氣候變化

在通常的用法中，氣候變化描述了全球變暖（全球平均溫度的持續升高）及其對地球氣候系統的影響。從更廣泛的意義上講，氣候變化還包括以前對地球氣候的長期變化。目前，全球平均溫度的升高比以前的變化更快，主要是由人類燃燒化石燃料引起的。化石燃料的使用，森林砍伐以及一些農業和工業實踐增加了溫室氣體，尤其是二氧化碳和甲烷。溫室氣體吸收了地球從陽光溫暖後輻射的一些熱量。這些氣體大量的氣體在地球下部大氣中捕獲更多的熱量，從而導致全球變暖。

氣候變化導致對環境的影響不斷增加。沙漠正在擴大，而熱浪和野火變得越來越普遍。北極的放大變暖導致了多年凍土，冰川靜修和海冰損失的融化。較高的溫度也導致更嚴重的風暴，乾旱和其他極端天氣。山脈，珊瑚礁和北極的快速環境變化迫使許多物種重新定位或滅絕。即使為最大程度地減少未來變暖的努力是成功的，有些影響將持續數百年。這些包括海洋加熱，海洋酸化和海平面上升。

氣候變化威脅著洪水增加，極端熱量，食物增加和缺水，更多疾病和經濟損失的人。人類的移民和衝突也可能是結果。世界衛生組織（WHO）稱氣候變化是21世紀對全球健康的最大威脅。社會和生態系統將遇到更嚴重的風險，而無需限制變暖。通過洪水控制措施或抗旱作物等努力來適應氣候變化，部分降低了氣候變化的風險，儘管已經達到了一些適應的限制。較貧窮的社區負責全球排放量的一小部分，但適應能力最少，並且最容易受到氣候變化的影響。

在當前的1.2°C（2.2°F）變暖水平上，已經感覺到了許多氣候變化的影響。額外的變暖將增加這些影響，並會觸發臨界點，例如格陵蘭冰蓋的融化。根據2015年巴黎協定，各國共同同意保持“低於2°C”的溫暖。但是，隨著該協議的承諾，到本世紀末，全球變暖仍將達到約2.7°C（4.9°F）。將變暖限制為1.5°C將需要到2030年的排放量減半，並在2050年之前達到零排放。

淘汰化石燃料的策略涉及節省能源，乾淨地發電，並利用電力為運輸，加熱建築和運營工業設施。通過大大增加風能和太陽能的部署以及其他形式的可再生能源和核電，可以使電力供應變得更加清潔，更豐富。碳也可以從大氣中清除，例如，通過捕獲土壤中碳的方法來增加森林覆蓋和耕種。

術語

在1980年代之前，當尚不清楚溫室氣體增加的變暖作用是否比空氣中顆粒物在空氣污染中的冷卻作用更強時，科學家使用了無意的氣候修飾來指代人類對氣候的影響。

在1980年代，全球變暖和氣候變化術語變得越來越普遍。儘管這兩個術語有時在科學上可以互換使用，但全球變暖僅是指增加的表面變暖，而氣候變化則描述了地球氣候系統的總體變化。全球變暖- 早在1975年就使用了 - 在NASA氣候科學家詹姆斯·漢森（James Hansen）在1988年在美國參議院的證詞中使用了它，這是最受歡迎的術語。自2000年代以來，氣候變化的使用情況有所增加。氣候變化還可以更廣泛地指出人類引起的變化或整個地球歷史上的自然變化。

現在，各種科學家，政客和媒體使用氣候危機或氣候緊急情況來談論氣候變化，以及全球供暖而不是全球變暖。

觀察到的全球溫度升高

多個獨立的儀器數據集表明氣候系統正在變暖。從1998年到2013年，一個所謂的“全球變暖中斷”可能是由於太平洋衰老振盪（PDO）和大西洋多年振盪（AMO）的負階段可能引起的。與工業前基線（1850–1900）相比，2013 - 2022年的十年溫暖至平均1.15°C [1.00–1.25°C]。表面溫度每十年升高約0.2°C，2020年的溫度高於工業化前時代的溫度。自1950年以來，寒冷的白天和夜晚數量減少，溫暖的白天和夜晚數量也增加了。

通過廣泛的其他觀察結果加強了來自空氣溫度測量的變暖的證據。例如，已經預測和觀察到了自然水週期的變化，例如降水量的頻率和強度增加，雪和陸冰的融化以及大氣濕度的增加。動植物也以與變暖一致的方式表現出來。例如，植物在春季早些時候開花。另一個關鍵指標是上層大氣的冷卻，這表明溫室氣體正在將熱量捕獲在地球表面附近，並防止其輻射到太空中。

世界的不同地區以不同的速度溫暖。該模式與溫室氣體發射的位置無關，因為氣體持續的時間足夠長，可以在整個地球上擴散。自工業前時期以來，土地區域的平均表面溫度的速度幾乎是全球平均表面溫度的兩倍。這是因為海洋的熱量較大，並且由於海洋因蒸發而損失了更多的熱量。至少自1970年以來，全球氣候系統中的熱能僅在短暫停頓，超過90％的額外能量已存儲在海洋中。其餘的使大氣加熱，融化了冰，並加熱了大陸。

北半球和北極的溫暖速度比南極和南半球快得多。北半球不僅有更多的土地，而且還有更多的季節性雪和海冰。當這些表面從反射大量光線變成冰融化後變黑時，它們開始吸收更多的熱量。當地的黑碳沉積在雪和冰上也有助於北極變暖。北極溫度的升高是世界其他地區的兩倍以上。北極冰川和冰蓋的熔化破壞了海洋循環，包括膨脹的墨水溪流，進一步改變了氣候。

全球變暖之前的溫度記錄

在過去的幾百萬年中，人類在經過冰河時代的氣候下進化，全球平均溫度在當前水平之間比今天冷的溫度介於5-6°C。人類進化之前的溫度記錄包括更熱的溫度和偶爾突然的變化，例如古新世 - 始新世最大5550萬年前。

