气候变暖的持续进程可以通过许多持续的、渐进的变化来看到。大气中的二氧化碳含量．海洋热含量．全球海平面上升．在人为温室气体排放的推动下，每一个物种年复一年地增长。
虽然气候记录是经常被打破这些变化的累积影响也可能导致地球系统的基本部分发生戏剧性和不可逆转的变化。
这些“引爆点”是一些阈值，在这些阈值中，一个微小的变化就可以将系统推向一个全新的状态。
想象一个孩子从游乐场滑梯的顶端把自己推下去。过了这个点，孩子就来不及阻止自己往下滑了。越过这个阈值，孩子不可避免地会继续走向另一种状态——在滑梯的底部，而不是顶部。
在这篇文章中，碳简报探索了地球系统必威手机官网的九个关键临界点，从冰盖的坍塌和永久冻土的融化，到季风的变化和森林的枯死。
与此同时，Carbon Brief也发布了必威手机官网客人的文章专家在这里介绍了四个引爆点。
引爆塔
随便看一眼任何一周的新闻媒体，都可能会突出各种气候变化的影响。从北极海冰减少而且破纪录的热浪来融化的冰川而且恶化的干旱,全球平均气温上升正在全世界都能感受到．
从广义上讲，这些影响反映了稳步变暖的气候引起的渐进变化。例如，科学家们估计，每向大气中排放一吨二氧化碳，夏季海冰就会覆盖北极缩小了三平方米．
然而，地球系统的某些部分有这个潜力突然改变为了应对气候变暖。这些系统都有“引爆点”，解释道蒂姆·兰顿教授他是华盛顿大学全球系统研究所所长埃克塞特大学．他告诉碳简报:必威手机官网
“气候引爆点，或任何复杂系统中的任何引爆点，都是一个小变化产生大变化，改变一个系统的状态或命运的地方。”
因此，不是稍微变暖导致略热的热浪或更多的冰川融化，而是导致整个系统的巨大转变。
正如俗话所说，这额外的一点变暖将是压垮骆驼的最后一根稻草。或者，用一个对动物更友好的比喻，一个游戏叠叠乐-地球系统中的特定组成部分，如冰盖、环流模式或生态系统，由方块塔表示。
随着全球气温的逐渐升高，一块又一块的积木被从铁塔上移走，放到塔顶。随着时间的推移，这座塔变得越来越畸形和不稳定。在某一时刻，这座塔无法支撑自己，就会倾斜。
在层层叠游戏中，塔会在瞬间倒塌。对于地球系统的一个组成部分来说，从一种物理状态到另一种物理状态的转变可能需要几十年或几百年。但它们的共同特征是，一旦崩溃开始，几乎不可能停止。
值得注意的是，临界点既可能由气候的自然波动引起，也可能由全球变暖等外部力量引起。这些被称为"噪音性“引爆点，包括，例如，在最后一个冰河期的突然变化时期，称为”Dansgaard-Oeschger (D-O)事件”。
自然波动也可能是人为引起的气候变化将临界点推到边缘的最后一击，他说Mat Collins教授他是英国埃克塞特大学气象办公室气候变化联合主席，也是《气候变化与风险管理》中“极端、突变和风险管理”章节的协调主要作者政府间气候变化专门委员会(IPCC)关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告(“SROCC”)。他告诉碳简报:必威手机官网
“当你接近悬崖边缘时，一股随机的小阵风更有可能把你吹下悬崖。这在生物系统中更为普遍。一年中强烈的海洋热浪可以摧毁一个大型珊瑚生态系统几十年，甚至可能是永久的。热浪是自然波动的结果，但随着平均趋势的增加，它变得更有可能、更极端。”
不可逆转的改变?
突变理论地球系统中潜在突变的理论并不新鲜．在一个自然比如1987年的评论，Wally Broecker教授的哥伦比亚大学——谁2019年去世-警告说，古气候数据表明“地球气候对强迫的反应不是平稳和渐进的。相反，它的反应是急剧的跳跃，这涉及到地球系统的大规模重组。”
“引爆点”一词本身是由记者和作家推广的马尔科姆·格拉德威尔在他的书同名，出版于2000年。格拉德威尔将引爆点描述为“临界质量的时刻，阈值，沸点”，并在整个人类社会中探索了一些例子:
“上世纪90年代初，纽约的暴力犯罪(下降)出现了一个转折点，暇步士的重新出现也出现了一个转折点，就像任何新技术的引入都有一个转折点一样。”
从那以后的几年里，这个词在科学界被越来越多地使用。然而，这并非没有争议．例如，关于这个术语应该如何定义和使用，有许多不同的观点，柯林斯解释说:
“在引爆点、突变和不可逆性等领域，关于这些术语的定义一直存在激烈的争论。它们从非常数学的内容到旨在为政策制定者理解的内容都有。”
根据2009年的论文关于气候科学和媒体中“引爆点”一词的使用，abiwei6868演讲(pdf)James Hansen博士的哥伦比亚大学地球研究所帮助“启动了气候变化传播的转折点趋势，并迅速反映在公共辩论中”。
在汉森的演讲中，这是对科学家的致敬Charles Keeling教授，由美国地球物理学会(AGU)颁发秋季会议汉森警告说:“我们正处于气候系统临界点的悬崖边上，超过这个临界点就没有办法挽回了。”
在2008年秋季会议上，AGU用了整整半天的时间专门讨论气候临界点问题。一个biwei6868会议简报宣称，“曾经被正统科学界认为过于危言耸听的临界点，已经进入了气候变化的主流”。
一年前，政府间气候变化专门委员会发布了第四次评估报告(“事”,pdf)。这是其评估报告中首次使用“引爆点”一词第三次评估报告(“TAR”，pdf)在2001年讨论了“大规模不连续”，这些不连续“有可能引发地球系统的大规模变化”。事实上，在与当时的一位记者交谈时，他是这一章的主要作者Hans Joachim Schellnhuber教授解释说:这些或多或少都是转折点”。
AR4采用了定义一个基于a的临界点2002年的报告由宾夕法尼亚州立大学科学家艾黎教授为美国国家研究委员会．州:
“从技术上讲，当气候系统被迫跨越某个阈值，触发向新状态的过渡，其速度由气候系统本身决定，且比原因更快时，就会发生突变。”
IPCC的定义第五次评估报告(“AR5”，pdf)，发表于2013-14年，提供了更多细节:
“我们将气候突变定义为气候系统在几十年或更短时间内发生的大规模变化，持续(或预计持续)至少几十年，并对人类和自然系统造成重大破坏。”
引爆点的定义通常分为两类Ricarda Winkelmann博士他是美国科学院气候系统分析的初级教授波茨坦气候影响研究所(PIK)。她向Carbon Brief解释必威手机官网道:
“一个简单的原因是，气候系统的一个重要部分显示出某种阈值行为，这意味着围绕该元素的一个小扰动可能导致巨大的质变。还有另一个定义实际上是说元素需要有一个正反馈机制。所以这意味着有一些东西在自我强化，然后也可能导致不可逆转的变化。”
通过一个不可逆转的临界点意味着即使外力减弱或逆转，系统也不会恢复到原始状态理查德·伍德博士他领导着联合国气候、冰冻圈和海洋小组英国气象局哈德利中心．他告诉碳简报:必威手机官网
“在某些情况下，有证据表明，一旦系统跳转到不同的状态，那么如果你移除气候强迫，气候系统不会跳回原始状态——它会在相当长一段时间内保持在变化的状态，甚至可能是永久的。”
这就是所谓的“滞后”。它发生在系统经历“分叉”时——这意味着分裂或分叉成两个分支——随后系统很难(如果不是不可能的话)恢复到以前的状态。
例如，格陵兰岛今天有冰盖的部分原因是它已经有了数十万年的冰盖。如果格陵兰冰盖经过一个导致其解体的临界点，仅仅减少排放和将全球温度降低到工业化前的水平并不能使其恢复原状。这可能需要另一个冰河期才能实现。
同样地，回到叠叠游戏的类比，一旦倒塌，重建塔所需要的能量远远大于将其倾倒所使用的能量。必威体育在线注册
本文所考虑的临界点在多大程度上是不可逆的，这只是研究人员仍在探索的众多不确定性之一。尽管如此，下面解释的九个例子中的每一个都是看似微小的变化都有可能产生强大影响的例子。
大西洋经向翻转环流停止
大西洋经向翻转环流(AMOC)是大西洋的一个洋流系统，它将热带和其他地区的温水带到欧洲。
下面的插图显示了AMOC的两个主要特征:第一个是温暖的咸水在海洋上层从墨西哥湾向北流动(红线)。这是由南部的“墨西哥湾流”和北部的“北大西洋流”组成的。第二个原因是大西洋高纬度地区的海水冷却，使得海水密度更大。密度更大的水会下沉，并在更深的地方向南返回赤道(蓝线)。
大西洋经向翻转环流。由施普林格授权转载。Praetorius (2018北大西洋环流减缓，自然。
AMOC是一个更广泛的全球海洋环流格局将热量传送到世界各地。它是“由深水地层驱动的”，解释道Stefan Rahmstorf教授他是哈佛大学海洋物理学教授波茨坦大学PIK地球系统分析联合主席。他向《碳简报》解释说，这是“北大西洋高纬度地区密度大、重量重的水的下沉”。必威手机官网
他说，气候变化通过淡水稀释咸海水并使海水变暖来影响这一过程:
“这种稀释是通过增加降雨和主要是格陵兰冰盖附近大陆冰的融化发生的。这使得水更轻，因此不能下沉，或者至少不能下沉，这基本上减缓了全球翻转循环的整个引擎。”
最近的研究表明自20世纪中叶以来，AMOC已经减弱了约15%。这与预测是一致的气候模型理查德·伍德博士说。然而，他解释说，问题仍然是，疲软在什么时候会转变为完全关闭:
