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气候临界点迫近下的风险挑战与治理建议

  

气候临界点迫近下的风险挑战与治理建议(图1)

  原文刊载于《中国科学院院刊》2026年第4期“科技与社会”。本文为精简版

  气候临界点是地球气候子系统状态发生剧烈跃迁的关键阈值,其不可逆性、自我延续性和南宫官方网站复杂关联性对全球气候治理提出了严峻挑战。文章系统阐释了气候临界点的科学内涵与关键特征,重点分析了临界点突破可能引发的多重风险挑战,包括气候物理风险、经济社会系统与国家安全风险。针对这些挑战,文章提出以“预防突变—保持韧性—主动适应”为核心的治理框架,强调通过加强监测预警、培育新质生产力、构建全球共治格局等路径提升应对临界点突破的能力。

  完善适应气候变化工作体系是中国深化生态文明体制改革的核心举措,对筑牢中国生态环境安屏障,护航中国经济社会高质量发展具有重要的意义。与此同时,《2025年全球临界点报告》指出地球系统已突破第1个气候临界点。报告称,随着全球变暖突破临界阈值,温水珊瑚礁大规模死亡,标志着地球气候系统中的多个临界元素的稳定性面临威胁,意味着人类可能将要面对全新的气候现实。显然,完善适应气候变化工作体系需要直面这一新的现实背景,亟须厘清气候临界点的关键特征与其引致的主要风险挑战,并据此开展治理工作。

  临界点是指,一个系统从一种状态向另一种状态发生转变的门槛。在地球科学领域:人类活动有可能将地球气候子系统推向特定阈值,超过阈值后子系统的状态会发生改变,进而对气候系统和人类产生重大影响。这些地球气候子系统被称为临界元素,临界元素对应的阈值被称为气候临界点。

  现有文献对地球各气候子系统进行了分析,识别了一系列临界元素及对应的临界点。由于人类对地球系统的认知仍在不断深化,现阶段识别出的临界元素和临界点在未来可能会发生改变。正因为认知的有限性,不同学者依据差异化的标准识别出了各异的临界元素和临界点。《2025年全球临界点报告》将珊瑚礁、西南极冰盖、海洋副极地环流、大西洋热盐环流、山地冰川、亚马孙雨林作为最有可能被触发的气候临界点进行讨论。

  气候临界点本身是一种非线性临界阈值,临界点被突破后系统会发生非线性改变,即系统状态的剧烈跃迁。并且,相对于人类活动尺度而言,这种改变是不可逆的。一方面,不同临界元素状态的剧烈跃迁可以由对古气候的研究佐证。另一方面,现阶段对临界元素的观测已然发现,人类活动导致的全球变暖已经导致了部分临界元素发生潜在的状态改变。综合来看,古气候研究表明临界元素的临界点及非线性改变真实存在,而对当下的研究则表明人类活动导致的全球变暖正在推动临界元素跨越临界点,并引致临界元素的状态改变。

  正反馈是一个系统自我强化的过程。在正反馈机制下,每次输出都会使下一次的输入增大,导致系统输出值不断增大,最终趋于无限大。这种过程往往使系统趋于崩溃或失控。当全球变暖使临界元素逼近临界点,气候系统内部的正反馈机制会成为助推器,即便人为因素对系统的影响停止,状态的改变仍然会继续推进,甚至呈现自我加速态势,即自我延续性变化。

  各个气候临界点并不是孤立的,而是相互关联、相互影响的。地球气候系统中的临界元素通过大气环流、海洋环流和水循环等物理过程紧密地耦合在一起,形成一个庞大的复杂网络。在该网络中,任意一个节点的状态变化,不仅取决于人为因素的影响,还受到与其关联的其他节点状态的影响。一个节点的状态跃迁,会通过网络连接改变对其他节点的输入,可能将它们推向自己的临界点。

  由于气候临界点的特性,气候变化带来的风险也自然会表现出不可逆、自我延续和复杂关联的特性。其中,复杂关联的特性不仅体现在气候系统内部,还会表现在气候系统与经济社会系统、国家安全体系的紧密关联。因此,气候临界点迫近带来的风险挑战会体现在3个方面。

  单一临界点被突破会通过气候遥相关直接对中国生态环境造成重大影响。被认定为临界元素的气候子系统不一定与中国临近,但是他们与中国的特定气候子系统存在气候遥相关,所以当这些临界元素突破临界点后,中国相应的气候子系统将直接受到不可逆的显著影响,导致中国生态环境改变。

  级联效应是一个系统里互相关联的元素中,一者的改变会引起整个系统的连锁波动。即便只有个别气候临界元素的临界点被突破,全球各临界元素都会随之波动,并带来全球气候系统的整体性变化。

