自然科普:回顧2020--評估目前的氣候問題現狀
來源:新浪科技
發布時間:2021-04-24
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  2020年是動蕩不安的一年,從(cong) 美國各地前所未有的野火到西伯利亞(ya) 異常溫暖的天氣,全球各個(ge) 角落似乎都在這一年感受到了氣候變化的影響。2020年12月,聯合國秘書(shu) 長安東(dong) 尼奧·古特雷斯在美國哥倫(lun) 比亞(ya) 大學舉(ju) 行的“我們(men) 星球的現狀”活動中發表了一場演講,指出人類和地球已經到了一個(ge) “決(jue) 定性的時刻”,新冠疫情和氣候“將我們(men) 帶到一個(ge) 門檻前。”接下來,讓我們(men) 根據氣候健康的5個(ge) 關(guan) 鍵指標,對目前的全球氣候狀況進行一次大致的評估。

  二氧化碳水平 

  2020年,大氣中的二氧化碳含量達到了創紀錄的水平,5月份的數值為(wei) 417ppm(parts per million,1ppm即為(wei) 百萬(wan) 分之一)。上一次二氧化碳濃度超過400ppm還是在大約400萬(wan) 年前的上新世,當時全球氣溫比現在高2到4攝氏度,海平麵比現在高10到25米。

  “我們(men) 每年都能看到創紀錄的二氧化碳水平,”美國斯克裏普斯海洋研究所的二氧化碳研究項目負責人拉爾夫·基林說,“盡管新冠肺炎疫情爆發,但今年的含量水平還是再次創下了紀錄。”自1958年以來,該研究所一直在夏威夷的莫納羅亞(ya) 天文台追蹤大氣中的二氧化碳濃度。

  封城對於(yu) 大氣中二氧化碳濃度的影響並不明顯,隻是出現了短暫的下降,但在碳循環的同比波動中很難區分。根據世界氣象組織的數據,疫情對整個(ge) 二氧化碳水平上升曲線的影響可以忽略不計。

  倫(lun) 敦帝國理工學院格蘭(lan) 瑟姆氣候變化與(yu) 環境研究所副主任馬丁•西格特說:“過去60年裏,我們(men) 向大氣中排放了100ppm的二氧化碳。”這比之前的自然增長——比如發生在一萬(wan) 多年前最後一個(ge) 冰河時代末期的二氧化碳水平上升——速度快了100倍。

  “如果我們(men) 繼續追蹤最壞的情況,到本世紀末,二氧化碳水平將達到800ppm。地球已經有5500萬(wan) 年沒有這樣的經曆了。當時地球上沒有冰,溫度比現在要高12攝氏度,”西格特說。

  創紀錄的高溫 

  過去十年是有記錄以來最熱的十年。2020年的平均氣溫比19世紀高出1.2攝氏度以上。在歐洲,這是有史以來最熱的一年,而在全球尺度上,2020年和2016年是最熱的一年。

  包括2016年在內(nei) ,創紀錄的氣溫通常與(yu) 厄爾尼諾現象(每隔幾年會(hui) 在太平洋形成大範圍的暖水帶)相吻合,後者會(hui) 導致海洋表麵溫度大規模變暖。但2020年不太尋常,因為(wei) 世界還經曆了拉尼娜事件(與(yu) 厄爾尼諾相反,會(hui) 形成一條冷水帶)。換句話說,如果沒有拉尼娜現象降低了全球氣溫,2020年的氣溫還會(hui) 更高。

  異常溫暖的氣溫在美國加利福尼亞(ya) 州和科羅拉多州引發了有史以來規模最大的野火,也在澳大利亞(ya) 東(dong) 部引發了一係列被稱為(wei) “黑色夏日”的林火火情。西格特說:“這些火災的強度和導致的死亡人數真的很驚人。”

  北極的海冰 

  沒有什麽(me) 地方比北極更能強烈地感受到地球的增溫。2020年6月,西伯利亞(ya) 東(dong) 部的氣溫達到38攝氏度,是北極圈有記錄以來的最高氣溫。這股熱浪加速了東(dong) 西伯利亞(ya) 海和拉普捷夫海的海冰融化,並將通常的北極冰凍期推遲了近兩(liang) 個(ge) 月。

  來自倫(lun) 敦大學學院的極地科學家朱莉安娜·斯特羅夫說:“這些溫度升高的影響是顯而易見的。”在北極圈的歐亞(ya) 大陸一側(ce) ,冰層直到10月底才結冰,這麽(me) 晚的時間非常罕見。2020年夏天,北極海冰麵積達到曆史第二低,海冰範圍(包括了至少有15%的海冰出現的海洋區域)也達到曆史第二低。

  海冰的融化不僅(jin) 是氣候變化的征兆,也是氣候變化的驅動因素。明亮的白色海冰可以有效地將太陽的熱量反射回太空,就像給海麵穿上了一件反射夾克。然而,北極的升溫速度差不多是世界其他地方的兩(liang) 倍;在溫暖的夏季,留在北極海域的冰越來越少,海冰提供的反射保護也不斷削弱。在原先覆蓋海冰的地方,大片開闊的深色水域吸收了更多的熱量,進一步加劇了全球變暖。

  越來越多的季節性冰也取代了多年冰,前者更薄、顏色更深,後者則更厚、更反光。政府間氣候變化專(zhuan) 門委員會(hui) (IPCC)的數據顯示,1979年至2018年間,至少5年的北極海冰比例從(cong) 30%下降至2%。

