全球变暖的影响是什么?

全球变暖的影响在整个地球上都可以看到和感受到。全球变暖,即地球表面、海洋和大气层逐渐变热,是由人类活动造成的,主要是燃烧化石燃料,将二氧化碳(CO2)、甲烷和其他温室气体注入大气层。

目前,全球变暖的后果已经可以测量和看到。

"匹兹堡大学地质学和环境科学教授Josef Werne告诉Live Science:"我们可以在许多地方实时观察到这种情况的发生。"极地冰盖和山区冰川的冰都在融化。世界各地的湖泊,包括苏必利尔湖,正在迅速变暖—在某些情况下,比周围环境更快。动物正在改变迁徙模式,植物正在改变活动日期。"例如,树木在春天提前发芽,在秋天推迟落叶。

以下是对全球变暖持续影响的深入研究。

全球变暖使平均温度和极端温度上升

全球变暖最直接和最明显的后果之一是世界各地的气温上升。根据美国国家海洋和大气管理局(NOAA)的数据,在过去的100年里,全球平均温度上升了约1.4华氏度(0.8摄氏度)。

根据NOAA和NASA的数据,自1895年开始保存记录以来,全球有记录以来最热的一年是2016年(在新标签中打开)。那一年地球的表面温度比整个20世纪的平均温度高1.78华氏度(0.99摄氏度)。在2016年之前,2015年是全球有记录以来最温暖的一年。在2015年之前呢?是的,2014年。事实上,根据NOAA的《2021年全球气候报告》(在新标签中打开),有记录以来的所有10个最热年份都发生在2005年,与2013年并列成为有记录以来的第10个最热年份。全球有记录以来最热的前6年是(按最热到不热的顺序)。2020年、2019年、2015年、2017年和2021年。

根据NOAA的数据,对于美国本土和阿拉斯加来说,2016年是有记录以来第二温暖的一年,也是连续20年年平均地表温度超过有记录以来的122年平均值。美国的高温记录被打破正日益成为常态。例如,2021年6月,美国有15.2%的毗连地区出现了有史以来最热的温度,根据国家环境信息中心(在新标签中打开),这是美国有史以来最大范围的有记录的温暖温度。

全球变暖增加极端天气事件

随着全球平均气温的升高,天气模式正在发生变化。全球变暖的一个直接后果是极端天气。

这些极端的情况有很多不同的味道。矛盾的是,气候变化的一个影响可能是某些地区的冬季比正常情况下更冷。

气候的变化会导致极地喷气流—寒冷的北极空气和温暖的赤道空气之间的边界—向南迁移,带来寒冷的北极空气。Werne解释说,这就是为什么一些州会突然出现寒流或比正常情况下更冷的冬天,即使在全球变暖的长期趋势下也是如此。

"根据定义,气候是多年来天气的长期平均值。一个寒冷(或温暖)的年份或季节与整体气候没有什么关系。他说:"当这些寒冷(或温暖)的年份变得越来越有规律时,我们才开始认识到这是气候的变化,而不仅仅是天气的异常年份。 全球变暖也在改变其他极端天气。根据国家海洋局地球物理流体动力学实验室(在新标签中打开),在一个变暖的世界中,飓风可能会变得更加强烈,平均而言。大多数计算机模型表明,飓风频率将保持不变(甚至减少),但那些形成的风暴将有能力降下更多的雨,因为更温暖的空气拥有更多的水分。

"而且,即使它们在全球范围内变得不那么频繁,飓风仍然可能在一些特定地区变得更加频繁,"大气科学家亚当-索贝尔说,他是《风暴潮:飓风桑迪,我们不断变化的气候,以及过去和未来的极端天气(在新标签中打开)》(HarperWave,2014)的作者。"此外,科学家们确信,由于气候变化,飓风将变得更加强烈。" 这是因为飓风从温暖的热带海洋和寒冷的高层大气之间的温差中获得能量。全球变暖增加了这种温差。 "哥伦比亚大学地球与环境科学系和应用物理与应用数学系的教授索贝尔说:"由于迄今为止最大的破坏来自于最强烈的飓风— 如2013年菲律宾的台风海燕— 这意味着飓风总体上可能变得更具破坏性。(飓风在北太平洋西部被称为台风,而在南太平洋和印度洋被称为旋风)。 更重要的是,未来的飓风将袭击那些由于气候变化引起的海平面上升而已经很容易发生洪水的海岸线。这意味着任何特定的风暴将可能造成比在没有全球变暖的世界中更大的破坏。

闪电是另一个正在受到全球变暖影响的天气特征。根据2014年的一项研究(在新标签中打开),如果全球气温继续上升,预计到2100年美国境内的雷击次数将增加50%。该研究的研究人员发现,大气层每变暖1.8华氏度(1摄氏度),雷电活动就会增加12%。NOAA在1996年建立了美国气候极端指数(在新标签中打开)(CEI)来追踪极端天气事件。根据CEI,在过去四十年中,属于历史记录中最不寻常的极端天气事件的数量一直在上升。科学家们预测,由于全球变暖,极端天气事件,如热浪、干旱、暴风雪和暴雨将继续更频繁地发生,并且强度更大,根据气候中心(在新标签中打开)。气候模型预测,全球变暖将导致全世界的气候模式经历重大变化。这些变化可能包括风的模式、年降水量和季节性温度变化的重大转变。这些影响因地点和地理环境而异。例如,根据美国环境保护局(EPA)(在新标签中打开),美国东部随着时间的推移一直有变湿的趋势,而西部–特别是西南部–已经变得越来越干燥。据环保局称,由于高水平的温室气体可能会在大气中保持多年,这些变化预计将持续数十年或更长时间。

