科學(xué)家警告？冰川消失進(jìn)入倒計(jì)時(shí)，留給人類的緩沖期只剩10年？

三百萬平方公里聽起來還是很大，大概相當(dāng)于印度國土面積。但對(duì)北極來說，這意味著超過80%的海冰消失，剩下的只是邊緣地帶的一些碎冰。更重要的是，這是一個(gè)臨界點(diǎn)——一旦跨過去，整個(gè)系統(tǒng)的行為模式會(huì)發(fā)生質(zhì)變。

研究團(tuán)隊(duì)來自韓國釜山大學(xué)和美國科羅拉多大學(xué)博爾德分校。他們用的不是傳統(tǒng)的物理氣候模型，而是深度學(xué)習(xí)算法。AI從1979年以來的衛(wèi)星圖像、溫度記錄、海洋鹽度數(shù)據(jù)中訓(xùn)練出了一個(gè)模式識(shí)別系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)勢在于，它能發(fā)現(xiàn)人類科學(xué)家可能忽略的微弱信號(hào)和非線性關(guān)系。

AI識(shí)別出的關(guān)鍵模式被稱為"氣候脈沖"。簡單來說，北極海冰的消融不是一條平滑曲線，而是一連串的階梯式下降。每隔若干年，融化速度會(huì)突然躍升一個(gè)臺(tái)階，然后在新的水平上繼續(xù)緩慢加速，直到下一次脈沖。這有點(diǎn)類似于地震中的應(yīng)力積累與釋放——系統(tǒng)在一段時(shí)期里承受壓力，到達(dá)某個(gè)閾值后突然發(fā)生狀態(tài)切換。

驅(qū)動(dòng)這種脈沖式消融的核心機(jī)制是反照率效應(yīng)，這是氣候科學(xué)中最基礎(chǔ)的反饋循環(huán)之一。海冰表面是白色的，能反射大約50%到70%的太陽輻射。冰融化后露出的海水是深色的，只能反射不到10%，吸收的熱量大幅增加。越融化，吸收的熱量越多；熱量越多，融化越快。這個(gè)自我強(qiáng)化的循環(huán)一旦啟動(dòng)，很難停下來。

更麻煩的是甲烷反饋。北極凍土層和大陸架海底封存著約1.5萬億噸有機(jī)碳，以甲烷水合物和凍結(jié)有機(jī)物形式存在。甲烷的溫室效應(yīng)在百年尺度上是二氧化碳的25到86倍（具體數(shù)字取決于計(jì)算方式）。隨著凍土融化和海水升溫，這些甲烷正在以越來越快的速度釋放到大氣中，進(jìn)一步加速升溫。

AI模型特別關(guān)注了一個(gè)此前被低估的參數(shù)：海冰厚度分布。傳統(tǒng)的面積統(tǒng)計(jì)只關(guān)心覆蓋范圍，但AI發(fā)現(xiàn)，薄冰區(qū)的存在比例是預(yù)測脈沖式消融的關(guān)鍵指標(biāo)。當(dāng)薄冰占比超過某個(gè)閾值時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)對(duì)天氣擾動(dòng)的敏感度急劇上升，一次異常溫暖的風(fēng)暴就可能觸發(fā)大規(guī)模的冰層崩潰。

但這項(xiàng)研究也引發(fā)了不少爭議。主要質(zhì)疑集中在兩個(gè)方面：一是機(jī)器學(xué)習(xí)模型的"黑箱"問題——AI能識(shí)別模式，但不能解釋模式背后的物理機(jī)制；二是訓(xùn)練數(shù)據(jù)的時(shí)效性——四十多年的數(shù)據(jù)在地質(zhì)時(shí)間尺度上只是彈指一揮間，樣本量是否足夠支撐一個(gè)可靠的預(yù)測，學(xué)界看法不一。

這正是"緩沖期"概念的由來。它不是說我們還有十年可以慢慢討論，而是說這是我們還能有效干預(yù)的最后窗口。十年后，即使采取激進(jìn)措施，系統(tǒng)可能已經(jīng)被鎖定在一個(gè)不可逆的軌道上。