“也许不太可能，但更令人担忧的原因是，是否存在一个阈值，超过这个阈值，AMOC就会变得不可持续，在那一点上，如果你超过了这个阈值，那么在一段时间内，AMOC可能会减少到零，甚至可能出现反向循环。这将对整个北半球，尤其是欧洲的气候产生重大影响。”
拉姆斯托夫解释说，这种关闭可能会发生，因为AMOC是一个自我强化的系统:
环流本身将咸水带入高纬度的大西洋，咸水增加了密度。所以我们可以说水能够下沉，因为它是咸的，它是咸的，因为有这种循环。所以这就像一个自我强化的系统。”
拉姆斯托夫说，这样的系统只能被“推到一个极限”，在此之后，自我强化系统实际上会进一步削弱循环。北大西洋中过多的淡水减缓了环流，阻止了它从南方把咸水拉上来。因此，北大西洋的海水更加新鲜，环流进一步减弱，如此往复。他补充说，这“确实是一个分分合合的系统”。
拉姆斯托夫说，关于这个临界点究竟在哪里，仍有很多不确定因素。他补充说，在“没有人真正知道”的程度上:
“但是，我想说的是，大多数人认为，要触发真正的政府关闭，需要全球大幅变暖，比如3摄氏度或4摄氏度以上工业化前的水平］．我们完全可以通过将升温限制在2摄氏度以下来将这种风险降到最低。如果我们取巴黎协定那么，我对政府关门的风险就会相对放松。但如果我们继续沿着目前的道路前进，朝着3度或更多的方向前进，那么这将成为一个非常严重的问题。”
(根据气候行动追踪在美国，目前的全球气候政策将全球气温上升3摄氏度左右。)
“重要的是要强调，气候模型并没有表明AMOC在未来100年左右完全关闭，”伍德补充说:“我们正在研究我们所说的‘低概率，高影响’事件。”
政府间气候变化专门委员会的升温1.5摄氏度的特别报告，例如，得出结论,虽然“在21世纪，AMOC很可能会减弱”，但“没有证据表明，在全球变暖1.5摄氏度和2摄氏度时，AMOC减弱的幅度有显著差异，或者在这些全球温度阈值时，AMOC会停止”。
伍德说，模型显示，如果AMOC越过一个临界点，它将引发“快速下降，持续几十年，然后是一种较慢的下降，甚至可能需要数百年”。
拉姆斯托夫指出，在人类的时间尺度上，这“实际上是不可逆转的”:
“根据循环稳定性的确切性质，它基本上可以无限期地关闭数千年，进入一个新的稳定关闭状态。或者它最终会恢复——我们在不同的模型中观察到这两种情况。但是，在时间尺度上，如果你只对未来200-300年左右会发生什么感兴趣，这实际上不会有什么区别，因为它确实会在很长一段时间内消失。”
伍德在下面的视频中解释说，这种“关机”状态是迟滞现象的一个例子。这意味着一旦超过临界点，即使全球变暖停止或逆转，AMOC也不一定会立即重新启动。
伍德说，由于AMOC在从热带地区带走热量方面发挥着至关重要的作用，它的关闭将导致“整个北半球，尤其是西欧和北美东海岸，普遍变冷”。他补充说，这可能是“几度，可能是5度”。
伍德说，这种降温将对降雨模式产生连锁影响，因为北大西洋的蒸发将减少。他说，这可能会抵消或放大全球变暖造成的变化:
“在欧洲北部，由于全球变暖，我们可能会看到更潮湿的冬天，然后干燥会弥补这一点。在其他地区，尤其是南欧，我们已经可以从全球变暖的信号中看到干燥的信号，所以矛盾的是，变冷会让你进一步干燥。所以这实际上会加强气候变化的信号。”
连锁反应将是相当大的。例如，新杂志上的一项最新研究自然的食物该研究表明，AMOC关闭将导致大不列颠岛上“可耕地农业的广泛停止”，“农业产出的损失比没有AMOC崩溃的情况下气候变化的影响大一个数量级”。
此外，拉姆斯托夫指出，这将对海洋本身产生影响:
“整个北大西洋的生态系统都适应了这种翻转循环的存在，它为北大西洋的季节循环、温度、营养条件等设定了条件。因此，如果允许海洋环流发生如此巨大的变化，大西洋生态系统错综复杂的网络将被严重破坏。”
最后,研究表明AMOC的崩溃本身可能引发其他引爆点。SROCC解释道:
“例如，AMOC的崩溃可能会导致因果相互作用ENSO的变化［El Niño-Southern振荡]亚马逊雨林的枯死病和南极西部冰盖因跷跷板效应而缩小，ITCZ [热带辐合带向南迁移和南大洋的大面积变暖。”
然而，SROCC指出，由于AMOC等系统将如何应对变暖存在很大的不确定性，“这种最糟糕的情况仍然非常有限”。
南极西部冰盖解体
南极西部冰盖(WAIS)是组成南极洲的三个地区之一。另外两个是东南极洲和南极半岛，横贯南极山脉将东西一分为二。
尽管比它东部的邻居小得多，但西冰区仍然有足够的冰使全球海平面上升大约3.3米．因此，即使是部分冰的损失也足以极大地改变世界各地的海岸线。
WAIS的长期稳定性尤其令人担忧，因为它是一个“基于海洋的”冰盖。正如IPCC的关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告(“SROCC”)解释说，这意味着它坐落在“大部分位于海平面以下的基岩上，与海洋热量接触，使[它]容易受到快速和不可逆转的冰损失”。
下面的地图显示了南极基岩的海拔;绿色、黄色和红色表示海平面以上的区域，而白色和蓝色表示海平面以下的区域——相差2.5公里。WAIS本身就是有些地方厚度超过4公里．
南极现有冰盖下的基岩地形。阴影表示海平面以上(绿色、黄色和红色)和以下(白色和蓝色)的区域。资料来源:IPCC SROCC (2019)图4.7 (pdf)
在重力作用下，外缘冰逐渐从内部向海岸流出，进入南大洋。冰盖内部的新降雪补充了失去的冰。如果冰原流失到海洋的冰比吸收的雪多，全球海平面就会上升。
例如，发表在自然2018年的一项研究显示，西太平洋冰川的冰损失率从1992-97年的每年530亿吨增加到2012-2017年的每年1590亿吨，增加了两倍。
在冰与海洋相遇的地方，就形成了漂浮的冰架。这些冰架具有“支撑”作用，将流入冰架的冰川阻挡在陆地上。
冰架位于海洋表面，分别面临着来自上方和下方的温暖空气和水的融化风险。例如，在南极半岛，研究表明2002年拉森B冰架的崩塌主要是由温暖的空气温度造成的。而拉森C冰架，也就是"迅速变薄，正从上到下融化。
因为冰架漂浮在水面上，它们的崩塌不会直接导致海平面上升。但是，WAIS冰架的变薄和/或崩塌可能会引发一个正反馈循环快速不可逆损失陆地冰进入海洋，这将增加海平面。这一理论被称为“海洋冰盖不稳定性”(MISI)。
下图展示了它是如何工作的。随着冰架变薄，更多的冰从海底升起并开始漂浮。这将推回(见蓝色箭头)“接地线”-接地冰和浮冰之间的过渡点(由虚线表示)。浮冰比接地冰流动得更快，因此接地线附近的冰流动速率增加(黑色箭头)。更快的流动意味着变薄，这反过来可能导致更多的冰上升和漂浮。而且，由于厚度越大，冰的流动速度也会更快，接地线退到冰盖更深的部分也会产生更快的流动。
使这成为一个正反馈循环的是WAIS基岩的逆行斜率。冰盖下的大部分基岩不仅低于海平面，而且很大一部分从海岸向下倾斜。这意味着一旦冰盖退缩到这一点，它就会自我维持。
海洋冰盖不稳定图解，简称MISI。支撑冰架的变薄导致冰盖流动的加速和海洋末端冰缘的变薄。由于冰盖下的基岩向冰盖内部倾斜，冰的变薄导致接地线后退，接着向海的冰通量增加，冰缘进一步变薄，接地线进一步后退。资料来源:IPCC SROCC (2019)图CB8.1a。
(还有一个额外的反馈循环机制，可能会进一步危及WAIS。这被称为海洋冰崖不稳定性(MICI)，它会看到高耸的冰川悬崖在自身重量的作用下坍塌到海洋中。理论是仍在争论中．）
就临界点行为而言，大多数研究都集中在阿蒙森海区域六个冰川下水道。早在20世纪80年代，这个地区就被认定为“薄弱的地方的问题。在这里，搁浅的冰直接流入海洋。没有明显的冰架屏障来阻止它。
目前，南极洲对全球海平面的贡献是以冰损失为主来自阿蒙森海段冰川。各部分Thwaites而且松岛例如，冰川正在以年的速度变薄49厘米和45厘米1992年至2017年的平均水平。
1000公里
南极
半岛
罗内冰架
南极东部
冰盖
松岛冰川
南极
南极西部
冰盖
横贯山脉
Amudsen海
Thwaites冰川
罗斯冰架
图解:碳简报。必威手机官网来源:Quantarctica/挪威极地研究所。
研究表明该地区的冰川“正在经历海洋冰盖的不稳定，这将在未来几十年到几个世纪内显著导致海平面上升”。
例如，2014年的一项研究中的模型模拟biwei6868表明“海洋冰盖的不稳定过程已经在思韦茨冰川上进行”。该研究指出:
“虽然下个世纪[冰]损失可能相对温和(<0.25毫米/年的海平面当量，SLE)，但一旦接地线到达盆地的较深区域，将会发生快速崩塌(1毫米/年的SLE)，这可能会在几个世纪内发生。”
该研究补充说，这种快速崩塌“可能会蔓延到邻近的集水区，破坏南极洲西部的大部分地区”。
SROCC的结论也更为谨慎。报告称，该地区冰川流动加速导致的快速质量损失“可能预示着MISI的开始”。然而，报告也指出，“观测数据还不足以确定这些变化是否标志着不可逆转的后退的开始”。
Tim Lenton教授告诉Carbon B必威手机官网rief，是否整个或部分WAIS已经超过了一个不可逆转的损失的临界点，这是“目前最大的担忧”，因为这将导致海平面上升。
总的来说，SROCC对“南极西部冰盖部分崩塌”的评估是，这可能是突然的，并且“在几十年到几千年里都是不可逆转的”。它将“低信心”归咎于21世纪的一次崩溃。