溫暖和冷卻的歷史模式，例如中世紀的溫暖時期和小冰河時代，在不同地區的同一時間沒有發生。在有限的地區，溫度可能與20世紀後期一樣高。

在18世紀和19世紀中葉之間幾乎沒有淨變暖。那個時期的氣候信息來自氣候代理，例如樹木和冰芯。溫度計記錄開始在1850年左右提供全球覆蓋範圍。

最近全球溫度升高的原因

氣候系統本身會持續數年，幾十年甚至幾個世紀，經歷了各種週期。例如，厄爾尼諾事件在表面溫度下引起短期尖峰，而拉尼娜事件會導致短期冷卻。它們的相對頻率會影響際際時期的全球溫度趨勢。其他變化是由於特定外部強迫的能量失衡引起的。這些例子包括溫室氣體的濃度，太陽能發光，火山噴發以及地球圍繞太陽軌道的變化的變化。

為了確定人類對氣候變化的貢獻，開發了所有潛在原因的獨特“指紋”，並將其與觀察到的模式和已知的內部氣候變異性進行了比較。例如，太陽能強迫 - 指紋涉及加熱整個大氣 - 被排除在外，因為只有較低的大氣已經變暖。這些技術表明，溫室氣體是當前全球變暖的主要原因。大氣氣溶膠產生較小的冷卻效果。其他驅動程序，例如反照率的變化，影響力較小。

溫室氣體

溫室氣體對陽光是透明的，因此可以通過大氣來加熱地球表面。地球將其輻射為熱量，溫室氣體吸收了其中一部分。這種吸收減慢了熱量逸出到太空的速度，將熱量捕獲在地球表面附近並隨著時間的推移而變暖。在工業革命之前，自然量的溫室氣體使地表附近的空氣比不在的情況下溫暖約33°C。雖然水蒸氣（≈50％）和雲（≈25％）是造成溫室效應的最大貢獻者，但它們隨溫度的函數而增加，因此是反饋。另一方面，諸如CO ₂ （≈20％），對流層臭氧， CFC和一氧化二氮等氣體濃度不依賴溫度依賴，因此是外部強迫。

自工業革命以來的人類活動，主要是提取和燃燒化石燃料（煤炭，石油和天然氣）增加了大氣中的溫室氣體量，從而導致輻射失衡。自1750年以來，2019年， CO ₂和甲烷的濃度分別增加了約48％和160％。這些CO ₂水平高於過去200萬年中任何時候。甲烷的濃度遠高於過去80萬年的濃度。

2019年的全球人為溫室氣體排放相當於590億噸CO ₂ 。在這些排放中，有75％是CO _2，18 ％是甲烷，4％是一氧化二氮，氟化氣體為2％。 CO ₂排放主要來自燃燒化石燃料，以提供用於運輸，製造，供暖和電力的能量。其他CO ₂排放來自森林砍伐和工業過程，其中包括化學反應釋放的CO ₂用於製造水泥，鋼，鋁和肥料。甲烷排放來自牲畜，肥料，水稻種植，垃圾填埋場，廢水和煤炭開採，以及油和天然氣的提取。一氧化二氮的排放很大程度上來自肥料的微生物分解。

儘管森林砍伐對溫室氣體排放的貢獻，但地球的陸地表面，尤其是其森林，仍然是CO ₂的重要碳匯。土地表面的水槽工藝，例如土壤中的碳固定和光合作用，消除了約29％的全球CO ₂排放。海洋還通過兩步過程作為重要的碳匯。首先，CO ₂溶解在地表水中。之後，海洋的傾覆循環將其深入到海洋的內部，隨著碳循環的一部分，它會隨著時間的流逝而積聚。在過去的二十年中，世界海洋吸收了20％至30％的發射CO ₂ 。

氣溶膠和雲

氣溶膠形式的空氣污染大規模影響氣候。氣溶膠散射並吸收太陽輻射。從1961年到1990年，觀察到到達地球表面的陽光量的逐漸減少。這種現象通常被稱為全球變暗，主要歸因於化石燃料燃燒具有硫酸鹽氣溶膠，其燃燒具有濃厚的硫濃度，例如煤炭和掩體燃料，其作用較小，來自黑碳和有機碳，來自化石燃料和生物燃料的燃燒。並來自人為灰塵。在全球範圍內，由於污染控制，氣溶膠自1990年以來一直在下降，這意味著它們不再掩蓋溫室氣體的變暖。

氣霧劑也對地球輻射預算有間接影響。硫酸鹽氣溶膠充當雲凝結核，並導致雲層具有更多和較小的雲滴。這些雲比較少和較大的液滴的雲更有效地反映了太陽輻射。它們還減少了雨滴的生長，這使得云更加反射到傳入的陽光。氣溶膠的間接作用是輻射強迫的最大不確定性。

雖然氣溶膠通常通過反射陽光來限制全球變暖，但煙灰中的黑碳屬於雪或冰上會導致全球變暖。這不僅增加了陽光的吸收，還增加了融化和海平面上升。到2050年，限制北極新的黑色碳沉積物可能會減少0.2°C。

陸地表面變化

人類主要改變地球的表面是為了創造更多的農業土地。如今，農業佔地土地面積的34％，而26％是森林，而30％是不可居住的（冰川，沙漠等）。森林土地的數量繼續減少，這是導致全球變暖的主要土地使用變化。森林砍伐釋放CO ₂在樹木被破壞時包含在樹木中，此外，還可以防止那些樹木吸收更多的CO ₂ 。森林砍伐的主要原因是：從森林到農業土地生產產品（例如牛肉和棕櫚油）（27％），伐木以生產林業/森林產品（26％），短期移動耕種（24％）（24％）和野火（23％）。