北極消融的后果遠(yuǎn)不止海平面上升——雖然那本身就是一個(gè)巨大的威脅。格陵蘭冰蓋儲(chǔ)有約270萬億噸冰，如果全部融化，全球海平面將上升約7.4米。即使只是部分加速融化，到本世紀(jì)末也可能貢獻(xiàn)數(shù)十厘米的海平面上升。上海、紐約、孟買、達(dá)卡、雅加達(dá)等沿海大都市都將面臨更頻繁的洪水侵襲。

但更隱蔽、更深遠(yuǎn)的影響在于全球氣候系統(tǒng)的重新調(diào)整。北極是地球氣候系統(tǒng)的"冷凝器"之一，它調(diào)節(jié)著北半球的大氣環(huán)流和海洋循環(huán)。北極溫度變化會(huì)影響急流的位置和強(qiáng)度，而急流的變化直接關(guān)聯(lián)到中緯度地區(qū)的極端天氣頻率。

近幾年北半球頻繁出現(xiàn)的極端熱浪、持續(xù)性干旱和暴雨洪澇，都可能與北極放大效應(yīng)有關(guān)。所謂北極放大效應(yīng)，是指北極變暖速度約為全球平均值的兩到三倍，正在縮小北極與中低緯度地區(qū)的溫差。這個(gè)溫差是驅(qū)動(dòng)大氣環(huán)流的關(guān)鍵動(dòng)力之一，溫差減小意味著環(huán)流變?nèi)酢⑻鞖庀到y(tǒng)移動(dòng)變慢、極端事件更容易在某地長時(shí)間滯留。

這種"氣候脈沖"模式在地球系統(tǒng)科學(xué)中有深層類比。格陵蘭冰芯記錄顯示，末次冰期期間地球氣候曾經(jīng)歷過多次突然跳變——稱為Dansgaard-Oeschger事件——溫度在幾十年內(nèi)上升或下降5到10度。

這些古氣候事件表明，地球氣候系統(tǒng)具有內(nèi)在的不穩(wěn)定性，在特定條件下會(huì)發(fā)生快速的狀態(tài)切換。

從冰川物理學(xué)的角度來看，海冰的消融不是均勻的。北極海冰分為"多年冰"（經(jīng)歷至少一個(gè)夏季而不完全融化的冰）和"一年冰"（每年冬季形成、夏季融化）。多年冰厚度可達(dá)3到4米，一年冰只有1到2米。

過去四十年里，北極多年冰面積縮減幅度達(dá)到 90% 至 95%，如今北極海域留存的海冰，基本都是結(jié)構(gòu)脆弱的一年冰。這個(gè)轉(zhuǎn)變意味著北極海冰的整體結(jié)構(gòu)已經(jīng)發(fā)生了質(zhì)變——它變得更薄、更分散、更容易融化。

2021年北美西部熱穹頂事件就是一個(gè)典型案例。加拿大不列顛哥倫比亞省的小鎮(zhèn)利頓連續(xù)三天創(chuàng)下49.6攝氏度的歷史高溫紀(jì)錄，整個(gè)小鎮(zhèn)隨后在野火中幾乎被完全摧毀。科學(xué)家事后分析發(fā)現(xiàn)，這種極端熱穹頂?shù)某掷m(xù)時(shí)間與急流變?nèi)醯内厔莞叨认嚓P(guān)。

AI給出的十年預(yù)測，最大的價(jià)值或許在于它的精確性帶來的緊迫感。氣候科學(xué)長期面臨一個(gè)溝通困境：模型預(yù)測的往往是概率分布和時(shí)間區(qū)間，公眾和政策制定者很難據(jù)此做出果斷決策。

一個(gè)相對(duì)明確的時(shí)間節(jié)點(diǎn)——哪怕它本身有相當(dāng)大的不確定性——可能比一個(gè)模糊的"本世紀(jì)內(nèi)"更有推動(dòng)力。