一个自然气候变化2018年发表的一篇综述论文得出的结论是，“在持续变暖的情况下，南极冰架生存的关键阈值，以及冰盖的稳定性，似乎在目前的年平均气温之上1.5到2摄氏度之间”。
这个温度阈值指的是南极洲的区域变暖，而不是全球平均数字。然而，作为第一作者patyn教授《碳简报》解释说，由于两必威手机官网极变暖的速度比全球平均速度快，从现在开始，南极洲变暖2摄氏度大约相当于自工业化前水平以来全球变暖2摄氏度。
冰川学家和冰川学实验室的联合主任Université布鲁塞尔自由他还指出，外部税的临界点“并没有明确定义”。指的是不同的代表性浓度途径，他补充道:
“研究表明，在RCP2.6下，冰盖的质量继续下降，但似乎很稳定，而在RCP4.5下，在某些情况下，冰盖的质量下降是不可逆的。然而，只有少数研究考虑了rcp的全部范围，其中大多数只比较了RCP2.6和RCP8.5。”
来自地球遥远过去的证据也表明，外环曾经坍塌过。例如，自然地球科学biwei68682011年注释回顾论文:
“古记录强烈表明，外缘地区在过去几十万年里基本上消失了，在过去数百万年里更有可能消失，这是对类似或低于预期的变暖的反应一切照旧的二氧化碳排放情景在接下来的几个世纪里。”
亚马逊雨林枯死病
亚马逊雨林是世界上最大的雨林。它横跨南美洲9个国家，面积是印度的两倍。繁茂的植被是数百万种植物、昆虫、鸟类和动物的天堂。
顾名思义，雨林是由非常潮湿的环境维持的。但森林本身在当地气候中起着关键作用。当森林被大雨浸透时，大部分水分通过蒸发返回到大气中。此外，植物叶片水分的蒸腾作用将水分从土壤中转移到大气中。这两个过程结合起来称为“蒸散作用”。
这些过程使大气保持湿润，但也有助于推动对流——空气强烈的向上运动——最终形成云和更多的降雨。研究20世纪70年代发表的一篇论文显示，亚马逊地区的降雨量有一半是自己产生的。
结果是，要么减少降雨量，要么减少森林面积，都能使气候变得更干燥，从而无法维持雨林的生长。他解释说，这有三个潜在的原因Richard Betts教授他是英国气象局哈德利中心气候影响部门负责人，英国皇家科学院气候影响部门主席埃克塞特大学．
首先是气候变暖导致的降雨量下降。贝茨说，模式预测表明，这将是“热带大西洋和太平洋海表温度(SST)变化的特定模式”的结果，但在对亚马逊的影响有多大方面，模型之间存在很大差异。贝茨说，第二种是对二氧化碳增加导致蒸腾作用减少的反应:
“在较高的二氧化碳浓度下，植物叶片上的微观孔隙会变小。所以植物失去的水分更少，蒸腾作用更少意味着回到大气中的水分更少。”
最后，第三个原因是森林砍伐的直接影响——树木减少意味着更少的蒸腾作用和更少的水分进入大气。
巴西Belém附近的亚马逊雨林毁林鸟瞰图。图片来源:苏·坎宁安摄影/阿拉米库存照片。
亚马逊所能承受的干旱只有这么多，否则雨林将无法自给自足。超过这一点，森林将出现广泛的“枯死病”，并过渡到大草原——一种以开阔的草地为主，树木很少的干燥生态系统。
在下面的视频中，贝茨总结了亚马逊是如何被推向“不归路”的。
David Lapola博士是一位研究科学家坎皮纳斯大学他警告说，尽管“合理地认为森林砍伐和火灾当然可能导致(亚马逊枯死)临界点”，但这一假设主要是基于模型模拟的。他告诉碳简报:必威手机官网
“同样的模型模拟表明，如果所谓的‘二氧化碳施肥效应’——作为光合作用的基本输入，当大气中的二氧化碳增加时，理论上会提高植物的生产力——真的存在，并在亚马逊地区表现出来，那么它将抵消高温和降雨减少的不良影响，让森林基本上保持现在的样子。问题是，我们没有实验证据证明这种二氧化碳施肥效应在热带地区的存在、程度和持续时间。”
如果真的有一个门槛，它会在哪里?贝茨说:“3摄氏度是可能引发气候变化的最低变暖水平，但可能需要更高的变暖。”
一个biwei6868科学的进步去年社论:Carlos Nobre教授的Saõ圣保罗大学高级研究所而且Thomas Lovejoy教授的乔治梅森大学他指出，“许多研究表明，在没有其他影响因素的情况下，4摄氏度的全球变暖将是亚马逊中部、南部和东部大部分地区大草原退化的临界点”。
其中一个影响因素是森林砍伐，这可能会加速向大草原的转变，因为“支离破碎的森林可能对全球变暖导致的降雨减少更敏感”，贝茨说。
在最近的一次采访中耶鲁环境360，诺布雷解释说，他“发表了一篇关于这方面的论文biwei6868在1990年的报告中说，如果我们砍伐亚马逊的部分森林，它将变成大草原。”他补充说:
“森林砍伐后的气候将不再是像亚马逊那样非常潮湿的气候。它会变得更干燥，旱季会更长，就像非洲、南美和亚洲热带大草原的长旱季一样。”
诺布雷说，如果没有全球变暖，“如果亚马逊地区的森林砍伐面积超过40%”，亚马逊枯死病的临界点就可能达到:
“大约60%到70%的亚马逊森林将变成干燥的大草原，特别是在亚马逊南部和北部，这些地区现在与大草原接壤。只有靠近安第斯山脉的亚马逊西部地区，那里雨水充沛，森林仍将存在。”
诺布雷估计大约17%到目前为止，亚马逊雨林的一部分已经被清除，主要是为了养牛和种植大豆。虽然森林砍伐速度在21世纪初有所放缓，但最近有所反弹。例如，在巴西亚马逊，树木砍伐2005年至2011年间下降了三分之二但2018年，美国的年利率上升到目前水平这是十年来的最高水平．2019年，森林砍伐率再次上升高85%比2018年还要多。
报告表明巴西总统雅伊尔·博索纳罗(Jair Bolsonaro)领导下的政策变化是以牺牲雨林为代价鼓励发展。
考虑到气候变化和“广泛使用火洛夫乔伊和诺布雷在他们的社论中说，这拉近了临界点。他们估计，“亚马逊系统在东部、南部和中部转向非森林生态系统的临界点是20-25%的森林砍伐”。诺布雷最近告诉《卫报》这可能会在“15到20年内”发生。
他们的社论说，“通过倾倒来发现精确的临界点是没有意义的”，而是“通过将森林砍伐面积减少到20%以下来建立一个安全边际”。
新研究发表于自然通讯一旦被砍伐，亚马逊雨林可能会在大约50年内变成大草原。作者说，这一基于经验模型的发现“与专家判断和基于过程的模型所预测的几十年的转移持续时间大致相符”。
失去亚马逊雨林的影响将波及当地和全球。同时也是生态的"灾难“对于野生动物来说，该地区的社会经济损失可能达到-3.6万亿0.9美元超过30年。
贝茨说:“蒸发和对流的减少将改变全球的大气环流，这将影响世界各地的天气模式。”
他指出，亚马逊枯死也会让应对气候变化变得更加困难:
“森林火灾和树木死亡导致的二氧化碳释放增加会加速二氧化碳的上升，随着森林的消失，我们也会失去一个世纪重要的碳汇这意味着需要进一步减排才能阻止大气中二氧化碳的上升。”
Nobre的一项未发表的新研究结果，由BBC晚间新闻节目，表明森林的东南部——约占亚马逊盆地的20%——已经成为二氧化碳的净来源。
洛夫乔伊和诺布雷在另一篇文章中说，亚马逊已经出现了变化的“不祥信号”biwei6868科学的进步2019年12月发表的社论:
“亚马逊地区的旱季已经变得更热、更长。潮湿气候物种的死亡率增加，而干燥气候物种则显示出恢复力。2005年、2010年和2015/16年前所未有的干旱越来越频繁，这表明临界点就在眼前。”
拉波拉也认为，“我们可能已经观察到”亚马逊系统的转变。他解释说:
“第一个证据:一项研究表明，亚马逊南部(马托格罗索州和隆多尼亚州)的旱季已经变长了——在过去十年里延长了几天。第二个证据:最近的一项研究表明，森林的组成已经朝着更耐旱的树种转变。这表明，枯死病可能比以前认为的更微妙，但灾难性并不小。”
政府间气候变化专门委员会的第五次评估报告(“AR5”，pdf)将热带森林的枯死病描述为“可能突然发生的”，但“在几个世纪内可以逆转”。然而在最近自然在《世界观》的文章中，诺布雷写道，从亚马逊的临界点恢复“可能是不可能的”。
贝茨补充说，无论逆转能否实现，至少它将是缓慢的:
“在干旱不那么严重的地方重新造林或自然再生可能有助于再次增加降雨量。不过，通过倾倒时森林的损失会更快——森林因火灾和树木死亡而损失得非常快，但恢复速度较慢，因为它受到新树木生长速度的限制。”
西非季风漂移
严格意义上的“季风”一词指的是风的季节性逆转及其伴随的降雨。与印度一样，西非是地球上少数发生这种情况的地方之一。
西非季风(WAM)给西非和萨赫勒地区带来了降雨。萨赫勒地区是一片半干旱的草原，北部是撒哈拉沙漠，南部是热带雨林。萨赫勒地区从毛里塔尼亚和塞内加尔的大西洋海岸一直延伸到苏丹、厄立特里亚和红海。
意大利
西班牙
葡萄牙
希腊
火鸡
叙利亚
伊拉克
摩洛哥
约旦
阿尔及利亚
利比亚
埃及
沙特阿拉伯
西非
毛利塔尼亚
尼日尔
马里
苏丹
厄立特里亚
乍得
萨赫勒地区
塞内加尔
冈比亚
布吉纳法索
几内亚比绍
几内亚
贝宁
尼日利亚
加纳
象牙海岸
塞拉利昂
南苏丹
中非共和国
多哥
利比里亚
喀麦隆
赤道几内亚
民主共和国
刚果
São Tomé和普林西比
加蓬
1000公里
图解:碳简报。必威手机官网©Esri
