这个世纪到底会有多热？

▲ 到2070年，极端炎热的气候条件会扩展到地球上19%的陆地面积 （视觉中国/图）

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• 如果全球变暖不加控制地继续下去，本世纪晚些时候地球上某些地区出现的致命高温将会给三十亿人带来几乎无法居住的状况。
  

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文 | 南方周末特约撰稿 祝叶华

责任编辑 | 朱力远

我们正面临难以想象的更热的未来，我们用空调的次数越来越多，时间越来越长。一系列最新的研究警告说，气候危机将会给我们带来“致命的高温”，而空调并不能解决高温带来的很多问题。
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数字里的气候变化

海平面上升、全球气温破纪录、空气质量下降和天气模式不稳定是气候变化的不同表现，这些表现有时候会直观地体现在数字上。
根据美国国家航空航天局（ NASA ）戈达德太空研究所( GISS )的数据，自1880年以来，地球的平均温度上升了1℃多一点。NASA地球天文台的数据则显示，随着大气中碳含量的增加，全球气温上升的速度也在加快，三分之二的变暖发生在1975年以后。美国国家海洋和大气管理局( NOAA )对外公布的数据也显示，截至2018年，全球CO 2 平均水平为407.4ppm，比过去80万年的水平高出100ppm以上。大气中的碳上一次达到今天的水平是在300万年前，不过，今天大气中碳的变化速度远比过去要快。
2020年6月，《地质学》（ Geology ）上发表的一篇文章中就提到，今天的CO 2 水平实际上比过去2300万年都要高。研究小组利用古代植物组织的化石遗迹，创造了一个跨越2300万年不间断地球大气CO 2 历史的新纪录。植物在生长过程中，碳的两种稳定同位素（ C-12和C-13 ）的相对数量会随着大气中CO 2 含量的变化而变化。这项研究测量了化石植物材料中这些碳同位素的相对含量，并计算了古代植物生长时大气中CO 2 的浓度。新CO 2 “时间表”显示，没有证据表明CO 2 的任何波动可以与当今CO 2 的急剧增加相提并论，今天的温室效应在最近的地质历史中是独一无二的。
更确切的数字解释了每增加一个热度的确切后果：升温2℃可能意味着农作物歉收，每年有50万人死于营养不良；升温3℃将会是我们人类经历过的最热的世界；升温5℃，可能会导致地球历史上最大规模的灭绝，事态迅速升级。
2020年5月《美国科学院院报》（ PNAS ）上的一篇文章量化了受影响的地区和人数，即如果全球变暖继续不加控制，本世纪晚些时候在世界某些地区出现的高温将会给多达30亿人带来“几乎无法居住”的状况。研究团队重建了过去6000年来气候条件与人口地理分布的对应关系，发现在人类历史上持续的技术发展和历次大规模的人口移动似乎都没有显著改变人类的气候生态位，人们大多已经在这种气候条件下生活了几千年。然而，在气候变化的商业模式下，这个温度生态位的地理位置在未来50年的变化比过去6000年的变化还要大。该研究警告说，除非减少温室气体排放，否则年平均气温将会超过人类已经繁衍了6000年的气候“生态位”。这个“生态位”相当于大约11℃到15℃的年平均温度。
论文中使用的未来情景是大气中温室气体浓度高的情景。目前全球只有0.8%的陆地表面经历过这种极端炎热的气候条件，主要是在撒哈拉沙漠最热的地区，但到2070年，这种气候条件可能会扩展到地球19%的陆地面积。这包括北非的大部分地区，中东、南美北部、南亚和澳大利亚的部分地区。该研究据此推测，未来气候变化的加剧可能会导致大规模气候移民的风险上升。如果结合人口增长的预测数据，在这种气候变化情景下，约有30亿人将面临着几乎难以生存的气候条件。
地球上的大片地区将会热到几乎无法生存的程度，而且不会再冷却下来。这不仅会产生毁灭性的直接影响，还会降低社会应对未来危机的能力，比如新的流行病。唯一能阻止这种情况发生的就是迅速减少碳排放。
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更潮湿和更干燥