這讓我想到一個(gè)有趣的對(duì)照。20世紀(jì)80年代，科學(xué)家預(yù)測南極臭氧空洞問題，給出了相對(duì)明確的時(shí)間框架和因果鏈條。這直接推動(dòng)了1987年《蒙特利爾議定書》的簽署，各國逐步淘汰氟利昂等臭氧消耗物質(zhì)。現(xiàn)在臭氧層正在緩慢恢復(fù)，被公認(rèn)為國際環(huán)境合作最成功的案例之一。氣候問題的復(fù)雜性和利益牽涉面遠(yuǎn)大于臭氧問題，但時(shí)間緊迫性的溝通策略或許可以借鑒。

說到行動(dòng)，目前的現(xiàn)實(shí)并不樂觀。2015年《巴黎協(xié)定》設(shè)定的目標(biāo)是將全球升溫控制在2攝氏度以內(nèi)、努力控制在1.5度。

但各國提交的自主貢獻(xiàn)加起來，到本世紀(jì)末的升溫預(yù)計(jì)仍在2.5到2.9度之間，遠(yuǎn)超目標(biāo)。化石燃料補(bǔ)貼在2022年達(dá)到了創(chuàng)紀(jì)錄的7萬億美元，清潔能源的部署速度雖然加快，但仍不足以替代傳統(tǒng)能源的增長。

不過也有積極的信號(hào)。可再生能源的成本在過去十年里大幅下降——太陽能發(fā)電成本下降了約90%，風(fēng)能下降了約70%。電動(dòng)汽車在全球汽車銷量中的占比從2019年的2.5%上升到了2024年的約18%。這些趨勢如果持續(xù)加速，完全有可能在未來十年內(nèi)改變?nèi)蚺欧跑壽E。

臨界點(diǎn)理論本身也值得更細(xì)致的討論。氣候系統(tǒng)確實(shí)存在多個(gè)潛在的臨界點(diǎn)——除了北極海冰，還包括格陵蘭冰蓋、南極西部冰蓋、亞馬遜雨林、永久凍土、珊瑚礁系統(tǒng)等。但不同臨界點(diǎn)的觸發(fā)條件和相互關(guān)系仍然研究不足。有些可能是獨(dú)立的，有些可能存在級(jí)聯(lián)效應(yīng)：一個(gè)臨界點(diǎn)被觸發(fā)會(huì)增加其他臨界點(diǎn)被觸發(fā)的概率。

對(duì)普通人來說，面對(duì)這種規(guī)模的挑戰(zhàn)，無力感是正常的。個(gè)人的碳足跡在全球排放中確實(shí)微不足道。但個(gè)人的意義在于匯聚——選擇公共交通而非私家車、減少肉類消費(fèi)、提高能源效率、投票支持氣候政策——這些行為在個(gè)體層面影響微小，但在社會(huì)層面形成信號(hào)，推動(dòng)系統(tǒng)性的變化。

十年緩沖期是否足夠？答案取決于我們?nèi)绾问褂盟v史上有過在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)大規(guī)模轉(zhuǎn)型的先例：二戰(zhàn)期間美國在不到四年里從和平經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)為戰(zhàn)時(shí)經(jīng)濟(jì)，工業(yè)產(chǎn)出翻了數(shù)倍。問題從來不是技術(shù)能力，而是政治意愿和社會(huì)共識(shí)。

AI的預(yù)測可能是對(duì)的，也可能是錯(cuò)的。但無論它準(zhǔn)不準(zhǔn)確，減少溫室氣體排放、加速能源轉(zhuǎn)型、保護(hù)生態(tài)系統(tǒng)，都是理性且必要的行動(dòng)。因?yàn)榧词箾]有臨界點(diǎn)，氣候變化已經(jīng)造成的損害——極端天氣、物種滅絕、糧食安全風(fēng)險(xiǎn)、氣候難民——也足以構(gòu)成行動(dòng)的充分理由。

信源：

《新華網(wǎng)》——《北冰洋或比預(yù)期提前出現(xiàn)“無冰之夏”》

《央視網(wǎng)》——《研究表明：到2030年代北極夏季可能沒有海冰》

《人民日?qǐng)?bào)（中國能源報(bào)）》——《全球油氣投資難降溫》

《中國經(jīng)濟(jì)網(wǎng)》——《日媒：全球 2022 年對(duì)化石燃料補(bǔ)助創(chuàng)新高》