全球暖化 ︱ 1.5度的氣候臨界點

Nisa Yeh
Mar 4, 2021

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臨 界 點 Tipping Point,或稱失控點;完整的意思是「氣候暖化開始進入失控(自我加速)狀態的臨界點」。也就是說,氣候暖化的程度一旦超過臨界點,地球就會自行排放原本儲存(或溶解)在雨林、冰原和海水裡的暖化氣體,從啟動一系列的加速暖化機制 — 「暖化導致溫升 ⇒ 溫升使地球釋放出更多的暖化氣體 ⇒ 更多的暖化氣體使地球溫度升得更高 ⇒ 更高的溫度使地球釋放出更多的暖化氣體 ⇒ ……」。這就是系統理論裡典型的正回饋機制 Positive Feedback Mechanism。例如,暖化導致雨林乾枯死亡,以及中緯度的樹林乾旱而火災頻起,其結果都會使原本儲存在雨林和樹林裡的暖化氣體被釋放出來。

氣候暖化使得海平面的大氣壓力下降,以致海水中的甲烷溶解率下降而釋出海水裡的暖化氣體甲烷;此外,冰原水凍土因氣候暖化溶解時,也會釋放出甲烷。

氣候暖化使得空氣中的水蒸氣含量升高,但是水蒸氣也是一種暖化氣體,因而結果會導致正向回饋的暖化。雲層結構的改變,也有可能會導致正回饋型的暖化,但是因為人類才剛開始研究此現象,尚無具體結論。

此外,冰河溶解的時候會露出地表或海冰,它們的反光率都低於冰,使得地球反射太陽光的能力下降,而導致正向回饋的暖化。

以上的機制有可能是以接力賽的方式一一出現,接續地把地表溫度往上推;也可能同時出現,彼此強化另一個機制的溫升效應。最後大氣系統與地球溫度會怎麼,目前仍不足以具體預測;其中有一種可能性是會改變調節南北極氣溫的洋流循環,使流量減少或破壞其循環機制,而導致歐洲氣溫驟降到冰河時期。

因此,一旦跨越臨界點,即使人類開始減少或者停止排放暖化氣體,都可能無法減慢或停止失控的地球氣候暖化機制;甚至連大氣層與洋流都可能會變成迥異於目前的狀態,而導致人類的大災難。

達到1.5°C臨界點時,所帶來的災害

當全球暖化至1.5°C時,大自然和人類系統相關之氣候風險會高於當前情況:

  1. 極端高溫 — 暖化升溫1.5°C後,中緯度地區的極端高溫,將等同於再增加 3°C;預計多數陸地區域的熱天數會增加,尤其是熱帶地區增加最多。
  2. 海平面上升 — 暖化升溫1.5°C後,本世紀末的海平面較1986~2005年上升0.26~0.77公尺;大小島嶼、低窪沿海地區及三角洲將曝露於海平面上升相關之風險中,包括鹽水入侵加增加、洪水和破壞基礎建設。
  3. 北極海夏季無冰 — 暖化升溫1.5°C後,北極海本世紀可能就會出現夏季無冰;但升溫2°C後,極可能每十年至少會出現一次無冰狀態。預估會改變許多海洋物種的分布範圍,移動至更高緯度地區,且會增加對多種生態系統的破壞,也預期會迫使沿岸資源的流失,並減少漁業和水產養殖的生產力,特別是低緯度地區。
  4. 珊瑚礁 — 暖化升溫1.5°C後,現今存在70~90%的珊瑚礁將消失;升溫2°C後,99%的珊瑚礁都將不復存在。因二氧化碳濃度增加會造成海洋酸化的程度,會擴大暖化的不利影響。
  5. 水資源匱乏 — 在暖化升溫1.5°C情境之下,全球將有一億多人有用水的危機;2°C情境,將會達到近兩億人。

2021年1月的《每日頭條》報導

2020年的全球平均溫創下新高,並且是與最熱的2016年相平… 是的!地球更加的熱了~

根據歐盟公布的氣象數據顯示,2020年全球的平均溫比工業化時期高出了1.25度;按照《巴黎協議》的標準,是希望將全球暖化的上升溫度儘可能的控制在1.5度,實在沒辦法的時候,就控制在2度以內。然而,1.5度的氣候臨界點即將打破,1.25度與1.5度僅差0.25度就打破,這是個壞消息!

2020年為何如此熱?

從數據上來說,歐洲、北極圈等地都創下新高。毆洲的平均溫比2019年高出了0.4度;北極地區更加嚴峻,部分地區已經比1850~1900年的平均溫高出6度以上,特別是在2020年時,出現了一次北極園高達38度的極端性高溫(位於俄羅斯西伯利亞地區、北極圈內的小鎮維爾霍揚斯克,2020年6月20日),這是歷史上都未出現過的,所以這直接拉伸了全球全年的平均溫。

如今不可否認的是,這個數據已經完全證實了2010~2020年是有記錄以來最熱的十年,溫室開體還在不斷提高全球的溫室效應,人類正在將地球推向深淵。雖然在2020年因新冠疫情的影響下,二氧化碳的排放比往年略下降了一點;但是二氧化碳排放量已經達到了前所未有的水平616.3ppm,估計年增長率為2.3ppm。

根據NOAA科學家-亞當史密斯,表示:隨著全球變暖的加劇,對地球的破壞和生命正在遭受嚴重的代貨,野火、風暴等因素對人類來說,影響更大了;同時就算是北極地區的影響也成倍上升,並且在2020年出現了罕見的38度高溫,這是非常極端的,持續下去的話,地球的系統只會走向崩潰的邊緣。

2021年又會如何變化?