科学家已经证明，全球变暖会导致极端降水事件的增加，从而导致土壤无法吸收强降雨和雪融而导致的地表径流增加，以及降水减少和蒸散增加导致的干旱加剧。而受气候变化影响最严重的地区将是那些在雨季遭受暴雨袭击、在旱季与干旱作斗争的地区。
在一项新的研究中发现，与1.5℃的变暖相比，2.0℃下的干旱和洪水危害更大，对人口和经济生产力的不利影响更大。研究使用了一个已建立的地表径流模型，结合来自全球环流模型的最新气候预测，评估了全球地表径流和干旱趋势，并比较1.5℃和2℃变暖情景之间的预测差异。模拟结果显示，在全球升温2℃的情况下，全球年径流量预计会更高，陆地生态系统中的水保有量预计会更低，干旱和洪水的频率预计会增加。科学家们认为，随着气候变暖的加剧，墨西哥、美国西部、西欧、中国东南部和西伯利亚西部平原可能会经历更多的干旱。与此同时，美国阿拉斯加州、加拿大北部和亚洲大部分地区预计将面临越来越多的洪水灾害。这项研究2020年4月，在线发表于《地球和空间科学》（ Advancing Earth and Space Science ）上。
相对于其他地区，那些已经遭受更多干旱和洪水的地区将进一步看到这些事件的增加。2020年7月《自然·通讯》( Nature Communications )发表的文章中称，随着气候变化，世界可能会迎来更多降雨，但也可能会蒸发更多的水。研究人员发现，美国东部的大部分地区，包括整个南卡罗来纳州，降水量很高，终年分布均匀。根据这项研究，该地区和其他类似地区在旱季和雨季都有更大的降水和蒸发，可用水量的变化将比现在更大，这些地区或许会面临更大的洪水风险。根据这项研究，这些地区包括印度及其东部邻国的大部分地区，包括孟加拉国和缅甸，以及巴西狭长的内陆地带，以及澳大利亚北部。
另外，在全球范围内，亚马孙、地中海和南部非洲等几个重要的农业和森林地区可能会出现更频繁和更严重的降雨或干旱。2020年6月，《地球物理学研究快报》（ Geophysical Research Letters ）上一项对新气候模型预测的分析显示，由于气候变化导致降雨不足，澳大利亚西南部和南部部分地区将会出现更持久、更严重的干旱。这项研究使用最新一代的气候模型( 称为CMIP6 )检测了基于降雨的干旱，将为下一份IPCC气候变化评估报告提供信息。
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不断改进的气候建模

得益于公众普遍增长的认知，气候变化给人类生活带来的影响越来越凸显出来。也许并不是所有人都能感受到海平面上升以及粮食短缺带来的气候危机，但夏季实实在在的热，却让人不得不重视气候变化的影响。公众认知的提高敦促科学家更积极地“升级”气候模型，以期能增强气候预警预测的准确性。
作为气候变化的最重要因素之一，气候敏感性强烈地影响人类适应和减缓温室气体排放的规划。上一代气候模型（ CMIP5 ）的平衡气候敏感度值被界定在全球温度变化2.1℃至4.7℃之间。最新的CMIP6的数值则被调整为从1.8℃到5.6℃。
这对未来意味着什么？对于任何给定的未来排放情景，更高的平衡气候敏感度值意味着比先前预期的更热的未来气候。根据这些新模型，到2100年，在温室气体排放持续增加的情况下，澳大利亚的变暖可能会超过7℃。更高的气候敏感性意味着极端高温的增加。这意味着我们将会看到其他气候特征的更大变化，比如极端降雨、海平面上升、极端热浪等等，降低我们的适应能力。高平衡气候敏感度也意味着我们需要在给定的全球变暖目标下大幅削减温室气体排放。
时至今日，科学家已经不仅仅是将目标锁定在以CO 2 为主体的气候模型上。随着研究的深入，科学家越发体会到地球大气是复杂的有机体的含义。CO 2 是全球气候变暖当之无愧的罪魁祸首，不过，海洋、陆地植被也在影响着全球气候变化，以此为基础的模型，也能够侧面反映各类因素对全球气候变化做出的“贡献”。
2020年7月在《地球物理快报》（ Geophysical Research Letters ）上发表的一项新研究中，研究小组调查了利用风场预测未来几年北大西洋表面温度变化的可能性。海面温度的这种变化也有可能影响欧洲的气候。例如，每隔几年，热带太平洋就会出现厄尔尼诺现象，这可以提前几个月预测。海洋观测，特别是在地表以下，在数量和质量上都是有限的，为了提高预测的精准度，这项新研究使用了“迂回政策”，即在研究中，没有使用任何海洋观测数据进行预测。相反，通过只规定在海面上观察到的风的变化来创建海洋起始值。一段时间后，这将使模型的海洋进入一种足够现实的状态，可以开始对未来7年的气候进行成功预测。
研究小组提出以下机制来解释这一事实:风导致海洋环流的变化。由此，北大西洋的某个地区积聚了异常多的热量。这些热量随后在几年的时间里向东北方向输送，最终导致了北大西洋东部海面的变暖，这是对多年前风的反应。以前的研究就曾表明，北大西洋的海面温度会影响欧洲的气候。因此，这种涵盖几年的北大西洋表面温度的预测对于政治、经济、社会的决策者以及公众来说也是非常重要的。远的不说，2019年欧洲的热浪就是很好的实例，在被热浪炙烤后，气候专家给出的结论是，2019年高温热浪事件在英国、德国约为10年到30年一遇，在法国、荷兰约为百年一遇。因此为了减少此类气候事件对人类的影响，“改造升级”气候模型也很重要。
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