乔治娜·史密斯 / CIAT
11月的联合国气候大会（COP26）聚焦气候危机。但为了更好地了解全球变暖的政策和影响，了解其背后的科学是有用的。
我是一名大气科学家，在我职业生涯的大部分时间里都从事全球气候科学和评估工作。
以下是您应该了解的六件事，以图表形式显示：
图1：自1960年以来，二氧化碳水平一直在稳步攀升COP26谈判的主要焦点是二氧化碳，二氧化碳是化石燃料（煤炭，石油和天然气）燃烧以及森林火灾，土地利用变化和自然资源时释放的温室气体。
1800 年代后期的工业革命开始了化石燃料燃烧的大幅增加。它为家庭、工业提供动力，并为地球的旅行打开了大门。同个世纪，科学家们发现了二氧化碳增加全球气温的潜力，这在当时被认为是对地球的可能好处。系统测量始于 1900 年代中期，并显示二氧化碳稳步增加，其中大部分可直接追溯到化石燃料的燃烧。
一旦进入大气层，二氧化碳往往会在那里停留很长时间。通过人类活动释放的二氧化碳的一部分被植物吸收，一些直接被吸收到海洋中，但今天人类活动排放的所有二氧化碳中大约有一半留在大气中 - 并且可能会在那里停留数百年，影响全球气候。
在 2020 年大流行的第一年，当开车的人减少，一些行业短暂停止时，燃料的二氧化碳排放量下降了约 6%。但这并没有阻止二氧化碳浓度的上升，因为人类活动释放到大气中的量远远超过了自然界所能吸收的量。
如果文明今天停止其二氧化碳排放活动，由于二氧化碳在大气中的长寿命，大气中二氧化碳的浓度仍然需要数百年才能自然下降到足以使地球的碳循环恢复平衡。
多条科学证据表明，过去一个半世纪温室气体排放的增加是全球长期气候变化的驱动因素。例如：
- 自 1800 年代以来的实验室测量反复验证和量化了二氧化碳的吸收特性，使其能够将热量捕获在大气中。
- 基于大气中二氧化碳变暖影响的简单模型与温度的历史变化相匹配。
- 最近在诺贝尔物理学奖中承认的复杂气候模型不仅表明由于二氧化碳的增加导致地球变暖，而且还提供了变暖最严重的地区的详细信息。
过去二氧化碳水平很高时，有证据表明温度也很高。基于Salawitch等人，2017年，更新数据至2020年底，CC BY
- 冰芯、树木年轮和珊瑚的长期记录表明，当二氧化碳水平高时，温度也很高。
- 我们邻近的行星也提供了证据。金星的大气层富含二氧化碳，因此它是我们太阳系中最热的行星，尽管水星离太阳更近。
气温上升在各大洲和海洋的记录中都很明显。
然而，各地的温度并没有以相同的速度上升。影响当地温度的因素多种多样，包括影响太阳能吸收或反射量的土地利用、城市热岛等当地热源和污染。
例如，北极的变暖速度是全球平均水平的三倍，部分原因是随着地球变暖，冰雪融化使表面更有可能吸收而不是反射太阳的辐射。因此，积雪和海冰消退得更快。
地球的气候系统是相互联系和复杂的，即使是很小的温度变化也会产生很大的影响 - 例如，积雪和海平面。
变化已经在发生。研究表明，气温上升已经影响了降水、冰川、天气模式、热带气旋活动和严重风暴。例如，许多研究表明，热浪的频率、严重程度和持续时间的增加会影响生态系统、人类生活、商业和农业。
海洋水位的历史记录显示，在过去150年中，随着冰川融化和气温上升扩大海水，海水水平基本持续上升，由于陆地下沉或上升而出现了一些局部偏差。
虽然极端事件通常是由于一系列复杂的原因造成的，但有些原因因气候变化而加剧。正如海平面上升会使沿海洪水变得更糟一样，随着基线温度的升高，热浪的破坏性更大。
气候科学家努力估计由于二氧化碳增加和其他预期变化（如世界人口）而导致的未来变化。很明显，温度会升高，降水会发生变化。变化的确切幅度取决于许多相互作用的因素。
基于SSP3-7.0，高排放情景。克劳迪娅·特巴尔迪等人，2021
但有几个理由抱有希望充满希望的是，科学研究正在提高我们对气候和复杂地球系统的理解，确定最脆弱的地区，并指导减少气候变化驱动因素的努力。可再生能源和替代能源方面的工作，以及从工业或空气中捕获碳的方法，正在为一个准备更充分的社会提供更多选择。
与此同时，人们正在学习如何减少自己的影响，人们越来越认识到，需要全球协调的努力才能产生重大影响。电动汽车以及太阳能和风能正以前所未有的速度增长。越来越多的人表现出愿意采用新战略，更有效地利用能源，更可持续地消费并选择可再生能源。
科学家们越来越认识到，摆脱化石燃料还有其他好处，包括改善人类健康和生态系统的空气质量。
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