气候变化没有“新常态”，只有变化

地球的气候正在迅速变化。我们从数十亿次的观察中了解到这一点，这些观察记录在成千上万的期刊论文和文本中每隔几年总结一次(PDF)联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)的报告。这一变化的主要原因是燃煤释放的二氧化碳，石油和天然气。

国际的一个目标关于气候变化的《巴黎协定》是将全球地表平均气温的上升限制在2摄氏度以内，与前工业化时代相比。此外，还承诺努力将气温升幅限制在1.5摄氏度以内。

本质上，地球已经达到1c阈值。尽管避免了数百万吨二氧化碳的排放使用可再生能源,提高效率(PDF)和保护工作大气中二氧化碳增加的速率仍然很高。

如何应对气候变化的国际计划很难拼凑起来，需要几十年的时间才能制定出来。唐纳德·特朗普总统宣布美国将退出《巴黎协定》，大多数气候科学家和谈判代表对此感到失望。

但是抛开政治不谈，我们已经被困在了多少变暖之中?如果我们现在停止排放温室气体，为什么温度会继续上升?

碳和气候的基础知识

积聚在大气中的二氧化碳使地球表面绝缘。它就像一个保暖的毯子。这种能量提高了地球表面的平均温度，加热了海洋，融化了极地冰。的后果,海平面上升和天气变化。

自1880年以来，随着工业革命，二氧化碳的排放开始增加全球平均气温上升(PDF)。在与。相关的内部变化的帮助下厄尔尼诺天气模式，我们已经经历过了比平均温度高出1.5摄氏度。持续的高温超过1c阈值是迫在眉睫的。在过去的三十年里比上个十年还要热，也比上个世纪还要热。

的北极和南极变暖的速度要快得多比全球平均气温还要高。都是冰原北极和南极正在融化(PDF)。北冰洋的冰正在融化冻土是解冻。2017年，发生了一件令人震惊的事情南极海冰减少，让人想起2007年北极气温下降。

陆地和海洋的生态系统都在发生变化。观测到的变化是一致的，符合我们对地球能量平衡的理论理解，以及用于理解过去可变性和帮助我们思考未来的模型的模拟。

给气候踩刹车

如果我们现在停止排放二氧化碳，气候会发生什么变化?我们会回到我们长辈的气候吗?

简单的答案是否定的。一旦我们释放了储存在化石燃料中的二氧化碳，它就会在大气、海洋、陆地和生物圈的动植物中积累和移动。释放的二氧化碳会在大气中存留数千年。只有在数千年之后，它才会重新回到岩石中，例如，通过碳酸钙(石灰石)的形成，海洋生物的贝壳才会沉到海底。但在与人类相关的时间跨度内，一旦释放，二氧化碳就会进入我们的环境本质上是永远。它不会消失，除非我们把它移走。

为了阻止热量的积累，我们不仅要消除二氧化碳的排放，还要消除所有温室气体，如甲烷和一氧化二氮。我们还需要扭转砍伐森林和其他影响地球能量平衡(来自太阳的能量和返回太空的能量之间的差异)的土地使用。我们必须从根本上改变我们的农业。如果我们这样做，它将消除额外的全球变暖，并限制空气温度的上升。这样停止变暖是不可能的。

因此，如果我们今天停止从燃烧化石燃料中排放二氧化碳，全球变暖的故事还没有结束。有一个推迟气温升高因为大气吸收了地球积聚的所有热量。再过40年科学家们假设，如果气温高于前几代人的正常水平，气候就会稳定下来。

我们需要思考的是最好的未来，而不是试图恢复过去。

这种因果之间长达数十年的滞后是由于加热海洋巨大的质量需要很长的时间。增加的二氧化碳在地球中储存的能量比加热空气的作用更大。它融化冰;它加热海洋。与空气相比，水的温度更难提高;这需要时间——几十年。然而，一旦海洋温度升高，它将释放热量回空气，并被测量为表面加热。

科学家们进行了一些思维实验，以帮助人们理解减少排放和限制气候变暖的复杂过程。一项实验将温室气体对地球能量平衡的影响维持到2000年的水平，这意味着持续排放的比率非常低。它发现，当海洋的热量赶上大气时，地球的温度会上升约0.6摄氏度。科学家将此称为“承诺变暖”。冰也对海洋中不断增加的热量做出了反应，会继续融化。已经有令人信服的证据表明，重要的冰川在南极西部，冰盖消失了。冰、水和空气——二氧化碳给地球带来的额外热量——都会对它们产生影响。已经融化的东西将继续融化，更多的东西将会融化。

生态系统被自然和人为事件所改变。当它们恢复的时候，它将处于与它们进化时不同的气候中。它们恢复的气候将不稳定;天气将继续转暖。没有新的常态，只有更多的变化。

最好的最坏的情况

无论如何，现在停止排放二氧化碳是不可能的。尽管可再生能源取得了重大进展，但能源总需求仍在加速增长二氧化碳排放量增加(PDF)。作为一名气候和空间科学的教授，我教导我的学生要为地球变暖做准备。国际能源署(International Energy Agency) 2011年的一份报告称，如果我们不放弃目前的道路，那么我们看到地球温度升高了6摄氏度(PDF格式)。即使在巴黎协议之后，轨迹基本上是一样的。在我们看到碳排放的峰值和下降之前，很难说我们已经走上了一条新的道路。随着我们已经看到的大约1摄氏度的升温，观测到的变化已经令人不安。

我们需要消除二氧化碳排放的原因有很多。气候正在迅速变化;如果这一速度放慢，自然和人类的事务就能更容易地适应。包括海平面上升在内的变化总量是有限的。我们离我们已知的气候越远，我们的模型的指导就越不可靠，我们准备的可能性就越小。

即使排放量减少，大气中的二氧化碳仍有可能继续增加。地球温度越高，海洋吸收的二氧化碳就越少。极地地区不断上升的气温使得二氧化碳和二氧化碳更有可能被释放甲烷，另一种使地球变暖的温室气体，将会从储存在冻结的陆地和海洋水库中释放出来，增加了问题。

如果我们今天停止排放，我们就不会回到过去。地球会变暖。因为对变暖的反应更多的是通过与融化的冰和增加大气中的水汽，我们的工作就变成了限制气候变暖。如果温室气体排放能在几十年内迅速消除，全球变暖就能得到控制，《巴黎协定》的目标就能实现。这将减缓变化，并使我们能够适应。我们需要思考的是最好的未来，而不是试图恢复过去。

这篇文章于7月7日更新，以澄清阻止二氧化碳排放以及其他影响全球变暖的因素的潜在影响。

这篇文章从原来的版本更新2014年12月出版，when international利马气候谈判是在为2015年巴黎协定。