WAM是北半球夏季的一个特征。西非的旱季从11月持续到5月，盛行风“来自沙漠，所以它们是干燥、多尘的风”，他说Alessandra Giannini博士他是哈佛大学的高级研究科学家哥伦比亚大学(目前在实验室Météorologie动态在巴黎作为一个"让我们的星球再次伟大“grant)。她向《碳简报》解释说，雨季的转变见证了这一系统的转变:必威手机官网
“当系统逆转时，撒哈拉沙漠或陆地上空的低压(更普遍地说)推动来自西南内陆的风，这些是潮湿的风，因为它们来自海洋。”
风吹到这个地区的湿气是热带辐合带(ITCZ)，赤道附近环绕地球的一个巨大的低压带。贾尼尼说，最终，季风是由日照驱动的，因为ITCZ每年在热带地区向北和向南移动，大致跟随太阳在季节中的位置。
(Giannini强调，虽然ITCZ和季风是“同一季节的一部分，也是雨带的同一纬度迁移”，但一些研究人员更倾向于“区分海洋上空的ITCZ和内陆的季风”，因此不会互换使用这两个术语。)
萨赫勒标志着ITCZ最北的位置，季风在6月至9月左右为该地区带来降雨。
但是西非季风是出了名的不可靠。在20世纪60年代末到80年代之间，萨赫勒地区的大部分地区缺少雨水，平均降雨量下降了该地区大部分地区超过30%与20世纪50年代相比。这使该地区陷入了长期的干旱，导致了一场导致数万人死亡的饥荒，并引发了国际援助行动。
那是贾娜妮的2003年biwei6868这篇论文确定了干旱的原因主要在于非洲周围温暖的sst，而不是沙漠化引起的农民和不断增长的人口．（早些时候工作已经更普遍地显示了sst和萨赫勒降雨变率之间的联系。)
温暖的海洋温度降低了大陆在炎热的夏天与周围较冷的水域之间的温度对比。这使得季风雨从萨赫勒地区向南转移，造成干旱。这一效果因“climate-vegetation反馈，在干旱条件下，植被生长减少，蒸发蒸腾减少，降雨量甚至更少。
随后的研究Giannini表明热带海洋变暖(对温室气体上升的反应)和北大西洋变冷(北半球国家空气污染的结果)的结合导致了萨赫勒地区的干燥。
萨赫勒地区的降雨自此开始部分恢复。这部分是由于气候变暖，空气污染率降低．Giannini说，这些变化表明WAM是一个“非常敏感的系统”，而萨赫勒地区面临的风险最大，因为它位于季风的边缘。
贾尼尼表示，过去的经验也暗示，“WAM体系中存在一个转折点”:
“因此，过去的转变——60年代末到70年代初突然发生干旱——表明该系统很敏感，因此它可能再次发生。”
理论表明，气候变暖实际上会给萨赫勒地区带来更多的降雨。由于陆地的升温速度快于水，全球气温上升可能会加强陆海对比，从而推动WAM每年向北移动。这可能会给萨赫勒地区带来更多的降雨，也许还会让撒哈拉南部的一些地区恢复植被。
1984- 1985年马里萨赫勒地区的干旱。图片来源:frans lemmens / Alamy Stock Photo。
在地球遥远的过去也有类似的变化。在非洲湿润期(AHP)大约在11000到5000年前，在各种反馈机制的帮助下，地球围绕太阳轨道的自然振荡见证了WAM的加强，给北非带来了更大的降雨。来自古气候数据的证据——如湖泊沉积物——表明该地区被广泛的植被覆盖深淡水湖在此期间，导致了“绿色撒哈拉沙漠”。
研究他认为“这一潮湿时期的开始和结束非常突然，发生在几十年到几百年之间”，尽管这是什么仍在讨论．
但AHP与现代的类比还有一定距离。这些变化主要是由太阳驱动的，而不是温室气体的大幅增加。因此，它对WAM将如何受到气候变化的影响提供了有限的见解。
Martin Claussen教授气象学教授汉堡大学同时也是马克斯·普朗克气象研究所告诉Carb必威手机官网on Brief，即使在“强变暖”的模式预测中，“撒哈拉的反应是弱得多而不是对几千年前日照变化的反应。”因此，他说，预测表明“萨赫勒地区将向北转移”，而不是绿色撒哈拉。
贾尼尼说，对最近变暖的反应实际上是WAM的变异性更大:
“在某些方面，我们已经看到了湿润，但这次湿润与过去也不同，因为它似乎是由更极端的事件组成的，所以更多的极端降雨和可能夹杂着更长的干旱期。”
更一般地说，来自不同的预测气候模型两者都建议干燥机而且湿润的气候变化下萨赫勒地区的未来——与后者有关与临界点相连几内亚湾局部变暖的3摄氏度。
研究还显示了多种影响。一个2018年的研究例如，使用高分辨率气候模式，模拟了在非常高的排放下，本世纪末“萨赫勒南部降水减少，西撒哈拉降水增加”RCP8.5场景．
因此，IPCC关于1.5摄氏度的特别报告得出的结论是对“萨赫勒和撒哈拉季风加强、湿润和绿化”的预测“可信度很低”。报告还指出，尽管全球变暖1.5摄氏度或2摄氏度存在“不确定的变化”，但“不太可能”达到这些温度水平的临界点。
IPCC表示，即使气温上升3摄氏度确实为该地区带来了明显更多的有益降雨，“应该注意的是，在这种低减缓率的未来下，强烈的区域变暖以及对作物产量、牲畜死亡率和人类健康的相关不利影响，将会产生重大抵消”。
最后，研究还表明WAM可能受到另一个临界点的影响——AMOC的显著放缓。这方面的证据主要来自古气候数据从上个冰河时代末期开始，他说蒋任宏教授他在华盛顿大学管理着一个气候动力学研究小组加州大学伯克利分校．“特别是对新仙女木事件当时，由于淡水流入北大西洋，AMOC被认为急剧减缓，”他告诉碳简报。必威手机官网“在此期间，西非季风降雨减弱。”
为什么发生在北大西洋高纬度地区的AMOC减缓会导致WAM减弱“仍然是一个悬而未决的问题”，蒋说:
“有两种思想流派。其中一个原因是，北大西洋高纬度地区的天气条件可能会更冷通过大气传播到WAM，主要是通过寒冷条件渗透到北非并影响季风……另一个是海洋环流变化AMOC放缓导致热带大西洋周围的洋流‘重新连接’，导致南热带大西洋变暖，从而导致WAM减弱。”
因此，另一种潜在的机制使WAM的未来更加复杂，蒋说:
“问题是，未来哪种影响会对西非产生影响——是变暖的直接影响，使西非变湿，还是AMOC的影响，使西非变干。”
永久冻土和甲烷水合物
永久冻土是指含有冰或冻结有机物质的地面(土壤或岩石)，这些物质在0摄氏度或0摄氏度以下保持了很长时间至少两年．它涵盖了大约四分之一北半球的非冰原——包括西伯利亚、阿拉斯加、加拿大北部和青藏高原的大片地区——厚度可达一公里。在南半球，永久冻土位于巴塔哥尼亚、南极洲和新西兰南阿尔卑斯山的部分地区．海底永久冻土也出现在北极和南部海洋的浅层地区。
这片冻土含有大量的碳，这些碳是数千年来死去的动植物积累下来的。有大约两倍永久冻土中的碳含量与目前地球大气中的碳含量相当。
随着气候变暖，永久冻土融化的风险越来越大。这将土壤中的微生物从冬眠中唤醒，使它们能够分解土壤中的有机碳。这一过程会释放二氧化碳和甲烷(在较小程度上)。因此，永久冻土的大规模融化有可能导致进一步的气候变暖。
已经有证据表明永久冻土在变暖。政府间气候变化专门委员会的关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告例如，“SROCC”表示，“在北半球极地永久冻土区的许多长期监测点记录了”永久冻土区10 - 20米深处创纪录的高温，这是“非常有信心的”。在一些地方，气温比30年前高出2-3摄氏度。
同时，2019年北极成绩单来自美国国家海洋和大气管理局(美国国家海洋和大气管理局)的结论是，北极地区永久冻土的融化“每年可能向大气释放约3 -6亿吨净碳”。
永久冻土章节的主要作者，Ted Schuur教授的北亚利桑那大学，他告诉华盛顿邮报》最近的研究表明，“我们已经扭转了北极碳排放的局面”。他说:
“这些观察表明，对加速气候变化的反馈可能已经开始了。”
SROCC表示，“由于气候变暖，本世纪北极近地表永久冻土大面积消失，对全球气候产生重要影响”的预测“可信度很高”。它指出:
“到2100年，近地表永久冻土面积将减少2-66%RCP2.630-99%RCP8.5．预计这将向大气中释放10亿吨至100亿吨(或10亿吨，GtC)，最高可达240亿吨的永久冻土碳，如二氧化碳和甲烷，有可能加速气候变化。”
报告还指出警告(pdf)，永久冻土融化的退化“预计在与人类社会和生态系统相关的时间尺度上是不可逆转的”。报告还指出:
“冰融化或永久冻土融化涉及阈值(状态变化)，允许对持续的气候变暖做出突然的非线性响应。”
例如，解释了大卫·阿姆斯特朗·麦凯博士博士后研究员斯德哥尔摩韧性中心，专注于模拟非线性生物圈-气候反馈-一些分解区域可能会释放出如此多的热量，从而引发所谓的“堆肥炸弹”。他向“碳简报”解释说，“即使全球变暖停止了”，这就是“内部产生的热量成为进一步解冻和碳释放的主要驱动力”。必威手机官网
他补充说，这种影响可能有自己的临界点:
“在一项研究当当地年平均(绝对)气温达到1.2C左右时，这种内热产生的临界点就出现了，这是有机分解在他们的模型中变得显著的时候。然而，这一过程取决于土壤的湿润程度、绝缘程度和有机质含量——这些都是不确定性的主要来源——并且将是局部的，而不是同时覆盖整个永久冻土。”
同样，火灾等干扰也可能引发并加剧永久冻土的快速融化，突然干燥事件，由富冰的永久冻土解冻引起的土壤沉降和侵蚀(称为“热岩溶”)。阿姆斯特朗•麦凯(Armstrong McKay)表示，尽管“目前还不存在已知的大规模衰退临界点”，但研究“表明它可以翻倍我们目前的永久冻土排放估计”。
