物理学家预测，地球气候变化将造成一个混乱的世界

　　一项新研究表明，人类活动不仅正在使地球变暖，还令气候变得混乱。这项新研究于4月21日发布，概述了人类活动对气候的全部潜在影响。

　　而研究并没有提供一个完整的模拟气候模型，它描绘了一幅未来的草图，向我们解释了如果不遏制气候变化和化石燃料的使用的话，会带来怎样的后果。

　　该研究的作者、美国大学的物理学和天文学家表示：“气候变化的影响是众所周知的（干旱、热浪、极端现象等），”研究人员在一封电子邮件中告诉记者，“如果地球生态系统进入混乱状态，我们将失去解决问题的所有希望。”

* 地球的大气层围绕着地球，但离地表越远，大气层就越薄

气候变化

　　地球正在周期性地经历气候模式的巨大变化，即从一个稳定的平衡到另一个稳定的平衡。这些变化通常是由外部因素驱动的，如地球轨道的变化或火山活动的大规模激增。但过去的研究表明，我们现在正进入一个由人类活动驱动的新阶段。随着人类向大气中排放更多的碳，我们正在创造一个新时期——一个由人类影响气候系统的特殊时期，这是我们的星球从未经历过的。

逻辑图问题

　　如果人类活动正在推动地球气候的转变，这意味着我们正在推动地球形成一套新的气候模式。这些模式将会是什么样子，是气候科学最紧迫的问题之一。

　　地球气候将走向何方？这在很大程度上取决于我们在未来几十年的活动。例如，研究人员在研究中写道，大幅减少碳排放与什么都不改变会导致迥然不同的结果。

　　为了解释人类可能做出的不同轨迹和选择，研究人员使用了一种叫做“逻辑图”的数学工具。逻辑图在描述某些变量（如大气中的碳含量）的情况方面非常出色。例如，科学家经常使用逻辑图来描述动物的数量变化：动物可以不断地生产，以增加它们族群的数量，但当它们消耗掉环境中的所有食物时（或它们的捕食者太饿而吃掉它们），它们就达到了一个极限。

　　一个多世纪以来，人类对环境的影响一直在增长。但根据研究人员的说法，它会达到一个极限。例如，人类人口只能增长这么多，只能有这么多的碳排放活动，污染最终会使环境退化。在未来的某个时刻，碳排放将达到最大限度，研究人员发现，逻辑图可以很好地捕捉碳排放的未来轨迹。

混乱中的秩序

　　研究人员探索了人类逻辑图可能进化的不同方式，这取决于各种因素，比如人口、碳减排战略和科学技术。一旦他们发现了人类的碳排放是如何随时间演变的，他们就利用这一发现来研究在人类驱动的相变过程中，地球气候是如何演变的。

　　在最好的情况下，一旦人类达到碳排放的极限，地球的气候稳定在一个新的、更高的平均温度。总的来说，更高的温度对人类是不利的，因为它仍然会导致更高的海平面和更极端的天气事件。但至少它是稳定的：人类世看起来像以前的气候时代，只是更温暖，它仍然会有规律和重复的天气模式。

　　但在最糟糕的情况下，研究人员发现，地球的气候会导致混乱——真正意义上的混乱。在一个混沌系统中，既没有平衡，也没有可重复的模式。一个混乱的气候会导致季节在十年与十年之间（甚至以年为单位）剧烈变化。有些年份会经历极端天气的突然闪现，而有些年份则会风平浪静。甚至地球的平均温度也可能波动很大，在相对较短的时间内从较冷的时期到较热的时期。那就完全不可能确定地球气候的走向了。

　　这种混乱意味着，即使我们非常确定地知道地球系统的当前状态，未来也不可能预测它的行为。这将表明任何控制和推动地球系统走向有利于生物圈宜居的平衡状态的能力都将失去。

　　最令人担忧的是，研究人员发现，一旦超过地球大气的某个临界阈值温度，反馈循环就会启动，混乱的结果将不可避免。有一些迹象表明，我们可能已经越过了那个临界点，但现在避免气候灾难还为时不晚。

（来源 | 科幻世界 独家编译）

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