贾铭

气候变暖给人类和地球带来的影响巨大而深远。气候变暖导致海平面升高，海洋热浪越来越频繁和严重。一些动植物群落可能因无法适应全球变暖的速度被迫迁移，甚至导致许多物种消失。全球变暖还会增加高温、热浪、热带风暴、龙卷风等自然灾害发生的频率。气候变暖还是危害人类健康的一个主要因素，一些目前主要发生在热带地区的疾病可能随着气候变暖向中纬度地区传播。

气候变化与“特大干旱”

20世纪30年代的沙尘暴是上世纪最严重的环境灾害之一。猛烈的沙尘暴无情地袭击了美国南部大平原，造成严重的生态破坏，迫使250万人离开该地区，由此造成的“尘埃肺炎”夺去了无数人的生命。研究表明，这场灾难是因土地严重干旱和人们过度垦殖造成的。

今天，因人类活动推动的气候变化正在世界各地多个区域加剧干旱的发生。现在人们已经很清楚，短期和长期接触空气中的颗粒物（包括沙尘），会对健康构成重大风险。

“沙尘”是指由风蚀或人类活动产生的土壤衍生的空气颗粒，任何小于0.05毫米的土壤颗粒（大致相当于人类头发的直径）都有可能升向空中，但引起健康關注的主要是小于0.0025毫米（2.5微米）的颗粒，这些颗粒物统称为“细颗粒物（PM2.5）”。这些微粒在空气中停留时间较长，对人体健康危害最大，因为它们可以深入肺部。

空气中的微粒主要来源于化石燃料燃烧和其他工业源排放，但有证据表明，沙尘也是重要的来源之一。例如，占比为沙尘暴60%的二氧化硅，已知会引起慢性肺部炎症、肺癌和自身免疫疾病。同时，沙尘也能在大片区域内传播土壤携带的病原体和有毒污染物。

到本世纪末，美国西南部的细沙尘含量可能会比现在增加30%，导致过早死亡人数增加130%，因沙尘暴露而住院的人数增加300%。即使在最有效的气候缓解方案下，预测该地区的细沙尘水平也可能增加10%。因细沙尘暴露而导致的过早死亡和住院人数分别增加20%和60%。

当然，世界其他地区也存在类似的情况。例如，研究表明，中国和沙特阿拉伯两国沙尘暴的发生受到周边地区（包括偏远沙漠和旱地）降雨或土壤湿度的影响。

今天，全世界的旱地占世界陆地总面积的41%，居住着约21亿人。按照世界目前的温室气体排放轨迹，南美洲、非洲、澳大利亚和地中海的部分地区干旱将加剧，旱地将进一步扩大。研究表明，气候变化可能导致全球许多人口稠密的干旱地区空气质量恶化，这是气候变化对人类健康和福祉构成的众多威胁之一。

海洋热浪危害人类社会与自然生态

过去几十年里，海洋热浪在全球各地越来越频繁地出现。科学家预计，气候变化将使热浪更普遍、更持久，对脆弱的水生物种和围绕海洋生态系统的渔业等都将造成危害。但目前尚无可靠的方法来预测它们何时发生，我们能采取什么样的措施来减少伤害。目前，海洋学家正在试图揭示导致海洋热浪的驱动力，以便能够预测它们，将造成的生态和经济损失降至最低。

海洋热浪的猛烈与频繁前所未有。一个被命名为“Blob”的海洋热浪持续了3年，这是有记录以来持续时间最长的海洋热浪。之前的2015年，塔斯曼海热浪持续了8个多月，导致大量鲍鱼和牡蛎死亡;2012年，加拿大和美国东海岸附近的热浪将龙虾向北推进;2011年的海洋热浪将海藻连根拔起，将鲨鱼和其他鱼类驱离了西澳大利亚海域;更早的2003年，地中海热浪也对海洋生物造成了极大的危害。

