内容来源: 地球 Nuance
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9月9日发表在《科学》上的一项关于气候临界点的广泛研究很可能会推动这一讨论。其国际作者团队审查了自2008年以来发表的220多篇论文，涉及文献中提出的许多临界点元素、寻找临界点动态的证据，并提取对潜在临界点的阈值、时间尺度和影响的估计。据此，他们根据临界点的动态特性对其进行了分类，对其阈值、时间尺度和影响进行了综合估计，并在评估中指定了置信度。
“在西南极和格陵兰冰盖的部分地区、永久冻土地区、亚马逊雨林，以及潜在的大西洋翻转环流中，我们已经看到了不稳定的迹象，”论文首席作者、英国埃克塞特大学气候-生物圈科学家David Armstrong McKay说。“世界已经处于一些临界点的风险之中。随着全球进一步变暖，可能会出现更多的临界点。通过迅速削减温室气体排放，立即开始，可以减少越过临界点的机会。”
该研究还更新了2008年提出的气候临界点定义，以便每个候选临界点元素都能按其动态特征进行明确分类。Armstrong McKay在一篇他撰写的阐释该研究的博文中指出，该研究尤为关注越过阙值的自我维持变化，因为它们是临界点动态的关键特征：“当气候系统的一部分（‘临界点元素’）发生变化时，就会出现临界点：a)自我延续超越b)一个强迫的阙值，导致c)对地球系统产生实质性和广泛的影响。”Armstrong McKay进一步解释道，对临界点一个很好的比喻是跷跷板——如果一个球被推上跷跷板，但推力在它到达支点前停止了，球会滚回原来的地方，但在经过支点以后，即使推力停止，它也会继续滚动，直到达到一个新的状态。
Armstrong McKay还指出，这项新研究中临界点的定义并没有把突然性或不可逆转性作为必要条件。这是因为在具有较慢时间尺度的子系统中（如冰盖），自我延续的变化（如冰盖崩塌）可能发生在比驱动力持续时间长得多的时间尺度上，在某些特殊情况下，自我延续的变化也可能发生在数学上定义为非灾难性阈值的范围内。该研究将十六个候选项归类为气候临界点元素，其中九个为全球“核心”临界点元素，七个为区域“影响”临界点元素。
Armstrong McKay：一个关键结果是该研究对根据目前证据，气候临界点可能会被触发的全球变暖阈值的综合估计。
其显示，在当前的全球变暖水平(约1.1-1.2°C)下，在这项评估中已经有可能出现五个气候临界点(这里的“可能”指的是高于最小值但低于中心阈值估计)。其中包括格陵兰岛和西南极冰盖崩塌、热带珊瑚礁死亡、大面积的永久冻土突然融化，以及拉布拉多-伊尔明厄海对流崩溃。“这些还不是很可能，但我们不能排除，即使变暖稳定在目前的水平，它们仍有可能被改变，”Armstrong McKay说。
1.5°C——《巴黎协定》更雄心勃勃的目标，以及在最雄心勃勃的减排情景下可能达到的最低变暖水平——在该研究评估中有四个很可能的临界点(“很可能”是指高于中心估计值)。另外五个临界点可能在1.5°C时出现，包括大西洋经向翻转环流(AMOC)崩溃、巴伦支海冰崩塌、山地冰川流失、北方森林南部枯死和北方森林北部扩张。
虽然在格拉斯哥COP26上做出的承诺有可能将变暖限制在《巴黎协定》范围内，但目前的政策预计将使全球变暖控制在2.6℃左右的路径上（不确定性范围为1.9-3.7℃）。这将产生七个很可能的临界点（增加山地冰川）和六个可能的临界点（增加东南极次冰川盆地崩溃、亚马逊雨林崩溃和萨赫勒与西部非洲季风）。如果变暖最终达到当前政策不确定性范围的上限——由于气候敏感性或碳循环反馈处于当前最佳估计的高位——那么将出现十个很可能的临界点（增加东南极次冰川盆地崩溃、亚马逊雨林崩溃和萨赫勒与西部非洲季风）和四个可能的临界点（增加永冻土崩溃）。
