为什么我对气温上升几度的重要性的直觉是错误的?

Question

关于历史上和未来全球气温升高几度的问题已经有了很多讨论(例如，将本世纪的气温上升限制在1.5摄氏度或2摄氏度的目标)。直觉上，我很想从我当地的温度持续升高几度的角度来考虑这个问题，这似乎并不重要。毕竟，气温每天的变化可能远远超过2度，甚至在几个小时内就会发生变化，所以今天12°C和明天17°C的高温相比今天10°C和明天15°C的高温似乎不是什么大问题。

我如何理解为什么这种比较是错误的?几度的变化如何转化为气候科学家似乎预测的巨大影响?

我怀疑其中一个因素是，人们谈论的全球气温上升实际上根本不是均匀的;有些地方可能比其他地方更热，而且这种影响可能集中在更小的时间段内(例如，一个特定的地方夏天可能会比其他地方热10°C)。

我还猜测，可能有一些地区处于微妙的平衡状态，对这些地区来说，平均气温的微小变化都会产生重大影响。例如，在平均温度为-1°C的地方，冰往往会保持冻结或积聚，但如果平均温度上升到1°C，冰就会融化。

这些猜测正确吗?如果是这样，有什么研究或其他资源来支持它们，并更详细地解释?还有什么其他我可能不知道的具体影响吗?

Answer 1

你的直觉让你失败的一个地方是，如果地球平均变暖2°C，这将是地球表面的平均值。地球表面大部分被水覆盖(71%)。由于水的热容量比陆地大得多，变暖将主要发生在陆地上。要使地球表面平均升温2°C，地球陆地表面的升温将显著高于2°C。大多数人生活在陆地上。

另一个让你的直觉失灵的地方是你混淆了气候和天气。天气混乱多变。有一天气温比标称温度高10°C或低10°C，这并不罕见。陆地升温4°C的影响将导致地球的大部分地区由于极端的夏季热浪而变得不适合居住。这可不酷(双关语)。

还有一个你的直觉让你失败的地方是，格陵兰岛和南极洲的变暖将导致海平面显著上升。极地是变暖最严重、最敏感的地区。虽然几乎没有人生活在格陵兰岛或南极洲，但有很大一部分人生活在海岸附近。格陵兰岛和南极洲的变暖对所有生活在海岸附近的人类都构成了威胁。

Answer 2

除了大卫的回答，全球变暖的另一个方面是温度梯度的变化及其对生态的影响。这张地图会让你了解美国哪些地区首先结冰;这些日期在一年中逐渐推迟，春季气温也会提前到来。这很重要，有几个原因:冻结会杀死讨厌的昆虫(和一些作物)，作物会受到生长季节中暴露在热量单位的影响。

例如，某些植物和昆虫在特定的温度范围内生长得最好;随着气温上升，这一范围倾向于向两极移动。有些昆虫的数量仍在控制之中，因为它们或它们的幼虫在冬天会因为气温降至冰点或冰点以下而死亡。变暖将使冰线向极地移动，也有助于一些不常见的支持植物的传播;这些昆虫将成为一个不习惯它们的地区的害虫。看到气候变化扩大了祖母绿灰螟的威胁或害虫和气候变化．(对于海洋生物来说，我们确实看到了向极地的总体运动;你可以看到一种鱼类的最佳水温发生了几十英里的变化，将它们从它们进化为觅食或繁殖的地方推离。)

至于对农作物的影响，这是Yale360关于咖啡生产的一个具体例子：

在埃塞俄比亚和拉丁美洲种植的阿拉比卡咖啡是一种对气候特别敏感的作物。它需要适当的降雨量和年平均温度介于64华氏度到70华氏度之间走向繁荣。根据埃塞俄比亚国家气象局的数据，自1951年以来，埃塞俄比亚的平均低温每十年增加约0.66华氏度，随着气温的升高，降雨变得越来越不稳定，埃塞俄比亚咖啡农民的产量越来越差。

所以你可以看到一个轻微但持续的梯度变化将如何改变整个生态系统以及昆虫和植物之间的关系。从长远来看，生态系统能够并确实适应不断变化的气候，但我们的农业和配套基础设施在很大程度上是针对上个世纪的条件进行优化的。

今天我还想起了2021年2月袭击美国的寒流，以及它可能是由于极地涡旋的漂移增加造成的。在冬季，北极上空的这条风带形成了一团冷空气。极地风的存在主要是由于极地温度和温带温度之间的差异。尽管全球变暖是一个平均值，北极变暖的速度是全球其他地区的几倍，缩小了这一差距。这表明，矛盾的是，全球变暖会在某些年份给某些地区带来更冷的冬天，尽管气候网站关于极地涡旋的文章注意到该问题仍未解决。

Answer 3

2022年4月18日的一篇新闻报道，1.5 vs 2摄氏度:糟糕的半度全球变暖能有什么区别?，参考了文章，实现《巴黎协定》的承诺可能会将全球变暖限制在2°C以下发表在《自然》杂志上。它量化了差异的影响，如下所示:

一份报告碳短暂该研究分析了70篇比较1.5°C和2°C的研究论文，发现本世纪全球海平面在2°C的情况下平均上升约56厘米，但在最坏的情况下，海平面将上升96厘米。

与1.5°C相比，平均高出约10厘米。

根据政府间气候变化专门委员会(IPCC)的预测，每增加10厘米，要么直接淹没沿海家园，要么破坏粮食种植地和生计，预计将多影响1040万人。

这1040万人中的许多人，包括太平洋地区一些低洼岛屿的居民，预计将成为气候难民。

海平面上升在全球各地发生的情况并不相同。其中一个变量是所谓的引力自吸引。

有质量的物体有重力，像格陵兰岛和南极冰原这样的大质量物体有足够的重力将海洋拉向它们。

随着海洋质量的减少，海洋将向低纬度地区沉降，导致热带和亚热带周围的海平面大幅上升

在1.5°C时，北半球也有望每33年出现一次无冰的北极夏季，在2°C时上升到每7年一次(在3°C时几乎每3年两次)。

到2300年，另外150万至250万平方公里的永久冻土也将在2摄氏度的温度下融化。

尽管天气因地区而异，但平均而言，在1.5°C和2°C的温度下，我们可以预计更长、更严重的干旱，更长、更热的热浪，以及更少但更极端的降雨事件。

根据《碳简报》的报告，全球范围内，在1.5°C时，每年的炎热天数将增加16%，在2°C时，每年的炎热天数将增加25%或35天。

超过七分之一的世界人口将在1.5°C的温度下每五年至少面临一次严重热浪，但在2°C的温度下，这一数字将跃升至三分之一以上，而在2°C的温度下，极端温暖的频率将跃升343%。

与1.5°C相比，如果气温上升2°C，每年将多出6200万人面临干旱。

热带气旋的出现频率预计会降低，但极端气旋的强度预计会更大。

与1.5°C相比，在2°C时，预计沿海地区每年将多1200万人被洪水淹没。

例如，在北非，预测1.5摄氏度时平均干旱时间将延长7个月，而2摄氏度时平均干旱时间将延长20个月(3摄氏度时，平均干旱时间将延长60个月)。

在东非，预计将有600多万人在1.5°C时缺水。如果气温升高2摄氏度，将增加2200万人口。