區域中的植被類型會影響局部溫度。它影響了多少陽光被反射回太空（反照率），以及蒸發損失了多少熱量。例如，從黑暗的森林變成草地的變化使表面更輕，從而反射了更多的陽光。森林砍伐還會通過修改影響雲的化學化合物的釋放和改變風模式來影響溫度。在熱帶和溫帶地區，淨效應是產生明顯的變暖，而在距離桿的緯度上獲得了反照率的增益（由於森林被雪覆蓋所取代）會導致冷卻效果。在全球範圍內，這些影響估計導致了略微冷卻，以表面反照率的增加為主。根據糧農組織的說法，森林降解加劇了氣候變化的影響，因為它降低了森林的碳封存能力。確實，在他們的許多好處中，森林還具有減少高溫影響的潛力。

太陽和火山活動

由於太陽是地球的主要能源，因此傳入的陽光的變化直接影響氣候系統。太陽輻照度已通過衛星直接測量，並從1600年代初開始進行間接測量。自1880年以來，太陽能量到達地球的量一直沒有上升。

爆炸性的火山噴發代表了工業時代最大的自然強迫。當噴發足夠強（將二氧化硫達到平流層）時，可以將陽光部分阻塞幾年。溫度信號的持續時間約為兩倍。在工業時代，火山活動對全球溫度趨勢產生了可觀的影響。當今的火山CO ₂排放量不到當前人為CO ₂排放的1％。

當僅考慮太陽能產出和火山活動的變化時，物理氣候模型無法再現近幾十年來觀察到的快速變暖。導致全球變暖的溫室氣體的進一步證據來自於顯示下大氣（對流層）的變暖，並與上層大氣的冷卻（平流層）結合在一起。如果太陽變化負責觀察到的變暖，則對流層和平流層都會加熱。

氣候變化反饋

氣候系統對初始強迫的響應通過反饋來改變：通過“自我強化”或“正面”反饋增加，並通過“平衡”或“負”反饋來減少。主要的加強反饋是水蒸氣反饋，冰 - 阿爾貝託的反饋和雲的淨效應。主要的平衡機制是輻射冷卻，因為地球的表面響應溫度上升而散發出更多的熱量。除了溫度反饋外，碳循環中還有反饋，例如CO ₂對植物生長的施肥作用。反饋的不確定性是不同氣候模型在給定數量的排放中投射不同升溫幅度的主要原因。

隨著空氣的溫暖，它可以容納更多的水分。水蒸氣作為一種有效的溫室氣體，在大氣中保持熱量。如果雲覆蓋率增加，則更多的陽光將反射回太空，冷卻行星。如果雲變得更高且較薄，它們會充當絕緣體，從而從下方向下反射熱量並加熱地球。雲的影響是反饋不確定性的最大來源。

另一個主要的反饋是減少北極中的積雪和海冰，從而降低了地球表面的反射率。現在，更多的太陽能量在這些地區吸收，有助於擴增北極溫度的變化。北極擴增也正在熔化多年凍土，該凍土將甲烷和CO ₂釋放到大氣中。氣候變化也可能導致濕地，海洋系統和淡水系統的甲烷釋放。總體而言，氣候反饋預計將變得越來越積極。

大約一半的人為CO ₂排放被土地植物和海洋吸收。氣候變化增加了乾旱和抑制植物生長的熱波，這使其不確定該碳匯是否會繼續生長。土壤含有大量碳，並在加熱時可能會釋放一些碳。隨著更多的CO ₂和熱量被海洋吸收，它會酸化，其循環變化和浮游植物的含量減少了碳，從而降低了海洋吸收大氣碳的速率。總體而言，在較高的CO ₂濃度下，地球將吸收我們排放的分數減少。

造型

氣候模型是影響氣候系統的物理，化學和生物學過程的代表。模型還包括自然過程，例如地球軌道的變化，太陽活動的歷史變化以及火山強迫。在考慮氣候反饋的強度，繁殖和預測海洋的循環，季節的年度週期以及陸地表面與土地表面之間的碳流動時，模型用於估計未來排放的變暖程度將導致未來的排放程度氣氛。

通過檢查模擬當代或過去氣候的能力來測試模型的物理現實主義。過去的模型低估了北極收縮率的速度，低估了降水率的增加。自1990年以來，海平面上昇在較舊的模型中被低估了，但是最近的模型與觀察結果很好。 2017年美國出版的國家氣候評估指出，“氣候模型仍可能低估或缺少相關的反饋流程”。此外，氣候模型可能無法充分預測短期的區域氣候變化。

氣候模型的一部分為簡單的物理氣候模型增加了社會因素。這些模型模擬了人口，經濟增長和能源使用如何影響和與物理氣候相互作用。有了這些信息，這些模型可以產生未來溫室氣體排放的場景。然後，這被用作物理氣候模型和碳循環模型的輸入，以預測大氣濃度的溫室氣體可能會改變。根據社會經濟情景和緩解情景，模型產生的大氣CO ₂濃度在380和1400 ppm之間的範圍廣泛。

IPCC第六次評估報告顯示，在最低溫室氣體排放情況下，到21世紀後期，全球變暖很可能達到1.0°C至1.8°C。在中間場景中，全球變暖將達到2.1°C至3.5°C，在非常高的溫室氣體排放情況下，將達到3.3°C至5.7°C。這些預測基於氣候模型與觀察結果的結合。

剩餘的碳預算是通過對碳循環建模和對溫室氣體的氣候敏感性來確定的。根據IPCC的數據，如果2018年以後的排放量不超過CO ₂的420或570 GIGATONNES，則可以將全球變暖保持在1.5°C以下。這對應於10到13年的當前排放。預算有很高的不確定性。例如，由於從多年凍土和濕地釋放甲烷，可能是CO ₂的100 gigatonnes。但是，很明顯，化石燃料資源太豐富，無法依靠短缺，無法限制21世紀的碳排放。

即使溫度將需要保持或以上1.5°C超過20年才能通過巴黎協議定義的閾值，但暫時的上升超過此限制也可能會帶來嚴重的後果。根據世界氣象組織的數據，在2023 - 2027年間，全球溫度有66％的可能性在1.5°C以上暫時升高。