  临界点被突破导致的气候物理风险会影响劳动者,造成劳动供给减少和劳动生产率降低,进而改变社会生产中的生产力,形成生产力风险。

  ②临界点被突破后,极端气候可能会频繁导致供应链中断,造成供应链稳定性不足。

  ①气候临界点被突破将直接系统性的破坏现有的农业生产。直接破坏是因为农作物生长对于气候变化的响应敏感且快速。

  ①水资源风险。最显而易见的是青藏高原的冰川和冻土消融将长期影响亚洲人口的淡水供应。

  ②战略矿产风险。战略矿产的开采和加工本身高度耗水且受气候影响,并且战略矿产在全球分布不均,临界点突破导致的地缘政治风险和供应链中断都将进一步加剧战略矿产风险。

  ③新能源的开发风险。新能源的生产高度依赖特定的、稳定的自然气候条件。气候临界点的突破会系统且不可逆的破坏这些条件。

  ②现代的重大基础设施往往是由不同地区的多个基础设施共同构成的高度互联的复杂网络,临界点被突破后不仅会加剧单一基础设施的物理损坏,还会由关键节点失效引致复杂网络的功能崩溃。

  为了应对气候临界点迫近带来的风险挑战,本文提出“预防突变—保持韧性—主动适应”的“三位一体”治理架构。

  以往对气候变化的应对措施往往是针对线性变化的气候改变,如全球温度上升。而临界点揭示了非线性气候变化的紧迫性,气候治理应当转向预防突变。预防突变的核心在于将治理的关口前置,从事后补救转向事前干预,其逻辑起点是阻断或延缓临界点的触发进程。

  减缓政策是指通过能源转型、提升能效等手段从源头减少温室气体排放的各项措施,但其执行面临严峻的全球集体行动困境。国际社会需要摒弃短期利益博弈,将碳减排的相关减缓政策贯彻执行,努力使碳排放限制在现有研究确定的安全阈值之内。

  基于级联效应的系统性监测可以帮助实现风险源的早期识别。临界点并非孤立存在,此间的遥相关使得风险传播如同多米诺骨牌。因此,对单一要素的孤立监测难以实现对系统性风险的准确评估。有必要构建覆盖所有已识别和潜在临界要素的全球一体化监测网络。

  利用先进计算与大数据,提升对突破临界点的预测能力。通过发展新一代地球系统大模型,融合多源监测数据,利用人工智能技术挖掘海量气候数据中的深层规律,以此更准确地模拟临界元素间的复杂相互作用,从而识别出可能导致系统崩溃的关键阈值与传播路径。

  为极端情景作预案,提前研究干预技术。面对部分临界点可能已被触发或迫在眉睫的严峻现实,必须以前瞻性和高度审慎的态度,开展可用于应对极端气候、海平面上升等气候风险的技术的研发工作。

  当预防措施可能失效时,社会经济的韧性成为抵御冲击、维持基本功能的关键。这要求经济社会系统从追求极致效率以获取最大化收益,转向战略性构建能够抵御非线性冲击的系统韧性。

  是应对气候临界点对劳动力供给和生产率双重冲击的重要途径。在劳动力供给方面,通过推动生产流程的智能化改造,利用自动化技术和机器系统替代恶劣环境下的体力劳动。在生产率方面,通过将人力资源重新配置到创新、研发、管理等认知密集型领域,并构建人机协作的工作范式。

  瞄准供应链产业链的薄弱环节,布局战略性冗余。主动调整过度追求效率和低成本的供应链体系,在关键领域建立战略储备和备份产能,推动供应链的多元化布局。

  由于不同人群对气候物理风险的暴露程度不一样,因此关注最易暴露在气候物理风险中的人群,缓解气候不平等是化解民生风险的关键。

  原有的全球气候治理主要聚焦于1.5℃的气候升温目标,各国被动的接受着温室气体排放的约束。与此同时,对适应气候升温的相关政策关注相对较少。

  基于人类命运共同体,将临界点治理设为全球优先议程。中国应积极利用联合国等多边平台,主动设置议题,推动将临界点风险治理确立为全球安全议题。

  应对地缘变局,通过合作保障发展权利。通过双边及多边协议与合作,共同维护全球资源供应的稳定和韧性。中国需化被动应对为主动布局,通过主动塑造资源供应链治理体系来保障安全。

  发展中国家更容易暴露于气候风险,并且这种风险同样会在全球传播。中国应积极拓展面向气候临界点的南南合作,包括向发展中国家分享在气候监测预警、防灾减灾、经济社会韧性建设等领域的技术与经验。

  本文通过系统梳理气候临界点的关键特征与风险传导机制,揭示了全球气候系统面临的多重挑战。总体来看,气候临界点的不可逆性、自我延续性和复杂关联性特征,使得单一风险可能通过复杂路径演化为系统性危机,使得传统治理模式适用性降低。

  黄骋东中南大学博士研究生,湘江实验室科研助理。研究方向:气候变化与资源环境管理。

  陈晓红中国工程院院士。中南大学教授,博士生导师,湘江实验室主任。研究方向:生态文明与两型社会、数据智能与智慧社会、决策理论与决策支持系统、数字经济与数字技术。

  黄骋东, 陈晓红, 周志方. 气候临界点迫近下的风险挑战与治理建议. 中国科学院院刊, 2026, 41(4): 804-815.

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