在气候变化（ibm.com 外部链接）不断加速的时代，预测不久的将来会带来巨大的好处。例如，当公用事业官员意识到热浪即将来临时，他们可以规划能源采购来防止停电。当干旱易发地区的农民能够预测哪些作物可能歉收时，他们就可以部署额外的灌溉措施。

这些积极措施是通过不断发展的技术实现的，它们旨在帮助人们适应当今气候变化所带来的影响。但是，气候变化会在未来产生哪些影响？人类又将如何适应它们？

人类活动使 20 世纪的地球气候发生了急剧变化，并将在很大程度上决定未来的气候。大幅减少温室气体排放可能有助于缓解气候危机。然而，在排放量更高的情景下，21 世纪的气候变化后果将会严重得多。

全球气候模型为气候科学家提供了一系列对未来可能情况的预期，无论是对整个地球还是对特定地区。气候建模包括使用数据集和复杂的计算来表示气候系统主要组成部分（即大气、陆地表面、海洋和海冰）之间的相互作用。

最新的气候建模举措之一来自 IBM 与 NASA 的合作成果。目前的合作重点是构建人工智能驱动的基础模型，以使气候和天气应用程序更快、更准确。该模型可潜在用于识别会增加野火风险的条件，以及预测飓风和干旱。通过 IBM-NASA 合作所构建的早期模型，成为了帮助科学家绘制阿拉伯联合酋长国城市热岛地图和监测肯尼亚重新造林情况的工具。

据美国国家海洋和大气协会 (NOAA) 地球物理流体动力学实验室称，“气候模型减少了气候变化影响的不确定性，有助于不断适应。”¹。

让我们来看看这些模型对气候变化的预测，以及社会如何适应气候变化。

气候变化最为人熟知的一个迹象便是地表温度上升（也称为全球变暖），它是温室效应带来的后果：随着二氧化碳、甲烷和其他温室气体浓度的上升，它们会形成一道空中屏障，将热量困在地球的大气层中。根据欧盟气候监测机构 Copernicus 的数据，2023 年人类有记录以来最热的一年—它比 19 世纪工业化前的水平高出了近 1.48 摄氏度（2.66 华氏度）。²

气温将会升高多少？根据美国全球变化研究计划的《气候科学特别报告》，预测到 21 世纪末，全球温度升高将达到 5 摄氏度或更高。然而，温室气体排放量的大幅减少可能会将气温上升限制在 2 摄氏度或更少。³

尽管从化石燃料向清洁可再生能源的转变已经在进行中，但即使在全球能源需求不断上升的情况下，加速这种转变也有助于进一步限制排放。国际能源署预测，到 2025 年，可再生能源和核能相结合将满足 90% 以上的新增需求。⁴

随着全球变暖加剧，热浪将变得更加常见，更加猛烈。联合国政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 预测，生活在非洲、澳大利亚、北美和欧洲的人们将面临由气温升高和热浪带来的健康风险。⁵

全球防灾中心建议政策制定者和其他各方采取一系列措施，帮助所在地区适应更高的气温。这些措施包括降低地表温度，如建立更多的绿地和在建筑物屋顶设计植被层，以及建立降温中心和喷雾公园。⁶

全球变暖正在导致更严重的干旱，并影响陆地的蓄水，减少淡水供应。IPCC 预计，北美可供人类使用的水资源将持续减少，而非洲、亚洲和南美的水资源安全将面临风险。干旱和缺水也会影响作物生长，损害粮食安全。非洲部分地区将尤其脆弱，一些地区的农业产量将下降多达 50%。⁷此外，更干燥的气候条件正在导致世界各地的野火季延长。

基于自然的技术解决方案可提供一些适应更干燥条件的途径。研究表明，植树可以对抗荒漠化并引发更大的降雨，⁸而人工智能驱动的气候预测和作物数据分析可以帮助农民在充满挑战的情况下做出明智的作物管理决策。在世界各地，人工智能驱动的气候模型和其他技术可以帮助科学家、政府官员和公用事业提供商预测供水状况并改善水资源管理。