2011年，西澳大利亚附近的海洋热浪使当地蓝蟹的捕捞量减少了90% 以上，导致渔业生产暂停，以使该物种得以恢复。

随着到达极地海底的阳光增多，扇形蠕虫（蓝绿色）和海绵（橙色）可能会消失。

加拿大海洋学助理教授埃里克·奥利弗认为，热浪是海洋系统的自然组成部分，海水有时会更暖和，有时会更冷，有时会非常温暖或非常寒冷。但是温室气体排放使全球平均气温升高，导致海洋热浪越来越频繁地发生，大面积的海水被推向前所未有的高温。然而，海洋生态系统难以适应这种变化，海洋有机体也许能在水温持续上升的情况下生存，但突如其来的海洋热浪有可能将它们推向死亡的边缘。

2011年，热浪导致西澳大利亚鲨鱼湾的蓝蟹开始死亡，为此当地政府关闭了一年半的蓝蟹捕捞活动，以利于物种恢复。但并不是所有的海洋生物都这么幸运，受海洋热浪影响的鲍鱼至今都没有恢复过来。

如果我们能预测热浪来袭的具体时间与地点，那么水产养殖者、渔民和野生动物管理者将有更好的机会节约资金挽救物种：海鲜养殖户可以暂缓在水产养殖设施中放养脆弱物种，立法者可以颁布季节性捕鱼禁令或临时扩大保护区，科学家可以采取保护海洋生物或保存脆弱海洋植物种子的措施等。2014年，西澳大利亚大学海洋生态学副教授托马斯·沃恩伯格召集了许多学科的科学家研究这些极端事件，并在为此召开的国际会议上制定了命名和定义海洋热浪、跟踪其发生地点，以及测评其生态和社会经济影响的协议。

全世界的科学家都在试图了解是什么引发了海水极端变暖。奥利弗就是这样一位科学家，他将科学家、卫星、浮标和深海机器人收集的海洋数据输入到计算机建模软件中，以识别驱动海洋热浪的力量。这是一个相对较新的研究领域，目前尚无明确的研究结果。奥利弗认为，过去的热浪大致可分为由海洋驱动的热浪和由大气驱动的热浪两类。

以海洋驱动的热浪为例，2015年出现的塔斯曼海热浪就是其中较为典型的事件。沿着澳大利亚东海岸向南流动的洋流通常转向新西兰，但在2015年，它突然向西冲向塔斯马尼亚，从热带带来了一股持续了6个多月的暖流。奥利弗说道：“人们甚至在水中看到了热带鱼。”

据美国科罗拉多大学博尔德分校气候科学家狄龙·阿马亚介绍，2019年太平洋地区的热浪，即所谓的“Blob 2.0”，则是被大气带下来的。利用计算机模型，他发现，当太平洋上空的风力变弱时，热浪就出现了。风可以冷却海面，就像风可以让人体汗水蒸发一样，太平洋上空凝滞的空气会将更多的太阳热量锁定在水中。最近的“Blob 2.0”热浪与“Blob”热浪有些相似，“Blob”曾在3年的时间里对从墨西哥到阿拉斯加的海洋生物造成了极大的危害。

2012年7月21日，一场大沙暴席卷美國凤凰城。

为此，狄龙·阿马亚等研究人员建立了模拟热浪的计算机模型，模拟海洋和大气流、海面温度和盐度变化的复杂过程，为预测未来海洋热浪事件奠定了基础。这对预测下一次热浪来袭的时间会有所帮助。海洋热浪频发敲响了气候警种，人们正在想办法应对和适应它。

气候变暖的更多危害

全球气候变暖给自然生态和人类带来的危害还有很多。从细菌到火山，从微观到宏观，从自然生态到人类健康，都受到了气候变化的剧烈影响。

全球气候变暖导致大面积的沙漠细菌死亡，加速全球荒漠化进程。如今，来到干旱地区的游客通常首先看到的是一个几乎没有生命存在的荒漠地带。然而，在这些沙漠地带，通常也会发现一个个由地衣、藻类、苔藓、真菌和蓝藻组成的特殊群落，它们被称为“隐生土壤”或“土壤结皮”。这些生物将松散的沙漠土壤粘合在一起，有助于保持维持生命的水分。

