近年來，全球變暖越來越受到人們的重視。在全球變暖的影響下，全球各地都出現了不同程度的極端天氣。這些極端天氣不僅對人類的生産生活造成了極大影響，也對其他生物、地球環境和地球自身運轉産生很大威脅。
近日，哥本哈根大學物理學家彼得 · 迪特萊夫森（Peter Ditlevsen）和統計學家蘇珊妮 · 迪特萊夫森（Susanne Ditlevsen）在《自然 - 通訊》上發布了一項最新研究，表示在溫室氣體排放持續的情況下，地球的大西洋經向翻轉環流（Atlantic MeridionalOverturning Circulation ，AMOC）——一個攜帶熱帶暖水北向前往北大西洋的巨大洋流系統——可能在本世紀中或可能在 2025 年後的任意時間崩潰，且崩潰時間不晚于 2095 年。
不過，就最近一次政府間氣候變化專門委員會（Intergovernmental Panel on Climate Change，IPCC）評估認爲，大西洋經向翻轉環流不太可能在 21 世紀完全崩潰。
看到這裏，你可能會疑問，大西洋經向翻轉環流到底是什麽？它崩潰了對我們有什麽影響？今天我們就來說說大西洋經向翻轉環流的問題。
大西洋經向翻轉環流是啥什麽？
它對地球環境有什麽影響？
大西洋經向翻轉環流是全球 " 熱鹽環流 "（Thermohaline Circulation）的重要組成部分，也是氣候系統重要的組成部分，其強度變化可直接影響南北半球的熱量分配。
" 熱鹽環流 " 是什麽？
" 熱鹽環流 " 是洋流的一種，是由于海水不同區域之間密度的差異造成的海流。而海水的密度是由其溫度和鹽度共同決定的，當海面受熱不均勻或者蒸發降水不均勻時，就會使海水的溫度和鹽度發生改變，進而造成海水密度分布不均勻，這樣産生的海流稱爲 " 熱鹽環流 "。
而洋流還有另一種，就是我們中學地理學到的 " 風生流 "，是由風吹動海水形成的海流。
大洋熱鹽環流傳送帶，左上角紅色框内爲大西洋經向翻轉環流，圖片來源：National Geographic
具體來說，大西洋經向翻轉環流可以将地球低緯度溫暖的表面水傳送到高緯度地區，從而讓這些 " 溫水 " 在寒冷的北大西洋深層水區域進行冷卻、滲透，随後向南返程流動，完成熱量交換。大西洋經向翻轉環流的變化，會對北方海洋的熱量傳輸帶來深遠的影響，因此，也會對歐洲和北大西洋的氣候帶來一定影響。
大尺度的海洋環流是地球物質和能量再分配的主要方式。高緯度地區冰冷、含鹽量高的海水流向低緯度地區，低緯度的高溫洋流則向高緯度流動，對地球熱量進行再分配。其中，大西洋經向翻轉環流，就将 " 熱水 " 送往北大西洋，在調節歐洲及美國氣候方面起着巨大作用。得益于此，歐洲 1 月份平均氣溫要比同緯度的亞洲與北美洲的東海岸高出 15 ℃ 至 20 ℃。
大西洋經向翻轉環流崩潰
會有哪些影響？
大西洋經向翻轉環流是地球氣候系統中最重要的臨界元素（即會切換到不可逆狀态的子系統）之一。它可能會崩潰這件事，也是人類對氣候最嚴重的憂慮之一，因爲這或将對北大西洋地區和全世界氣候産生巨大影響。
這種突發氣候變化上一次發生于末次冰期，也是由大西洋經向翻轉環流的崩潰和恢複所緻，造成了北半球平均氣溫在十年内發生了 10~15 ℃ 的波動，遠大于現在一個世紀内 1.5 ℃ 的改變。
最新的研究成果發現，大西洋經向翻轉環流崩塌臨界點可能激活的最小溫升值爲 1.4 ℃，估算平均值爲 4 ℃，變化範圍在溫升 1.4～8.0 ℃，如果溫升超過最大值 8.0 ℃，大西洋經向翻轉環流将徹底崩塌，是不可逆轉的崩潰。
屆時，北大西洋冬季平均表面溫度将在 10 年内降低 2~3 ℃，歐洲每年的風暴将增加、冬季平均氣溫将随着北大西洋降溫而下降，北美東部的大西洋海平面将上升，已經變成碳源的亞馬遜雨林将面臨更大的危險，南極冰蓋的融化會加快。地球将開啓新的小冰期時代。
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有關研究表明，大西洋經向翻轉環流可能在本世紀中葉，或者在 2025 年後的某個時間崩潰。《後天》這部災難電影就是以大西洋經向翻轉環流被冰川融化阻斷作爲情節主線的，看後令人不寒而栗。大西洋經向翻轉環流如果關閉，印度、西非、南美等地将出現一個極爲可怕的後果——這些地區的降雨将會中斷，不僅農業可能崩潰，土地甚至可能向幹旱荒漠化轉變。這種崩潰可能會引發美國、歐洲和其他地區的天氣和氣候迅速變化。如果發生這種情況，可能會導緻美國的波士頓和紐約等城市海平面升高，美國東海岸沿線将出現更猛烈的風暴和飓風。
大西洋經向翻轉環流
還有得救嗎？
