关键的气候临界点及其风险

随着温室气体排放导致全球气温上升，世界各地的生态系统和地球气候的各个方面都在发生变化。随着这些系统的变化，其中一些系统存在跨越所谓“临界点”的风险。当地球系统跨越临界点后，其变化可能会开始自我强化，从而将自身推向一种新状态，例如森林变成稀树草原，或者冰盖融化成海水。 

一旦跨越主要临界点，可能会引发深远且可能不可逆转的变化，从而重塑全球气候乃至地球本身。当全球变暖达到1.5°C时，某些临界点比以往任何时候都更近，这使我们更接近一种气候情景——在这种情景下，人类对气候变化的控制力将大为减弱。我们是否会跨越关键临界点、还有多少时间可以避免跨越这些临界点，以及一旦跨越后地球将会发生什么，都取决于多种因素。

什么是气候临界点？

气候临界点是指地球系统中的一个阈值，一旦越过该阈值，系统便会开始自我强化其向新状态的转变，无论这一转变是迅速还是缓慢的。这些阈值影响深远且令人担忧，因为一旦系统越过临界点，即使我们减缓或停止人类活动产生的温室气体排放，其变化仍可能进入自我强化阶段。系统越过临界点后发生的变化，在人类的时间尺度上可能是不可逆的。

任何能够引发自身变化的地球系统或组成部分都可能跨越临界点，无论是冰盖，还是像大西洋经向翻转环流（AMOC）这样复杂的系统。这一临界点可能是格陵兰冰盖损失了关键数量的冰量，也可能是AMOC的流速降至特定阈值以下。 

一个系统因全球变暖而发生的变化越大，就越接近跨越其临界点。大气温度越高，越有可能跨越更多临界点。对于某些系统而言，可能无法准确预测或观测到临界点被跨越的确切时刻。一旦跨越临界点，随后的变化可能迅速也可能缓慢，而且即使我们停止温室气体排放，这些变化也可能不可逆转。

气候临界点与反馈循环

气候临界点与气候反馈循环虽有关联，但有所不同。正反馈循环是地球气候中一种会放大自身影响、从而加剧全球变暖的机制。 

具有正气候反馈循环的系统与已越过临界点的系统相似，因为两者都在持续推动自身的变化。然而，已越过临界点的系统将持续这种变化，直到进入一个完全不同的新状态，甚至可能消失。并非所有具有反馈循环的系统都会越过临界点；其中一些系统如果变暖停止，就有可能趋于稳定。 

全球变暖引发的气候反馈循环和临界点，都是气候正在发生变化的重要信号，因为它们代表着正在发生变化且可能继续变化的系统——即使我们停止温室气体排放，这些变化仍可能持续。 

具有重大影响的气候临界点

一旦跨越某些气候临界点，可能会对气候和地球产生尤为深远的影响。

大西洋经向环流（AMOC）

随着全球平均气温的升高，北极海冰（包括格陵兰冰盖）的融化以及海洋上空降水量的增加，正在稀释并削弱大西洋经向环流（AMOC）的吸引力——这条洋流对全球气温和降水起着调节作用。 

一旦越过临界点，大西洋经向翻转环流（AMOC）可能会完全停止流动。关于何时会确切地越过这一临界点，目前尚无共识，但一些可能先于此发生的事件——例如格陵兰岛以南“冷团”的形成——已经开始出现。2026年发表在《Science Advances》上的一篇论文发现，在某种变暖轨迹下，到2100年，大西洋经向翻转环流的速度可能会减慢一半。

如果大西洋经向翻转环流（AMOC）崩溃，北半球的部分地区将变得明显更冷，南半球的部分地区将变得明显更暖，全球各地的天气也将迅速发生变化。此外，AMOC的崩溃还可能导致海洋释放大量二氧化碳，从而使全球变暖程度额外增加约0.2°C。在崩溃发生之前，AMOC的显著减弱也可能对世界各地的温度和天气产生深远影响。

格陵兰和西南极冰盖

格陵兰和南极西部冰盖目前通过将阳光和热量反射回太空，有助于为地球降温，但气温上升正导致这两大冰盖逐渐融化。 

如果这两大冰盖中的任何一个损失了关键数量的质量，那就意味着跨越了一个临界点；一旦越过这个临界点，冰的流失将引发进一步的冰流失，冰盖将持续缩小，直至最终消失。 

气候分析组织（Climate Analytics）2022年5月发布的一份报告得出结论：当全球变暖幅度超过1.5°C时，格陵兰冰盖跨越临界点的风险将急剧增加（2023年和2024年，全球平均气温已超过1.5°C）。一旦跨越这一临界点，格陵兰冰盖可能需要数百年至数千年的时间才会完全消失。