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当把该研究的阈值估计与政府间气候变化专门委员会（IPCC）的未来排放情景相比较时，在这项评估中，大多数但不是所有的气候临界点在最低的路径（SSP1-1.9和SSP1-2.6）上是可以避免的，一些气候临界点很可能会在未来几十年里被越过。
该研究还估计了每个全球核心和区域影响的临界点元素的可能时间尺度和影响。在该研究中已经可能出现的临界点中，格陵兰岛和西南极冰盖的崩塌将在数百年到数千年之间发生，另外还需要比临界阙值多出几十年的时间才能被触发，因而允许一些潜在的“超调”时间。相反的是，珊瑚礁死亡和拉布拉多-伊尔明厄海对流崩溃可能在仅仅十年左右的时间里发生。
对临界点元素（由该研究归类为全球核心或区域影响）的基于文献的阙值、时间尺度和影响估计。（Armstrong McKay et al.《科学》2022）
“这些结果为按照《巴黎协定》的1.5°C目标快速减排提供了强有力的科学支持，这将降低触发气候临界点的可能性。然而一些临界点在这个水平仍有可能，甚至很可能被触发，这就锁定了需要适应的重大影响，”Armstrong McKay说。“但是，即使我们达到了一些气候临界点，我们的影响估计表明，《巴黎协定》水平的气候临界点不会大幅放大短期变暖，因此不太可能引发‘失控’的气候变化，这意味着现在快速减排仍然可以降低越过进一步气候临界点的可能性。”
未参与该研究的宾夕法尼亚州立大学地球科学教授Richard Alley说，这项研究是“仔细而彻底的”。他补充说该研究“突出了额外研究可能特别有助于为公众和决策者的决策提供信息的领域”。未参与该研究的英国气象局哈德利中心气候科学家Chris Jones说，这是一项“及时而缜密的研究”。他说，这些发现和之前的研究大体一致，但是更新了，而且更详细。他和其他气候科学家警告说，不要对这些发现做出“灾变的”诠释。未参与的气候科学家和能源系统分析师Zeke Hausfather说，该研究还表明“很多非常糟糕的临界点仍然是可以避免的”。
但是，未参与该研究的罗格斯大学气候科学家Bob Kopp警告说，过于关注具体的温度阙值可能会助长这样的论调，即无法将变暖保持在更安全的水平。“我不相信气候系统中的神奇数字，”他说。“我担心(临界点)会助长这样的想法，即存在这个阙值，低于这个阙值我们没问题，高于这个阙值我们就不行了。”与之相反的是，他说，每一次变暖的增量都会产生额外的风险。
该团队希望他们的研究会促使人们对临界点开展更加协调一致的研究。比如，他们指出，他们对自己的许多阈值“信心不足”。为了形成更多的确定性，他们希望开始比较不同气候模型产生的临界点预测。如果一系列模型产生了类似的结果，“这给你很大的信心，”Jones说。如果答案不同，“你知道还有很多事情我们不了解”。
伯尔尼大学气候科学家Thomas Stocker认为，应该等到下一代气候模型出现后再进行比较，因为下一代气候模型有望产生更详细的结果。但他和其他人都认为，了解临界点正变得愈加紧迫。该论文资深作者、埃克塞特大学气候科学家Tim Lenton说，越来越多的科学家“认识到某种临界点风险评估是必要的，也是受欢迎的”。“我们的研究是对气候临界点进行更新系统评估的首次尝试，但我们的许多估计仍然存在很大的不确定性和不同的置信度。因此，在此之后应该有更广泛的社区项目来提高我们对气候临界点的理解和监测，”Armstrong McKay总结说。
（文/牛静美）
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