回顾2020:评估目前的气候问题现状

2021年01月12日 09:32 次阅读 稿源:新浪科技 条评论

北京时间1月12日消息,2020年是动荡不安的一年,从美国各地前所未有的野火到西伯利亚异常温暖的天气,全球各个角落似乎都在这一年感受到了气候变化的影响。2020年12月,联合国秘书长安东尼奥·古特雷斯在美国哥伦比亚大学举行的“我们星球的现状”活动中发表了一场演讲,指出人类和地球已经到了一个“决定性的时刻”,新冠疫情和气候“将我们带到一个门槛前。”接下来,让我们根据气候健康的5个关键指标,对目前的全球气候状况进行一次大致的评估。

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二氧化碳水平

2020年,大气中的二氧化碳含量达到了创纪录的水平,5月份的数值为417ppm(parts per million,1ppm即为百万分之一)。上一次二氧化碳浓度超过400ppm还是在大约400万年前的上新世,当时全球气温比现在高2到4摄氏度,海平面比现在高10到25米。

自20世纪70年代以来,二氧化碳排放量一直不断上升

自20世纪70年代以来,二氧化碳排放量一直不断上升

“我们每年都能看到创纪录的二氧化碳水平,”美国斯克里普斯海洋研究所的二氧化碳研究项目负责人拉尔夫·基林说,“尽管新冠肺炎疫情爆发,但今年的含量水平还是再次创下了纪录。”自1958年以来,该研究所一直在夏威夷的莫纳罗亚天文台追踪大气中的二氧化碳浓度。

封城对于大气中二氧化碳浓度的影响并不明显,只是出现了短暂的下降,但在碳循环的同比波动中很难区分。根据世界气象组织的数据,疫情对整个二氧化碳水平上升曲线的影响可以忽略不计。

伦敦帝国理工学院格兰瑟姆气候变化与环境研究所副主任马丁•西格特说:“过去60年里,我们向大气中排放了100ppm的二氧化碳。”这比之前的自然增长——比如发生在一万多年前最后一个冰河时代末期的二氧化碳水平上升——速度快了100倍。

“如果我们继续追踪最坏的情况,到本世纪末,二氧化碳水平将达到800ppm。地球已经有5500万年没有这样的经历了。当时地球上没有冰,温度比现在要高12摄氏度,”西格特说。

创纪录的高温

近年来,无论是陆地、大气还是海洋,高温异常现象变得越来越严重和频繁

近年来,无论是陆地、大气还是海洋,高温异常现象变得越来越严重和频繁

过去十年是有记录以来最热的十年。2020年的平均气温比19世纪高出1.2摄氏度以上。在欧洲,这是有史以来最热的一年,而在全球尺度上,2020年和2016年是最热的一年。

包括2016年在内,创纪录的气温通常与厄尔尼诺现象(每隔几年会在太平洋形成大范围的暖水带)相吻合,后者会导致海洋表面温度大规模变暖。但2020年不太寻常,因为世界还经历了拉尼娜事件(与厄尔尼诺相反,会形成一条冷水带)。换句话说,如果没有拉尼娜现象降低了全球气温,2020年的气温还会更高。

异常温暖的气温在美国加利福尼亚州和科罗拉多州引发了有史以来规模最大的野火,也在澳大利亚东部引发了一系列被称为“黑色夏日”的林火火情。西格特说:“这些火灾的强度和导致的死亡人数真的很惊人。”

北极的海冰

没有什么地方比北极更能强烈地感受到地球的增温。2020年6月,西伯利亚东部的气温达到38摄氏度,是北极圈有记录以来的最高气温。这股热浪加速了东西伯利亚海和拉普捷夫海的海冰融化,并将通常的北极冰冻期推迟了近两个月。

自20世纪70年代开始有详细记录以来,北极海冰一直在不断减少,这是一个变暖和融化的反馈循环

自20世纪70年代开始有详细记录以来,北极海冰一直在不断减少,这是一个变暖和融化的反馈循环

来自伦敦大学学院的极地科学家朱莉安娜·斯特罗夫说:“这些温度升高的影响是显而易见的。”在北极圈的欧亚大陆一侧,冰层直到10月底才结冰,这么晚的时间非常罕见。2020年夏天,北极海冰面积达到历史第二低,海冰范围(包括了至少有15%的海冰出现的海洋区域)也达到历史第二低。

海冰的融化不仅是气候变化的征兆,也是气候变化的驱动因素。明亮的白色海冰可以有效地将太阳的热量反射回太空,就像给海面穿上了一件反射夹克。然而,北极的升温速度差不多是世界其他地方的两倍;在温暖的夏季,留在北极海域的冰越来越少,海冰提供的反射保护也不断削弱。在原先覆盖海冰的地方,大片开阔的深色水域吸收了更多的热量,进一步加剧了全球变暖。

