這個世紀到底會有多熱？

南方周末特約撰稿　祝葉華

到2070年，極端炎熱的氣候條件會擴展到地球上19%的陸地面積。

視覺中國　?圖

★如果全球變暖不加控制地繼續(xù)下去，本世紀晚些時候地球上某些地區(qū)出現(xiàn)的致命高溫將會給三十億人帶來幾乎無法居住的狀況。

我們正面臨難以想象的更熱的未來，我們用空調的次數(shù)越來越多，時間越來越長。一系列最新的研究警告說，氣候危機將會給我們帶來“致命的高溫”，而空調并不能解決高溫帶來的很多問題。

數(shù)字里的氣候變化

海平面上升、全球氣溫破紀錄、空氣質量下降和天氣模式不穩(wěn)定是氣候變化的不同表現(xiàn)，這些表現(xiàn)有時候會直觀地體現(xiàn)在數(shù)字上。

根據(jù)美國國家航空航天局（NASA）戈達德太空研究所(GISS)的數(shù)據(jù)，自1880年以來，地球的平均溫度上升了1℃多一點。NASA地球天文臺的數(shù)據(jù)則顯示，隨著大氣中碳含量的增加，全球氣溫上升的速度也在加快，三分之二的變暖發(fā)生在1975年以后。美國國家海洋和大氣管理局(NOAA)對外公布的數(shù)據(jù)也顯示，截至2018年，全球CO2平均水平為407.4ppm，比過去80萬年的水平高出100ppm以上。大氣中的碳上一次達到今天的水平是在300萬年前，不過，今天大氣中碳的變化速度遠比過去要快。

2020年6月，《地質學》（Geol-ogy）上發(fā)表的一篇文章中就提到，今天的CO2水平實際上比過去2300萬年都要高。研究小組利用古代植物組織的化石遺跡，創(chuàng)造了一個跨越2300萬年不間斷地球大氣CO2歷史的新紀錄。植物在生長過程中，碳的兩種穩(wěn)定同位素（C-12和C-13）的相對數(shù)量會隨著大氣中CO2含量的變化而變化。這項研究測量了化石植物材料中這些碳同位素的相對含量，并計算了古代植物生長時大氣中CO2的濃度。新CO2“時間表”顯示，沒有證據(jù)表明CO2的任何波動可以與當今CO2的急劇增加相提并論，今天的溫室效應在最近的地質歷史中是獨一無二的。

更確切的數(shù)字解釋了每增加一個熱度的確切后果：升溫2℃可能意味著農(nóng)作物歉收，每年有50萬人死于營養(yǎng)不良；升溫3℃將會是我們人類經(jīng)歷過的最熱的世界；升溫5℃，可能會導致地球歷史上最大規(guī)模的滅絕，事態(tài)迅速升級。

2020年5月《美國科學院院報》（PNAS）上的一篇文章量化了受影響的地區(qū)和人數(shù)，即如果全球變暖繼續(xù)不加控制，本世紀晚些時候在世界某些地區(qū)出現(xiàn)的高溫將會給多達30億人帶來“幾乎無法居住”的狀況。研究團隊重建了過去6000年來氣候條件與人口地理分布的對應關系，發(fā)現(xiàn)在人類歷史上持續(xù)的技術發(fā)展和歷次大規(guī)模的人口移動似乎都沒有顯著改變人類的氣候生態(tài)位，人們大多已經(jīng)在這種氣候條件下生活了幾千年。然而，在氣候變化的商業(yè)模式下，這個溫度生態(tài)位的地理位置在未來50年的變化比過去6000年的變化還要大。該研究警告說，除非減少溫室氣體排放，否則年平均氣溫將會超過人類已經(jīng)繁衍了6000年的氣候“生態(tài)位”。這個“生態(tài)位”相當于大約11℃到15℃的年平均溫度。

論文中使用的未來情景是大氣中溫室氣體濃度高的情景。目前全球只有0.8%的陸地表面經(jīng)歷過這種極端炎熱的氣候條件，主要是在撒哈拉沙漠最熱的地區(qū)，但到2070年，這種氣候條件可能會擴展到地球19%的陸地面積。這包括北非的大部分地區(qū)，中東、南美北部、南亞和澳大利亞的部分地區(qū)。該研究據(jù)此推測，未來氣候變化的加劇可能會導致大規(guī)模氣候移民的風險上升。如果結合人口增長的預測數(shù)據(jù)，在這種氣候變化情景下，約有30億人將面臨著幾乎難以生存的氣候條件。

地球上的大片地區(qū)將會熱到幾乎無法生存的程度，而且不會再冷卻下來。這不僅會產(chǎn)生毀滅性的直接影響，還會降低社會應對未來危機的能力，比如新的流行病。唯一能阻止這種情況發(fā)生的就是迅速減少碳排放。

更潮濕和更干燥

科學家已經(jīng)證明，全球變暖會導致極端降水事件的增加，從而導致土壤無法吸收強降雨和雪融而導致的地表徑流增加，以及降水減少和蒸散增加導致的干旱加劇。而受氣候變化影響最嚴重的地區(qū)將是那些在雨季遭受暴雨襲擊、在旱季與干旱作斗爭的地區(qū)。

