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科学家警告：现在有九个气候临界点“活跃”: zhpd55 2019-11-28 18:50; 科学家警告：现在有九个气候临界点“活跃” 诸平据2019年11月27日由埃克塞特大学（ University of Exeter ）提供的消息，一组领先的科学家警告说，十年前确定的超过一半的气候临界点现在是“活跃的”。这威胁到亚马逊雨林和南极洲以及格陵兰（Greenland）的巨大冰原的丧失，目前它们正在发生可进行测量的变化，而且比预期的要早。全球变暖引发的这种“级联（cascade）”变化可能威胁人类文明的存在。越来越多的证据表明，这些事件比以前认为的更可能发生，并且更加相互关联，从而导致可能的多米诺效应（domino effect）。美国总统特拉普在美国利益优先的幌子下，不顾全球变暖对人类生存带来的严重威胁，频频出怪招。2019年11月4日，美国向联合国提出退出巴黎气候协议，11月22日又有环保改革的新动作，美国环境保护署（EPA）又加大了对环境的放松管制。科学家对此反应激烈，纷纷发声进行谴责。在《自然》（Nature）杂志上的一篇文章中——Comment: Climate tipping points—too risky to bet against, Nature (2019). DOI: 10.1038/d41586-019-03595-0 , https://nature.com/articles/d41586-019-03595-0 ， https://www.nature.com/magazine-assets/d41586-019-03595-0/d41586-019-03595-0.pdf 科学家呼吁采取紧急行动，减少温室气体的排放，以防止出现关键的临界点，并警告说，“最坏的情况就是温室(Hothouse)”，宜居性较低的星球皆是如此。论文的主要作者，埃克塞特大学全球系统研究所（Global Systems Institute at the University of Exeter）所长蒂姆·伦顿教授（Professor Tim Lenton）说：“十年前，我们在地球系统中发现了一系列潜在的引爆点，现在我们看到了其中超过一半已经被激活的证据。发展速度之快，且不可逆转的变化所带来的威胁越来越大，这意味着对其人类不可再袖手旁观，抱有拭目以待的幻想。情况紧急，我们需要紧急应变，刻不容缓。” 上述论文的合著者，波茨坦气候影响研究所（Potsdam Institute for Climate Impact Research）所长约翰·罗克斯特姆（Johan Rockstrom）说：“不仅人类对地球的压力继续上升到前所未有的水平。同样，随着科学的发展，我们必须承认，我们低估了释放不可逆转的变化的风险，因为地球自发地加剧了全球变暖的进程。这是我们现在已经开始看到的，全球温度已经升高1 ℃。从科学上讲，这为宣布行星紧急状态提供了有力的证据，需要发起全世界联合行动计划，从而加速通往一个可以在稳定星球上继续发展的世界之道路。” 在文章中，作者提出了一种正式方法来计算行星紧急情况，即风险乘以紧急程度。临界点风险现在远高于早先的估计，而紧迫性与采取行动降低风险所需的时间有关。 2050年之前不太可能退出化石燃料经济，但是由于温度已经比工业化前的温度高1.1 ℃，到2040年地球可能会越过1.5 ℃。作者得出的结论是，仅此一项就定义了紧急情况。九个活跃的引爆点分别是： 1）北极海冰(Arctic sea ice); 2) 格陵兰冰盖(Greenland ice sheet); 3) 北方森林(Boreal forests); 4) 永久冻土(Permafrost)； 5) 大西洋径向翻转环流（Atlantic Meridional Overturning Circulation）； 6) 亚马逊热带雨林（Amazon rainforest）； 7) 温水珊瑚（Warm-water corals）； 8) 西南极冰盖（West Antarctic Ice Sheet）； 9) 南极洲东部地区（Parts of East Antarctica）。格陵兰岛，南极西部和南极东部部分地区的主要冰盖坍塌将使世界面临约10 m不可逆转的海平面上升。减少温室气体排放量可能会减慢这一进程，从而为低洼地区人口提供更多的迁徙时间。雨林，多年冻土和北方森林是生物圈转折点的例子，如果转折点会导致释放更多的温室气体，从而必然会加剧气候变暖。尽管大多数国家已经签署了《巴黎协定》，并承诺将全球变暖幅度保持在2℃以下，但即使达到了当前的国家排放量承诺，也会导致3℃的变暖。尽管未来的引爆点及其之间的相互作用很难预测，但科学家们辩称：“如果可能发生破坏性的引爆小瀑布，并且不能排除全球引爆，那么这将是对文明的生存威胁。伦顿教授补充说：“没有任何经济成本效益分析可以帮助我们。我们需要改变解决气候问题的方法。我们可能已经跨越了一系列相互关联的临界点的门槛。但是，可以通过减少排放来降低其发展速度，从而降低其构成的风险。” 尽管全球温度已经波动了数百万年，但作者说，人类现在正在“强迫系统”，大气中的二氧化碳浓度和全球温度以比上一个冰河时代末期高出一个数量级的速度增加。更多信息请注意浏览相关报道或者原文。; 个人分类: 新观察|3405 次阅读|0 个评论

如何控制复杂网络中的Tipping Points（Journal of the Royal Society Int...: jjjphysics 2019-9-16 13:22; 本文写的是我和导师来颖诚教授（ http://chaos1.la.asu.edu/~yclai/ ）与Hastings教授（ https://alanhastings.ucdavis.edu/ ）一起合作的关于如何控制引爆点的研究。在提出如何控制之前，我们想研究的是，我们要如何去除复杂网络中出现的引爆点。但是在尝试了很多方法之后，引爆点最终还是出现了。所以在不得已的情况下，我们将要求降为如何控制它的引爆点，让引爆点能够变成缓慢的变化。在这个原则的指导下，我们提出了维持一个特定节点物理量不变的控制策略。在这种控制策略下，随之而来的另一个重要的发现是在施加控制的时候可以去除系统中的迟滞现象。这个现象在引爆点的研究中非常重要，因为引爆点可怕的一个重要原因就是，我们一般不可能在引爆点发生的条件下让系统恢复。在去除迟滞现象后，我们能让系统在比引爆点发生时的系统条件略好的情况下恢复。最后希望这种简单的控制方法能够在实践中被使用。接下来我翻译了本文的标题和摘要如下：控制复杂生态网络中的引爆点复杂非线性生态网络在从正常状态向全局毁灭状态转变时伴随着一个引爆点的发生。采用现实世界中传粉者和植物之间的共生网络作为典型系统，并充分考虑到现实生物系统的限制，我们通过维持一个特定传粉者物种在正常丰度的方法调节 / 控制引爆点。这个简单的策略是在生态上可行的，而且基本上去除了与引爆点相关的迟滞现象。如果环境条件变化到接近于爆发临界点，我们所说的调节策略就能阻止突然的剧烈变化。此外，如果系统已经经过了引爆点，我们发现只有在施加这种控制的情况下系统才能在环境逐渐好转的时候恢复，同时迟滞现象也将被移除。引爆点之后通过控制实现的恢复点能够被一个普遍的二维简化模型所预测。感兴趣的可以阅读原文，原文的链接： https://royalsocietypublishing.org/doi/full/10.1098/rsif.2019.0345; 个人分类: 文章|1974 次阅读|0 个评论

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