总的来说,证据显示阿姆斯特朗·麦凯说，区域性突然融化有几种机制，而对于更普遍的永久冻土融化，预计它“将更多地作为对气候变化的持续正反馈，而不是突然的临界点”。然而,一些研究他补充说，这表明气温超过5摄氏度可能会出现更广泛的临界点。
安迪·威尔特希尔博士英国气象局哈德利中心(Met Office Hadley Centre)陆地碳循环经理戴维?在COP25他在接受Carbon Brief采访时表示:必威手机官网
“临界点是指你发生了变化，然后这种变化几乎会自己驱动自己，所以这意味着你从一种状态进入另一种状态。现在，我们不倾向于在永久冻土中看到这种行为——至少在大范围内是这样。因此，在我们所做的这种建模中，我们看到的永久冻土的反应更多是渐进的。”
然而，Wiltshire指出，永久冻土的融化是不可逆转的。土壤中所含的碳是在“令人难以置信的长时间”中积累起来的。一旦它流失到大气中，就再也找不回来了。他解释说:
“如果我们停止变暖，那么我们应该看到永久冻土的排放停止，但就碳回到永久冻土而言，实际上这是不可能的。”
与永久冻土相关的是甲烷水合物，或称“包合物”。这是一种冰状物质甲烷和水在低温和中等压力下结合．它几乎只在大陆架的海底下发现——陆地周围的海床区域，那里的海洋与它以外的开阔海洋相比相对较浅。
近年来，甲烷水合物一直是潜在的天然气资源的核心。甲烷爆炸在北极。该理论认为，海洋变暖可能会融化这些冰晶，向大气中释放大量甲烷。
例如，几年前，科学家们发现“斯瓦尔巴群岛近海海底沉积物中甲烷的广泛渗漏”，他们表示，这“在一定程度上可能是由海洋变暖导致的水合物不稳定造成的”。研究他还表示，在北冰洋下的东西伯利亚北极大陆架(ESAS)有“准备释放”的水合物沉积物，其中含有多达1.4亿吨碳。这个估计的大小受到了质疑其他科学家。
(相比之下,2019年化石燃料和工业的全球排放总计约100亿吨碳。)
北冰洋
2000公里
东西伯利亚
北极大陆架
我们
俄罗斯
图解:碳简报。必威手机官网©Esri
然而，最近的研究给甲烷水合物作为一种能源的想法泼了一盆冷水即将到来的临界点．一个回顾论文例如，2016年，该机构得出结论称，“没有确凿证据表明水合物衍生甲烷现在正在进入大气”。海底释放的甲烷“很少能在通过水柱到达大气的过程中存活下来”自然教育知识，因为它是被水中的细菌氧化的．
事实上，任何来自海底的甲烷气泡都更有可能来自永久冻土，而不是水合物，阿姆斯特朗·麦凯补充道:
“有人认为，在北极浅海中探测到的甲烷气泡羽状物是来自破坏稳定的甲烷水合物，但大多数科学家认为，大多数的甲烷气泡羽状物是由甲烷水合物造成的。这个甲烷实际上是来自淹没的永久冻土逐渐衰减但现在可能会逐渐加速。”
此外，虽然永久冻土与变暖的大气直接接触，但甲烷水合物存在于海底以下很深的沉积物中。结果，研究这表明它“即使在10000年内也几乎不会受到变暖的影响”。
总的来说，“这使得永久冻土融化成为我们现在更大的担忧”，阿姆斯特朗·麦凯总结道，“在未来几个世纪里，大多数甲烷水合物可能会保持相对稳定”。
珊瑚礁死亡
珊瑚礁经常被认为是对全球变暖最敏感的生态系统之一。作为一篇发表在biwei68682007年写道:
“预计大气二氧化碳浓度将超过百万分之500，到2050年至2100年，全球气温将至少上升2摄氏度，这一数值将大大超过至少过去42万年的水平，在此期间，大多数现存的海洋生物都在进化。”
近年来出现了一系列“质量漂白“在温水珊瑚中发生的事件，主要是由长时间暴露在高温海水中引起的。在持续的热压力下，珊瑚排出了生活在它们组织中的微小的彩色藻类，称为黄藻-留下一个白色的骨架．
藻类通过光合作用为珊瑚提供能量。必威体育在线注册没有它们，珊瑚会慢慢地饿死．虽然如果条件变得更有利，珊瑚可以重新获得它们的虫黄藻，但持续的热压力会杀死整个珊瑚礁的珊瑚群落。
大规模的珊瑚礁白化事件已经成为五倍多在过去的40年里。第一个全球1998年有大规模白化事件记录。这是继2010年的第二次和第三次2014 - 17,分别。这些事件是由海洋热浪——长时间的异常高温本身就是由人类造成的气候变暖而且厄尔尼诺现象．
下面的地图来自IPCC关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告(“SROCC”)，显示了2015-16年全球珊瑚礁受到的影响。地图上的阴影表示2015年和2016年的年度最高“温度加热周”(DHW)。(DHW是一种衡量累积热应力的指标，“通过将任何高于夏季最高平均温度1摄氏度的温度加起来，描述了过去12周内一个地区累积的热量”。)这些点突出了经历了严重(紫色)、中度(淡紫色)和没有大量(白色)白化的珊瑚礁。
热应力为不是唯一的威胁珊瑚礁。它们还面临着其他因素的威胁，包括过度捕捞，破坏性捕鱼做法、海平面上升导致的沉积、陆地营养物质的流失、风暴损害，海洋酸化以及海洋环流的变化。
在世界各地的珊瑚礁中，这种致命的鸡尾酒已经看到了“从最初的珊瑚主导到肉质海藻或其他杂草组合的持续转变”2010年检讨文件．
快速生长的热带大型藻类可以迅速接管死去的珊瑚骨架,有可能防止它们被珊瑚重新占领然后把它们留在改变的，虽然是稳定的状态．2016年的一项研究称，这些转变可能是迅速的科学报告：
“据观察，珊瑚礁生态系统在群落状态中经历了戏剧性的、有时是突然的转变，从一个由形成珊瑚礁的珊瑚主导的状态转变到另一个由其他空间持有者主导的状态。替代空间持有者通常，但不总是，是肉质大型藻类。”
该研究补充说，这种转变“已经在世界各地的热带珊瑚礁上观察到，特别是在加勒比地区”。生态系统典型的表现是“对渔业压力、营养物质增加和全球气温上升等缓慢形成的变化驱动因素做出阈值反应，而不是线性反应”，他说另一篇综述论文．
例如，在1998年的大规模白化事件之后，平均珊瑚覆盖面积表堂岛海岸保护区塞舌尔的人口减少了到2005年下降到1%以下而大型藻类的覆盖面积增加了40%。
2020年的一项研究自然通讯一旦倾倒，加勒比珊瑚礁可能会在15年内崩溃。作者指出，这样的“十年时间尺度”与“整个加勒比地区的珊瑚覆盖面积从1977年到2001年下降了80%，并可能在2035年完全消失的观测结果是一致的，这取决于进一步过度捕捞、气候变化和海洋酸化的速度”。
加勒比海的珊瑚礁上长满了大型藻类。图片来源:imageBROKER / Alamy Stock Photo
值得注意的是，在温带系统中，热应激对海带等海藻具有同样的破坏性影响，他说Maria Beger博士他是海洋保护科学的学术研究员biwei6868利兹大学．她告诉Carbon 必威手机官网Brief:
“然后它们也会被大型藻类和/或珊瑚所取代——这被称为高纬度温带珊瑚礁的‘热带化’。”两者的共同点是，栖息地工程物种正在被杀死。”
的草食性鱼类的消失过度捕捞可能是导致珊瑚礁减少的一个特别原因，他说Mark Eakin博士他是美国国家海洋和大气管理局的协调员珊瑚礁观察计划。他告诉碳简报:必威手机官网
“虽然生态完整的珊瑚礁可以从飓风甚至严重的白化等事件中反弹，但当它们缺乏食草动物时，它们就无法反弹。”
一个2007年的研究解释说，食草动物通过清除藻类“在促进珊瑚礁恢复和恢复方面发挥着重要作用”。因此，如果发生干扰，它们对于珊瑚礁恢复到“珊瑚为主的状态”至关重要。
然而，该研究也警告说，“假设对食草物种的保护……一旦大型藻类建立起来，就会导致相移的逆转，这是天真的”。作者说，这是因为“大多数草食性鱼类都避开大型藻类”。
这里的关键是要有健康数量的食草动物，“可以吃藻类，从而防止它们的建立”，Beger补充道。她告诉碳简报，一旦藻类变大，它们就不太可能被吃掉:必威手机官网
“我们认为正常的珊瑚礁食草动物主要吃珊瑚死亡后首先建立的丝状藻类。一旦藻类长大，它们就不那么美味了。”
其他因素也会影响珊瑚礁白化后的恢复情况。一个2015自然1998年白化事件发生后，对塞舌尔群岛的研究发现，在21个珊瑚礁中，有12个恢复了，“9个珊瑚礁经历了向肉质大型藻类的转变”。它解释了:
“当珊瑚礁结构复杂、处于较深的水域、幼年珊瑚和草食性鱼类的密度相对较高、营养负荷较低时，有利于恢复。”
珊瑚的恢复仍有赖于有足够的时间重新生长。Eakin说，在白化后，健康的珊瑚礁可以“在10-15年内反弹”，“快速生长的珊瑚可以重新生长”。然而，“许多珊瑚礁在严重的死亡事件后几乎没有恢复，”他补充说:
“在一个最近的一篇论文我们发现，在20世纪80年代，严重的白化现象每25-30年发生一次。现在不到六年就会复发。这太快了，最好的情况是10-15年才能开始复苏。”
一项回顾研究，发表在biwei68682007科学报告他的结论是，“即使在最乐观的情况下，超过500ppm的大气浓度对珊瑚礁和数千万直接依赖珊瑚礁的人来说，似乎也是极其危险的”。二氧化碳浓度已经超过410ppm预计到2100年，除最严格的缓解措施外，其他所有措施都将超过500ppm本世纪排放的情景．
