发布日期：2023 年 12 月 22 日
撰稿人：Alice Gomstyn、Alexandra Jonker
一般来说，气候变化是指地球长期天气模式的任何变化。今天，气候变化特指全球变暖，即自 19 世纪末以来有记录的地球表面温度上升。
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地球的气候系统一直是不断变化的。例如，在过去的 80 万年里，地球经历了 8 次冰河时期，北极冰原覆盖了北美、欧洲和亚洲的大部分地区。在 11,000 多年前的最后一个冰河时期，气候科学专家确定全球温度比 20 世纪平均低大约 6°C (11°F)。
冰河时代之后是温暖期，根据美国宇航局 (NASA) 科学家的说法，这些气候周期与米兰科维奇周期有关：一系列轨道运动影响地球从太阳吸收的光和能量数量。1
还有其他一些自然气候影响因素。大型火山喷发被认为是气候影响因素，因为火山喷发排放的二氧化硫可以产生暂时的冷却效果。二氧化硫转化为硫酸，并在大气中凝结成气溶胶，从而将太阳辐射反射到远离地球大气层的地方。美国地质调查局称，1991 年菲律宾皮纳图博火山喷发是“对气候影响最大的一次火山喷发”，因为它产生的二氧化硫云是历史上观测到的最大二氧化硫云，使地球降温长达三年之久。2
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气候科学家普遍认为，人类活动是当今气候变化（尤其是全球变暖）的最大影响因素。这些活动中影响最大的是燃烧化石燃料，即煤炭、天然气和石油。燃烧化石燃料产生温室气体排放，包括排放二氧化碳和甲烷。
二氧化碳和甲烷之所以被称为温室气体，是因为它们形成屏障，将热量保留在地球大气层中，就像温室的玻璃墙和天花板将热量保留在室内一样。这种被称为温室效应的蓄热导致全球性地球表面变暖。
大多数温室气体排放都是人为的，这意味着是人类和人类活动造成的。根据政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 的数据，大约 79% 的全球温室气体排放来自能源、工业、交通和建筑等经济部门。3农业、林业和其他土地利用也会产生大量排放。例如，树木是碳的天然储存库，但砍伐森林（砍伐树木以用于农业种植或其他用途）以二氧化碳的形式将碳释放到大气中。
今天，我们比以往任何时候都更关注人类如何影响气候，但一个多世纪以来，人类活动一直在显著改变全球气候。人类对地球气候的可衡量影响可以追溯到工业革命。随着农业社会在 19 世纪末向工业社会转变，化石燃料越来越多地为对这种转变至关重要的机械和技术提供动力。到 20 世纪中叶，二氧化碳排放每年总计大约为 5 千兆吨，到本世纪末急剧上升到每年 35 亿吨。
根据美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的数据，由于气候变化，出现了全球变暖，包括 2011 年至 2020 年有记录以来最热的十年。如今，地球表面的平均温度比工业革命之前高出大约 1.1°C (1.98°F)。
这种个位数的温度升高对地球产生了深远的影响。科学家发现，有确凿证据表明，温度升高导致：
- 极端天气事件
- 自然生态系统变化
- 对人类健康和福祉的危害
随着地球温度持续上升，危险的热浪变得越来越常见。高温可以导致更多的水分蒸发，从而增加发生干旱的频率。更干燥的气候条件还会导致植变得更加干燥，从而可能导致野外发生火灾。
在地球的其他地区，蒸发更多水分和大气水蒸气增加导致强降水和洪水。根据美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 的数据，专家预计热带气旋引发的降雨量将增加 10%-15%。4
虽然极端天气事件是断断续续发生的，但自然生态系统正在发生长期变化，并且生物多样性下降。例如，温度升高正在逐渐融化北极海冰和冰川，从而对北极熊和鱼类等野生动物造成威胁。澳大利亚和佛罗里达等气候较暖地区的海洋温度升高，对珊瑚礁造成了破坏。海洋生物还面临着海洋酸化的风险，海洋酸化源于海水吸收二氧化碳。
同时，由于一些物种受到气候变化的影响，一些入侵物种在新环境中扩张生长，其传播范围超出了原来的地理范围。例如，美国气候温和的冬季可能有助于一种名为葛藤的入侵性藤本植物向新的地区扩张，并取代本地物种，如草和树木。5根据政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 的数据，气候变化对某些生态系统的影响是不可逆的。
气候变化导致或加剧极端天气事件和生态系统变化，每年都会使很多人处于危险之中。例如，近年来，印度的季节性季风阵雨变得更加强烈，科学家将其归因于全球变暖，这会导致数百人死于山洪暴发和山体滑坡。根据国际货币基金组织的一项研究，在非洲，气候变化导致的“新常态”（反复干旱、洪水和飓风）可能会加剧本就脆弱的地区的粮食安全问题。6 根据世界卫生组织的数据，总体而言，每年大约有 250,000 人可能因与气候变化相关的问题而死亡，包括疾病和热应激。
