摘要
在人為氣候變化的影響下,氣候極端事件愈發頻繁。然而,這如何導致一個人在其一生中遭遇前所未有的極端事件(unprecedented lifetime exposure)累積暴露情況尚不明確。在此,我們利用氣候模型、影響模型和人口統計數據,預測在當前與全球升溫 2.7°C(相對于工業化前水平)的路徑相一致的減緩政策下,到 2020 年,一生中遭遇極端氣候事件累積暴露量的人口比例,將超過工業化前水平的 99.99 %。我們預測,在 1960 年至 2020 年期間,面臨前所未有的極端氣候事件累積暴露的人口比例至少會翻一番。在升溫 1.5°C 的路徑下,2020 年出生的人群中,52%的人一生中將遭遇前所未有的熱浪暴露。如果到 2100 年全球升溫達到 3.5°C,熱浪暴露比例將上升至 92%、農作物歉收上升至 29%、河流洪水則上升至 14%。在社會經濟脆弱性較高的群體中,遭遇前所未有的熱浪暴露的可能性要大得多。我們的研究結果表明,必須持續大幅減少溫室氣體排放,以減輕氣候變化對當代年輕人的影響。
關鍵詞:氣候極端事件(climate extremes)、出生隊列(birth cohort)、前所未有的暴露(unprecedented lifetime exposure, ULE)、社會經濟脆弱性(socioeconomic vulnerability)、溫室氣體減排(greenhouse gas emissions reductions)
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論文題目:Global emergence of unprecedented lifetime exposure to climate extremes 論文鏈接:https://www.nature.com/articles/s41586-025-08907-1 發表時間:2025年5月7日 論文來源:Nature
全球變暖背景下,熱浪、干旱、野火等極端事件頻發早已不是新聞。但鮮為人知的是,當前出生的孩子或將在一生中經歷遠超工業化前時代“萬年一遇”的極端氣候累積暴露。2025年Nature 的最新研究通過氣候模型、人口數據與災害模型的交叉驗證,首次量化了不同世代人群在其生命周期內面臨的“極端氣候閾值突破”風險。
從布魯塞爾到全球:氣候風險的代際傳遞
研究團隊以比利時布魯塞爾(0.5°×0.5°網格)為樣本,模擬了1960-2020年三個出生隊列在不同升溫路徑下的熱浪暴露軌跡。在工業化前氣候中,人類一生遭遇超過6次熱浪的概率僅為0.01%(即99.99%分位數閾值)。令人驚訝的發現是:2020年出生的嬰兒若經歷3.5°C升溫路徑,其一生將遭遇26次熱浪,這一數字是前工業時代閾值的4倍(圖 1紅線)。
當研究者將這一分析方法擴展至全球,發現在3.5°C升溫路徑(即2100年的溫度對比工業化前升高3.5°C)下,92%的2020年出生人口將跨越前所未有的暴露(unprecedented lifetime exposure, ULE)閾值,而在1.5°C路徑下這一比例為52%(圖2a)。熱帶地區首當其沖,1.5°C時已有104個國家半數人口面臨ULE,而當升溫達3.5°C,全球167個國家中超過90%新生兒將終生與極端熱浪為伴。
圖 1.自出生以來的累計熱浪暴露量(比利時布魯塞爾)。
圖 2. 越來越多的出生人口將要面臨前所未有的終生熱浪暴露。
復合性災害:被多重風險鎖定的未來
研究將分析拓展至六大氣候災害:熱浪、農作物歉收(crop failures)、河流洪水(river floods)、干旱、野火(wildfires)、熱帶氣旋(tropical cyclones)。模型結果顯示,在3.5°C路徑下,2020年出生隊列中有29%面臨農作物歉收的ULE,14%遭遇洪水威脅(圖3)。即便在相對樂觀的1.5°C路徑下,熱帶氣旋影響區域的ULE概率仍達11%。值得注意的是,災害暴露存在顯著地理差異:北美、撒哈拉以南非洲等“糧倉”地區面臨農作物風險的集中爆發,而熱帶氣旋威脅則呈現帶狀分布特征。
圖 3. 不同年齡隊列遭遇各類災害的風險,年輕一代面臨前所未有的極端氣候,氣候變暖的可能性更高。
脆弱性分層:氣候不公的殘酷現實
研究引入全球相對剝奪指數(GRDI,一種衡量社會中個體或群體因與他人比較而產生的相對剝奪感的指標)與人均GDP數據,揭示氣候風險分配的社會經濟梯度。
結果顯示,在2.7°C(現行政策路徑)下,2020年出生隊列中,高剝奪群體(前20% GRDI)的ULE熱浪暴露概率達95%,而低剝奪群體僅為78%(圖4b),這種差異源于弱勢群體在空調使用、災害預警系統獲取等方面的結構性劣勢。更具警示意義的是,低升溫路徑對高收入群體的保護效應更顯著——在1.5°C路徑下,高GDP群體的ULE風險降低幅度比低收入群體高15個百分點。
圖 4. 貧困人群遭受熱浪侵襲的幾率顯著更高。
模型之外,該何去何從?
盡管研究已考慮眾多極端氣候暴露因素,但現實中的氣候災害可能具有級聯效應。例如2023年加拿大野火煙霧導致美國東海岸空氣污染、2025年全球糧食供應鏈中斷等非本地化影響均未被納入考慮。此外,看似恰當措施可能產生帶來反效果,空調普及雖緩解熱浪沖擊,同時卻加劇能源貧困并推高碳排放。
當“前所未有”成為常態,氣候危機正在重塑人類對風險的認知。若將升溫控制在1.5°C而非當前政策導向的2.7°C,全球6.13億兒童將避免熱浪威脅,9800萬人逃離農作物危機。實現這一目標需要即刻開始深度減排,每延遲十年行動,就將新增1.2億人落入熱浪風險閾值。這不僅是環境問題,更是代際正義問題。
彭晨| 編譯
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地球系統科學讀書會
世界氣象組織《2023年全球氣候狀況》報告確認2023年是有觀測記錄以來最暖的一年。氣候變化正在以高溫、干旱、洪水、野火和沙塵暴等極端天氣的形式吸引人們的廣泛關注。世界經濟論壇《2024全球風險報告》將氣候變化作為首要值得關注的風險。地球作為一個多要素、非線性的開放復雜系統,要素間相互作用關系復雜,往往牽一發而動全身。在人類活動深刻影響下,我們該如何理解并有效應對正在面臨的氣候變化以及其帶來的社會經濟等一系列議題,實現人類與地球的可持續發展?
為了能夠深入理解人類世背景下地球系統各要素之間復雜的相互作用與演化機制,并為人類應對未來的地球系統科學重大挑戰提供一套科學的認知框架,集智俱樂部聯合清華大學講席教授陳德亮、北京師范大學教授樊京芳、東莞理工學院特聘副研究員陳愛芳、南開大學副教授戴啟立老師和愛爾蘭都柏林大學博士生班嶄共同發起,將組織大家從新的研究范式出發梳理相關文獻,并深入研讀其中涉及的理論與模型。
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