Fast energy transitions can reduce climate tipping risks
这项研究表明，实施技术上可行且最快速的能源转型，以将峰值升温限制在 2.0°C 并回归至 0.8°C，可以将未来一个世纪内触发气候临界元素的概率从 5.8% 大幅降低至 0.1%，同时将潜在的临界事件推迟数个世纪。
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地球气候系统包含某些关键组成部分，如巨大的冰盖、洋流和热带雨林，如果地球变得过热，这些部分可能会发生突然且不可逆转的转变。科学家们称之为“临界元件”。一旦某个临界元件跨越了特定的温度阈值，它就可能开始由于自我强化的反馈循环而自行崩溃，这种循环很难停止。例如，如果亚马逊雨林变得足够干燥，它可能会变成萨瓦纳草原，释放出大量的碳并改变整个大陆的降水模式。同样，格陵兰岛和西南极冰盖的融化可能会导致海平面上升数米，而大西洋洋流的减缓则可能剧烈改变欧洲和南半球的天气模式。危险之处在于，这些变化不仅仅发生一次；它们可能引发连锁反应，即一个系统的崩溃会将另一个系统推向边缘。虽然世界已经显著变暖，使得其中一些转变变得日益可能，但问题仍然是：是否还有办法从悬崖边撤回，以及我们还有多少时间行动？
一项由瑞士和德国机构研究人员开展的新研究探讨了这种可能性。他们建立了一个复杂的计算机模拟系统，以测试世界是否可以通过尽可能快地转向清洁能源来避免气候变化最坏的结果。该团队结合了三种不同的模型，以创建一个完整的图景：一个计算我们建设可再生能源基础设施的速度，一个将这些能源选择转化为全球温度变化，以及一个预测气候临界元件在数千年内对这些温度如何反应。他们的目标不仅是看我们能否停止变暖，还要看我们是否真的可以实现逆转，使全球温度降至更安全的水平，并了解这将如何降低触发气候灾难的风险。
研究人员专注于这样一种情景：人类立即并积极地从化石燃料转型，目标是在几年内实现净零排放，然后积极地从大气中移除二氧化碳，以冷却地球。他们测试了从2020年一直到2100年不同时间点开始这一转型的过程，以观察时机如何影响未来。在他们最乐观的情景中——即在2025年开始转型，并使世界回到仅比工业化前高出1.0摄氏度的升温水平——结果是惊人的。在接下来的一个世纪里，触发至少四个主要临界元件中至少一个的平均概率大幅下降。在当前政策下（预计升温接近3摄氏度），未来100年内发生至少一次崩溃的风险约为5.8%。相比之下，快速转型情景将这种短期风险降低到了仅0.1%。
采取快速行动的好处远不止下一个世纪。该研究观察了长期未来，模拟了未来50,000年的气候，以观察即使在全球降温的情况下，临界元件最终是否仍会崩溃。在当前政策下，模拟表明，至少有一个这些关键系统最终会发生倾覆的概率为96.6%。然而，如果世界在2025年采取最快的能源转型，长期风险将降至18.6%。在西南极冰盖和大西洋洋流方面，减幅最为显著。对于西南极冰盖，最终崩溃的风险从超过93%降至约16%。对于大西洋洋流，风险从接近85%降至10%。亚马逊雨林和格陵兰冰盖的风险也大幅削减，尽管它们在模拟中仍显得相对脆弱。
然而，时机就是一切。研究表明，延迟这一快速转型的开始会产生巨大的差异。如果世界等到2050年才开始快速转型，短期内的临界事件风险仅略微上升，但长期风险开始明显攀升。如果延迟到本世纪下半叶，情况会迅速恶化。例如，等待到2075年才开始转型，每延迟十年，触发至少一个临界元件的长期风险就会增加约四个百分点。这是因为开始得越晚，地球变热的时间就越长，而一些临界元件（如亚马逊和大西洋洋流）对高温的反应相对较快。冰盖的反应时间较长，因此其风险对短期延迟的敏感度较低，但随着等待时间的延长，整个系统会变得更加不稳定。
即使无法完全防止临界事件发生，尽早开始转型也能为人类赢得巨大的时间。研究人员发现，如果2025年开始快速转型，与遵循当前政策相比，可以延迟亚马逊雨林崩溃的时间近12,000年。大西洋洋流将被延迟近13,000年。这段额外的时光至关重要，因为它让社会有数个世纪的时间去适应新环境、建立韧性，并可能在跨越临界点之前稳定这些系统。研究表明，即使临界事件最终发生，发生在2329年与发生在14,000年后的区别，在于这是一个可控的挑战还是一个迫在眉睫的灾难。
研究还强调了可能性的极限。为了将长期临界风险保持在低于0.5%的极低阈值以下（这相当于航空或核能领域使用的安全标准），世界需要将峰值升温限制在2.0摄氏度，并在长期内将地球冷却回0.8摄氏度或更低。仅仅回到1.5摄氏度（这是一个在国际政治中经常讨论的目标）仍会留下显著的长期临界风险。实现0.8度的目标需要大量的碳移除技术，例如直接空气捕集技术，这类技术是高能耗且昂贵的。研究指出，如果转型甚至延迟几年，将地球拉回如此低温度所需的能源和财务资源将大幅增加，可能超出当前技术和基础设施的能力。
最终，这篇论文提出了一个清晰但具有挑战性的前进路径。它表明，虽然避免所有气候风险的窗口已经变窄，但尚未关闭。通过尽可能快地向清洁能源转型并积极从大气中移除碳，人类可以大幅降低触发不可逆转气候转变的概率。研究并不承诺可以永远避免这些临界点，但它证明了现在行动可以将灾难发生的概率从近乎确定降低到可控的水平，并且可以为世界赢得数千年的适应时间。研究人员暗示，这种选择是在气候系统在几个世纪内崩溃的未来，与一个保持数千年稳定的未来之间做出抉择，而两者的区别完全取决于世界今天行动的速度有多快。
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