越来越多的季节性冰也取代了多年冰,前者更薄、颜色更深,后者则更厚、更反光。政府间气候变化专门委员会(IPCC)的数据显示,1979年至2018年间,至少5年的北极海冰比例从30%下降至2%。

“白色的海冰反射了来自太阳的大量能量,有助于减缓全球变暖的速度,”英国南极调查局的极地研究员迈克尔·梅雷迪斯说,“我们正在使北极的海冰数量不断减少,进而加速全球变暖。”

有研究者认为,北极海冰的融化已经破坏了世界各地的天气模式。根据格兰瑟姆研究所的研究,2018年的北极环境变化有可能(尽管没有最终证实)以改变高空急流的方式,在欧洲引发了被称为“东方野兽”的凶猛寒潮。

朱莉安娜·斯特罗夫说:“赤道和两极之间的温差驱动了许多大规模天气系统,包括高空急流。”而且,由于北极比低纬度地区变暖的速度更快,导致高空急流也在减弱,“一切都是相互关联的。如果气候系统的一部分发生变化,系统的其余部分也会做出反应。”

永久冻土层

地面温度哪怕只上升一点点,世界各地的永久冻土就会开始融化并释放温室气体

地面温度哪怕只上升一点点,世界各地的永久冻土就会开始融化并释放温室气体

永久冻土即多年冻土,是指温度在0℃或低于0℃,且至少连续冻结两年的岩土层。在北半球,永久冻土层正在迅速变暖。2020年夏天,当西伯利亚的气温达到38摄氏度时,北极圈部分地区的陆地温度也达到了创纪录的45摄氏度,加速了该地区永久冻土的融化。连续多年冻土区(区域内95%的地方都有多年冻土)和不连续多年冻土区(多年冻土占区域面积的50%至90%)都在减少。

永久冻土层含有大量的温室气体,包括二氧化碳和甲烷,这些气体会在冻土融化时释放到大气中。横越西伯利亚、格陵兰岛、加拿大和北极的永久冻土层面积约为2300万平方公里,其中的碳含量是大气的两倍,约为16000亿吨。大部分碳以甲烷的形式储存,而甲烷是一种强效温室气体,对全球变暖的影响是二氧化碳的84倍。梅雷迪斯说:“永久冻土层锁住了碳,使其没有释放到大气中,这帮了我们大忙。”

另一方面,永久冻土的融化也破坏了现有的基础设施,摧毁了依靠冻土活动和狩猎的原住民社区的生计。2020年5月,俄罗斯北极地区一个巨大的柴油罐发生坍塌,21000吨柴油泄漏到地面和河流中,造成大面积污染。

森林

自1990年以来,世界已经失去了1.78亿公顷的森林,相当于非洲国家利比亚的面积。在过去的30年里,全球森林砍伐的速度呈总体放缓的趋势,但专家表示,鉴于森林在遏制全球变暖方面发挥的重要作用,这一速度还不够快。在2015年至2020年间,全球每年的森林砍伐量为1000万公顷,而之前的2010至2015年间,每年的森林砍伐量为1200万公顷。

格兰瑟姆研究所高级讲师邦妮•沃林表示,全球森林面积仍在不断减少,但存在很大的区域差异,“我们正在失去南美洲和非洲的大量热带森林,而在欧洲和亚洲,通过种树或自然更新,我们正在重新获得温带森林。”

在过去的30年里,全球森林砍伐的速度呈总体放缓的趋势,但在一些最原始的森林中,砍伐问题依然严重

在过去的30年里,全球森林砍伐的速度呈总体放缓的趋势,但在一些最原始的森林中,砍伐问题依然严重

巴西、刚果民主共和国和印度尼西亚是森林覆盖率下降最快的国家。到2020年,亚马逊雨林的森林砍伐达到了12年来的最高水平。

据估计,陆地上45%的碳储存在树木和森林土壤中。邦妮•沃林指出:“全球土壤含有的碳比所有植物和大气碳含量的总和还要多。”当森林被砍伐或烧毁时,土壤受到扰动,二氧化碳就被释放出来。

世界经济论坛在2020年初发起了一项运动,准备种植一万亿棵树来吸收大气中的碳。邦妮•沃林表示,种树或许有助于抵消过去十年的二氧化碳排放,但仅靠这种方式并不能解决气候危机。她说:“保护现有的森林甚至比种植新的森林更重要。每当一个生态系统受到干扰时,我们都会看到碳的流失。”

邦妮•沃林还指出,允许森林自然再生并使大片土地的再野生化,即所谓的“天然更新”,是固定二氧化碳并提高整体生物多样性的最具成本效益和效率的方法。

综上所述,这5个气候指标不仅表明全球气候已经发生了许多重大变化,也是本世纪末遏制全球变暖,使气候恢复到更安全水平的主要方向。古特雷斯在2020年12月的演讲中还指出:“我们要清楚:人类活动是导致我们陷入混乱的根源,但这也意味着人类的行动可以帮助解决这个问题。”(任天)

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