2016年，第一个研究比较1.5摄氏度和2摄氏度气候变化的广泛影响的研究警告说，在1.5摄氏度的升温中，90%的热带珊瑚礁将“从2050年起，由于温度引起的白化，面临严重退化的风险”。该研究称，如果升温2摄氏度，98%的珊瑚礁将面临这一风险，这表明升温0.5摄氏度“可能对热带珊瑚礁的未来产生决定性影响”。
该研究指出:
“我们的分析重申了早些时候的发现，珊瑚礁遭受长期退化最终导致生态系统政权转变的风险最早在2030年将是巨大的。”
研究人员甚至指出，他们的发现可能“相当保守”，因为他们只考虑了二氧化碳上升的影响，而没有考虑其他珊瑚礁压力因素。
调查结果IPCC关于1.5摄氏度的特别报告只是没有那么暗淡。它说:
“即使实现与全球变暖1.5摄氏度的宏伟目标一致的减排目标巴黎协定将导致70-90%的造礁珊瑚比现在进一步减少，99%的珊瑚会在升温2摄氏度或更高的情况下消失。”
正如澳大利亚专家所说必威手机官网去年，一些更耐热的珊瑚可能比这些估计的更有弹性，但剩下的珊瑚礁“会是什么样子——以及对其他珊瑚礁居民(如鱼类)会产生什么后果——仍有待探索”。
埃金说，由于气候变化，全球珊瑚“已经达到了”一个临界点:
“我们已经在世界各地看到了严重的白化现象，最近2014-17年的全球珊瑚白化事件对世界各地的许多珊瑚礁造成了毁灭性的影响。例如，大堡礁仅仅两年就失去了一半的珊瑚。”
一个2018《自然》杂志论文将最近的白化现象描述为“大堡礁以及印度-太平洋其他地区许多受到严重影响的珊瑚礁的分水岭”。
该研究警告说，“最有可能的情况”是，“整个热带地区的珊瑚礁将在本世纪继续退化，直到气候变化稳定下来，使残余种群重新组合成新的、耐热的珊瑚礁组合”。
该研究称，2016年的海洋热浪“在大堡礁北部最原始的地区引发了这种转变的初始阶段”，“随着全球变暖的强度继续加剧，它将永远改变”。它总结道:
“功能多样的珊瑚的大规模损失预示着所有生态系统的状况和动态将发生进一步的根本性变化，加强了对生态系统崩溃风险评估的必要性，特别是如果全球应对气候变化的行动未能将升温限制在1.5-2摄氏度以内的话。”
珊瑚礁的大面积消失对生态系统、经济和人类都将是毁灭性的。根据国际自然保护联盟世界自然保护联盟(IUCN)指出，“尽管珊瑚礁只覆盖了海床的不到0.1%，但却栖息着超过四分之一的海洋鱼类。”世界自然保护联盟补充说，珊瑚礁还“直接支持着全球超过5亿人的日常生活，这些人主要生活在贫困国家”。
印度季风移动
印度收到在70%左右每年季风季节的降雨量。在印度西部和中部的一些地区，它占了高达90%．季风性降雨对印度农业部门至关重要，农业部门占印度人口的大约一半占印度经济的六分之一，雇佣了该国13亿人口的一半左右．
印度季风，也被称为南亚季风是更广泛的亚洲季风的一个子系统，以及东南亚季风和北太平洋西部季风。(有些人认为是亚洲季风造成的超过三个部分．）
“monsoon”一词源于阿拉伯语中“季节”的意思。它描述了风的季节性变化——特别是180度的反转，引发了从旱季到雨季的变化。
在印度季风季节，一场风暴袭击了老德里。图片来源:GoSeeFoto / Alamy Stock Photo
他解释说，这种变化是由太阳在季节中的运动所驱动的安德鲁·特纳博士他是美国科学院季风系统的副教授雷丁大学．在北半球的冬天，太阳能量的焦点在南半球。必威体育在线注册这就造成了一股从东北方向吹向印度的盛行风，从整个亚洲大陆带来干燥的空气。
在春季和初夏，当太阳移动到赤道以北时，就会过渡到湿润季节。在这里，“印度北部、青藏高原和周边地区迅速升温”，特纳向碳简报解释道:必威手机官网
“它们比附近的海洋(例如北印度洋)升温更快，因为陆地(土壤)的热容量比水低得多。”
陆地和海洋之间的加热对比导致了压力梯度，推动了整个印度的西南风。“这些空气从印度洋向北移动，”特纳说，在移动过程中吸收了水分。雨季通常在6月开始——季风季节的正式开始日期是6月1日——向北穿过印度。随着夏季太阳的强度和持续时间的减弱，降雨会持续到8月底季风开始从印度北部撤出。9月和10月，全国大部分地区的降雨逐渐减少。
下面的地图显示了印度季风开始(左)和结束(右)的平均日期。
“从根本上说，印度洋和亚洲大陆之间的压力梯度决定了亚洲季风的强度。IPCC关于1.5摄氏度的特别报告．因此，从理论上讲，“任何改变南北温度梯度或海洋水分蒸发量的东西都可能改变季风雨，”特纳指出。
由于陆地变暖的速度比海洋快，a气压梯度和季风的加强1.5摄氏度的报告称，在全球变暖的情况下，它本身“可能是预期的”。此外，由于温暖的大气可以容纳更多的水分，这也可能导致“降雨量适度增加”，特纳说。
然而,一个2012年回顾研究由特纳领导的研究小组得出结论，“观测结果中这种趋势的证据缺乏说服力”。虽然观测到的印度季风强度记录显示了很多变化，但它确实“表明了自1950年以来的负面趋势”，论文说。特纳补充说，这相当于印度中部的降雨量减少了约10%。
潜在的原因可能是空气污染——来自印度本身和更广泛的地区，特纳说:
“空气污染有多种形式，但大多数是以硫化物的形式出现的——例如，工业和交通排放的二氧化硫——在大气中形成硫酸盐。这些粒子具有反射特性，可以反射太阳辐射，防止部分辐射到达地表。”
特纳说，这种污染“相对于赤道或南印度洋(没有污染排放)，将优先使北半球的欧亚大陆地区降温”。他的论文说，南亚空气污染的增加趋势可以解释“为什么尽管二氧化碳在增加，但印度的季节性平均降雨量在最近的观测记录中没有显示出增加”。另一项研究南亚和东亚的气溶胶降温“可能掩盖了自2000年以来温室气体引起的高达1摄氏度的地表变暖前工业化时代”。
人类活动造成的各种影响是对季风进行预测很棘手的原因之一。另一个是气候模型很难模拟季风系统，部分原因是驱动它的环流、温度和地形的复杂相互作用。
一些论文提出了印度季风更突然变化的可能性。一个2005年的研究例如，他使用了一个简单的模型来确定季风有两种稳定状态的可能性:湿润(就像现在一样)和以低降雨量为特征的第二种状态。
这两种状态的关键是所谓的“水分-平流反馈”。这篇论文解释说，这就是“驱动季风环流的陆地-海洋压力梯度被季风本身从邻近印度洋带来的水分所加强”的地方。
换句话说，维持季风的一个重要因素是它所含的水蒸气冷凝形成雨水时释放的热量。另一篇论文发表在美国国家科学院院刊biwei6868(美国国家科学院院刊)的研究表明，这种反馈对季风起着“内部放大器”的作用。
这意味着，这种反馈放大了任何影响亚洲大陆上上升的暖空气所产生的气压梯度的因素。因此，“相对较弱的外部扰动”可能导致季风的“突然变化”，PNAS的论文说。
2005年研究中的模型模拟表明了如何触发状态之间的转换。这包括通过大量的空气污染来冷却陆地表面，通过大气中非常低的二氧化碳水平来冷却，或者两者结合。
古气候研究，使用"代理“对过去情况的重建表明，过去发生过向低降雨季风状态的转变，以应对太阳辐射到达地球表面的变化。例如，在最后一个冰川期在最近的寒冷时期，比如小冰期．
然而,一个2006年的研究这也表明，像2005年的研究那样，促使季风进入干燥状态所需的反照率变化与现代条件相去甚远。因此，作者得出结论，“我们可以非常肯定，我们在不久的将来不会达到这一点”。
然而，“水分-平流反馈”的存在仍然存在争议。为了说明印度季风潜在突变的理论是多么有争议，PNAS随后发表了一篇文章响应对于2009年的原始论文，a回复对于这个回答和一个回复对于这个回答。
威廉·布斯博士他是哈佛大学的副教授加州大学伯克利分校是PNAS回应论文的作者，他告诉碳简报:必威手机官网
“这里的关键短语是‘突变’——季风可能会发生很大变化，但根本没有证据表明它们是在这一年出现的，下一年就消失了，以应对人类引起的气候变化。”
Boos补充说:“绝大多数关于季风突变的研究都集中在相对于发生在数万年到数百万年的气候系统过去演变的‘突变’变化上”:
“古变化很重要，但它们与人类引起的气候变化的相关性尚不清楚;如果我们对几年或几十年发生的变化感兴趣，那么需要几百到几千年才能起作用的反馈——包括冰盖或大陆植被和土壤类型的巨大变化——可能不相关。”
Anji Seth教授，他领导着物理气候研究组在康涅狄格大学他也认为，“没有证据表明存在一个临界点，可以让你从潮湿的季风过渡到非常干燥的阈值”。她告诉Carbon 必威手机官网Brief:
“过去来自代理数据的所有证据都表明，当日照(太阳辐射)减少，辐射强迫减少时，季风就会变弱，而当日照增加时，季风就会变强——但这是一种非常线性的关系。季风中没有两种稳定状态的阈值。”
总的来说，IPCC的1.5摄氏度报告得出的结论是在气温上升1.5-2摄氏度的情况下，印度季风的任何预测变化都“可信度很低”，但在气温上升3摄氏度的情况下，季风降雨强度的增加“很可能”。
在IPCC于2013年发布的第五次评估报告(“AR5”)中，所有评估的模型都“预测平均降水及其年际变率和极端事件会增加”(pdf)，报告说。
而对于更普遍的季风系统，AR5政策制定者总结(pdf)说:
“在全球范围内，21世纪季风系统所覆盖的区域可能会增加。虽然季风风可能减弱，但由于大气湿度的增加，季风降水可能会加剧。季风开始的日期可能会变早或变化不大。季风撤退日期可能会推迟，导致许多地区的季风季节延长。”
格陵兰冰盖解体