沙漠中的土壤看似荒凉，没有生命，但实际上却布满了大量细菌。细菌菌落可以长得很厚，形成一层坚固的“生物结皮”，或称生物锈菌，稳固土壤不受侵蚀。

一项对美国沙漠中生物锈菌的研究表明，不同类型的沙漠细菌会在不同的温度条件下茁壮成长，有些更喜欢美国亚利桑那州和新墨西哥州的酷暑，而有些则在俄勒冈州南部和犹他州较为凉爽的气候条件下生存得更好。随着全球气候变化，气温变得越来越不稳定，沙漠细菌可能难以适应，沙漠土壤因此而更容易受到侵蚀。

一项最新研究发现，全球变暖导致火山喷发次数增多。随着冰川融化涌入海洋，全球海平面随着气候变化而上升，地壳上的重量分布将从陆地转移到海洋。一些研究表明，这种重量分布变化可能导致火山喷发变得更为频繁。研究人员已从岩石记录中发现了相关性证据。在地球历史的几个时期，大量火山喷发的遗迹均与冰川融化时期相关。当然21世纪的人类可能不会经历这种转变，这种影响似乎要滞后到2500年左右。

此外，海水变暖还会导致喜欢黑暗的冠水母数量激增。一些地区的降水量增加，河水流动性增强。更强的水流激起更多的淤泥和碎片，最终流入海洋，使海洋变得更加不透明。近几十年来，随着降水量增加和积雪融化，挪威沿海地区的海水已经变得越来越深且越来越暗。一些研究人员推测，这种海洋变得更阴暗的趋势，是造成包括水母数量激增在内的区域生态系统变化的主要原因。

随着海冰融化，更多阳光会洒入两极附近的浅海地区。每年夏天，习惯于在黑暗中生存的蠕虫、海绵和其他无脊椎动物等海底生物群落将经历更长时间的阳光照射。最新的研究表明，阳光渗透增加导致海草和其他海洋植物繁荣，导致大量海洋生物因缺氧而窒息，悄然改变着海洋生物群落的现状。这种从无脊椎动物为主的群落向藻类为主群落转变的现象，已分别在南北极海岸线的一些地方被发现，可能会大大减少这些地区的生物多样性。

比人的头发丝细得多的微细尘粒

另外，大量研究表明，气候变化不仅对自然生态有害，也会危及到人类健康。一项最新研究发现，高温和臭氧可能导致人们心脏健康恶化。研究结果显示，美国城市夏季的高温与人的心率变异性降低有关，低心率变异性与心脏病发作的死亡风险增加相关。

由于全球气候变暖导致春天的提前到来，令人过敏的花粉也会在一年中传播得更早，全球每年因花粉过敏的人数都在不断地增加。近年来，人类过敏症呈上升趋势的部分原因，可能是由于二氧化碳含量上升和气温升高。由于气候变暖，植物开花期提早，花粉总量增多，人们对花粉的敏感性也在增加。一些温度和降水模型显示，到2040年，全球花粉含量可能会增加1倍以上。虽然遗传因素在过敏症中起着很大的作用，但更长的花季和更密集的花粉可能会加重过敏患者的症状。

同时，全球沙漠化也会促进海洋中有害细菌的生长。曾有研究发现，沙漠尘埃会助长海洋里的弧菌生长，这种细菌可导致人体胃肠炎和其他传染性疾病。美国乔治亚大学的研究人员艾琳·利普发现：在将来自摩洛哥风化沙漠的沙尘与海水样本混合后的24小时内，弧菌数量增长了10～1000倍。其中，一种弧菌可能导致人的眼部和耳部开放性伤口的感染，而另一种弧菌可能会导致霍乱。这种细菌数量增加可能意味着更多的人群因为接触到受污染的海鲜而致病。

此外，全球气候变化还会加快疾病传播的范围和速度。某些传播致病因子的昆虫受天气变化和气温升高的影响很大，因为这些病媒是冷血动物，它们需要依靠周围环境来控制体内热量，气温升高可能有利于这些昆虫将疟疾等某些传染病传播到新的地区。降雨量增加也对昆虫有利，一些研究已将降雨量增加与疾病爆发，特别是水传播疾病联系在一起。