在全球變暖的角度之下,人類活動也不會快速地停止,所以二氧化碳的濃度還會創新高。美國氣象局已經發布了預測說明,那就是人類活動將在2021年使大氣中的二氧化碳淡度比工業化前的水平高出50%以上,這意味著2021年地球會更加的熱;那麼極端性高溫、乾旱等氣候影響還會持續加大,所以人類引發的地球溫室氣體還在不斷地積累和加速。

根據科學家-理察貝茨表示,曾經地球通過200多年的時間,將二氧化碳的濃度提升了25%,而人類僅僅用了30多年時間就接近50%的增長,這是個非常令人可怕的事情。2021年真的是災難年!

在全球變暖的背景下,極端性的高溫、乾旱、強雨等,這些氣候現象體現的程度不一樣,就如現今很多人在說的 — 地球變暖了,為何現今還冷得不行?這是因為氣候變暖將極端性的氣候現象體現得更加明顯化(只有冬夏,春秋已不是很明顯),所以,冷並不意味著地球沒有升溫,而是更加極端化了。

地球變暖帶來的影響多大?

除了氣候變遷之外,地球暖化也使得南北極冰川融化、海平面上升、南極出現紅雪、北極出現綠雪、喜馬拉雅山脈的珠穆拉瑪峯長草等問題也很嚴重。當海平面上升之後,低窪地區或海平面較低的小島嶼都會面臨淹沒的情況,所以生活在這些地區的人也將面臨生存的問題,甚至成了氣候難民。不少國家已經在實施遷移城市計劃,其實就是面臨到了海平面上升的因素,所以這個威脅是非常大的。

同時,南北極的一些變化也對全球的影響非常巨大;北極地區的氣候變暖已達到了其它地區的兩倍左右,而北極的永久凍土融化之後,會釋放出大量的甲烷氣體,並且會再次加大地球的溫室效,也就形成了全球暖化的連鎖效應。

永久凍土Permafrost,是一個地質學名詞,指溫度在0°C或低於0°C,且至少連續凍結兩年的岩土層;一般分布在寒冷地區地下30~200公分處,通常又分為上下兩層,上層夏季融化,被稱為活動層,下層在夏季仍處於凍結狀態;更是一個巨大的碳庫,其碳儲量達到大氣中的兩倍。

永久凍土正隨著地球變化發生「鬆動」,而它的「鬆動」正在改變地球生命的命運;因為在永久凍土之中,存在影響人類的東西,那就是 — 遠 古 病 原 體。而近些年來,專家一直在警告,全球暖化加速了永久凍土的融化,進而導致數十萬年前凍土中的病毒復甦。這是一個可怕的事情,一旦出現人類未知的病毒且無法阻止,那真的是末日到來。

在2014年時,法國生物學家們發現一種名叫「Pithovirus Sibericum 」的病毒,該病毒有1.5微米長,堪比一個小型細菌的大小。並且在美國的《國家科學院院刊》上報告了這一情況,而這個病毒就是埋藏在西伯利亞冰層中達三萬年之久,最要命的是,還具傳播性。所以,科學家很擔心,一旦地球上的其它冰層融化,將可能造成遠古病毒的大復活,對人類健康構成潛在威脅。

Pithovirus sibericum 西伯利亞闊口罐病毒,雖然這一病毒對人類並沒有危害,但它在長久凍結埋藏後仍能復活,使人們擔心全球氣候變化和鑽探凍土層可能會帶出未知、有害的病毒。
西伯利亞西北部偏遠地區的亞馬爾半島,是俄羅斯古老的永凍土層,多年受到氣候變遷的嚴重威脅

這乍看之下不容樂觀,但至少還在人類能夠預期與應對的範圍內。有些學者指出,真正應該擔心的是季風與洋流模式的轉變,甚至暖化的突然加速;一旦發生,對於某些生態脆弱的地區將是大難臨頭。有數篇研究報告指出,2050年將有兩億以上的氣候難民,被迫離開原有的家園。

滿多人會覺得,氣溫上升與負面影響的幅度大致成正比,不意外地,這導致了「既然傷害有限那努力成效也有限」的認知;然而,這忽略了環境系統有其臨界點,過了這條紅線,代表原先穩定且正常循環的系統,隨時會有崩潰的風險。據此,傷害可能遠超想像,努力成效自然也可能遠超想像。

好比人類的正常體溫是36度,燒到38度時要多休息,燒到40度就得看醫生,燒到42度就該求神拜佛了;42度,是人體系統的臨界點,放任不管的話,極高機率會造成大規模且不可回復的傷害。簡單來說,早發現早治療,就可把重病或死亡風險降到最低。

醫學研究能夠告訴我們發燒的臨界點,但現今科學研究對於環境系統的臨界點在哪,似乎沒有一致共識。

地球是第一次由於人類活動,而燒得這麼嚴重,而且我們人類缺乏過往十萬百萬年間的氣候資訊;也就因為如此,該把碳量控制在什麼程度,不同思路的結論會相差很大。

如果把系統崩潰 = 1.5度,看成世界末日,而無論如何都該盡力避免的話,所謂的社會發展與文明進步就可先放一邊;如果認為環境不至於崩潰到那種程度,就要計算出一個發展與減碳之間的平衡點。人類終將面對環境系統的臨界點,排碳控制只是把時往後延。

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Written by Nisa Yeh

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