人类活动导致的气候变化已经发生在整个气候系统,且影响到全球每个区域。进入21世纪,全球平均温度连年创下新高,一些气候临界要素即将到达临界点,但我们对这些威胁何时到来、该如何应对尚未准备好。文中从临界点的基本概念开始,系统地总结了气候系统临界要素现状及其发展趋势,全面分析了亚马孙雨林、大西洋经向翻转流(AMOC)、格陵兰冰盖、南极冰盖4个具有全球影响的临界系统的临界点,及一旦引爆可能产生的级联影响,尤其是对我国气候安全的可能影响。分析指出,亚马孙雨林崩溃主要通过影响青藏高原气温和降水,进而对我国风、光资源,以及冰冻圈稳定性产生负面影响;AMOC的崩溃主要通过影响亚洲季风降雨型对粮食生产产生影响,并有可能通过抬升区域海平面、加剧陆地高温热浪和海岸带风暴潮,同时给粮食安全和能源安全带来不利影响;两极冰盖崩溃对我国的影响,更多地是通过促进全球海平面上升,给海洋和海岸带生态系统带来负面影响,同时也通过为大西洋、南大洋注入更多淡水,加剧AMOC和南极翻转流的减弱,进而影响气候异常、海平面高度和海洋生态系统的生产力,直接或间接地影响食物供给和多样性。研究进一步通过分析临界点早期预警信号,指出对临界点...
人类活动导致的气候变化已经发生在整个气候系统,且影响到全球每个区域。进入21世纪,全球平均温度连年创下新高,一些气候临界要素即将到达临界点,但我们对这些威胁何时到来、该如何应对尚未准备好。文中从临界点的基本概念开始,系统地总结了气候系统临界要素现状及其发展趋势,全面分析了亚马孙雨林、大西洋经向翻转流(AMOC)、格陵兰冰盖、南极冰盖4个具有全球影响的临界系统的临界点,及一旦引爆可能产生的级联影响,尤其是对我国气候安全的可能影响。分析指出,亚马孙雨林崩溃主要通过影响青藏高原气温和降水,进而对我国风、光资源,以及冰冻圈稳定性产生负面影响;AMOC的崩溃主要通过影响亚洲季风降雨型对粮食生产产生影响,并有可能通过抬升区域海平面、加剧陆地高温热浪和海岸带风暴潮,同时给粮食安全和能源安全带来不利影响;两极冰盖崩溃对我国的影响,更多地是通过促进全球海平面上升,给海洋和海岸带生态系统带来负面影响,同时也通过为大西洋、南大洋注入更多淡水,加剧AMOC和南极翻转流的减弱,进而影响气候异常、海平面高度和海洋生态系统的生产力,直接或间接地影响食物供给和多样性。研究进一步通过分析临界点早期预警信号,指出对临界点...
人类活动导致的气候变化已经发生在整个气候系统,且影响到全球每个区域。进入21世纪,全球平均温度连年创下新高,一些气候临界要素即将到达临界点,但我们对这些威胁何时到来、该如何应对尚未准备好。文中从临界点的基本概念开始,系统地总结了气候系统临界要素现状及其发展趋势,全面分析了亚马孙雨林、大西洋经向翻转流(AMOC)、格陵兰冰盖、南极冰盖4个具有全球影响的临界系统的临界点,及一旦引爆可能产生的级联影响,尤其是对我国气候安全的可能影响。分析指出,亚马孙雨林崩溃主要通过影响青藏高原气温和降水,进而对我国风、光资源,以及冰冻圈稳定性产生负面影响;AMOC的崩溃主要通过影响亚洲季风降雨型对粮食生产产生影响,并有可能通过抬升区域海平面、加剧陆地高温热浪和海岸带风暴潮,同时给粮食安全和能源安全带来不利影响;两极冰盖崩溃对我国的影响,更多地是通过促进全球海平面上升,给海洋和海岸带生态系统带来负面影响,同时也通过为大西洋、南大洋注入更多淡水,加剧AMOC和南极翻转流的减弱,进而影响气候异常、海平面高度和海洋生态系统的生产力,直接或间接地影响食物供给和多样性。研究进一步通过分析临界点早期预警信号,指出对临界点...
