必威体育

气候未来：全球升温1.5°C之后，世界将如何？

克莱尔·阿舍

Mongabay网站

2025年6月12日

2018年8月的加利福尼亚野火。世界变暖，野火将变得更强烈、更具破坏性和更致命。图片由Kevin通过网络相簿提供（CC BY-NC-SA 2.0）.

这个由两部分组成的Mongabay迷你系列研究了气候紧急情况的现状、国际社会可能如何应对以及地球系统和人类的未来，因为地球几乎不可避免地变暖，超过了10年前《巴黎协定》中设定的1.5摄氏度的关键目标。

要使全球平均气温稳定在比工业化前水平高出1.5°C以下，人类可能需要到2030年实现43%的温室气体排放量削减。但近年来，气候行动的进展停滞不前，全球温室气体排放尚未达到峰值，我们剩余的碳预算正在减少。

如果升温超过1.5°C，我们就有可能超过自然地球系统的关键临界点，引发自我延续的变化，这可能会使地球脱离我们所知的人类和生命的宜居区。即使对气候变化采取了迅速、大规模的行动，现在跨越一些临界点也可能是不可避免的。

然而，分析师已经确定了我们可以培养的积极的社会、技术和经济转折点，以更快地实现脱碳。其中包括可再生能源成本的降低、减少工业浪费的循环经济原则的兴起以及社会向更多植物性饮食的转变。

人类正处于气候紧急状态的关键时刻：随着世界各国准备提交未来十年的气候承诺，科学家报告说，越来越多的证据表明，我们非常接近突破10年前《巴黎协定》设定的1.5摄氏度限制。

超过1.5°C，我们越过气候临界点的风险越来越大，这将带来可怕的后果。

这个故事询问了顶级气候学家和地球系统科学家，如果我们不能足够快地脱碳，等待我们的气候前景会是什么，对人类可能有什么后果，以及气候行动如何改变我们正处于危险的轨道上。

到2024年，大气中CO2的浓度达到百万分之422，比工业化前水平高出52%。全球温室气体排放尚未达到峰值，我们将升温限制在1.5°C的剩余碳预算预计将在2030年用完。图片由全球碳预算提供。

改变路线的最后机会

根据联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的最新报告，为了将全球平均气温稳定在比工业化前水平高1.5°C并避免气候灾难，人类必须在2030年之前大幅减少约43%的温室气体排放，并在 2050年之前实现净零排放。

然而，随着世界努力应对战争、政治不稳定、美国在气候行动方面的重大倒退以及不断升级的极端天气事件，气候行动停滞不前。

与此同时，大自然的时钟在滴答作响：全球温室气体排放尚未达到峰值，我们将变暖限制在1.5°C的剩余碳预算仅为235吉吨。按照我们目前的排放速度，到2030年，这笔预算将用完。

2024年的一份报告让科学家们更加警惕，该报告发现，九个地球边界中有六个已经被人类活动突破，这意味着关键的地球系统和生物群落正在冲向威胁我们所知道的文明、人类和生命的危险临界点。

令人非常担忧的是，生物多样性丧失和土地利用变化这两个地球边界的突破，降低了生态系统吸收人类过度碳排放的能力。同样，从微塑料到杀虫剂等污染物对土壤、淡水、海洋和大气的污染也给维持地球宜居的重要自然系统带来了严重压力。

“当把所有这些放在一起时——不断减少的碳预算，一个显示出失去[气候变化]复原力的星球......以及世界政治局势——除了深切的关注之外，别无他法，”波茨坦气候影响研究所所长、2009年领导研究团队开发行星边界框架的科学家约翰·罗克斯特伦说。

目前，世界气温正加速上升，到2100年，气温将比工业化前水平高出2-3°C。这有可能引发自我延续的变化，使地球脱离人类在过去12,000年中一直享有的宜居带。图片由气候分析家和新气候研究所提供。

天气会有多热，什么时候会热？

几项分析得出结论，除非出现大幅修正，否则到2100年，世界气温将比工业化前水平加速上升2-3°C，而这距离目前只剩下75年的时间。但未来几十年气候将遵循的现实轨迹仍然取决于我们和人类的集体努力，以冲向或避免这一命运。