全球变暖使冰雪融化

到目前为止,气候变化的主要表现之一是融化。根据2016年发表在《当前气候变化报告》杂志上的研究,北美、欧洲和亚洲在1960年至2015年期间都出现了雪盖减少的趋势。(在新标签中打开)根据国家冰雪数据中心的数据,现在北半球的永久冻土(在新标签中打开),或永久冻结的地面,比20世纪初的时候少了10%。永久性冻土的融化可能导致山体滑坡和其他突然的土地塌陷。它也可以释放出埋藏已久的微生物,例如在2016年的一个案例中,被埋藏的驯鹿尸体解冻后导致了炭疽病的爆发。 全球变暖最引人注目的影响之一是北极海冰的减少。海冰在2015年和2016年的秋季和冬季都达到了创纪录的低度,这意味着在冰层应该处于高峰期的时候,它是滞后的。融化意味着持续多年的厚海冰减少。这意味着更少的热量被闪亮的冰面反射回大气层,更多的热量被相对较暗的海洋吸收,形成一个反馈回路,导致更多的融化,根据NASA的冰桥行动(在新标签中打开)。 冰川退缩,也是全球变暖的一个明显的影响。根据美国地质调查局的数据,在蒙大拿州的冰川国家公园,现在只有25个大于25英亩的冰川,而那里曾经有大约150个冰川。世界各地的冰川区也出现了类似的趋势。根据《自然-地球科学》杂志2016年的一项研究,这种快速退缩有99%的可能性是由人类造成的气候变化造成的。那些研究人员发现,一些冰川的退缩量是没有全球变暖的情况下的15倍。

海平面和海洋酸化<

一般来说,随着冰的融化,海平面上升。根据世界气象组织2021年的一份报告(在新标签中打开),海平面上升的速度从1993年至2002年期间每年0.08英寸(2.1毫米)增加到2013年至2021年期间每年0.17英寸(4.4毫米),翻了一番 。

北极和南极地区的极地冰块融化,加上格陵兰岛、北美、南美、欧洲和亚洲的冰原和冰川融化,预计将使海平面大幅上升。根据环保局的数据,自1870年以来,全球海平面已经上升了约8英寸,而且预计在未来几年内上升的速度会加快。如果目前的趋势继续下去,许多沿海地区将被淹没,而地球上大约一半的人类居住在那里。

研究人员预测,到2100年,纽约市的平均海平面将上升2.3英尺(0.7米),弗吉尼亚州的汉普顿路将上升2.9英尺(0.88米),德克萨斯州的加尔维斯顿将上升3.5英尺(1.06米),环保局报告。根据IPCC的报告(在新标签中打开),如果温室气体排放不受控制,到2100年全球海平面可能上升3英尺(0.9米)。这个估计值比2007年IPCC报告中预测的未来海平面上升0.9至2.7英尺(0.3至0.8米)有所提高。

海平面并不是全球变暖给海洋带来的唯一变化。随着二氧化碳水平的增加,海洋吸收了一些这种气体,这增加了海水的酸度。Werne这样解释。"当你把二氧化碳溶解在水中时,你会得到碳酸。这与汽水罐中发生的事情完全一样。当你打开一罐汽水的盖子时,pH值是2&mdash;相当的酸。"  

根据美国环保局的数据,自17世纪初工业革命开始以来,海洋的酸度已经增加了约25%。"Werne说:"这是海洋中的一个问题,在很大程度上,因为许多海洋生物是用碳酸钙做外壳的(想想珊瑚、牡蛎),而它们的外壳会在酸性溶液中溶解。"因此,当我们向海洋中添加越来越多的二氧化碳时,它的酸性越来越强,溶解了越来越多的海洋生物的外壳。不言而喻,这对它们的健康是不利的"。

环保局报告说,如果目前的海洋酸化趋势继续下去,预计在现在常见的地区,包括大多数美国水域,珊瑚礁将变得越来越少。在2016年和2017年,澳大利亚大堡礁的部分地区受到了白化现象的冲击,这种现象是珊瑚弹出它们的共生藻类。漂白是水温过高、pH值不平衡或污染造成的压力的一个标志;珊瑚可以从漂白中恢复,但连续发生的情况使恢复的可能性降低。

植物和动物<

全球变暖对地球生态系统的影响预计将是巨大而广泛的。根据美国国家科学院的一份报告,由于气温变暖,许多植物和动物物种已经在将它们的分布范围向北移动或向高海拔地区移动。