影響

環境影響

氣候變化的環境影響廣泛且深遠，影響了海洋，冰和天氣。變化可能會逐漸或迅速發生。這些影響的證據來自研究過去的氣候變化，建模和現代觀察。自1950年代以來，乾旱和熱浪隨著頻率的增加而同時出現。在印度和東亞，季風期間極度潮濕或乾燥的事件增加了。自1980年以來，北半球的季風降水量增加了。颶風和颱風的降雨率和強度可能正在增加，而地理範圍可能會隨著氣候變暖的響應而擴大。由於氣候變化，熱帶氣旋的頻率尚未增加。

由於冰川融化，格陵蘭冰蓋和南極洲的融化以及熱膨脹，全球海平面正在上升。在1993年至2020年之間，隨著時間的推移增加，平均每年3.3±0.3 mm。在21世紀，IPCC預測，在很高的排放情況下，海平面可能會上升61-110厘米。海洋溫暖的增加正在破壞並威脅要拔掉南極冰川出口，冒著大量冰蓋融化的風險，並可能在高排放下將2米海平面上升2100。

氣候變化導致數十年來北極海冰的萎縮和變薄。雖然預計在1.5°C的變暖度時，無冰的夏天將在每三到十年的變暖水平下發生一次，在2°C的溫暖水平上發生一次。較高的大氣CO ₂濃度導致海洋化學變化。溶解的CO ₂的增加正在導致海洋酸化。另外，氧氣水平正在降低，因為氧氣在溫暖的水中易溶。海洋中的死區，氧氣很少的地區也在擴大。

臨界點和長期影響

更大程度的全球變暖增加了通過“臨界點”的風險 - 即使溫度降低，也無法避免某些影響以外的閾值。一個例子是南極和格陵蘭西部冰蓋的崩潰，儘管融化的時間尺度尚不確定，並且取決於未來的變暖，但溫度升高1.5至2°C可能會使冰蓋融化。可能會在短時間內發生一些大規模的變化，例如關閉某些洋流的關閉，例如大西洋子午翻轉循環（AMOC）。臨界點還可能包括對亞馬遜雨林和珊瑚礁等生態系統的不可逆轉損害。

氣候變化對海洋的長期影響包括進一步的冰融化，海洋變暖，海平面上升和海洋酸化。在幾個世紀到千年的時間範圍內，氣候變化的幅度將主要由人為CO ₂排放決定。這是由於Co ₂的長期大氣壽命。 Oceanic Co _2的吸收足夠緩慢，以至於海洋酸化將持續數百至數千年。估計這些排放量已將當前的冰川間期延長至少100，000年。海平面上升將持續多個世紀，2000年後，估計每度攝氏度（4.2 ft/°F）的增長量為2.3米（4.2 ft/°F）。

大自然和野生動植物

最近的變暖使許多陸地和淡水物種極向更高的海拔高度。較高的大氣CO ₂水平和延長的生長季節導致了全球綠化。但是，熱浪和乾旱降低了某些地區的生態系統生產率。這些相反效果的未來平衡尚不清楚。氣候變化導致了較乾燥的氣候區域的擴大，例如亞熱帶中沙漠的擴展。全球變暖的大小和速度使生態系統的突然變化更有可能。總體而言，預計氣候變化將導致許多物種滅絕。

海洋的加熱比土地更慢，但是海洋中的動植物遷移到較冷的桿子比土地上的物種更快。就像在陸地上一樣，由於氣候變化，海洋中的熱浪更頻繁地發生，損害了各種各樣的生物，例如珊瑚，海帶和海鳥。海洋酸化使海洋鈣化生物（例如貽貝，藤壺和珊瑚）更難產生殼和骨骼。熱浪已漂白了珊瑚礁。有害的藻類因氣候變化和富營養化而增強了氧氣水平，破壞了食物網，並導致海洋生物喪失。沿海生態系統處於特殊的壓力。由於氣候變化和其他人類影響，幾乎一半的全球濕地消失了。

氣候變化對環境的影響

生態崩潰。熱壓力的珊瑚漂白損害了大障礙礁，並威脅著全球的珊瑚礁。 極端天氣。乾旱和高溫加劇了澳大利亞2020年的叢林大火。 北極變暖。多年凍土融化破壞基礎設施和釋放甲烷，一種溫室氣體。 棲息地破壞。許多北極動物依靠海冰，在溫暖的北極消失。 害蟲傳播。溫和的冬季使更多的松甲蟲可以生存，以殺死大片森林。

人類

氣候變化的影響正在影響世界各地的人類。可以觀察到對所有大陸和海洋地區的影響，低緯度，面臨最大風險的發達地區。持續的變暖可能對人和生態系統產生“嚴重，普遍和不可逆轉的影響”。這些風險分佈不均，但對於發展中國家和發達國家的弱勢群體來說，風險通常更大。

食物與健康

世衛組織將氣候變化稱為21世紀對全球健康的最大威脅。極端的天氣會導致傷害和生命損失，作物未能營養不良。各種傳染病更容易在溫暖的氣候中傳播，例如登革熱和瘧疾。幼兒最容易遭受糧食短缺。兒童和老年人都容易受到極高的熱量。世界衛生組織（WHO）估計，在2030年至2050年之間，氣候變化將每年造成25萬次額外的死亡。他們評估了老年人的熱暴露，腹瀉，瘧疾，登革熱，沿海洪水和兒童營養不良的死亡。由於糧食供應​​和質量的降低，到2050年預計到2050年，每年預計會有超過500,000名成人死亡。到2100年，由於極端熱量和濕度的綜合作用，全球人口的50％至75％可能面臨威脅生命的氣候條件。

氣候變化正在影響糧食安全。它導致1981年至2010年之間玉米，小麥和大豆的全球收益率降低。未來的變暖可以進一步降低主要作物的全球收益率。在低緯度國家，農作物的產量可能會受到負面影響，而北緯度的影響可能是正面的或負面的。由於這些影響，全球又有1.83億人口，尤其是收入較低的人，面臨飢餓的風險。氣候變化也會影響魚類種群。在全球範圍內，將少釣魚。依賴冰川水，已經乾燥的區域以及由於氣候變化而產生的水壓力風險更高。