大西洋經向翻轉環流是使北半球變暖的關鍵，它對全球大氣 - 海洋熱量向北轉移起到一定作用，可以幫助避免歐洲西北部的氣溫驟降。大西洋經向翻轉環流崩塌這個氣候臨界點可能激活的腳步越來越近，也越來越急促。
目前全球升溫幅度已達 1.1 ℃，而按照趨勢，聯合國環境規劃署（UNEP）的結論是升溫 2.8 ℃。正如《2022 年排放差距報告》所指出，随着氣候影響的加劇，地球正在關閉的窗口期——氣候行動進展不足迫使全社會緊急轉型成爲唯一選擇。世界仍未達到巴黎氣候目标，沒有可信的路徑達到 1.5 ℃。隻有緊急的全系統轉型才能避免加速的氣候災難。隻有通過電力供應、工業、運輸和建築部門以及食品和金融系統等采取行動來實現這一轉變，避免最後的窗口期被關閉。
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全球目标一緻的行動總比喋喋不休的争論、停滞不前的心态有力量和效果。面對氣候災難的來臨，人類不必驚慌失措！當今人類文明還會堅守兩道防線，科學防線和認知防線。科學理性地告訴人們地球承載力界限需要地球公域管理，需要管理好共同的家園；人類還有清晰的認知，可以依靠知識和科技，做有利于社會經濟都好的事情。因此，用行動扭轉或延緩氣候臨界點的激活，是捍衛人類文明的一道防線。
除大西洋經向翻轉環流
還有哪些氣候臨界點？
2022 年埃克塞特大學氣候研究員戴維 · 阿姆斯特朗 · 麥凱（David Armstrong McKay）等人的研究成果發現，全球氣候臨界點共有 16 個，其中 9 個爲影響全球的全球性臨界點，7 個爲可能産生嚴重區域影響的區域性臨界點。全球性臨界點可能會導緻全球性的連鎖影響，伴随着額外的碳排放和更高的海平面上升率。區域性臨界點可能産生嚴重的區域性或地方性影響，如極端溫度、更頻繁的幹旱、森林火災和前所未有的天氣等。
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氣候臨界點的阈值及其影響
麥凱等對逐個臨界點被觸發所需的氣溫升幅進行了計算，結果發現有 5 個臨界點已處于危險區，已經或很快就會被突破。這 5 個危險的臨界點是格陵蘭冰蓋崩塌、南極西部冰蓋崩塌、北極凍土層崩塌、熱帶珊瑚礁消亡，以及拉布拉多海副極地對流崩塌，其中格陵蘭冰蓋和南極西部冰蓋崩塌的臨界點已經被突破。觸發格陵蘭島冰蓋全面消亡的臨界點是升溫 0.8 ℃，而觸發南極西部冰蓋全面消亡的臨界點是升溫 1 ℃。除了這 5 個臨界點之外，其餘 11 個臨界點被觸發所需的升溫幅度超過 1.5 ℃，被歸于有可能被激活的臨界點。
全球變暖臨界點分布圖，圖片編譯自：戴維 · 阿姆斯特朗 · 麥凱，點擊可查看大圖
可以改變這些 " 氣候臨界點 " 嗎？
想要改變目前的這些氣候臨界點，并不容易。這是因爲氣候臨界點有 2 個重要特性：不可逆性和難以預測性。
1
不可逆性
全球增暖引起 " 氣候臨界點 " 被突破，進一步引發多米諾骨牌式的正反饋效應，可能會将全球的森林、海洋、冰蓋等系統推向不可逆轉的死亡深淵。且躍過臨界點後，氣候變化可能轉爲更加陡峭的非線性指數級數變化。到達臨界點的累積時間可能很長，在這個累積時間段，避免觸發臨界點的努力是有意義的，而一旦觸發臨界點，系統可能會很快地翻入壞結果——在臨界點之後，系統會進入新的平衡，但不會再是原來的狀态。
2
難以預測性
難以預測性是其中最危險的部分——盡管人們知道危險将會來臨，卻無法準确預見臨界點何時到來。這有點像人類學家對于 " 災難系統 " 的定義——我們經常能夠預測危險的情況将出現，但是我們卻不能預測災難發生的準确時間。當我們意識到臨界點來臨時，臨界點實際上已經被觸發。你可能會問，在 " 氣候臨界點 " 被激活後，邁過 " 氣候臨界點 " 的世界将會變成什麽樣，我們的回答案是 " 不知道 "。
參考資料
[ 1 ] 《GB 5749-2022 生活飲用水衛生标準》
[ 2 ] 《GB 19298-2014 食品安全國家标準 包裝飲用水》
[ 3 ] 《GB 8537-2018 食品安全國家标準 飲用天然礦泉水》
[ 4 ] 《GB/T 13727-2016 天然礦泉水資源地質勘探規範》
[ 5 ] 《GB/T 20349-2006 地理标志産品 吉林長白山飲用天然礦泉水》
[ 6 ] 《GB/T 10789-2015 飲料通則》
策劃制作
作者丨周兵 中國氣象局氣候服務首席
審核丨王長科 中國氣象局國家氣候中心研究員
策劃丨崔瀛昊
責編丨崔瀛昊
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