以下是一些世界顶级科学家对它的评价：

“如果我们不能走上[到2050年]实现净零排放的道路，那么气温将飙升至2°C水平，”哥伦比亚大学 NASA戈达德空间研究所所长加文·施密特说。“也许我们会避免3摄氏度......希望我们能避免4°C。”

其他与Mongabay交谈的专家则更为乐观。“我们极有可能超过1.5°C，但我确实有信心我们会拥有技术解决方案，并且我们在世界部分地区有雄心确保我们不超过2°C，”欧盟哥白尼气候变化服务局副主任萨曼莎·伯吉斯说。

“我仍然认为[我们]可以尽一切努力尝试限制1.5°C的超调，”埃克塞特大学全球系统研究所气候变化教授、地球系统临界点专家蒂姆·伦顿说。

但伦顿警告说，根据目前的趋势，如果不采取积极行动，到2100年，全球变暖将达到2.5°C至3°C。“我不确定我们所了解和珍视的社会是否能够度过这种程度的气候变化，”他说。

到目前为止，科学家们已经确定了地球系统中16个气候倾向因素，包括冰盖、洋流和亚马逊等主要生态系统。越过这些元素之一的临界点将导致地球系统变化的自我延续，这种变化在人类的时间尺度上可能是不可逆转的。图片由阿姆斯特朗·麦凯等人（2022年）提供。

失去韧性，跨越临界点

如果升温超过1.5°C，我们就有可能越过地球系统的关键临界点，引发变化的自我延续，这可能会使地球脱离人类在过去12,000年中一直享有的宜居带。到目前为止，研究人员已经确定了地球系统中的16个气候倾向因素，其中包括冰盖、洋流和亚马逊雨林等主要生态系统。

跨越许多这些临界点的影响可能是不可逆转的，至少在与人类相关的时间尺度上是这样。而且，由于地球系统的不同部分相互作用，跨越一个临界点会增加跨越其他临界点的可能性，从而引发灾难性的多米诺骨牌效应，从而可能加速气候变化。

要理解为什么地球系统在通过临界点并自我加固之前只能容忍这么多的人为干扰，看看格陵兰冰盖是很有启发性的：我们知道，由于人为引起的气候变化，它已经以前所未有的速度融化。但是，随着变暖加速超过1.5°C并且冰盖进一步收缩，其上表面的高度将继续下降，使冰暴露在更温暖的空气中，这反过来又加速了融化。

冰山之间薄薄的海冰浮冰碎片，未能形成稳定的海冰覆盖的俯视图，北极和南极都因气候变化而动荡不安。图片由亚当·塞布里尔通过气候视觉提供（CC BY-NC-ND 4.0）.

在某个时候，会损失足够的冰来跨越一个临界点，在那里融化变得完全自我维持，即使后来全球气温下降。但这还不是全部：格陵兰冰盖融化足够多，这反过来又可能引发大西洋经向翻转环流的退化或关闭，经向翻转环流是世界上最重要的洋流之一。

经向翻转环流关闭可能会使欧洲陷入冰冻（气温骤降多达15°C），并给南极洲带来快速变暖，从而大幅上升全球海平面。一些研究表明，经向翻转环流关闭还可能会严重破坏亚马逊雨林生物群落，加速其退化为干燥的稀树草原。这种巨大的变化将摧毁全球农业和渔业，危及全球粮食安全，并威胁数亿人的生命。

“如果发生这种情况，那么所有的赌注都落空了......一切都会改变，“伦顿说。

然而，地球冰冻圈、大气层、海洋和生态系统之间复杂的相互作用动力学意味着我们无法确定何时或确切地知道需要多少变暖才能使我们越过给定的临界点。我们也无法确定一个引爆点究竟如何与其他引爆点相互作用。1.5°C以上的世界注定会充满令人不快的惊喜。

科学家们还知道，多重地球边界危机（包括气候变化、生物多样性丧失、全球污染和土地利用变化（尤其是毁林））同时袭来，已经在降低大自然的复原力，这可能会使一些临界点更近。