随着气候临界点的迫近,多年冻土两层分层体系的局限性日益凸显,因此有必要单独考虑多年冻土上部即过渡带的特殊性质.通过系统梳理已有研究发现:(1)过渡带是多年冻土区内成冰和过剩冰的主要分布带,广泛分布于粉黏土中及部分细粒多孔且冻结敏感性强的风化基岩地带,地下冰多为分凝冰、脉冰和大块冰,冷生构造主要为透镜状、层状、网状和斑杂状等,其变化与热融沉陷和斜坡地带热融滑塌、融冻泥流和活动层滑脱等现象密切相关;(2)其蕴含的丰富有机质和腐殖质常与多年冻土的加积和重复分凝成冰过程伴生,是重建冻土形成时气候与环境的可靠替代性指标;(3)多年冻土退化的程度和幅度与过渡带的厚度、冷生构造、地下冰和有机质含量等内在性质密不可分,呈现极强的时空异质性,其因地下冰巨大相变潜热效应而减缓甚至阻抗多年冻土退化,但一旦融化即产生临界点效应,由此多年冻土退化加速,热喀斯特现象激增,并造成上覆工程构筑物失稳.因此,亟待开展包含过渡带的气候环境重建、生态水文效应、力学性能和结构性质的演化与冻土精准模拟研究.
随着气候临界点的迫近,多年冻土两层分层体系的局限性日益凸显,因此有必要单独考虑多年冻土上部即过渡带的特殊性质.通过系统梳理已有研究发现:(1)过渡带是多年冻土区内成冰和过剩冰的主要分布带,广泛分布于粉黏土中及部分细粒多孔且冻结敏感性强的风化基岩地带,地下冰多为分凝冰、脉冰和大块冰,冷生构造主要为透镜状、层状、网状和斑杂状等,其变化与热融沉陷和斜坡地带热融滑塌、融冻泥流和活动层滑脱等现象密切相关;(2)其蕴含的丰富有机质和腐殖质常与多年冻土的加积和重复分凝成冰过程伴生,是重建冻土形成时气候与环境的可靠替代性指标;(3)多年冻土退化的程度和幅度与过渡带的厚度、冷生构造、地下冰和有机质含量等内在性质密不可分,呈现极强的时空异质性,其因地下冰巨大相变潜热效应而减缓甚至阻抗多年冻土退化,但一旦融化即产生临界点效应,由此多年冻土退化加速,热喀斯特现象激增,并造成上覆工程构筑物失稳.因此,亟待开展包含过渡带的气候环境重建、生态水文效应、力学性能和结构性质的演化与冻土精准模拟研究.
随着气候临界点的迫近,多年冻土两层分层体系的局限性日益凸显,因此有必要单独考虑多年冻土上部即过渡带的特殊性质.通过系统梳理已有研究发现:(1)过渡带是多年冻土区内成冰和过剩冰的主要分布带,广泛分布于粉黏土中及部分细粒多孔且冻结敏感性强的风化基岩地带,地下冰多为分凝冰、脉冰和大块冰,冷生构造主要为透镜状、层状、网状和斑杂状等,其变化与热融沉陷和斜坡地带热融滑塌、融冻泥流和活动层滑脱等现象密切相关;(2)其蕴含的丰富有机质和腐殖质常与多年冻土的加积和重复分凝成冰过程伴生,是重建冻土形成时气候与环境的可靠替代性指标;(3)多年冻土退化的程度和幅度与过渡带的厚度、冷生构造、地下冰和有机质含量等内在性质密不可分,呈现极强的时空异质性,其因地下冰巨大相变潜热效应而减缓甚至阻抗多年冻土退化,但一旦融化即产生临界点效应,由此多年冻土退化加速,热喀斯特现象激增,并造成上覆工程构筑物失稳.因此,亟待开展包含过渡带的气候环境重建、生态水文效应、力学性能和结构性质的演化与冻土精准模拟研究.