气候变化还会影响到生计。例如，随着冰原和冰川融化导致海平面上升，越来越多的洪水和海滩侵蚀威胁到沿海旅游。海洋变暖和海洋酸化正在损害鱼类种群和渔业。政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 进行的研究预测，持续的全球变暖将导致世界各个地区的粮食产量下降。
一个多世纪以来，科学家一直在讨论气候变化问题。1896 年，瑞典物理学家 Svante Arrhenius 撰写了一篇论文，预测大气中的二氧化碳含量变化以及由此产生的温室效应可能会影响地球的气候。大约 40 年后，英国蒸汽工程师和业余科学家 Guy Callendar 将全球变暖与二氧化碳排放联系起来。在 1950 年代，加拿大物理学家 Gilbert Plass 警告说，人为二氧化碳排放正在以每世纪 1.5°F 的速度使地球表面温度升高。
尽管 Plass 发出了预警，但直到 1980 年代末，全球才开始采取重大行动以应对气候变化。联合国于 1988 年成立了政府间气候变化专门委员会 (IPCC)，而联合国大会将气候变化确定为迫切需要解决的问题。就在不到十年后的 1997 年，《京都议定书》成为第一个为发达国家设定有法律约束力的温室气体减排目标的国际条约。
2015 年的《巴黎协定》还包括发展中国家，从而为所有国家/地区设定了排放目标。该协定旨在防止全球平均温度较工业化前水平上升超过 2°C (35.6°F)。近 200 个国家/地区签署了《巴黎协定》。
2015 年，联合国成员国还通过了 17 项可持续发展目标 (SDG)，其中包括强调采用可持续能源系统、可持续森林管理和降低排放。
在 2023 年发布的第 6 次评估报告中，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 自信地预测“深入、快速且持续的缓解措施以及加快实施适应性行动”将减少气候变化对人类和生态系统的不利影响。专家小组指出，自 2014 年发布第 5 次评估报告以来，有关缓解气候变化问题的政策和法律有所增加。然而，政府间气候变化专门委员会 (IPCC) 得出的结论是，到目前为止，这些政策不太可能阻止全球变暖在本世纪超过 1.5°C (34.7°F)。
缓解气候变化问题的一项关键战略是，从化石燃料转向清洁的可再生能源。与化石燃料相比，可再生能源产生的温室气体排放量要低得多。可再生能源的主要来源包括：
风力涡轮机利用风能，并将其转化为电能。风力涡轮机可以安装在陆地或近海地点。由于风力输出波动，风力涡轮机的发电量也会发生变化。
水力发电被称为最古老的可再生能源形式，它利用流动的水流发电。水力发电设施包括大坝和小型设施，可以储存额外的水量以帮助社区管理供水，以后可以将这些水用于多种用途，包括扑灭野火和灌溉农作物。
太阳能技术捕获太阳辐射，并将其转化为能量。安装在屋顶的太阳能电池板可以为家庭和企业供电，而世界各地有数千个太阳能发电厂正在运营或建造中。与风力发电一样，由于天气条件和季节性因素，太阳能的发电量将会发生变化。
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净零排放是指排放到大气中的温室气体与从大气中清除的气体量达到平衡。
脱碳是一种缓解气候变化问题的方法，可以减少温室气体排放，并将其从大气中去除。
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范围 3 排放是指，不是由组织直接拥有或控制的来源在业务运营中产生的一类温室气体排放。
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业务可持续发展是指公司为了消除业务运营对环境和社会造成的不利影响而采取的战略和行动。
脚注
1 “为什么米兰科维奇（轨道）周期无法解释目前的地球变暖”（ibm.com 外部链接）。Ask Nasa Climate，美国宇航局 (NASA)，2020 年 2 月 27 日。
² “火山可能会影响气候”（ibm.com 外部链接）。火山灾害计划，美国地质调查局 (USGS)。
³ “政策制定者摘要”（ibm.com 外部链接）。气候变化 2023：综合报告。第一、第二和第三工作组在政府间气候变化专门委员会第 6 次评估报告中编写的内容。政府间气候变化专门委员会 (IPCC)，日内瓦，瑞士，第 1-34 页，doi：10.59327/IPCC/AR6-9789291691647.001。
⁴ “全球变暖和飓风”（ibm.com 外部链接）。地球物理流体动力学实验室，美国国家海洋和大气管理局 (NOAA)，2023 年 11 月 17 日
⁵ “Kudzu：吞噬南方的入侵性藤本植物”（ibm.com 外部链接）。大自然保护协会，2019 年 8 月 9 日。
⁶ “撒哈拉以南非洲的气候变化和长期粮食安全问题”（ibm.com 外部链接）。部门文件，国际货币基金组织，2022 年 9 月 15 日。
⁷ 跟踪 2023 年清洁能源进展（ibm.com 外部链接）。国际能源署 (IEA)，巴黎（2023 年）。许可证：CC BY 4.0