气候变化并非缓慢、平稳的升温，还表现为波动扩大和极端事件增加。平均温度可能只上升有限幅度，但最高温度可能更高，强降水可能更加集中，干旱与湿润状态之间的转换也可能更加剧烈。

频繁的干湿交替、冻融循环和温度波动，会使高山地区的岩石、冰体和土壤结构更加脆弱。因此，真正值得警惕的不只是冰雪总量变化，还有整个系统稳定性和可预报性的改变。

澎湃新闻：“亚洲水塔”的变化与下游数十亿人口有什么关系？

陈德亮：“亚洲水塔”的变化与亚洲许多人的日常生活直接相关。青藏高原及周边高山区拥有大量冰川、积雪和冻土，也是长江、黄河、雅鲁藏布江以及南亚、东南亚多条河流的源区。

高山冰雪系统像天然水库，在冬季储存水分，在春夏释放，并在少雨或干旱时期补充径流。随着气候变暖，冰川加速消融，积雪和冻土也在变化。短期内，一些流域的水量可能增加；长期看，冰川不断缩小后，融水补给能力可能下降。

我们不只是关心水变多还是变少，还需要知道水何时来、以什么形式来，以及是否仍像过去一样稳定。水量短期集中可能引发洪水、冰湖溃决、泥石流或冰岩崩塌，另一些季节和地区却可能面临缺水。

这些变化关系到城市供水、农业灌溉、水电、粮食和生态安全。许多城市、农田、水库和水电站按照过去的水文规律规划，如果这些规律正在改变，原有的规划依据和风险标准就需要重新评估。

澎湃新闻：您近期参与研发了可解释的人工智能冰川水文模型。它能够解决哪些问题？

陈德亮：这一模型能够提高高山流域径流模拟和预测能力，同时解释径流中降水、积雪和冰川消融等因素的贡献，为科学研究和水资源管理提供依据。

传统水文模型具有较好的物理解释性，但高山地区地形复杂、观测有限，各类水文过程之间还存在非线性关系。人工智能能够从大量数据中发现复杂联系，但很多模型像“黑箱”，只能给出预测结果，无法解释原因。

我们研发的“思源”模型，希望将两类方法的优势结合起来：既利用气象、冰川、积雪、土地和水文数据学习复杂关系，也通过物理约束和可解释方法说明判断依据。

水资源管理和灾害预警不能只得到一个数字，还要知道径流变化来自强降水、积雪融化还是冰川消融。不同原因对应不同的持续时间和风险，也需要采取不同措施。可解释性既能帮助科学家检验模型，也能提高决策者对预测结果的信任。

澎湃新闻：这类人工智能模型未来能否用于重大流域的水资源调度、工程规划和灾害预警？

陈德亮：非常具有应用潜力。它可以辅助预测径流变化，为水资源调度、工程规划和灾害预警提供参考。

但人工智能不能完全取代观测和物理模型。实际应用仍需结合物理知识、实时观测和机制模型，并在不同流域及极端条件下充分验证。

厄尔尼诺与全球变暖

澎湃新闻：今年我们正在迎来可能是有记录以来最强的厄尔尼诺事件，很多公众会简单地认为，许多地方天气反常是因为厄尔尼诺。这种理解准确吗？

陈德亮：这种理解只说对了一部分。

厄尔尼诺是全球气候系统中最重要的短期自然变率之一，能够在一年到数年的时间尺度上影响许多地区的温度、降水和大气环流。但它不是异常天气的唯一因素，更不能解释世界各地所有反常天气。

首先要区分两个时间尺度。厄尔尼诺是自然的年际气候波动，全球变暖则是主要由人类活动推动的长期趋势。

厄尔尼诺发生时，热带太平洋海洋与大气的相互作用发生改变，进而影响世界多地的气候，但这种影响通常是阶段性的。全球变暖则源于温室气体浓度增加和地球能量平衡变化，使全球平均温度在更长时间尺度上持续升高。

可以用“基线加波动”理解二者的关系。全球变暖抬高了温度基线，厄尔尼诺则是叠加其上的自然波动。当两种效应相遇，一些年份可能特别温暖，极端事件突破历史纪录的概率也会上升。

但对具体事件，仍需分析自然变率、长期气候变化和当地天气条件分别发挥了多大作用，不能简单归因。

澎湃新闻：您最担心厄尔尼诺与全球变暖叠加产生怎样的风险？

陈德亮：我特别关注海洋。海洋吸收了全球变暖增加的大部分热量。当海水偏暖时，不仅全球平均温度会受到影响，极端降水和热带气旋也可能获得更多热量和水汽。

对中国而言，需要关注台风，尤其是强台风和高影响台风。但这并不意味着厄尔尼诺一定会增加登陆中国的台风数量。它对台风生成位置、移动路径和强度的影响十分复杂。

真正的风险往往不是单一台风，而是灾害链。强台风登陆后，可能同时带来强风、极端降水、风暴潮和城市内涝，在山区还可能诱发山洪、滑坡和泥石流。风险一旦跨越气象、水利、交通、电力和通信等领域，就会转化为对整个社会系统韧性的考验。