不等式

由於氣候變化造成的經濟損失可能很嚴重，並且有可能造成災難性的後果。氣候變化可能已經增加了全球經濟不平等，預計這種趨勢將繼續下去。預計大多數嚴重影響是在撒哈拉以南非洲的，大多數當地居民都依賴自然和農業資源以及東南亞。世界銀行估計，到2030年，氣候變化可能會使超過1.2億人陷入貧困。

由於氣候變化，基於財富和社會地位的不平等現象惡化了。邊緣化的人對資源控制較少的人面臨緩解，適應和恢復氣候衝擊的主要困難。在土地和生態系統上自給自足的土著人民將因氣候變化而面臨對健康和生活方式的危害。專家的啟發得出的結論是，與社會經濟不平等和國家能力等因素相比，氣候變化在武裝衝突中的作用很小。

儘管婦女在氣候變化和衝擊中並不是固有的風險，但限制婦女資源和歧視性的性別規範會限制其適應能力和韌性。例如，婦女的工作負擔（包括農業工作的時間）往往下降的人數往往低於男性在熱壓力等氣候衝擊期間的下降。

氣候遷移

低窪的島嶼和沿海社區受到海平面上升的威脅，這使洪水更加普遍。有時，土地永久損失在大海中。這可能會導致島上國家的人們（例如馬爾代夫和圖瓦盧）無國籍。在某些地區，溫度和濕度的升高可能太嚴重，無法適應。隨著氣候變化的最壞，模型指出，將近三分之一的人類可能生活在極其炎熱且不可居住的氣候中，類似於撒哈拉沙漠中發現的氣候。

這些因素可以推動國家內部和國家之間的氣候或環境遷移。由於海平面上升，極端天氣以及對自然資源競爭的增加，預計會有更多的人流離失所。氣候變化也可能增加脆弱性，導致由於缺乏資源而無法移動的“被困人口”。

氣候變化對人的影響

環境遷移。稀疏的降雨導致荒漠化危害農業並可能使人口取代。顯示：Telly，Mali（2008）。 農業變化。乾旱，溫度升高和極端天氣對農業產生負面影響。顯示：美國德克薩斯州（2013年）。 潮汐洪水。在低窪沿海地區，海平面上升增加了洪水。顯示：意大利威尼斯（2004年）。 暴風雨強化。 Cyclone Sidr （2007）之後的孟加拉國是降雨增加的災難性洪水的一個例子。 熱浪強度。諸如2022 Southern錐熱浪之類的事件變得越來越普遍。

減少和恢復排放

可以通過降低溫室氣體發射到大氣中的速度，並增加從大氣中去除二氧化碳的速率來減輕氣候變化。為了將全球變暖限制在1.5°C以下，全球溫室氣體排放到2050年，或到2070年，目標均必須為2°C目標。這就需要在能源，土地，城市，運輸，建築物和工業的空前規模上進行深遠的系統性變化。聯合國環境計劃估計，在未來十年內，國家需要根據《巴黎協定》中的承諾將其列出三倍，以將全球變暖限制在2°C。需要更高的減少水平才能達到1.5°C的目標。截至2021年10月，根據巴黎協定的承諾，到本世紀末，全球變暖仍有66％的機會達到約2.7°C（範圍：2.2–3.2°C）。在全球範圍內，將變暖限制為2°C可能會帶來比經濟成本更高的經濟利益。

儘管沒有單一的途徑將全球變暖限制為1.5或2°C，但大多數情況和策略都認為，可再生能源的使用將大大增加，並增加了能源效率措施，以產生所需的溫室氣體降低。為了減少對生態系統的壓力並增強其碳封存能力，在農業和林業中也有必要變化，例如防止森林砍伐和恢復自然生態系統。

緩解氣候變化的其他方法具有更高的風險水平。將全球變暖限制為1.5°C的方案通常會在21世紀大規模使用二氧化碳去除方法。但是，人們擔心過度依賴這些技術和環境影響。太陽輻射修飾（SRM）也是排放量的深度減少的可能補充。但是，SRM提出了重大的道德和法律問題，並且不完全理解風險。

清潔能源

可再生能源是限制氣候變化的關鍵。幾十年來，化石燃料約佔世界能源使用的80％。剩餘的份額已在核能和可再生能源之間分配（包括水力發電，生物能源，風能和太陽能以及地熱能）。預計在未來30年中，這種組合將發生顯著變化。化石燃料的使用預計將在2030年之前達到頂峰，並在那時開始下降。煤炭使用將經歷最大的下降。現在，太陽能電池板和陸上風是在許多地方增加新發電能力的最便宜形式之一。可再生能源佔2019年所有新發電的75％，幾乎所有太陽能和風能。其他形式的清潔能源（例如核能和水力發電）目前在能源供應中佔有更大的份額。但是，相比之下，他們的未來增長預測似乎有限。

為了到2050年達到碳中立性，可再生能源將成為發電的主要形式，到2050年，在某些情況下，到2050年將上升到85％或更多。將消除對煤炭的投資，到2050年，煤炭的使用幾乎可以消除。

可再生能源產生的電力也需要成為加熱和運輸的主要能源。運輸可以從內燃機車輛轉移到電動汽車，公共交通和主動運輸（騎自行車和步行）。對於運輸和飛行，低碳燃料將減少排放。加熱可能會越來越多於熱泵等技術脫碳。

清潔能源（包括可再生能源）的持續快速增長存在障礙。對於風和太陽能，新項目存在環境和土地利用問題。風能和太陽能也間歇性產生能量，並具有季節性變化。傳統上，當可變能源生產較低時，使用了儲層和常規發電廠的水壩。向前看，可以擴展電池存儲，可以匹配能源需求和供應，並且長距離傳輸可以平滑可再生產出的可變性。生物能源通常不是碳中性的，可能會對糧食安全造成負面影響。核能的增長受到放射性廢物，核武器擴散和事故的爭議的限制。水力發電的增長受到開發最好的網站的限制，而新項目正在面臨社會和環境問題的增加。