2018年11月发表在《自然》杂志上的一项研究预测，西南极冰盖的临界点位于全球变暖1.5°C至2°C之间。2025年5月发表在《自然》杂志上的一项研究发现，深海温度若比当前水平仅升高0.25°C——这种情况可能在几十年内发生——就可能使南极冰盖跨越临界点，并在数千年内发生不可逆转的崩塌。

格陵兰冰盖的全部或部分消融将导致海平面上升和海洋温度变化，从而扰乱有助于调节全球天气状况的关键洋流（包括大西洋经向翻转环流）。西南极冰盖的消融同样会引发海平面上升、海洋温度变化和洋流紊乱；这两者叠加将大幅降低地球的反射率（即反照率），进而导致气候进一步变暖。 虽然这些冰盖完全消失可能需要数百年至数千年的时间，但即使是微小的或加速的冰层消融，也会在较小范围内造成扰动，包括对海平面、海洋温度、洋流和反照率的影响，从而引发气候系统的连锁变化。 

亚马逊雨林

全球气温的上升正导致亚马逊雨林中森林大火和干旱的发生频率增加，从而削弱了这一在调节全球气温方面发挥关键作用的生态系统。 

如果这些气候压力，加上森林砍伐和人类活动，导致亚马逊雨林跨越一个临界点——一旦越过该临界点，雨林将持续退化——那么亚马逊就可能从吸收温室气体转变为排放温室气体。2024年2月发表在《自然》杂志上的一篇论文指出，根据当前的变暖趋势，到2050年，多达47%的亚马逊雨林可能达到这一临界点。2022年发表在《科学》杂志上的一项研究估计，一旦亚马逊雨林有足够大的面积跨越临界点，该雨林本身可能会在50至200年内转变为一种新的状态。 

亚马逊雨林的消失将造成严重的生态影响，并改变全球气候。此外，据《自然》杂志2021年发表的一篇论文指出，该地区可能已开始转变为温室气体净排放源，即使人类完全停止排放，这一转变仍将持续推高全球气温。 

永久性冻土

永久冻土是指寒冷地区（如北极）的冻结土壤。大多数永久冻土自约1.2万年前的上一次冰河时代以来便一直处于冻结状态，其中以冻结的动植物形式储存着大量碳——其碳含量约为大气中碳含量的两倍，相当于当前全球100年的温室气体排放量。

北极变暖的速度是地球其他地区的三倍，随着永久冻土层融化，被冻结的动植物开始分解，释放出二氧化碳和甲烷等温室气体，这些气体使大气变暖，从而形成一种气候反馈循环，导致永久冻土层加速融化。 根据2026年6月发表在《Science Advances》上的一篇论文，一旦超过临界点，北半球的永久冻土可能会从净碳汇转变为净碳源，这一临界点出现在全球变暖幅度介于2°C至4°C之间。

珊瑚礁

一份2025年的报告得出结论，热带珊瑚礁可能已经越过了临界点，一旦越过这一临界点，几乎所有的珊瑚礁最终都将消失。 

海洋温度的上升正引发珊瑚白化事件，这可能导致暖水珊瑚死亡。此类事件频率和严重程度的增加阻碍了珊瑚礁的恢复，这表明如果没有技术干预，珊瑚礁将面临大规模死亡。 《自然》杂志2025年的一项研究发现，如果全球变暖超过2°C，到2100年，99%的热带大西洋珊瑚礁可能会遭到侵蚀。

据伍兹霍尔海洋研究所称，已知海洋生物中有25%与珊瑚礁息息相关，这意味着珊瑚礁的消失将影响生物多样性，并波及数百万依赖这些物种获取食物和维持生计的人。珊瑚礁的消失还可能使沿海地区更容易受到日益频繁且强度日益加剧的风暴的侵袭。 

我们能否干预气候临界点？

在某些情况下，通过遏制温室气体排放并减缓变暖速度，或许能够推迟或阻止临界点的跨越，或者减缓相关变化。减缓变暖速度可以延缓那些推动系统跨越临界点的变化，从而可能为我们争取更多时间，以便为系统向新状态的过渡做好准备、适应这种过渡，甚至尝试阻止这种过渡。 

截至2026年，我们减缓或阻止全球变暖的唯一途径就是减缓并停止温室气体排放。未来，大规模从大气中去除碳的技术理论上可以抵消人类活动产生的温室气体排放以及正反馈循环所导致的额外排放，从而阻止或逆转全球变暖，并防止跨越某些临界点。 其他技术在理论上可以在特定气候系统跨越临界点之前将其稳定下来，或者在变化已经发生后尝试修复这些系统，例如遮挡到达冰川的太阳辐射量，或者采用工程手段防止冰盖进一步融化。 

鉴于我们距离几个具有重大影响的临界点已为时不远，要尽可能防止地球系统遭受重大且不可逆的破坏，最佳途径是尽快停止排放，研发能够安全干预主要气候系统的技术，并将这些努力结合起来，以试图扭转现有的变化，并减缓或阻止未来的变化。