气候变化：全球气温上升3°C对我们意味着什么？
根据政府间气候变化专门委员会（IPCC）测算，现在全球气温比19世纪晚期上升了1.1°C，而《巴黎气候协定》设定的变暖上限是1.5°C。我们已经可以看到全球暖化带来的负面影响，面对如此严峻的现实，我不禁思考：如果全球气温上升3°C，将会是怎样的情形呢？
过去的启示
上一次地球气温如此升幅可以追溯到300万年前的上新世。当时，我们的祖先—南方古猿还未完全适应地面生活，这表明如今生活在地球上的大多数生物在演化学意义上并未经历过如此剧烈的升温，很多物种可能会因此灭绝。
根据从冰芯和层积岩采样得到的信息，我们已经能比较准确地重构自最后一次冰河期开始转暖以来约1.5万年的气温走势。这张图告诉我们：现在的温度是全新世以来人类文明史上最高；同时，当前的变暖速度是从冰河期进入全新世时自然暖化速度的10倍。因此，若不采取有力措施减碳，未来五万年内或许不会再出现下一个冰河期。
什么是气候变化？
气候变化是地球平均气温和气候条件的长期变化。过去100年来，全球气温迅速升高，天气模式也随之发生变化。根据欧洲哥白尼气候服务中心的数据，2015年至2024年间，全球气温平均比19世纪末高出约1.28摄氏度。英国气象局表示，自20世纪80年代以来，每个十年的气温都比前十年更高。2024年将是全球有记录以来最热的一年，气候变化是造成高温的主要原因。
升温3摄氏度？错，其实是升温6摄氏度
全球气温中的70%权重来自海洋，海洋的热容量远高于陆地。如果全球气温上升3摄氏度，陆地上的温度实质上可能会达到6摄氏度。在2020年，我看到报告显示，陆地的升温已达到2摄氏度，这种严峻的现实时常让我感到不安。
致命酷热
想象一下，如果升温6摄氏度，我们可能会忍受高达45摄氏度甚至更高的温度。2003年夏天，欧洲的酷热夺去了约7万人的生命。在这样的高温下，人体的排汗机制会受到很大影响，尤其是在高湿度下，空气无法有效吸收水分。这种危机不仅影响到身体健康，甚至会导致生命的丧失。在某些地区，已明确禁止在夏季10点至15点之间进行户外工作，这使我感受到气候变化带来的直接威胁。
极端干旱和降雨
气温走势总体上还是随着排碳累积量线性上升。然而，在其他方面，暖化的影响显得更加猛烈。一个代表性的例子就是空气携带水汽能力的变化，空气的水饱和度会随着温度上升呈现指数型增加（每升高1°增加7%）。由于空气的湿度相对于温度变化幅度很小，温度上升后所增加的水饱和度，就变成了一个无形的水袋子，把本来应该留在地面的水汽，统统吸上天。
加州常年的山火，就是因为高温导致空气吸附了过量水汽，地表干旱引起的。极端干旱在过去四十年呈现日益频发的趋势，并且重创了一些重要的产粮区。2010年俄罗斯因为干旱和野火，粮食歉收，不得不暂停出口。这使得北非的粮食价格飙升，诱发了次年的阿拉伯之春。
同样道理，当温度下降时，空气的水饱和度会指数型下降，原本过量吸收的水汽将会造成强降雨。特别当夏季出现剧烈降温时，高水饱和度的空气必须在短时间内释放出大量水汽，很容易导致洪灾。除了极端天气，近年来大气活动也变得日益紊乱。
冰盖融化，海平面上升
在300万年前的上世新，海平面比现在高5-25米，因为随后就没有冰。到了最后距今2万年前的一次冰川时代的最高峰，海平面比现在低了约120米。当时覆盖在南极和格陵兰的大量冰盖如果全部融化的话，可以导致全球海平面上升足足65米。目前，与19世纪末相比，海平面上升了约20厘米。这已经带来了显著的负面影响，除了风暴潮引发的海水倒灌，此外还造成了间歇性路浸。在美国东海岸的一些地方，这种现象被称为“滋扰”。
根据现有的数据，海平面上升的速度和上涨的幅度呈线性对应关系。如果气温上升3°，海平面上升的速度将比现在快3倍，因为冰盖的融化速度加快。自20年以来，海平面的上升确实在加速中，冰盖不仅在融化，同时也缓慢地滑向海洋。
全球气候系统崩溃的连环扣
