今天排放的温室气体会在大气中徘徊数年至数世纪。 大卫·麦克纽/盖蒂图片社
到目前为止，很少有人质疑人类的现实 正在改变地球的气候. 真正的问题是：我们能以多快的速度阻止甚至扭转损害？
这个问题的部分答案在于“承诺变暖，”也称为“管道升温”。
它指的是由已经排放的温室气体引起的未来全球气温升高。 换句话说，如果清洁能源的转变在一夜之间发生，还会发生多少变暖？
地球的能量收支失衡
当人类的活动排放温室气体时，人类会导致全球变暖，温室气体会将热量困在低层大气中，阻止其逃逸到太空。
在人们开始燃烧化石燃料为工厂和车辆提供动力并在几乎每个可耕地饲养排放甲烷的牛之前，地球的能源预算大致处于平衡状态。 来自太阳的能量与离开的能量大致相同。
今天，大气中不断上升的二氧化碳浓度 高出 50% 以上 与工业时代初期相比，他们 捕获更多的能量.
地球微妙的能量平衡。 加州科学院。
这些二氧化碳排放，连同甲烷等其他温室气体，并被气溶胶空气污染的某些方面所抵消，正在捕获相当于爆炸的能量。 每秒五颗广岛式原子弹.
随着进入的能量多于离开的能量，地球的热能增加，陆地、海洋和空气的温度升高，冰层融化。
管道升温
篡改地球能量平衡的影响需要时间才能显现出来。 想想当你在寒冷的冬日把热水水龙头完全打开时会发生什么：管道里装满了冷水，所以温水需要一段时间才能到达你的手上——因此有了“管道加热”这个术语。 变暖还没有感觉到，但它正在酝酿之中。
在排放停止后，预计地球气候将继续变暖的三个主要原因。
首先， 主要贡献者 对全球变暖的影响——二氧化碳和甲烷——在大气中停留了很长时间：甲烷平均约 10 年，而二氧化碳则高达 400 年，其中一些分子会停留长达数千年。 因此，关闭排放并不能立即减少大气中这些吸热气体的数量。
其次，这种变暖的一部分被另一种形式的污染的人为排放所抵消：硫酸盐气溶胶，化石燃料燃烧排放的微小颗粒，将阳光反射到太空。 在过去的一个世纪里，这 全局调光 一直 掩盖变暖效应 温室气体排放量。 但是这些和其他人造气溶胶也有害 人类健康 和 生物圈. 去除这些和短暂的温室气体转化为 十分之几度 在达到新的平衡之前，大约十年的额外变暖。
最后，地球气候需要时间来适应能量平衡的任何变化。 大约三分之二的地球表面是由水组成的，有时是非常深的水，吸收多余的碳和热量的速度很慢。 至今， 人类活动增加的热量超过 91%及 约四分之一的过剩碳，已经进入海洋。 虽然陆地居民可能会感谢这种缓冲，但额外的热量会导致海平面上升 热膨胀 并且 海洋热浪，而额外的碳使海洋对许多有壳生物更具腐蚀性，这可能会破坏海洋食物链。
地球表面温度，受大气层顶部辐射能不平衡的驱动，并受海洋巨大热惯性的调节，仍在追赶 最大的控制旋钮: 二氧化碳浓度。
加温多少？
那么，我们有多少承诺变暖？ 没有明确的答案。
世界有 与工业化前水平相比，已经升温超过 1.1 摄氏度（2 华氏度）. 2015 年，世界各国同意努力防止全球平均气温上升超过 1.5°C (2.7 F) 以限制损害，但 世界反应迟缓.
确定未来的变暖量是复杂的。 一些 最近的研究 使用气候模型来估计未来的变暖。 一个 研究 18 个地球系统模型 发现当排放被切断时，一些会持续变暖几十年到数百年，而另一些则开始迅速降温。 2022 年 XNUMX 月发表的另一项研究发现， 世界已经承诺 42 度的可能性为 1.5%.
变暖的程度很重要，因为全球变暖的危险后果不仅仅与全球温度成比例上升； 它们通常呈指数增长，特别是对于 食品生产 面临高温、干旱和风暴的威胁。
此外，地球有 临界点 这可能会对地球系统的脆弱部分（如冰川或生态系统）引发不可逆转的变化。 我们不一定会马上知道地球什么时候已经过了一个临界点，因为这些变化往往是缓慢显现出来的。 该系统和其他气候敏感系统是将升温限制在 2°C（3.6 F）以下，最好是 1.5°C 的预防原则的基础。
气候问题的核心，植根于这种持续变暖的想法，是人类行为的变化和气候变化之间存在长期的延迟。 虽然持续变暖的确切数量仍然存在争议，但有证据表明，最安全的前进路线是紧急过渡到无碳、 更公平 产生的温室气体排放量要少得多的经济。
关于作者
朱利安·埃米尔·杰伊, 地球科学副教授, 南加州大学多恩西费大学文理学院
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