格陵兰冰盖是地球上第二大冰块。它的水量足以使全球海平面上升7.2米，因此，它的解体将改变世界海岸线的形状。
格陵兰冰盖的融化正在加速目前还在增加约0.7毫米每年上升到全球海平面。
气候科学家说，格陵兰岛冰层融化的临界点不太可能是突然的Ruth Mottram博士的丹麦气象研究所但很明显，它将会有一个门槛，超过这个门槛，它的最终崩溃将是不可逆转的。
格陵兰冰盖大约一半的融化发生在表面。其余的则是通过冰盖底部的融化以及冰山从其边缘断裂或“崩解”而发生的。
莫特拉姆解释说，表面融化可能涉及许多不同的自我强化反馈循环，这些反馈循环可以加速融化。她告诉Carbon 必威手机官网Brief:
“可能最重要的‘临界点’反馈是海拔反馈——随着冰盖通过融化而降低，更多的地区处于较低和较温暖的海拔，导致进一步融化。”
在下面的剪辑中，PIK的里卡尔达·温克尔曼博士概述了格陵兰冰盖临界点所涉及的过程。
同样重要的是“雪线”——冰盖被雪覆盖的海拔高度。明亮的白色雪比深色的光秃秃的冰有更高的反照率，这意味着它能反射更多的太阳能量。必威体育在线注册因此，如果随着冰盖变暖，雪线迁移到更高的海拔，这意味着冰将吸收更多的太阳辐射，导致更多的融化。
2019年发表的研究发现雪线的迁移占了每年可用于融化的太阳能量变化的一半以上。必威体育在线注册
此外，当融水流入积雪时，它会填满雪的孔隙，并在再次结冰时释放更多的热量。莫特拉姆说，这“使得积雪更难留住进一步的融水，因此任何额外的融水都将直接流入大海。”
莫特拉姆说，这些过程的结合意味着格陵兰岛冰层融化的临界点“与表面发生的融化程度以及有多少积雪能吸收融水有很大关系”。这有“层叠后果，因为融水会影响冰盖流动速度和冰解过程”。
lPCC最新的完整评估报告——AR5，于2013年发布得出的结论是,(pdf)格陵兰冰盖在21世纪几乎完全解体的可能性“非常小”——相当于发生这种情况的可能性为0-1%。
然而，最近的研究表明，冰盖在更长的时间尺度上处于危险之中。一篇综述论文自然气候变化2018年的结论是，比工业化前水平升高1.8摄氏度(范围在1.1-2.3摄氏度之间)，足以引发夏季部分冰盖下降的反馈循环。
这篇论文总结道，这可能会引发一种持续数千年的融化模式:
“因此，本世纪全球变暖超过1.5摄氏度的上限，可能会导致在遥远的未来发生更大的、可能不可逆转的变化。”
政府间气候变化专门委员会的1.5摄氏度的特别报告-出版于2018年-指出,上面提到的海拔反馈的一个“有用指标”是“冰盖每年因表面融化而损失的质量超过因降雪而增加的质量的阈值”。
(这意味着负表面质量平衡(SMB)在一年的过程中。例如，2019年的SMB为1690亿吨冰史上第七低．总计质量平衡——包括因冰解和海洋融化而损失的冰——从总体增加变成了总体损失在20世纪70年代到80年代之间．）
最最近的研究特别报告称，这一阈值“介于0.8摄氏度至3.2摄氏度之间，最佳估计为1.6摄氏度”，并补充道:
“超过这一阈值后，冰盖的持续下降在很大程度上取决于未来的气候，从1万年后约80%的消失到2000年后完全消失(导致海平面上升约6米)。”
因此，格陵兰冰盖的命运仍然很大程度上取决于未来温室气体排放的速度。2019年发表的一项建模研究biwei6868在不同的排放情景下，模拟了格陵兰冰盖到3000年的情况。研究发现:
“一千年后，格陵兰冰盖的外观将与今天明显不同。根据排放情景的不同，格陵兰冰盖将损失8 - 25% (RCP2.6)， 26%至57% (RCP4.5)，或72至100% (RCP8.5)，对全球平均海平面的贡献分别为0.59至1.88米、1.86至4.17米及5.23至7.28米。”
以下摘自论文的地图说明了这一点，这些地图显示了冰盖的观测状态(A)和三种不同情景(B到D)下到3000年的预计冰盖。地图中的阴影部分显示了未来冰盖的可能性，深蓝色区域表示在模型运行中16%的区域有剩余冰，蓝色区域表示50%的区域，白色区域表示84%。
遵循相对低排放的途径，如RCP2.6因此，可能被视为“代表中等风险，因为它可能引发……格陵兰冰盖不可逆转的损失”，得出的结论是IPCC 1.5摄氏度的报告。
政府间气候变化专门委员会的关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告(“SROCC”)还指出，冰盖的衰变不会是突然的。然而，它确实说，一旦开始，这种衰变将是“千年不可逆转的”。这与AR5中使用的措辞相同。
莫特拉姆说，虽然冰盖有可能在崩溃期间的某个中间点稳定下来，但它要到下一个冰河期才能恢复到以前的巨大规模:
“即使从非常早期的工作中也可以清楚地看到，冰盖只是因为它已经在那里了——如果在今天的气候下，格陵兰岛没有冰盖，我们就无法再次建造它。因此，一旦它消失了，它至少会消失到下一个冰川期——考虑到目前的气候变化和自然方式的缓慢碳去除速度，我们将等待数万年。”
北方森林移
北方森林在北半球高纬度地区的寒冷气候中被发现。它们位于北极苔原的南部，那里的树木生长受到全年冰冻或接近冰点的温度和缺乏雨水的限制。
北方森林在俄罗斯被称为“针叶林”，其特点是可以应对寒冷的物种，如松树、云杉和落叶松。它们覆盖了北美、北欧和亚洲的广大地区。
英属哥伦比亚，加拿大落基山脉的多雾常绿森林。图片来源:Ken Gillespie摄影/ Alamy Stock Photo。
北方森林是地球表面任何地方最大的“生物群落”或生态系统世界上30%的森林．它们是非常重要的碳储存地。虽然关于它们所含碳的确切数量有很多不确定因素，但估计表明确实如此超过陆地碳总量的三分之一．
和第三个北方生物群落的底层是永久冻土。
显示北方森林位置的世界地图。图片来源:aroderick / Alamy Stock Vector
然而，北方地区，连同苔原，正在迅速变暖大约两倍的速度和全球平均水平一样。持续的气温上升可能导致北方森林的迅速变化，包括枯死病。一个2012年的研究解释道:
“越来越温暖的夏天对目前占主导地位的树种来说太热了，更容易生病，繁殖率下降，火灾更频繁，死亡率明显更高，这些都有影响。”
一个2017自然气候变化一篇综述论文得出结论，快速变暖和“自然降低的树种多样性”可能会使北方地区面临自然森林受到干旱、火灾、病虫害．研究发现，与世界其他生态系统相比，“未来干扰的变化可能在针叶林和北方生物群落中最为明显”。
例如，2014年的研究研究发现，“在降水持续增加的情况下，夏季持续变暖”在20世纪90年代中期左右带来了一个“转折点”，“将欧亚大陆西部和中部的北方森林转变为更温暖和干燥的状态”。研究这也表明，北方生态系统“不会表现出逐渐的反应”，而是“倾向于在不同状态之间相对急剧地变化，以应对气候变化”。
Scott Goetz教授从北亚利桑那大学他是美国宇航局的科biwei6868学负责人北极北方脆弱性实验(上图)，向碳简报解释了干扰是如何导致森林必威手机官网“倾斜”的:
“北方森林转折点的一个例子是，极端火灾事件或反复发生的严重事件使系统无法作为森林生态系统再生，而是将系统转变为树木稀疏或草地生态系统。”
Goetz说，这种情况更有可能发生在森林更热、更干燥的南部边缘。但他补充说，“当极端干旱事件杀死了大量树木，树木组成转向其他物种时，在没有火灾的情况下也会出现类似的临界点”。一个新的造型研究显示，这些变化将导致“地上”生物量大幅减少，即土壤以上的所有生物生物量，包括树枝、树皮和树叶。
的IPCC关于1.5摄氏度的特别报告指出,“树木死亡率的增加将导致大面积的开阔林地和草原的形成，这将有利于进一步的区域变暖和火灾频率的增加，从而产生一个强大的正反馈机制”。
结果，他说Brendan Rogers博士他是美国科学院的助理科学家伍兹霍尔研究中心“在可能过渡到草原的地方，反复发生的火灾可能会使系统永远处于无树状态”。
戈茨说，在北方森林的南部边缘，“白杨和云杉物种面临的风险最大”，因此最有可能被取代:
“松树、灌木和草，以及更温和的树种——橡树和枫树——将最有可能填补北方树种留下的空白，至少在北美是这样。在欧亚大陆北部，我们预计松树物种将主导目前广泛分布的落叶松森林地区。”
一个2012年的研究例如，阿拉斯加森林的一项研究发现，“从针叶植被到落叶植被的广泛转变始于1990年左右，并将持续未来几十年”。
但是，虽然北方地区南部边缘的树木有枯死的风险，但研究表明，在气候变化下，北部边缘的森林可能会迁移到苔原。一个2018年模拟研究研究发现，即使巴黎气候变暖的限制得到满足，“北方森林被模拟扩展到苔原，而另一方面，树木组成沿着温暖的边缘向温带物种转移”。
在现有的巴黎减排承诺，该研究预测“气候变化对80%以上的苔原和40%以上的北方森林有重大影响”。
下面的图表发表在IPCC 2014年的第五次评估报告中，说明了导致北方生物群落向苔原北移的因素。
有已经证明北方森林的变迁。IPCC的1.5摄氏度报告得出结论,它有“高度的信心”认为“木本灌木已经侵入苔原，并将继续进一步变暖”。
报告还表示，在气温上升1.5-2摄氏度的情况下，树木覆盖率的突然增加是“不太可能的”。报告说，气温上升超过2摄氏度，就有“可能”气温突然升高——尽管“信心不高”。