"它们不仅仅是向北移动,它们正在从赤道向两极移动。它们很简单地跟随舒适的温度范围,随着全球平均温度的升高而向两极迁移,"Werne说。他说,最终,当气候变化的速度(一个地区变化的速度放到一个空间术语中)快于许多生物能够迁移的速度时,这就成为一个问题。正因为如此,许多动物可能无法在新的气候体系中竞争,并可能灭绝。

此外,据环保局称,候鸟和昆虫现在比20世纪的时候提前几天或几周到达它们的夏季觅食和筑巢地。

温暖的温度也将扩大许多曾经局限于热带和亚热带地区的致病病原体的范围,杀死以前免受疾病影响的植物和动物物种。

此外,生活在极地的动物正面临着生存的威胁。世界自然基金会(WWF)(在新标签中打开)指出,在北极,海冰的减少和冰雪融化的变化尤其威胁到依赖冰雪的物种,如独角鲸(Monodon monoceros)、北极熊(Ursus maritimus)和海象(Odobenus rosmarus)。南极的动物也面临着严峻的挑战&mdash;2022年10月,美国鱼类和野生动物管理局宣布,由于气候变化的威胁,帝企鹅(Aptenodytes forsteri)已濒临灭绝。

2020年发表在《美国国家科学院院刊》上的一项研究(在新标签中打开)表明,由于气候变化,每3个植物和动物物种中就有1个面临灭绝的风险。

社会影响<

与气候变化对自然界的影响一样巨大,预计对人类社会的变化可能更具破坏性。

农业系统可能会受到沉重的打击。尽管一些地区的生长季节将扩大,但干旱、恶劣天气、缺乏积雪融化、更多的虫害和多样性、地下水位下降和可耕地的损失等因素的综合影响,可能会导致全世界严重的作物歉收和牲畜短缺。

北卡罗来纳州立大学(在新标签中打开)也指出,二氧化碳正在影响植物生长。虽然二氧化碳可以增加植物的生长,但植物的营养可能会变差。

根据美国国防部、美国进步中心和伍德罗-威尔逊国际学者中心等不同来源的一些分析,这种粮食安全的丧失反过来可能在国际粮食市场上造成混乱,并可能在全世界引发饥荒、粮食骚乱、政治不稳定和内乱。

除了营养较少的食物外,全球变暖对人类健康的影响预计也很严重。美国医学协会报告说,疟疾和登革热等蚊子传播的疾病增加,以及哮喘等慢性病的病例增加,很可能是全球变暖的直接结果。2016年爆发的寨卡病毒,一种蚊子传播的疾病,突出了气候变化的危险性。专家说,当孕妇被感染时,这种疾病会导致胎儿出现破坏性的出生缺陷,而气候变化可能使高纬度地区适合传播这种疾病的蚊子居住。更长、更热的夏天也可能导致蜱传疾病的传播。

关于全球变暖影响的进一步阅读

许多政府和机构在网上保持最新的气候变化研究和统计信息。最全面和深入的全球报告是由政府间气候变化专门委员会(IPCC)制作的,该委员会在2021年发布了关于气候变化科学的第六次评估报告(在新标签中打开)。

关于气候变化对地球的影响的历史研究(以及现代变暖的比较),请阅读Peter Brannen的《地球的尽头》。Volcanic Apocalypses, Lethal Oceans, and Our Quest to Understand Earth’s Past Mass Extinctions (opening in new tab) " (Ecco, 2017)。

关于气候变化在城市环境中的潜在影响,《城市环境中的气候变化复原力》(IOP Publishing,2017)一书中免费提供的《气候变化及其影响》一章涵盖了人类未来面临的挑战。

最后,如果想从心理学角度深入了解为什么所有这些坏消息都难以接受,可以试试《想都别想。为什么我们的大脑有能力忽视气候变化(在新标签中打开)"(Bloomsbury USA,2015年),作者是气候活动家和传播者乔治-马歇尔。

更多资源<

  • 这个 NASA 页面(在新选项卡中打开)包含一系列可视化效果,说明地球的一些关键气候指标——海冰、海平面、全球温度和二氧化碳——是如何随时间变化的。
  • 这个 NOAA 海平面上升学习模块(在新选项卡中打开)包括教育视频、教师背景、学习目标等。
  • ClimateBrief 在 YouTube 上收集了(在新标签页中打开) 10 个最佳气候变化视频。 
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  • ClimateBrief 在 YouTube 上收集了(在新标签页中打开) 10 个最佳气候变化视频。 

书目<

  • EPA:气候变化:基本信息(在新标签中打开) 
  • NASA:全球气候变化(在新标签中打开)
  • NOAA:气候新闻和数据(在新标签中打开)
  • EPA:气候变化:基本信息(在新标签中打开) 
  • NASA:全球气候变化(在新标签中打开)
  • NOAA:气候新闻和数据(在新标签中打开)
  • EPA:气候变化:基本信息(在新标签中打开) 
  • NASA:全球气候变化(在新标签中打开)
  • NOAA:气候新闻和数据(在新标签中打开)
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  • NASA:全球气候变化(在新标签中打开)
  • NOAA:气候新闻和数据(在新标签中打开)
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