  “白色的海冰反射了來自太陽的大量能量,有助於(yu) 減緩全球變暖的速度,”英國南極調查局的極地研究員邁克爾·梅雷迪斯說,“我們(men) 正在使北極的海冰數量不斷減少,進而加速全球變暖。”

  有研究者認為(wei) ,北極海冰的融化已經破壞了世界各地的天氣模式。根據格蘭(lan) 瑟姆研究所的研究,2018年的北極環境變化有可能(盡管沒有最終證實)以改變高空急流的方式,在歐洲引發了被稱為(wei) “東(dong) 方野獸(shou) ”的凶猛寒潮。

  朱莉安娜·斯特羅夫說:“赤道和兩(liang) 極之間的溫差驅動了許多大規模天氣係統,包括高空急流。”而且,由於(yu) 北極比低緯度地區變暖的速度更快,導致高空急流也在減弱,“一切都是相互關(guan) 聯的。如果氣候係統的一部分發生變化,係統的其餘(yu) 部分也會(hui) 做出反應。”

  永久凍土層 

  永久凍土即多年凍土,是指溫度在0℃或低於(yu) 0℃,且至少連續凍結兩(liang) 年的岩土層。在北半球,永久凍土層正在迅速變暖。2020年夏天,當西伯利亞(ya) 的氣溫達到38攝氏度時,北極圈部分地區的陸地溫度也達到了創紀錄的45攝氏度,加速了該地區永久凍土的融化。連續多年凍土區(區域內(nei) 95%的地方都有多年凍土)和不連續多年凍土區(多年凍土占區域麵積的50%至90%)都在減少。

  永久凍土層含有大量的溫室氣體(ti) ,包括二氧化碳和甲烷,這些氣體(ti) 會(hui) 在凍土融化時釋放到大氣中。橫越西伯利亞(ya) 、格陵蘭(lan) 島、加拿大和北極的永久凍土層麵積約為(wei) 2300萬(wan) 平方公裏,其中的碳含量是大氣的兩(liang) 倍,約為(wei) 16000億(yi) 噸。大部分碳以甲烷的形式儲(chu) 存,而甲烷是一種強效溫室氣體(ti) ,對全球變暖的影響是二氧化碳的84倍。梅雷迪斯說:“永久凍土層鎖住了碳,使其沒有釋放到大氣中,這幫了我們(men) 大忙。”

  另一方麵,永久凍土的融化也破壞了現有的基礎設施,摧毀了依靠凍土活動和狩獵的原住民社區的生計。2020年5月,俄羅斯北極地區一個(ge) 巨大的柴油罐發生坍塌,21000噸柴油泄漏到地麵和河流中,造成大麵積汙染。

  森林 

  自1990年以來,世界已經失去了1.78億(yi) 公頃的森林,相當於(yu) 非洲國家利比亞(ya) 的麵積。在過去的30年裏,全球森林砍伐的速度呈總體(ti) 放緩的趨勢,但專(zhuan) 家表示,鑒於(yu) 森林在遏製全球變暖方麵發揮的重要作用,這一速度還不夠快。在2015年至2020年間,全球每年的森林砍伐量為(wei) 1000萬(wan) 公頃,而之前的2010至2015年間,每年的森林砍伐量為(wei) 1200萬(wan) 公頃。

  格蘭(lan) 瑟姆研究所高級講師邦妮•沃林表示,全球森林麵積仍在不斷減少,但存在很大的區域差異,“我們(men) 正在失去南美洲和非洲的大量熱帶森林,而在歐洲和亞(ya) 洲,通過種樹或自然更新,我們(men) 正在重新獲得溫帶森林。”

  巴西、剛果民主共和國和印度尼西亞(ya) 是森林覆蓋率下降最快的國家。到2020年,亞(ya) 馬遜雨林的森林砍伐達到了12年來的最高水平。

  據估計,陸地上45%的碳儲(chu) 存在樹木和森林土壤中。邦妮•沃林指出:“全球土壤含有的碳比所有植物和大氣碳含量的總和還要多。”當森林被砍伐或燒毀時,土壤受到擾動,二氧化碳就被釋放出來。

  世界經濟論壇在2020年初發起了一項運動,準備種植一萬(wan) 億(yi) 棵樹來吸收大氣中的碳。邦妮•沃林表示,種樹或許有助於(yu) 抵消過去十年的二氧化碳排放,但僅(jin) 靠這種方式並不能解決(jue) 氣候危機。她說:“保護現有的森林甚至比種植新的森林更重要。每當一個(ge) 生態係統受到幹擾時,我們(men) 都會(hui) 看到碳的流失。”

  邦妮•沃林還指出,允許森林自然再生並使大片土地的再野生化,即所謂的“天然更新”,是固定二氧化碳並提高整體(ti) 生物多樣性的最具成本效益和效率的方法。

  綜上所述,這5個(ge) 氣候指標不僅(jin) 表明全球氣候已經發生了許多重大變化,也是本世紀末遏製全球變暖,使氣候恢複到更安全水平的主要方向。古特雷斯在2020年12月的演講中還指出:“我們(men) 要清楚:人類活動是導致我們(men) 陷入混亂(luan) 的根源,但這也意味著人類的行動可以幫助解決(jue) 這個(ge) 問題。”(任天)

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