例如，当研究人员仅考虑气候时，预计亚马逊雨林不会坍塌成干燥的稀树草原生态系统，直到温度比工业化前水平高出3.5°C以上。但考虑到毁林会降低生物群落的恢复力，我们可能会在每年持续变暖1.5°C时跨越这个临界点——这意味着亚马逊可能会在十年或更短的时间内崩溃，这就会将大量储存的碳释放到大气中，进一步加剧气候变化。

“150多年来，地球就像一位宽容的母亲，一直在为青少年人类提供巨大的支持。但我们现在开始看到这种能力出现裂缝的迹象，”罗克斯特伦说。

从这张卫星图中可以看到，亚马逊雨林的毁林和森林退化正在导致生物群落失去恢复力，这可能导致在每年持续变暖仅1.5°C的情况下崩溃成干燥的稀树草原生态系统。图片由亚历山大·格斯特通过网络相簿提供（CC BY 2.0）。

不确定性和危险区域

即使采取了迅速、大规模的气候变化行动，在未来几十年内超过一些临界点也可能是不可避免的。我们已经进入了几个引爆因素的危险区域的低端，包括格陵兰岛和南极西部冰盖的坍塌以及大面积的永久冻土融化。

我们也可能正在接近经向翻转环流放缓或关闭的危险区域。经向翻转环流通过将温暖的热带水引入北大西洋，将碳输送到深海，并将营养物质带到表面，从而促进南大洋浮游植物的生长，在调节全球气候系统方面发挥着关键作用。但是，从融化的格陵兰冰盖流入的淡水正在使经向翻转环流退化。2021年的一项研究发现，洋流现在处于一千多年来的最弱。

然而，专家们对于我们距离跨过经向翻转环流崩溃临界点还有多远仍存在分歧，而且不确定性的范围很大。据估计，它位于1.4°C至8°C之间的温度——这个范围使我们现在处于低端。

IPCC于2021年发布的最新全球评估得出结论，经向翻转环流不太可能在本世纪关闭。但由前NASA气候科学家詹姆斯·汉森领导的最新研究对这一预测提出了挑战，表明 经向翻转环流最早可能在2050年关闭。最近的另一项建模研究也得出结论，洋流正在接近其临界点。

根据施密特的说法，今天的计算机模型不够详细，无法准确表示经向翻转环流，严重限制了我们衡量其对气候变化敏感性的能力。他指出，“没有充分的理由认为戏剧性的事情正在发生，或者它很快就会发生......[但]有充分的理由认为这是一种可能性。”

这就是引爆点的问题所在：在你通过它们之前，它们是无法确定的。而且，由于我们最好的模型会给我们带来相互矛盾（尽管非常危险）的结果，我们只能猜测事情会在什么时候变得多么糟糕。因此，我们更有理由立即采取行动，大幅减少排放，并采取预防原则来降低灾难发生的可能性。

在升温1°C至2°C之间，低纬度珊瑚礁可能大面积死亡，威胁到五亿人的生计和粮食安全。图片由托比亚斯·贝格曼通过网络相簿提供（CC BY 2.0）.

可能的气候未来：北极及其他地区

当我们超过1.5°C时，我们在那里停留的时间越长，越过临界点的可能性就越大。“《巴黎协定》的[国际]承诺认识到长期发生的事情的[增加]风险，”伯吉斯说。因此，“我们越早实现净零排放......我们就越有可能缓解我们面临的一些临界点。

在升温2°C到3°C之间，威胁会升级，跨越主要临界点的风险也会升级，大面积的永久冻土融化和全球珊瑚礁死亡几乎是板上钉钉的事情。“如果你能为珊瑚礁发声，他们也会说2°对我们没有好处，”伦顿说。

尽管世界其他地区受到的影响很大，但北极的气候变化加速得更快，感受最严重。“[那里]的变化简直令人叹为观止，”伍德韦尔气候研究中心的高级科学家詹妮弗·弗朗西斯说。

她警告说，如果不大幅减少化石燃料的燃烧，到2050年，北极海冰将在每年夏天完全融化。“我们将看到北极几乎完全变成一片蓝海......而这反过来又会导致北极进一步变暖”，因为深色海水比明亮的白色反光冰吸收更多的太阳能量。

