2021年让人类更深刻地感受到了气候变化的危机：猛烈野火侵袭希腊和美国西部，洪水席卷德国、中国部分地区，2021年的飓风季节残酷且仍未结束……“气候变化”不再停留科学界而成为大众日常关心和讨论的话题。
美国科罗拉多大学博尔德分校的大气科学家贝齐·韦瑟黑德（Betsy Weatherhead）认为这6件事有助于真正了解气候变化。
是什么在驱动气候变化?
是什么在驱动气候变化?主要焦点在二氧化碳，一种在化石燃料(煤炭、石油和天然气)燃烧时释放出，以及来自森林火灾、土地利用变化和天然来源的温室气体。
从19世纪后半叶的工业革命开始，化石燃料的燃烧量大幅增加。它为千家万户和各产业供能，开启了在这颗星球上旅行的可能。同一个世纪里，科学家确定了二氧化碳可能会提高全球气温（在当时，这种气体被认为可能对地球有益）。
系统化测量开始于20世纪中期，当时已经发现二氧化碳水平在持续上升，其中大部分都可以直接追溯至化石燃料的燃烧。
一旦进入大气层，二氧化碳倾向于久留大气层中。人类活动释放的二氧化碳有一部分被植物吸收，一些被海洋直接吸收，但有将近一半停留于大气层——而且很可能会待上数百年，持续影响全球气候。
2020年，由于新冠疫情，开车的人变少，一些产业短暂停工，来自燃料的二氧化碳排放量下跌近6%。但这没有阻止二氧化碳浓度的上升，因为人类活动释放进大气层的二氧化碳量远远超出了自然所能吸收的量。
因为二氧化碳在大气中能存在很久，假如人类现在停止排放二氧化碳的活动，仍然会需要数百年，才能让大气层的二氧化碳浓度自然下降足够多，从而让地球的碳循环回到平衡状态。
过去60年里，每年的二氧化碳浓度增加量
每年的二氧化碳浓度增加量
当人类活动释放的二氧化碳量超出自然所能清除的量，大气层中的二氧化碳浓度就会上升。尽管2020年新冠疫情期间的二氧化碳排放量较低，但二氧化碳浓度仍然上升2.4ppm。
目前全球的二氧化碳浓度大约为415ppm，而工业化之前的二氧化碳浓度为280ppm。
二氧化碳在大气中停留多久?
假如人类在2021年完全停止燃烧化石燃料，模型预测大气中的二氧化碳浓度会缓慢下降，用超过100年时间来才能恢复到20世纪80年代的水平。如图中虚线显示的那样，等20年后才停止所有二氧化碳排放的话，会耗费更久时间。
我们如何知道温室气体能改变气候?看历史轨迹
多项科学证据指出，150多年来温室气体排放量的增加是全球气候长期变化的驱动力量。譬如说：
19世纪以来的实验测量已经再三证实和量化二氧化碳的吸热性质，正是这项性质允许二氧化碳俘获大气层中的热量。
基于大气中二氧化碳温升影响的简单模型符合气温的历史变化。
近期受到诺贝尔物理学奖认可的复杂气候模型不仅指出地球由于二氧化碳上升而变暖，还提供哪些地区变暖程度最高的详情。
来自冰芯、树木年轮和珊瑚的长期记录显示，二氧化碳水平高的时候，气温也很高。
我们毗邻的行星也提供了证据。金星大气中富含二氧化碳，结果就是，尽管水星更靠近太阳，金星却是太阳系中最炙热的行星。
证据表明，过去二氧化碳水平很高的时候，气温同样很高。
过往5亿年的气候史
每一片大陆的温度都在升高，但速度不一
全球各大洲的气温随着时间的上升情况
过去的20世纪，每一片大陆都变暖了，然而速度不一。图表中的各条线显示了每片大陆每年平均气温和1910—2000年平均气温之间的差。海洋也在变暖，但速度没那么快。（基线为1910至2000年间的平均气温）
在记录中能明显看到，每一片大陆和海洋的温度都已升高。然而，并非所有地方的温度都以同等速度升高。有许多因素影响本地温度，包括影响太阳能如何被吸收或反射的土地利用情况、都市热岛之类的热源以及污染。
比如说，北极圈的变暖速度是全球平均变暖速度的3倍，部分原因是随着全球变暖，冰雪的融化使得地表更可能吸收太阳辐射，而不是反射太阳辐射。结果就是，北极雪盖层和海冰的退缩甚至更快。
气候变化对地球有哪些影响?
地球的气候系统相互关联，错综复杂，就连微小的气温变化都能产生巨大影响，譬如说对于雪盖层和海平面的影响。改变已经发生。
研究显示，升高的气温早已在影响降雨量、冰川、天气型态、热带气旋活动和剧烈风暴。很多研究显示，热浪的频率、剧烈性和持续时间的增加影响了生态系统、人类生活、商业和农业活动。
海平面的历史记录早已显示出，随着冰川融化，以及温度升高导致海水膨胀，在过去150年的大多数时候，海平面都在持续上升（由于土地下沉或上升产生一些局部偏差）。
全球各地沿海城市的海平面都已上升
尽管极端天气气候事件常常由一些复杂的原因引起，但一些事件因为气候变化而加重。正如不断上升的海平面加剧沿海洪涝灾害，热浪也随着更高的基线气温而破坏性更强。
气候科学家努力工作，预测二氧化碳增加和其他预期改变所带来的未来变化，譬如世界人口的变迁。显然，地球气温会继续上升，降雨量会改变。变化的具体幅度视众多相互影响的因素而定。
改变的世界中的气温和降雨量
气候模型指出，假使全球不采取强有力行动来削减温室气体排放量，全球会出现更高的气温，正如下图第一张地图所显示的那样。第二张地图显示，一些地区会有更多降雨，而另一些地区则会有更少降雨，值得注意的是，其中包括一些对于农业生产至关重要的地区。
若干带来希望的理由
乐观地看，科学研究正在增进我们对气候和复杂地球系统的理解，确定最脆弱的地区，指导我们遏制气候变化驱动力量的努力；可再生能源和替代能源方面的工作，以及从工业或从空气中捕集碳的方式，都在给我们带来更多选择。
与此同时，人们在获知要如何减少自身对气候的影响，并不断深入地认识到，为了产生显著影响，必须有全球协调的努力。电动汽车、太阳能和风能产业都在以过去想象不到的速度增长。越来越多人展现出如下意愿：采用新技术来更高效地使用能源，进行可持续的消费，选择可再生能源。
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