随着地球的某些地区变得更为干燥，其他地区则会变得更为潮湿。政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 预测：即使将气温上升幅度限制在 1.5 摄氏度内，强降水和洪水在非洲、亚洲、北美和欧洲地区也会变得更为频繁和严重。同时，风暴和热带气旋预计也将加剧。

政策制定者正在寻求各种战略来缓解沿海和内陆的洪水，包括开挖运河、安装排水系统和雨水储存系统，以及保护和恢复如沙丘、红树林和湿地等“海绵状”天然屏障。在某些情况下，后者可能意味着推翻旧的防洪战略。例如，在中国的一个城市，官方拆除了混凝土防洪墙，为植物和溢流池腾出空间。⁹

据 IPCC 称，全球变暖和温室气体排放正在改变世界各地海洋的成分，且这一趋势还会持续到本世纪末。随着全球平均气温的上升，海洋的含氧量会持续下降，即出现所谓的海洋脱氧现象。此外，海洋酸化问题也会持续发酵。这两项进程均被认为对海洋生物有害。

缓解这些变化的关键在于减少碳排放量，同时辅以其他的解决方案。径流和水污染会导致脱氧；根据国际自然与资源保护联盟的说法，立法监控和限制径流可能会对此问题有所帮助。¹⁰在海洋酸化方面，某些科学家也对用于去除海水中酸性成分的新技术满怀信心。¹¹

海平面在 20 世纪迅速上升，主要原因是冰川融化和海洋热膨胀。预计这一趋势将持续下去：NASA 发现，自 1993 年以来，全球平均海平面上升速度已从每年约 2.5 毫米（0.1 英寸）增至每年 3.4 毫米（0.13 英寸）。¹²南极洲和格陵兰岛冰架和冰盖的不稳定和解体可能是导致海平面持续上升的原因。IPCC 预测，到 2050 年，全球平均海平面将上升 0.29 米（0.95 英尺），到本世纪末上升 1.01 米（3.3 英尺）。¹³

与防洪一样，应对海平面上升可以采取人为和基于自然的解决方案，包括建立海防堤和防洪坝等物理屏障，以及恢复或保护湿地等自然屏障。在设计基础设施和建筑项目时考虑海平面的上升，可以使这些结构更具抗灾能力：例如，在加利福尼亚，交通官员正计划将一条繁忙公路的一部分抬高 30 英尺，以应对海平面上升。¹⁴

未来，地球气候系统的变化将包括生态系统与野生动物种群的变化。例如，有研究表明，由于野火和干旱，亚马逊的大部分区域正在接近从热带雨林变为热带草原的临界点，从而会危及以森林为家的各大物种。¹⁵同时，全球变暖以及由此引发的海洋热浪正在继续危及珊瑚礁；据 IPCC 预计，一旦全球平均气温升高 1.5 摄氏度，珊瑚礁便会减少 70% 至 90%。根据联合国的数据，超过此温度阈值还将导致 4% 的哺乳动物丧失至少一半的栖息地。¹⁶

监测、保护和恢复工作有助于拯救生态系统和动物。在欧洲，政策制定者于 2023 年批准了一项法律，为欧盟设定了自然恢复目标，包括到 2030 年恢复欧盟国家或地区至少 30% 的退化栖息地和到 2050 年恢复 90% 的退化栖息地的约束性目标。¹⁷

随着越来越多的公司努力适应地球不断变化的气候，正确的工具可以帮助他们监测、预测和应对天气和气候影响。IBM® Environmental Intelligence Suite 是一个 SaaS 平台，其中包括仪表板、警报和通知、地理空间和天气数据应用程序编程接口 (API)，以及一些附加组件（可提供用于实现业务弹性和优化的行业特定环境模型）。了解 IBM Sustainability Accelerator。