北极发生的事情并不止于此：预计没有夏季冰层的北极地区将加速变暖和永久冻土层融化，增加北美和欧亚大陆的火灾，并影响远至赤道的天气模式和生态系统。

北极严重变暖导致极地急流减弱，有时深入温带并进一步向北延伸，引发更频繁的极端天气事件。图片由 NASA/戈达德太空飞行中心科学可视化工作室提供。

弗朗西斯及其同事的开创性工作表明，由于极地急流的中断，气候变化已经引发了更多的极端天气事件。

这种高空、高速的风流环绕着北极地区。但近几十年来，严重的北极变暖导致急流减弱，有时深入温带，甚至向南延伸到墨西哥湾，并进一步向北进入北极。当它异常向南下降或向北延伸得更远时，急流波通常会留在原地——阻塞天气系统并导致它们停留更长时间。这种现象有助于解释温带低压系统的增加，这些系统带来大量降雨和灾难性的洪水，或者惩罚性固定的热穹顶，这些热穹顶可能会引发长期干旱并促进野火。

“天气状况正变得越来越持久......这可能导致各种极端事件，”弗朗西斯说。

北极变暖越多，急流就越不稳定，热浪、干旱和风暴的破坏性就越大，此类事件会催化政治、经济和社会动荡，给人类带来难以言喻的苦难。这就是为什么尝试可视化可能的气候未来范围——以及人类截然不同的现实——以1.5°C、2°C甚至3°C的升温为代表是如此重要。

 

越南的一个太阳能发电厂。可再生能源成本的下降是积极转折点的一个例子，它可以帮助人类迅速脱碳，以避免最糟糕的气候未来。图片由奥利弗·奈特通过网络相簿提供（CC BY 2.0）.

培育积极的引爆点

从这些黯淡的情景中退后一步，我们必须明白，我们仍有时间避免最糟糕的气候未来。如果我们培育和鼓励积极的社会、技术和经济转折点，以更快地实现脱碳，那么实现这一目标就有希望。

这些积极的转折点包括可再生能源成本的快速下降、减少工业浪费的循环经济原则的兴起，以及社会向更多植物性饮食的转变。“即使是最邪恶的行为者也无法阻止其中一些自我推动的技术和经济变化，”伦顿说。

跨越这些积极的临界点可能会引发一连串的积极变化。例如，电动汽车的日益普及刺激了电池技术的创新，这有助于加速整个可再生能源领域的增长。

可再生能源正迅速成为最便宜的能源形式。然而，最近可再生能源发电份额的增长主要抵消了由于全球发展和人工智能等高耗能行业而增加的能源需求。图片由尼古拉斯·温斯皮尔通过网络相簿提供（CC BY-NC-ND 2.0）.

但我们还有很长的路要走——而且必须迅速到达那里。可再生能源正迅速成为最便宜的能源形式，但它们并不是万能的，最近它们产生的电力份额的增长主要满足了增加的能源需求，而不是取代化石燃料。为了实现净零排放，可再生能源不仅必须取代现有的化石燃料生产，而且还必须超过互联网数据中心、人工智能和比特币金融投机等高耗能行业的增长速度。

至关重要的是，因为许多专家认为，在未来几十年内超过某些气候临界点是不可避免的，我们现在需要发展更具韧性的社会，以缓冲不断升级的地球系统干扰。韧性将帮助我们实现积极的临界点，并保持在实现净零排放的轨道上。

如果我们成功了——这绝非易事——许多社会、经济和健康益处等待着我们。

“摆脱我们150年来一直依赖的破坏地球的做法，对人类健康、经济、就业、竞争力和安全都有多重好处，”罗克斯特伦说。“所以，我们可以非常有信心地说，这是一段不可阻挡的旅程。”问题是：在我们实现净零排放目标之前，将对地球和人类造成多少不可逆转的伤害？