在一項新的研究中發(fā)現(xiàn)，與1.5℃的變暖相比，2.0℃下的干旱和洪水危害更大，對人口和經(jīng)濟生產(chǎn)力的不利影響更大。研究使用了一個已建立的地表徑流模型，結合來自全球環(huán)流模型的最新氣候預測，評估了全球地表徑流和干旱趨勢，并比較1.5℃和2℃變暖情景之間的預測差異。模擬結果顯示，在全球升溫2℃的情況下，全球年徑流量預計會更高，陸地生態(tài)系統(tǒng)中的水保有量預計會更低，干旱和洪水的頻率預計會增加。科學家們認為，隨著氣候變暖的加劇，墨西哥、美國西部、西歐、中國東南部和西伯利亞西部平原可能會經(jīng)歷更多的干旱。與此同時，美國阿拉斯加州、加拿大北部和亞洲大部分地區(qū)預計將面臨越來越多的洪水災害。這項研究2020年4月，在線發(fā)表于《地球和空間科學》（Advanc-ing Earthand Space Science）上。

相對于其他地區(qū)，那些已經(jīng)遭受更多干旱和洪水的地區(qū)將進一步看到這些事件的增加。2020年7月《自然·通訊》(Nature Communi-cations)發(fā)表的文章中稱，隨著氣候變化，世界可能會迎來更多降雨，但也可能會蒸發(fā)更多的水。研究人員發(fā)現(xiàn)，美國東部的大部分地區(qū)，包括整個南卡羅來納州，降水量很高，終年分布均勻。根據(jù)這項研究，該地區(qū)和其他類似地區(qū)在旱季和雨季都有更大的降水和蒸發(fā)，可用水量的變化將比現(xiàn)在更大，這些地區(qū)或許會面臨更大的洪水風險。根據(jù)這項研究，這些地區(qū)包括印度及其東部鄰國的大部分地區(qū)，包括孟加拉國和緬甸，以及巴西狹長的內陸地帶，以及澳大利亞北部。

另外，在全球范圍內，亞馬孫、地中海和南部非洲等幾個重要的農(nóng)業(yè)和森林地區(qū)可能會出現(xiàn)更頻繁和更嚴重的降雨或干旱。2020年6月，《地球物理學研究快報》（Geophysi-cal Research Letters）上一項對新氣候模型預測的分析顯示，由于氣候變化導致降雨不足，澳大利亞西南部和南部部分地區(qū)將會出現(xiàn)更持久、更嚴重的干旱。這項研究使用最新一代的氣候模型(稱為CMIP6)檢測了基于降雨的干旱，將為下一份IPCC氣候變化評估報告提供信息。

不斷改進的氣候建模

得益于公眾普遍增長的認知，氣候變化給人類生活帶來的影響越來越凸顯出來。也許并不是所有人都能感受到海平面上升以及糧食短缺帶來的氣候危機，但夏季實實在在的熱，卻讓人不得不重視氣候變化的影響。公眾認知的提高敦促科學家更積極地“升級”氣候模型，以期能增強氣候預警預測的準確性。

作為氣候變化的最重要因素之一，氣候敏感性強烈地影響人類適應和減緩溫室氣體排放的規(guī)劃。上一代氣候模型（CMIP5）的平衡氣候敏感度值被界定在全球溫度變化2.1℃至4.7℃之間。最新的CMIP6的數(shù)值則被調整為從1.8℃到5.6℃。

這對未來意味著什么？　對于任何給定的未來排放情景，更高的平衡氣候敏感度值意味著比先前預期的更熱的未來氣候。根據(jù)這些新模型，到2100年，在溫室氣體排放持續(xù)增加的情況下，澳大利亞的變暖可能會超過7℃。更高的氣候敏感性意味著極端高溫的增加。這意味著我們將會看到其他氣候特征的更大變化，比如極端降雨、海平面上升、極端熱浪等等，降低我們的適應能力。高平衡氣候敏感度也意味著我們需要在給定的全球變暖目標下大幅削減溫室氣體排放。

時至今日，科學家已經(jīng)不僅僅是將目標鎖定在以CO2為主體的氣候模型上。隨著研究的深入，科學家越發(fā)體會到地球大氣是復雜的有機體的含義。CO2是全球氣候變暖當之無愧的罪魁禍首，不過，海洋、陸地植被也在影響著全球氣候變化，以此為基礎的模型，也能夠側面反映各類因素對全球氣候變化做出的“貢獻”。

2020年7月在《地球物理快報》（Geophysical Research Letters）上發(fā)表的一項新研究中，研究小組調查了利用風場預測未來幾年北大西洋表面溫度變化的可能性。海面溫度的這種變化也有可能影響歐洲的氣候。例如，每隔幾年，熱帶太平洋就會出現(xiàn)厄爾尼諾現(xiàn)象，這可以提前幾個月預測。海洋觀測，特別是在地表以下，在數(shù)量和質量上都是有限的，為了提高預測的精準度，這項新研究使用了“迂回政策”，即在研究中，沒有使用任何海洋觀測數(shù)據(jù)進行預測。相反，通過只規(guī)定在海面上觀察到的風的變化來創(chuàng)建海洋起始值。一段時間后，這將使模型的海洋進入一種足夠現(xiàn)實的狀態(tài)，可以開始對未來7年的氣候進行成功預測。

研究小組提出以下機制來解釋這一事實:風導致海洋環(huán)流的變化。由此，北大西洋的某個地區(qū)積聚了異常多的熱量。這些熱量隨后在幾年的時間里向東北方向輸送，最終導致了北大西洋東部海面的變暖，這是對多年前風的反應。以前的研究就曾表明，北大西洋的海面溫度會影響歐洲的氣候。因此，這種涵蓋幾年的北大西洋表面溫度的預測對于政治、經(jīng)濟、社會的決策者以及公眾來說也是非常重要的。遠的不說，2019年歐洲的熱浪就是很好的實例，在被熱浪炙烤后，氣候專家給出的結論是，2019年高溫熱浪事件在英國、德國約為10年到30年一遇，在法國、荷蘭約為百年一遇。因此為了減少此類氣候事件對人類的影響，“改造升級”氣候模型也很重要。