人们通常认为全球变暖是线性过程，即排放过多的碳后，地球的温度会随之上升。然而，全球温度上涨所带来的各种气候模式改变并不会和温度一样等比例增加，当我们越过某些关键门槛时，整个自然系统可能会转为另一种状态，并引发灾难性的后果，而且这种变化一旦出现就再也无法回到原样。

这个标志着自然系统从量变转为质变的门槛，就是我们在上周科普推送中提到的“气候临界点”，该概念被联合国政府间气候变化专门委员会（IPCC）的第六次报告定义为“一个系统突然或不可逆转地进行重组的分界线”。当前全球已经确认了十余个气候临界点，本文介绍了其中7个近年来很受关注的临界点类型。

01 大西洋环流

“大西洋经向翻转环流（AMOC）”能够借助海洋温度与盐度分布不均的特征，将地球低纬地区的热量带向高纬地区，对地球热量进行再分配。有科学家认为该环流所传输的能量相当于1万个平均大小的核电站，是调节全球气温的重要途径。

然而，全球变暖会改变海洋水温并融化北极冰层，融化后的大量淡水会缩小海洋盐度差，放缓洋流速度。相关研究显示，如果全球变暖升温到3~5.5℃，大西洋环流就可能崩溃，届时可能发生北半球气温骤降、海平面大幅上升、强烈冬季风暴爆发等一系列灾难。尽管多数研究认为大西洋环流不至于在本世纪内就崩溃，但环流流量已在过去50年中减少了约15%，处于1600多年来的最低水平，亟需引起重视。

02 珊瑚礁

珊瑚礁是海洋中最古老的生态系统之一，具有多重价值：它能为海洋食物链提供营养物质来源，能保护海岸线免受热带风暴的破坏性影响，还能对海洋中的氮和碳进行固定。目前，全球约有3000万人依赖珊瑚礁生存，约有5亿人不同程度地从珊瑚礁获取食物。

不幸的是，由于不加节制的沿海开发和管理不善的旅游业，近20年来，全球珊瑚礁生态系统严重退化，且每隔6年就会发生一次严重的珊瑚礁白化。根据IPCC的数据，即使全球变暖保持在1.5℃以下，也可能会有2%~7%的珊瑚礁彻底消失，如果全球变暖超过2℃，99%的珊瑚礁都会消失，这不仅会严重威胁全球海洋生态安全，也会给和人类生存环境带来严重威胁。

03 南极冰盖

南极冰盖大约封冻着地球上2540万立方公里的冰块，正常情况下，冰盖会因为重力原因落入大海，降落的冰雪则会填补流失的冰盖，维持整体平衡。然而，全球变暖会导致流入海洋的冰块多于补充的冰雪，冰盖“入不敷出”的结果就是海平面不断上升。

西南极冰盖（WAIS）是南极稳定性最差、最容易融化的冰盖之一。其中，位于西南极的松岛冰川流冰速度尤其快，目前，该冰川及其邻近的思韦茨冰川的流失量已经占到全球海平面上升量的10%。《冰冻圈》2021年发表的研究则显示，松岛冰川可能会先行越过临界点，如果这种情况发生，将造成整个南极西部冰盖的崩塌，并导致全球海平面上升3米以上。

04 格陵兰冰盖

格陵兰冰盖是仅次于南极冰盖的世界第二大冰盖，其融化已经成为全球海平面上升的主要因素。《自然》的相关报告显示，格陵兰冰盖的近期温度是过去1000年里最高的；1992年至2018年，格陵兰冰盖损失了近4万亿吨冰，融化的水已使全球海平面上升了约10.6毫米。

发表在《地球物理通讯》上的一项研究提出，如果全球自工业时代以来的累计碳排放量不超过1万亿吨，格陵兰冰盖在经历起初1000年的融化后可能会转为缓慢增长。一旦碳排放突破1万亿吨，格陵兰冰盖将长期持续融化，且在几千年内都无法恢复。而如果碳排放达到2.5万亿吨，格陵兰冰盖将在万年内消失殆尽，并导致海平面上升将近7米。

05 永久冻土

永久冻土是指至少连续两年保持冻结的地面，与冰川、冰盖、积雪、海冰等一起构成了冰冻圈，储存有全球77%的淡水资源。同时，永久冻土区还储存着大量的碳，其碳库约占全球土壤碳库的50%。

全球变暖会导致永久冻土开始融化，并释放大量二氧化碳与甲烷。根据模型预测，在最坏的情况下，未来300年内会有2080亿吨二氧化碳从永久冻土层被逐渐释放，融化的冻土可能还会发生野火等次生灾害，从而造成更多的碳排放。特别值得注意的是，冻土中储存的碳大多是成百上千年间累积的，一旦这些碳被释放，想要在短期内将其“冻回去”是不可能的，换言之，一旦冻土融化，其后果就是不可逆的。

06 北方森林

北方森林主要分布在北美、北欧和亚洲的广大地区，是地球陆地表面最大的生态系统之一，占世界森林的30%。同时，北方森林也是陆地上最大的碳库，相关估计认为该系统占所有陆地碳的三分之一以上。

研究指出，随着全球气温上升1.5℃~2℃，北方森林地区将以全球平均水平2倍的速度迅速变暖，并引发一系列变化。例如，既然是森林就难免发生火灾，正常情况下的野火可以通过自然系统自行调节，但当野火发生频率和燃烧面积都因为全球变暖而增加，野火的破坏性就可能超过森林自身的承受力。突破某个临界点后，北方森林就会逐步转变为草原或苔原，森林植被及土壤中储存的大量碳也会被释放。

07 亚马孙雨林

亚马孙雨林被誉为世界之肺，储存有大约150亿~200亿吨的碳。但由于森林砍伐、气候变化等原因，在过去的一个世纪，雨林温度上升了1℃~1.5℃，某些区域的旱季也从以前的4个月延长到了5个月。

这些变化会导致亚马孙雨林碳汇能力与恢复能力的双双下降：大量植物死亡后，雨林不但无法继续储存以前的碳量，还可能成为二氧化碳的净来源；同时，正常情况下雨林需要20~40年才能再生，恢复速度低于退化速度意味着亚马孙雨林的退化过程将不可逆转。有估计认为，当20%~25%的树木被砍伐时，亚马孙雨林就可能触发临界点并变成稀树草原。这是一个令人担忧的预测，因为目前亚马孙雨林的损失量已经达到了15%~17%。

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文丨朱琳

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