低碳能量通過最大程度地減少氣候變化來改善人類健康。它還具有減少空氣污染死亡的近期利益，估計在2016年每年700萬。 ，而將全球變暖限制為1.5°C可以節省數百萬美元，並同時增加能源安全並減少貧困。改善空氣質量的經濟利益可能大於緩解成本。

節能減排

減少能源需求是減少排放的另一個主要方面。如果需要更少的能量，清潔能源的發展具有更大的靈活性。它還使管理電網更容易，並最大程度地減少碳密集型基礎設施的開發。要實現氣候目標，將需要大幅提高能源效率投資，這與可再生能源的投資水平相當。 199年的幾次共同使用模式，能源效率投資和資金的幾次相關變化使這十年的預測變得更加困難和不確定。

減少能源需求的策略因部門而異。在運輸領域，乘客和貨運可以切換到更有效的旅行模式，例如公共汽車和火車，或使用電動汽車。減少能源需求的工業策略包括改善加熱系統和電動機，設計較少的能源密集型產品以及增加產品壽命。在建築物領域，重點是更好地設計新建築物，以及更高的改造能源效率。加熱泵等技術的使用也可以提高建築能源效率。

農業和工業

農業和林業面臨限制溫室氣體排放的三重挑戰，防止森林進一步轉化為農業用地，並滿足世界糧食需求的增加。一系列行動可以將農業和基於林業的排放量與2010年的水平相比，將基於林業的排放量減少三分之二。其中包括減少對食品和其他農產品的需求增長，提高土地生產率，保護和恢復森林，並減少從農業生產中的溫室氣體排放。

在需求方面，減少排放的關鍵組成部分是將人們轉移到植物性飲食中。消除用於肉類和乳製品的牲畜的生產將消除大約3/4的農業和其他土地利用中的所有排放量。牲畜還佔地37％的無冰土地面積，並消耗了用於農作物的土地面積的12％，驅動森林砍伐和土地退化。

鋼和水泥生產約佔工業公司₂排放量的13％。在這些行業中，諸如可口可樂和石灰等碳密集型材料在生產中起著不可或缺的作用，因此減少CO ₂排放需要研究替代化學。

碳匯

天然碳水槽可以增強，以在自然存在的水平之外隔離大量的CO ₂ 。非森林土地上的造林和種植是最成熟的隔離技術之一，儘管後者引起了糧食安全的關注。農民可以通過諸如冬季覆蓋農作物，降低耕作的強度和頻率以及將堆肥和肥料作為土壤修正的實踐來促進土壤中碳的封存。在其最近的出版物之一中，糧農組織堅持認為，森林和景觀恢復為氣候帶來許多好處，包括溫室氣體排放和減少。沿海濕地，草原地塊和海草草地的恢復/娛樂增加了碳對有機物的吸收。當碳被隔離在土壤和有機物（例如樹木）中時，碳的風險後來通過土地使用，火災或生態系統的其他變化而將碳重新發射到大氣中。

如果能源生產或CO ₂密集型重工業繼續生產廢物₂ ，則可以捕獲和儲存氣體，而不是釋放到大氣中。儘管其目前的使用量限制且昂貴，但碳捕獲和存儲（CCS）可能能夠在本世紀中葉限制CO ₂排放中發揮重要作用。該技術與生物能源（ BECC ）結合使用可以導致淨負排放：CO ₂從大氣中得出。高度不確定二氧化碳去除技術是否能夠在將變暖限制為1.5°C方面發揮重要作用。依靠二氧化碳去除的政策決定增加了全球變暖的風險超出國際目標。

適應

適應是“調整氣候及其影響的當前或預期變化的過程”。如果沒有額外的緩解，適應就無法避免“嚴重，廣泛和不可逆轉”的影響。更嚴重的氣候變化需要更具變革性的適應性，這可能會非常昂貴。人類適應的能力和潛力在不同地區和人群之間分佈不均，發展中國家的能力和潛力通常較小。在21世紀的前二十年中，大多數低收入和中等收入國家的適應能力提高，獲得了基本衛生和電力的機會，但進步很慢。許多國家已經實施了適應政策。但是，必要的和可用的融資之間存在很大的差距。

適應海平面的上升包括避免處於危險的地區，學習以增加洪水和保護的生活。如果失敗，可能需要託管務虛會。有經濟障礙可以解決危險的熱影響。每個人都不可能避免艱苦的工作或擁有空調。在農業中，適應選擇包括轉向更可持續的飲食，多樣化，侵蝕控制和遺傳改善，以增加對氣候變化的容忍度。保險允許出現風險，但對於較低收入的人來說通常很難獲得。教育，移民和預警系統可以減少氣候脆弱性。種植紅樹林或鼓勵其他沿海植被可以緩衝風暴。

生態系統適應氣候變化，這一過程可以通過人類干預來支持。通過提高生態系統之間的連通性，物種可以遷移到更有利的氣候條件。也可以將物種引入獲得有利氣候的地區。自然和半自然區域的保護和恢復有助於建立彈性，使生態系統更容易適應。許多促進生態系統適應的動作也可以通過基於生態系統的適應來幫助人類適應。例如，恢復自然火災狀況會使災難性大火的可能性降低，並減少了人類的暴露。為河流提供更多的空間，可以在自然系統中增加儲水，從而降低洪水風險。經過修復的森林充當碳匯，但是在不合適的地區種植樹木會加劇氣候影響。

有協同作用，但在適應和緩解之間也進行了權衡。協同作用的一個例子是提高食品生產率，這對適應和緩解具有很大的好處。取捨的兩個例子包括：首先，增加空調的使用使人們能夠更好地應對熱量，但會增加能源需求。其次，更緊湊的城市發展可能導致運輸和建設的排放減少，這是好的。但是與此同時，這種城市發展可能會增加城市熱島的影響，從而導致更高的溫度和人們對與熱有關的健康風險的暴露。