在全球气候系统中，存在着许多类似格林兰冰盖融化拐点的关键点。一旦达到某个临界点，原有的不良趋势将无法挽回。如果气温上升3°，那么不仅格林兰和北极的海冰几乎肯定会消失，全球的珊瑚礁也会相继灭绝。
IPCC甚至认为，海拔高度仅上升2°，全世界的珊瑚礁就会绝迹；如果能达到《巴黎气候协定》的目标（即仅海拔1.5°），那么我们还可以挽救10-30%的珊瑚礁。自2015年以来，全球的珊瑚礁已经开始陆续死亡。
大西洋环流
可能消失的，还有大西洋环流（也称墨西哥湾暖流）。它是大西洋流域极为重要的洋流循环系统，主要负责将南大西洋的海水通过赤道分布至北大西洋高纬度地区。变冷的海水随着咸度升高而下沉，并最终回到加勒比海洋面完成整个循环。这个系统对于北大西洋和欧洲的气候至关重要，但现在由于极端变化和融冰而产生的过剩淡水，导致这个循环变得不再稳定。
未来的气候变化将如何影响世界？
全球变暖越严重，气候变化的影响就越严重。根据联合国的数据，全球变暖2°C与1.5°C相比可能造成的后果包括：
- 中纬度地区（极地和热带以外的地区）极端高温天气平均气温可能上升4°C；
- 海平面上升可能比1.5°C时高出约0.1米，使多达1000万人面临洪水风险；
- 超过99%的珊瑚礁可能会消失，而1.5°C时这一数字为70-90%；
- 超过一半的地理区域可能有两倍数量的植物和脊椎动物暴露在不适宜的气候条件下；
- 到2050年，受气候相关风险影响并陷入贫困的人数将增加数亿。
呼吁将气温升幅限制在1.5°C以内的部分原因，是为了避免跨越所谓的“临界点”。这些临界点一旦超过，变化就会加速并变得不可逆转。例如，格陵兰冰盖的崩塌将导致极为严重的后果。
通过数据、人工智能和技术适应未来
专家强调，有一件事是肯定的：我们的地球正走向一个以电力，特别是可再生能源电力为中心的日子。
“我们的交通工具将由电力驱动；我们的烹饪将由电力驱动；我们的供暖将由电力驱动。因此，如果我们没有可靠的电力系统，一切都将崩溃。当我们考虑如何改变我们的能源系统以及未来能源系统的可靠性和弹性时，我们需要具备这种气候智慧。”
事实上，为了适应这一变化，两位专家都强调需要采用所谓的气候智能——将气候预报、数据和科学融入到各个层面的能源规划。例如，在智利，由于降雨量异常高，2023 年 11 月的水力发电量激增了 80%。虽然这种增长是由气候驱动的，但专家表示，先进的季节性预报可以帮助水坝运营商更好地预测未来的此类事件，并管理水库以更有效地蓄水。同样，风力发电厂工人可以利用预测来安排低风速期间的维护工作，从而最大限度地减少停机时间并避免损失。电网运营商也可以在热浪或干旱期间制定能源高峰计划。
人工智能 (AI) 正在提供帮助：经过气候和能源数据训练的机器学习模型现在可以以更高的分辨率和准确度预测资源波动。这些工具可以帮助优化何时部署电池存储或在各地区之间转移能源，从而使系统更加灵活和灵敏。
个人能为气候变化做些什么？
在面对这样的挑战时，个人的行动同样重要。虽然真正的变革需要来自政府和企业，但我也可以通过一些简单的行动为气候变化贡献绵薄之力，比如：
- 减少乘坐航班；
- 使用更少的能源；
- 改善房屋的隔热性能和能源效率；
- 转向电动汽车或过无车生活；
- 使用热泵等电力系统取代燃气集中供暖；
- 少吃红肉。
欢迎使用XXAI了解更多相关知识。
展望未来
随着世界竞相迈向可再生能源驱动的未来，应对气候变化带来的挑战势在必行。未来的路在于全球共同努力应对气候变化的挑战。2023年的动荡再次提醒我们，气候智能规划和基础设施的必要性。我相信，通过整合气候情报，利用先进的预测技术，我们可以更好地适应变化，确保可再生能源可靠、有效地发挥作用。只有这样，我们才能建设一个更具韧性和适应性的未来，为后代创造更好的生活环境。
我希望，所有人都能意识到气候变化的紧迫性，并共同努力，以应对这个影响我们未来的重大挑战。