澎湃新闻：近年来，越来越多的极端天气被描述为“破纪录”。这是否只是因为观测和传播能力提高了？

陈德亮：观测技术和传播能力确实提高了，但许多极端事件本身也在变化。科学证据表明，全球多数陆地区域的极端高温和热浪变得更加频繁、强烈；不少地区的强降水频率和强度也在增加，一些地区的干旱风险同样发生了变化。

我们需要注意的是，观测进步帮助我们更准确地识别事件，却不会制造温度纪录；媒体传播改变的是公众感知，而不是事件发生的概率。

“百年一遇”“五十年一遇”等传统说法，隐含着过去的气候统计规律未来仍然适用的假设。但在持续变暖的背景下，过去五十年一遇的高温，未来可能十年甚至更短时间就出现一次。

因此，“破纪录”是一个科学信号，提醒我们气候系统的背景状态正在变化，防灾标准、城市规划、基础设施设计和风险管理也应随之调整。

地球系统与“人类世”

澎湃新闻：您的老师保罗·克鲁岑推动“人类世”概念进入全球科学与公共讨论。在您看来，这一概念具有怎样的里程碑意义？

陈德亮：我认为“人类世”可能是全球变化研究中最重要的概念之一。它带来了一种根本性的认识转变：人类不再只是环境变化的被动接受者，人类活动本身已经成为改变地球系统的重要力量。

过去，人们更多关注火山活动、大气环流、海洋、冰川和板块运动等自然力量。但工业革命以来，特别是20世纪中期以后，人类活动的规模和强度发生了巨大变化。

燃烧化石燃料、改变土地利用、建设城市、发展农业和工业，已经能够改变大气组成、全球气候、生物地球化学循环和生物多样性。

关于“人类世”是否应被正式定义为新的地质年代，科学界仍有讨论。但更重要的是它所代表的认识：要理解今天的地球，就不能把人类社会排除在外。

澎湃新闻：对普通公众而言，应该如何理解“人类已经成为一种地质力量”？

陈德亮：这句话的核心含义是，人类活动的影响已不再局限于一个城市、区域或国家，而是能够改变整个地球系统。

工业革命以来，人类大量燃烧化石燃料，改变了大气化学组成和地球能量平衡；城市扩张、农业开发、森林砍伐和资源利用改变了生物栖息地；修建水库、调节河流、开采地下水和扩大灌溉，也在重塑水循环。

所谓“地质力量”，并不是说每个人的力量都像火山或地震一样，而是全人类活动累积起来，已经能够在全球尺度上留下长期影响。

这一概念不只是警告，也意味着责任和希望。既然人类能够通过能源消费、生产方式和土地利用把地球推向不利方向，也可以通过科学、技术、能源转型、制度建设和国际合作减少负面影响，改变未来轨迹。

澎湃新闻：气候变化、生物多样性丧失、环境污染和资源短缺，过去往往由不同学科和部门分别研究。为什么今天必须把它们放进同一个地球系统中理解？

陈德亮：地球系统科学是一门从整体上研究地球的科学。它并不取代气象学、地理学、生态学和环境科学，而是在这些学科基础上，重点研究大气、海洋、陆地、冰冻圈、生物圈和人类社会之间的联系。

真实的地球并不按照学科边界运行。气候变化会影响水资源和生物多样性；生态退化会削弱森林、土壤、湿地和海洋吸收、储存碳的能力；污染会同时影响健康、生态、水资源和气候；能源、土地和水资源利用也会改变温室气体排放与环境质量。

如果把这些问题分开处理，还可能产生新的副作用。例如，发展可再生能源对减缓气候变化十分必要，但如果忽视土地利用和生态保护，也可能给局部生态系统带来压力；大规模植树能够增加碳汇，但如果忽视当地水资源和原有生态系统，也未必能取得理想效果。

因此，研究应从问题出发，而不是从专业出发。传统学科帮助我们看清地球的各个部分，地球系统科学则要理解这些部分连接起来以后，整个地球如何运行和变化，并寻找能够同时改善气候、生态、资源利用和人类福祉的方案。