对于北方生物群落，该报告说，在1.5摄氏度和2摄氏度的升温下，南部边界“树木死亡率进一步增加”有“中等可信度”。虽然超过2摄氏度，“生物群落可能会从苔原向北方森林剧烈转变”，但该报告表示，这一预测“可信度很低”。
它进一步指出，“据估计，全球变暖的3摄氏度至4摄氏度之间存在一个潜在的临界点(低置信度)，但考虑到各种强迫机制和所涉及的反馈过程的复杂性，这被认为是一个不确定的估计”。
Goetz说，快速变暖更有可能导致北方森林发生重大变化:
“我不知道是否有人给特定物种的临界点设定了一个数字，但我们有很高的信心，随着全球气温上升1.5或2摄氏度，这在北方地区将转化为大约两倍的温度上升，我们将看到树种组成和火灾制度的广泛变化。”
他补充说，这种变化可能会在几十年内发生:
“火灾频率和严重程度是这里的重要因素。更严重的火灾，特别是更频繁的火灾，这燃烧掉有机土层在美国，我们预计在未来20到30年里，森林物种的变化将持续几十年。”
植被覆盖的变化将影响陆地表面的反射率——即所谓的“反照率”，他说Colin Prentice教授，生物圈和气候影响的主席伦敦帝国理工学院．他告诉碳简报:必威手机官网
“气候变暖肯定会导致北方森林向北扩张，事实上，有证据表明这种情况已经在发生。同样，由于变暖，灌木苔原正在向较冷的地区扩张，这一过程将继续下去……因此，植被反照率将下降——尤其是在春季——这将在局部加剧变暖。这从基本原理和气候模型实验中都得到了很好的证明。”
戈茨说，这“将导致北极地区吸热增加，永久冻土融化速度加快”:
“显然，永久冻土的严重退化意味着向大气中排放更多的碳，这将增加变暖周期，甚至加剧退化，对全球产生影响。”
罗杰斯同意反照率的变化是北方森林转移的一个关键影响。他告诉碳简报:必威手机官网
“我们从古气候文献中知道，向北迁移森林和高大的灌木是地球系统的一个主要反馈，主要是因为表面变暗。这在冬末和春季尤其重要，因为高积雪覆盖和适度的太阳辐射相结合。”
事实上，他补充说，“如果没有这种反馈，(地球历史上)冰河时代的全部范围是不可能的”。就现代而言，“我们预计这将是一种变暖效应，我们已经目睹了灌木变得更密、更高，树木向北迁移”，他说。
罗杰斯说，北方生物群落南部边缘永久冻土解冻和森林枯死所产生的碳排放将是“双重打击”。
然而，罗杰斯指出，预测模型的不确定性意味着科学家不能确定这些变化何时会在北方森林中发生。他补充说，目前仍不清楚这“代表着一个真正的‘临界点’，还是更像是一个渐进的过渡”:
“当然，对于任何一个地方，都可能存在一个临界点，超过这个临界点，森林就会发生根本改变，而野火会促进和加剧这些转变。但北方是一个广阔的地区，气候和景观的变化可能会在不同的时间‘倾斜’。”
普伦蒂斯认为，逐渐转变的可能性更大。他指出，就特定树种在特定纬度或海拔茁壮成长所需的条件而言，“存在阈值”。但是，他说，“变暖的影响仅仅是逐渐改变阈值的地理位置。”
他还说，北方森林的向北扩张和南方森林的收缩都不可能是不可逆转的:
“冷却会让它们逆转。值得注意的是，在相对较近的地质历史中，北方森林的分布发生了非常大的变化，这是对自然气候变化的反应，这些变化已经得到了很好的理解。”
然而，Goetz指出，“火灾是一个不确定因素，它可以比仅变暖对树木生长的影响更快地改变森林。”罗杰斯补充说，虽然“森林组成可能是可逆的”，但永久冻土融化所排放的碳“需要很长很长的时间”才能重新积累:
“这些碳花了几千年的时间才被土地隔离，并逐渐积累在冻土中。”
其他引爆点
上面所描述的九个引爆点并不是一个详尽的清单——事实上，地球系统中还有许多其他部分具有显示临界点行为的潜力．
一些例子包括:南极底水形成的停止；高山冰川的损失；气候变化引起的北极上空的臭氧层出现空洞；海洋缺氧(海洋区域的氧气含量急剧下降);还有一个变化El Niño事件的频率和/或强度．
另一个经常被引用的例子是北极海冰的减少。气候模型模拟表明，北极夏季海冰范围可能会在本世纪突然加速下降。他解释说，这种潜在的下降与冰反照率机制有关Dirk Notz博士，处长地球系统中的海冰研究小组马克斯·普朗克气象研究所．他告诉碳简报:必威手机官网
“一年内海冰减少意味着海洋吸收更多的太阳热量，从而有更多的热量可以进一步融化冰，从而导致次年海冰减少。”
“海冰临界点的观点大约在十年前相当流行”，他说Mark Serreze教授，该中心主任美国国家冰雪数据中心值分布图。2005年的一篇论文气候杂志例如，他问道:“我们是否已经过了临界点?””in response to thinning Arctic sea ice between 1988 and 2003.
然而，这一理论还没有得到最新研究的支持，Serreze告诉Carbon Brief:必威手机官网
”最近的作品他认为，季节性无冰海洋的轨迹将大致沿着我们观察到的路径——每年(以及多年)都有强烈的起伏的下降趋势，反映了自然变化的影响。”
Notz及其同事的研究例如，该研究表明，夏季海冰的大幅减少是可逆的。Notz解释道:
“在海冰异常少的一年后，海冰通常会在随后的一年中有所恢复。这是因为除了放大冰反照率反馈外，还有抑制反馈可以使冰盖从一年稳定到下一年。”
例如，夏季冰量减少意味着冬季有更多的开阔水域。没有了冰的绝缘作用，北冰洋随后会损失更多的热量，这意味着冬天会有更多的冰生长。此外，冬天的薄冰比厚冰长得快，在夏天的一小段时间后，有机会在一定程度上恢复。
诺茨说，这些反馈“意味着海冰覆盖的记忆在冬季被很大程度上重置了”，导致了冰的损失近似线性为了应对不断上升的温室气体。
然而，虽然海冰本身可能不是一个引爆因素，但与之相关的生态系统很可能是，Notz补充道:
“如果海冰在某个夏天完全消失，任何需要海冰持续存在的生态系统都可能‘永远’消失。”
关于引爆点的另一个担忧是，有可能引发一场“级联对他人的影响。一个自然例如，2019年11月的一篇评论认为，在地球系统中“级联效应可能很常见”，并警告说这将是“对文明的生存威胁”。
它指的是2018年biwei6868这篇论文评估了30种不同的潜在社会生态“政权转移”如何通过“多米诺骨牌效应”或“隐藏反馈”相互作用。研究人员发现，虽然一些政权更迭之间的联系比其他更紧密，但其中45%的联系是可能的。它解释了:
“当一个政权转变的反馈过程影响到另一个政权转变的驱动因素时，就会产生多米诺效应，从而产生单向依赖关系。当两个政权转移结合产生新的(之前未确定的)反馈时，隐藏反馈上升;如果足够强，它们可以放大或抑制耦合动力。”
评论说，这些联系的例子“开始被观察到”:
“北极海冰的消失正在加剧区域变暖，北极变暖和格陵兰岛融化正在导致淡水流入北大西洋。这可能会导致15%放缓自20世纪中叶大西洋经向翻转环流(AMOC)以来。”
此外，格陵兰岛的快速融化和AMOC的进一步放缓可能会“破坏西非季风的稳定，引发非洲萨赫勒地区的干旱”，作者说，以及“亚马逊河干涸，扰乱东亚季风，导致南大洋的热量积聚，这可能会加速南极冰的损失”。
(其中一些作者还提出，级联临界点“可能会将地球系统不可逆转地推向‘温室地球’路径”。的很多人都在谈论纸，以透视的形式出版PNAS他的结论是，“气温上升2摄氏度，引发瀑布的风险可能会很大，超过这一水平，风险可能会急剧增加”。这篇论文并没有受到普遍欢迎气候科学家．）
最后，除了地球系统的物理临界点之外，这个术语也经常用于以积极的方式改变人类社会。莱顿解释道:
“我认为我们还需要关注人类、社会和技术系统中的临界点，这一次，是好的临界点。在这种情况下，一点点政策干预或激励就可以让我们走上一条通往更可持续未来的道路，从根本上避免最糟糕的气候临界点。”
例如，分析师和专栏作家经常预测一个即将到来的转折点增加吸收和/或成本不断下降电动汽车——作为传统汽车的销量达到峰值对电动汽车的需求，以及支持电动汽车的基础设施，已经站稳了脚跟。
需求的激增可以将一种行为、产品或技术从边缘推向主流，这往往是价格下跌的结果。一个文章例如，智库“碳追踪”(Carbon Tracker)今年1月发布的一份报告描述了可再生能源发电的“政治转折点即将到来”:
“可再生能源成本的下降正在推动一个政治转折点，政治家们将从对可再生能源的昂贵支持转向拥抱该行业，并对化石燃料的外部性征税。”
整个社会都有可能导致全球迅速转变的临界点，最近的研究发表在《美国国家科学院院刊》(PNAS)上的一篇文章称。biwei6868例如，该研究确定了六种“社会小费干预措施”，可以帮助我们在2050年实现碳中性社会:
“这些社会提示干预措施包括取消化石燃料补贴和激励分散的能源生产，建设碳中性城市，剥离与化石燃料相关的资产，揭示化石燃料的道德影响，加强气候教育和参与，以及披露温室气体排放信息。”必威体育在线注册
虽然“临界点”一词在政治和社会变革方面经常被应用得相当松散，但很明显，其中一些临界点将需要跨越——而且是迅速跨越——以避免地球系统中的那些临界点被推翻。
必威手机官网碳简报要感谢所有帮助准备这篇文章的科学家。
更新:本文于2020年12月3日更新，在《自然通讯》上的一项新研究中增加了两篇参考文献——在亚马逊和珊瑚部分。