適應方法的示例

紅樹林種植和其他棲息地保護可以減少沿海洪水。 海堤以防止海平面上升來防止風暴潮惡化 綠色屋頂可在城市提供冷卻 抗旱作物的選擇性育種

政策和政治

最容易受到氣候變化的國家通常負責全球排放量的一小部分。這引發了有關正義和公平性的問題。限制全球變暖使得實現可持續發展目標變得更加容易，例如消除貧困和減少不平等現象。這種聯繫在可持續發展目標13中得到認可，即“採取緊急行動來打擊氣候變化及其影響”。食品，清潔水和生態系統保護的目標具有與氣候緩解的協同作用。

氣候變化的地緣政治很複雜。它通常被構成一個自由騎士問題，在該問題中，所有國家都受益於其他國家進行的緩解，但是各個國家將因轉向低碳經濟本身而損失。這種框架受到了挑戰。例如，煤炭逐步淘汰對公共衛生和當地環境的好處超過了幾乎所有地區的成本。此外，化石燃料的淨進口商通過轉向清潔能源而經濟地獲勝，導致淨出口商面臨滯留的資產：他們無法出售的化石燃料。

政策選擇

廣泛的政策，法規和法律已用於減少排放。截至2019年，碳定價約佔全球溫室氣體排放的20％。碳可以用碳稅和排放交易系統定價。 2017年，直接全球化石燃料補貼達到3190億美元，當空氣污染等間接成本定價為5.2萬億美元。結束這些可能導致全球碳排放量減少28％，空氣污染死亡減少46％。可以使用化石補貼節省的資金來支持過渡到清潔能源。減少溫室氣體的更直接方法包括車輛效率標準，可再生燃料標準以及對重工業的空氣污染法規。幾個國家要求公用事業增加可再生能源在發電中的份額。

氣候正義

通過氣候正義範圍設計的政策試圖解決人權問題和社會不平等。根據氣候正義的支持者的說法，氣候適應的成本應由最負責氣候變化的人支付，而付款的受益者應是那些受苦的影響。在實踐中可以解決這一問題的一種方法是讓富裕國家向貧窮的國家付錢以適應。

樂施會發現，在2023年，最富有的10％的人佔全球排放量的50％，而最低的50％僅負責8％。生產是看責任的另一種方式，一項2023年的研究在一項地球上發表，估計21個化石燃料公司將在2025 - 2050年期間累積累積氣候賠償。為了實現公正的過渡，在化石燃料部門工作的人們也需要其他工作，他們的社區將需要投資。

國際氣候協議

世界上幾乎所有國家都是1994年聯合國氣候變化框架公約（UNFCCC）的當事方。 UNFCC的目標是防止危險的人類干擾氣候系統。正如公約中所述，這要求在生態系統可以自然適應氣候變化，糧食生產並不受威脅並可以維持經濟發展的水平上，在大氣中穩定溫室氣體濃度。 INFCCC本身並不限制排放，而是為執行協議提供了一個框架。自UNFCCC簽署以來，全球排放量已經上升。它的年度會議是全球談判的階段。

1997年的京都協議擴大了UNFCCC，並包括對大多數發達國家限制其排放的法律約束力的承諾。在談判期間，七國集團（代表發展中國家）促使了一項要求發達國家“佔據領導”減少其排放的授權，因為發達國家對大氣中的溫室氣體的積累做出了最大的貢獻。在發展中國家，人均排放量仍然相對較低，發展中國家需要發出更多以滿足其發展需求。

2009年的哥本哈根協定因其目標較低而被廣泛地描繪成令人失望的，並被包括G77在內的貧困國家拒絕。相關方旨在將全球溫度升高到2°C以下。協議設定了每年向發展中國家派遣1000億美元的目標，以便到2020年進行緩解和適應，並提議建立綠色氣候基金。截至2020年，僅交付了833億。僅在2023年才能實現目標。

2015年，所有聯合國所有國家都進行了談判《巴黎協定》 ，該協議旨在使全球變暖保持在2.0°C以下，並包含一個理想的目標，即保持溫暖1.5°C 。該協議取代了京都協議。與京都不同，巴黎協議中未設定結合排放目標。取而代之的是，一組程序被綁定。各國必須定期設定更雄心勃勃的目標，並每五年重新評估這些目標。 《巴黎協定》重申，必須對發展中國家得到財務支持。截至2021年10月，194個州和歐盟已經簽署了該條約，191個州，歐盟已批准或加入該協議。

1987年的蒙特利爾協議是一項國際協議，該協議停止發出臭氧的氣體，可能比專門設計的京都協議更有效地遏制溫室氣體排放。 2016年《蒙特利爾協議》的基加利修正案旨在減少氫氟化合物的排放，這是一組強大的溫室氣體，可作為替代貝尼的臭氧消耗氣體的替代品。這使得蒙特利爾協議成為反對氣候變化的更強有力的協議。

國家回應

2019年，英國議會成為第一個宣布氣候緊急情況的國民政府。其他國家和司法管轄區也效仿。同年，歐洲議會宣布“氣候和環境緊急情況”。歐洲委員會提出了歐洲綠色協議的目標，目的是到2050年將歐盟碳中性化。 2021年，歐盟委員會發布了其“適合55 ”立法計劃，其中包含汽車行業的指南；歐洲市場上的所有新車都必須是2035年的零排放車輛。儘管印度對可再生能源有強大的激勵措施，但它還計劃在該國大量擴大煤炭。越南是少數幾個依賴煤炭的快速發展中國家之一，這些國家承諾在2040年代或之後儘快逐步淘汰毫無疑問的煤炭。

截至2021年，根據來自48個國家氣候計劃的信息，佔巴黎協定的40％的當事方，估計的總溫室氣體排放量將比2010年的水平降低0.5％，低於45％或25％的降低目標分別將全局變暖限制為1.5°C或2°C。

