全球變暖!在幾千年的時間裡把地球變成溫室的臨界點可能正在接近
環保人士長期以來一直警告說,人類導致的全球變暖可能會釋放出失控的效應,即使在人類停止排放溫室氣體之後,反饋機制仍會繼續影響地球。領先的氣候科學家發表的一篇新論文指出,這種危險是真實存在的,而且氣溫並不比現在高多少。
地球的氣候是一個複雜的系統。當一個因素干擾它時,無論是通過增加額外的熱量還是帶走一些熱量,都會引發多重反饋迴路。這些措施中的一些起到了對抗新效應的作用,使全球氣溫保持平衡。另一些則放大了最初的變化——例如,我們經常聽說冰層覆蓋的變化會影響地球反射或吸收的熱量。氣候科學家一生都在試圖理解這些反饋機制。
大多數反饋比最初的推動力要小(即使他們增加了),但是科學家們被一些潛在的可能把溫和的溫度變化變成更大的東西的因素所困擾。在《美國國家科學院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)雜誌上,澳大利亞國立大學(Australian National University)的教授威爾·斯特芬(Will Steffen)和15名合著者考慮了10個最危險的例子,以及如果我們把它們弄錯了會發生什麼。
自然溫度循環示意圖(左下),選擇穩定的地球(比80萬年前更溫暖)和跑向更高溫度的地球。
高緯度地區面臨的威脅包括永久凍土或海底水合物的融化、北極和南極夏季海冰的減少、冰蓋的融化以及冬季積雪的減少。在其他地方,亞馬遜森林或北方森林的枯死、陸地和海洋碳匯的減少以及海洋細菌呼吸的增加都被列為可能的危險。
「對於一些引爆點,穿越引爆點可能會引發一個突然的、非線性的反應(例如,亞馬遜雨林的大片區域變成稀樹大草原或季節性乾旱的森林),」論文指出。「而對另一些人來說,越過臨界點將導致更漸進但自我持續的反應(永久凍土的大規模喪失)。」
根據定義,非線性響應幾乎是無法預測的,但該論文沒有預見到這些因素在本世紀會產生多大影響。然而,組合預期加起來近0.5oC(0.9oF)人類排放的直接影響。
這些反饋大部分是在更長的時間範圍內進行的,在這個時間範圍內,它們很容易把我們帶入一個「溫室世界」,海平面上升15米(50英尺),許多地區無法維持人類的生命。
論文指出,至關重要的是,這些力量一旦開始,幾乎不可能停止。雖然這些威脅以前曾單獨考慮過,但作者關注的是它們如何相互作用的被忽視的方面。
「真正令人擔心的是,這些引爆因素可能會像多米諾骨牌效應一樣。一旦一個被推到另一個上面,它就會把地球推到另一個上面。阻止整排多米諾骨牌倒下可能非常困難或不可能,」史蒂芬在一份聲明中說。
在工業革命前水平的基礎上小幅上升的臨界點(黃色)可能會引發其他的臨界點(橙色),而這反過來又會導致最極端的可能性(紅色)。
這篇論文指出,化石燃料的燃燒遠遠不是人類活動中唯一能使這些臨界點更有可能發生的活動。例如,熱帶雨林得益於其他熱帶雨林的包圍。砍下一些,附近森林的雨水就會減少,增加旱季火災的危險。
作者承認,我們對這些臨界點將超過的溫度的了解很少,而且在某些情況下,變暖的速度與絕對溫度一樣重要。然而,他們認為我們不能相信保持地球溫度穩定狀態,如果溫度上升2oC(3.6oF)相對於工業化前的水平。可怕的是,我們已經成功了一半。
在這張圖中,當地球的溫度處於最低點時,就需要某種強大的東西把它推出去。如果我們走錯了路,這可能會把我們送到一個幾乎無法改變的溫室。
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