随着气候临界点的迫近,多年冻土两层分层体系的局限性日益凸显,因此有必要单独考虑多年冻土上部即过渡带的特殊性质.通过系统梳理已有研究发现:(1)过渡带是多年冻土区内成冰和过剩冰的主要分布带,广泛分布于粉黏土中及部分细粒多孔且冻结敏感性强的风化基岩地带,地下冰多为分凝冰、脉冰和大块冰,冷生构造主要为透镜状、层状、网状和斑杂状等,其变化与热融沉陷和斜坡地带热融滑塌、融冻泥流和活动层滑脱等现象密切相关;(2)其蕴含的丰富有机质和腐殖质常与多年冻土的加积和重复分凝成冰过程伴生,是重建冻土形成时气候与环境的可靠替代性指标;(3)多年冻土退化的程度和幅度与过渡带的厚度、冷生构造、地下冰和有机质含量等内在性质密不可分,呈现极强的时空异质性,其因地下冰巨大相变潜热效应而减缓甚至阻抗多年冻土退化,但一旦融化即产生临界点效应,由此多年冻土退化加速,热喀斯特现象激增,并造成上覆工程构筑物失稳.因此,亟待开展包含过渡带的气候环境重建、生态水文效应、力学性能和结构性质的演化与冻土精准模拟研究.
基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告及近年的研究文献,文章试图从气候变化的影响和风险的角度出发,诠释气候变暖可能正在触发的全球多个气候临界点,解读国际社会采取碳达峰和碳中和政策措施的由来,讨论不同系统或区域开展适应性研究的重要性与迫切性。主要结论:(1)近百年来,特别是1970年代以来,全球持续快速升温变暖,而中国陆地和海洋的升温速率又高于全球平均,产生了广泛的影响和风险。(2) 2019年,造成全球变暖的主要温室气体CO2浓度已达到410.5 mg/L,为工业化前(1750年)的148%,也是至少200万年以来的最高值。(3)全球的持续升温使得气候变化的风险不成比例地增加,许多系统正在逼近其发生严重突变和不可逆转变化的临界点,并且,某些气候临界点的发生将比预计得更为提前。(4)气候变暖的加剧可能正在触发全球的九个气候临界点,包括暖水珊瑚礁的大规模白化和死亡、格陵兰和南极冰盖的加速融化、大西洋经向翻转环流的减弱等,并有引发多米诺骨牌效应的风险。(5)为应对气候变暖的影响和风险,有必要将本世纪全球升温限制在工业化前水平(1850—1900年平均)之上2℃(最好为1.5℃)以内...
基于政府间气候变化专门委员会(IPCC)评估报告及近年的研究文献,文章试图从气候变化的影响和风险的角度出发,诠释气候变暖可能正在触发的全球多个气候临界点,解读国际社会采取碳达峰和碳中和政策措施的由来,讨论不同系统或区域开展适应性研究的重要性与迫切性。主要结论:(1)近百年来,特别是1970年代以来,全球持续快速升温变暖,而中国陆地和海洋的升温速率又高于全球平均,产生了广泛的影响和风险。(2) 2019年,造成全球变暖的主要温室气体CO2浓度已达到410.5 mg/L,为工业化前(1750年)的148%,也是至少200万年以来的最高值。(3)全球的持续升温使得气候变化的风险不成比例地增加,许多系统正在逼近其发生严重突变和不可逆转变化的临界点,并且,某些气候临界点的发生将比预计得更为提前。(4)气候变暖的加剧可能正在触发全球的九个气候临界点,包括暖水珊瑚礁的大规模白化和死亡、格陵兰和南极冰盖的加速融化、大西洋经向翻转环流的减弱等,并有引发多米诺骨牌效应的风险。(5)为应对气候变暖的影响和风险,有必要将本世纪全球升温限制在工业化前水平(1850—1900年平均)之上2℃(最好为1.5℃)以内...