米兰科维奇周期与全球变暖：自然规律还是人为影响？

米兰科维奇周期与全球变暖：自然规律还是人为影响？

2023年，全球近地表平均温度比工业化前水平高出1.45±0.12°C，是有记录以来最暖的一年。这一惊人的数据不仅打破了2016年和2020年的记录，也再次引发了人们对全球气候变化的深刻反思。在全球变暖的大背景下，一个重要的科学问题浮出水面：当前的气候变化是否仍然遵循自然规律？答案令人深思——尽管地球轨道和倾斜角度的周期性变化（即米兰科维奇周期）仍在继续，但人类活动已成为主导气候变化的关键因素。

米兰科维奇周期理论由塞尔维亚科学家米卢廷·米兰科维奇提出，揭示了地球轨道、轴倾角及进动等因素如何通过改变太阳辐射的分布，塑造了全球气候的长期演变。这一理论将地球气候变迁归因于三个主要周期性变化：

• 偏心率周期：约10万年，地球绕太阳公转轨道从接近圆形变为椭圆形再恢复，影响季节长度和极端程度。
• 地轴倾斜周期：约4.1万年，地轴倾角在22.1°至24.5°之间变化，改变太阳直射时间并加剧季节差异。
• 岁差周期：约2.6万年，地球自转轴缓慢摆动，导致不同半球接收阳光量的变化。

这些周期相互作用，有时叠加增强，有时抵消减弱，对北半球高纬度地区的日照产生显著影响。当北半球高纬度夏季日照减少，冬季积雪无法完全融化，会导致全年冰雪累积。这会反射更多阳光，进一步降低温度，形成恶性循环，并最终可能引发冰河时期。

然而，当前的全球气候变化已远超自然周期的范畴。2023年的气候数据为我们敲响了警钟：

• 全球近地表平均温度比工业化前水平高出1.45±0.12°C，打破了之前最暖年份的记录。
• 全球平均海面温度创下历史新高，北大西洋、墨西哥湾和加勒比海、北太平洋以及南大洋的大片海域都记录到了异常的温热。
• 海洋热含量达到最高水平，海洋热浪频繁发生，对海洋生态系统和珊瑚礁产生深远的负面影响。
• 全球平均海平面达到卫星记录的最高纪录，反映出海洋持续变暖（热膨胀）以及冰川和冰盖的融化。
• 南极海冰面积达到卫星时代的绝对最低纪录，北极海冰范围也远低于正常水平。
• 极端天气事件频发，包括重大洪水、热带气旋、极端高温和干旱以及相关的野火。

这些变化对全球生态系统和社会经济产生了重大影响。例如，2023年9月的温度远远超过了之前9月份的全球纪录（0.46至0.54°C），而地中海连续十二年出现近乎完全覆盖的强烈和严重的海洋热浪。在陆地上，极端高温影响了世界许多地区，南欧和北非受到的影响最为严重。意大利的温度达到了48.2°C，突尼斯、摩洛哥和阿尔及利亚的温度也创下新高。

面对如此严峻的气候变化形势，有人可能会问：这是否是自然周期的必然结果？科学研究给出了明确的答案。尽管太阳活动、地球轨道变化等自然因素对气候有一定影响，但当前的全球变暖主要由人类活动引起。根据IPCC的报告，地球历史上确实发生过气候变化，但当前的全球变暖主要是由人类活动引起，特别是温室气体排放。例如，观测到的二氧化碳、甲烷和一氧化二氮这三种主要温室气体的浓度在2022年达到了创纪录的水平，而2023年的浓度仍在继续上升。CO2水平比前工业化时代高出了50%，将热量积聚在大气中。CO2的寿命很长，这意味着在未来许多年里，温度将继续上升。

与过去相比，当前气候变化的速度和强度都达到了前所未有的水平。在古新世-始新世极暖期（约55.9百万年～55.7百万年之间，PETM）全球极其温暖，在这一时期，全球温度在3000至20000年间上升了4℃～7℃，CO₂浓度从约900ppm飙升到约2000ppm，增加速度达到每年升高约0.04~0.42ppm，每年大气中CO₂增加3亿吨-15亿吨碳。然而2010-2020年期间，全球CO₂的增加速度达到平均每年2.5ppm，化石燃料燃烧排放CO₂量达到300亿吨以上，均远超PETM时期。与过去100万年的气候变化相比，近期温室气体浓度的增加速度是过去100万年最快速度的数百倍以上。

科学界对全球气候变化已形成明确共识：要避免气候灾难，必须实现全球碳中和。然而，传统气候变化经济学的局限性日益显现，难以提供有效的理论支持。中国社会科学院生态文明研究所所长张永生指出，传统气候变化经济学难以为应对气候危机提供足够的理论支持，需要构建新的理论和政策论述，从过去的减排负担论转变到减排机遇论。目前全球气候危机之所以一直难以得到解决，很大程度上同传统气候变化经济学带来的认识局限有关。尤其是，对气候危机及其后果，虽然在科学上已形成必须实现全球碳中和以避免气候灾难的科学共识，但现有标准气候变化经济学却一直在减排与发展之间相互冲突的传统框架下寻求出路，难以为全球碳中和科学共识提供理论支持。因此，气候变化经济学需要范式转变，构建新的理论与政策论述，支持全球碳中和与绿色转型。

面对全球气候变化的严峻挑战，国际社会需要加强合作，共同应对这一关乎人类命运的重大课题。正如《联合国气候变化框架公约》第二十九次缔约方大会（COP29）所强调的，我们需要“增强雄心、促进行动”，“团结一致迈向绿色世界”。这不仅是一场环境危机，更是一场关乎人类文明未来的选择。只有通过科技创新、政策创新和国际合作，我们才能实现绿色转型，为子孙后代留下一个宜居的地球。