社會

否認和錯誤信息

關於氣候變化的公開辯論受到氣候變化否定和錯誤信息的強烈影響，該辯論起源於美國，此後已傳播到其他國家，特別是加拿大和澳大利亞。氣候變化背後的參與者否認了化石燃料公司，行業團體，保守的智囊團和逆勢科學家的資金豐富且相對協調的聯盟。像煙草業一樣，這些群體的主要策略是對科學數據和結果產生懷疑。許多人否認，駁回或保持對人為氣候變化的科學共識的不必要的懷疑，被標記為“氣候變化懷疑論者”，幾位科學家指出，這是一個錯誤的名字。

有不同的氣候否認變體：有些人完全否認會發生變暖，有些人承認變暖，但將其歸因於自然影響，有些人最小化了氣候變化的負面影響。後來對科學的製造不確定性發展為製造的爭議：建立了這樣一種信念，即科學界內的氣候變化存在很大的不確定性，以延遲政策變化。促進這些思想的策略包括對科學機構的批評，以及質疑個別科學家的動機。一個迴聲的氣候貶低博客和媒體進一步引起了人們對氣候變化的誤解。

公眾意識和意見

氣候變化在1980年代後期引起了國際公眾的關注。由於1990年代初期的媒體報導，人們經常將氣候變化與其他環境問題（如臭氧耗竭）相混淆。在流行文化中，《氣候小說》電影《明日之後》 （2004年）和《戈爾紀錄片》 （Al Gore ）的紀錄片《不便的真理》 （2006年）著重於氣候變化。

公眾對氣候變化的關注和理解都存在重大的區域，性別，年齡和政治差異。受教育程度更高的人，在某些國家，婦女和年輕人中，更有可能將氣候變化視為嚴重威脅。黨派差距也存在於許多國家，而高CO ₂排放的國家往往不太關心。在國家之間，對氣候變化原因的看法差異很大。隨著時間的流逝，人們的關注程度有所增加，以至於在2021年，許多國家的大多數公民都表達了對氣候變化的高度擔憂，或者將其視為全球緊急情況。更高水平的憂慮與公眾對解決氣候變化的政策的更大支持有關。

氣候運動

氣候抗議要求政治領導人採取行動防止氣候變化。他們可以採取公開示威，化石燃料剝離，訴訟和其他活動的形式。重要的示威活動包括校園罷工。在這項倡議中，自2018年以來，全球的年輕人在星期五在瑞典少年格雷塔·敦伯格（Greta Thunberg）的啟發下抗議。諸如滅絕叛亂之類的團體的大規模公民抗命行動通過破壞道路和公共交通的抗議。訴訟越來越多地用作加強公共機構和公司的氣候行動的工具。激進分子還提起針對政府的訴訟，並要求他們採取雄心勃勃的行動或對氣候變化執行現有法律。針對化石燃料公司的訴訟通常尋求損失和損失的賠償。

歷史

早期發現

亞歷山大·馮·洪堡（Alexander von Humboldt）等19世紀的科學家開始預見氣候變化的影響。在1820年代，約瑟夫·傅立葉（Joseph Fourier）提出了溫室效應，以解釋為什麼地球的溫度高於僅太陽的能量所能解釋的。地球的大氣對陽光是透明的，因此陽光到達將其轉化為熱量的表面。但是，大氣不透明從表面輻射的熱量，並捕獲了一些熱量，從而使行星溫暖。

1856年，尤尼斯·牛頓·富特（Eunice Newton Foote）證明，水蒸氣的空氣的變暖效果比干燥空氣更大，而且二氧化碳（CO ₂ ）的效果甚至更大。她得出的結論是：“這種氣體的氣氛會給我們的地球帶來高溫……”

從1859年開始，約翰·廷德爾（John Tyndall）確定，氮和氧氣（總計99％的干空氣）是透明的。然而，水蒸氣和氣體（例如甲烷和二氧化碳吸收了輻射的熱量，並將其加熱到大氣中）。廷德爾（Tyndall）提出，這些氣體濃度的變化可能導致過去的氣候變化，包括冰年齡。

Svante Arrhenius指出，空氣中的水蒸氣不斷變化，但是空氣中的CO ₂濃度受長期地質過程的影響。 CO ₂水平增加的變暖將增加水蒸氣的量，從而在正反饋循環中放大變暖。 1896年，他發布了同類氣候模型的第一個氣候模型，預測一半的CO ₂水平可能會導致溫度下降，從而啟動冰河時代。 Arrhenius計算了從加倍CO ₂的預期溫度升高約為5–6°C。其他科學家最初對此表示懷疑，並認為溫室效應已經飽和，因此添加更多的CO ₂不會有區別，並且氣候會自我調節。從1938年開始，蓋特·斯圖爾特·卡倫達爾（Guy Stewart Callendar）發表了證據，表明氣候正在變暖，CO ₂級別正在上升，但他的計算符合相同的異議。

發展科學共識

在1950年代，吉爾伯特·普斯（Gilbert Plass）創建了一個詳細的計算機模型，其中包括不同的大氣層和紅外光譜。該模型預測，增加CO ₂水平會導致變暖。大約在同一時間，漢斯·蘇斯（Hans Suess）發現了CO ₂水平上升的證據， Roger Revelle表明，海洋不會吸收增加。隨後，兩位科學家幫助查爾斯·基林（Charles Keeling）開始了持續增加的記錄，這被稱為“龍骨曲線”。科學家提醒公眾，詹姆斯·漢森（James Hansen）1988年的國會證詞強調了危險。政府間氣候變化小組（IPCC）成立於1988年，旨在向世界政府提供正式建議，刺激了跨學科研究。作為IPCC報告的一部分，科學家評估了在同行評審期刊文章中進行的科學討論。

有一個近乎完整的科學共識，即氣候正在變暖，這是由人類活動引起的。截至2019年，最近的文獻達成共識超過99％。國家或國際站立的科學機構與這種觀點不同意。共識進一步發展，應採取某種形式的行動來保護人們免受氣候變化的影響。國家科學院呼籲世界領導人減少全球排放。 2021年IPCC評估報告指出，氣候變化是由人類引起的，這是“明確的”。

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