澎湃新闻：“人类世”是否意味着，人类已经越过了一些不可逆转的界限？

陈德亮：地球系统具有惯性，一些变化很难在短期内逆转。二氧化碳可以在大气中长期存在，海洋升温和海平面上升也会持续很长时间，物种灭绝更是不可逆的。

但这不意味着一切都无法改变。未来升温多少、生态系统受到多大影响、极端事件风险增加到何种程度，仍取决于今天和未来的选择。

过去，人类在不了解后果的情况下改变地球；今天，我们越来越清楚自身行为会产生什么影响。既然已经知道，就有责任、也有可能作出不同选择。

克鲁岑教授留下的重要启示是：当人类认识到自己已成为改变地球的力量以后，接下来就要回答，我们希望用这种力量把地球带向怎样的未来？

从科学认识到实际行动

澎湃新闻：气候变化已经真实发生，但在部分媒体报道、公共讨论和学校教育中，仍未得到与其风险相匹配的关注。您认为原因是什么？

陈德亮：气候变化本身的复杂性和科学传播不足都在发挥作用。

气候变化不像地震或洪水那样突然发生，而是在几十年甚至更长时间内逐渐积累；它在不同地区又可能表现为高温、暴雨、干旱或冰川消融。普通公众不容易把这些现象与长期全球变化联系起来。

科学家习惯讲概率、趋势和不确定性，公众则更关注具体且与生活直接相关的问题。如何把复杂的气候科学转化为公众能够理解、感受，同时又准确的语言，是科学界需要做得更好的地方。

我们尤其应重视与年轻人的交流。他们既是更长时间生活在未来气候条件下的一代，也是未来作出技术、政策和生活方式选择的一代。我们需要传递的不只是危机感，也包括行动的可能性。

澎湃新闻：您如何理解“1.5℃目标可能失守”的讨论？

陈德亮：如果按照目前的行动力度继续下去，到本世纪末，全球升温很可能明显高于1.5℃，说明减排仍然不足。

即使现在走上更可持续的发展道路，全球平均温度也可能暂时超过1.5℃。但如果快速、持续减排，仍有可能缩小温度过冲的幅度和时间。每减少0.1℃升温，都能减少相应的气候风险。

真正的差距在于行动。下一阶段气候治理的关键，不是提出更多口号，而是把承诺转化为可以衡量、检查和问责的实际行动。

澎湃新闻：2026年夏天，您受邀在北戴河与不同领域专家交流。大家共同关注最多的是什么？

陈德亮：大家虽然来自不同领域，但共同关注的是：面对气候变化、能源转型、粮食安全、公共健康和人工智能等相互交织的挑战，如何打破学科和部门边界，形成系统解决方案。

气候变化表面上是气候科学问题，实际上会影响能源、农业、水资源、工程安全、健康和经济发展。当前的难点已不只是科学上是否知道将会发生什么，更在于如何将科学认识转化为各领域的实际行动。

澎湃新闻：如果面向国家未来发展提出三条最紧迫的建议，您会提出什么？

陈德亮：第一，坚定推进脱碳，加快可再生能源发展和能源系统转型，从根本上减少对化石燃料的依赖和温室气体的排放。

第二，增强全社会的气候韧性，把气候风险纳入城市、基础设施、农业、水资源和公共健康等领域的长期规划中。

第三，加大气候适应力度。减缓决定未来变暖有多严重，适应则决定社会能否承受已经发生和不可避免的变化，两者必须同步推进。

澎湃新闻：人类应对气候问题的根本出路是什么？是技术革命、制度变革、生活方式转型，还是价值观的重新调整？

陈德亮：这不是一道单选题。

技术进步决定人类是否有能力实现能源转型和深度减排；制度变革决定先进技术能否在合适的政策、市场和治理机制下大规模应用；生活方式也需要改变，但不能把责任简单推给个人，而要让低碳选择变得更容易、更经济、更自然。

更深层次上，还需要重新思考人与自然的关系，更加重视长期利益、代际公平和全球责任。技术提供可能，制度将可能变成行动，价值观则决定我们最终选择怎样的未来。

多年来，科学家不断警告温室气体排放、全球变暖和生态系统变化可能带来的后果，但科学认识不会自动转化为足够的社会行动。

科学可以解释发生了什么、为什么发生，以及不同选择可能造成什么后果，却难以独立解决社会为何迟迟不行动、如何协调不同国家、行业和群体利益的问题。真正的转型还需要政策、经济、技术、文化、传播和公众共同参与。

但希望依然存在。可再生能源、技术创新和社会意识都在发生变化。人类有能力改变气候，也有能力改变自己的发展路径。

公众意识是行动的起点，但仅有意识还不够。人们需要理解不同风险之间的联系，了解个人、社会和国家能够采取哪些行动，并看到这些行动产生的实际影响。

如果未来的年轻人问：“你们当时已经知道会发生什么，为什么没有采取足够的行动？”希望我们这一代人至少能够回答：我们没有因为问题困难而选择放弃，而是在认识到风险后尽力改变方向，为下一代争取一个更加安全、更可持续的未来。

我们这一代人的责任，不只是看清问题，更要在还来得及的时候采取行动。