在过去的一个多世纪里，随着工业化进程的加速，人类对化石燃料（如煤炭、石油和天然气）的消耗急剧增加。燃烧这些化石燃料会向大气中释放大量的二氧化碳等温室气体。据统计，自工业革命以来，全球大气平均二氧化碳浓度逐年上升，如今已经远远超出了过去 80 万年以来的自然变化范围。与此同时，甲烷和氧化亚氮等温室气体的浓度也同步刷新纪录。这些温室气体在大气层中形成了一层 “棉被”，它们能够吸收地球表面散发的长波辐射，并将一部分热量重新反射回地球表面，从而导致地球表面温度升高，这就是所谓的 “温室效应”。而温室气体浓度的不断攀升，无疑加剧了这种效应，使得气候系统持续变暖。
除了能源消耗产生的温室气体排放，土地利用变化也是一个重要因素。大规模的森林砍伐，尤其是热带雨林的减少，对地球的生态平衡和气候调节能力产生了巨大冲击。森林就像是地球的 “绿肺”，通过光合作用，它们能够吸收大量的二氧化碳，并释放出氧气。然而，由于人类的开垦、伐木等活动，大片森林被破坏。失去了森林的有效固碳作用，更多的二氧化碳滞留在大气中，进一步推动了全球变暖的进程。此外，城市化进程的加快，大量的自然地表被混凝土、沥青等建筑材料覆盖，改变了地表的反照率和水分蒸发特性。城市中的 “热岛效应” 愈发显著，使得城市区域的温度明显高于周边的乡村地区，这也在一定程度上加剧了局部地区的升温现象。
气候系统自然变率的复杂影响，在气候系统中，厄尔尼诺 - 南方涛动（ENSO）是最为重要的自然变率现象之一。2023 - 2024 年出现的中等强度厄尔尼诺事件，对全球温度产生了显著影响。厄尔尼诺事件发生时，赤道中东太平洋海域的海水温度异常升高，这种海温的变化会引发大气环流的异常调整。温暖的海水会向大气释放更多的热量和水汽，导致大气中的能量分布发生改变。在全球范围内，它会影响到季风的强度和位置、降雨的分布以及气温的变化。例如，在厄尔尼诺期间，南美洲西部沿海地区可能会出现暴雨洪涝灾害，而澳大利亚和印度尼西亚等地区则可能遭遇干旱。同时，厄尔尼诺事件还会通过大气遥相关作用，对全球其他地区的气候产生连锁反应，进而影响全球的温度分布，推动全球平均气温的上升。
大气环流模式的异常变化也是导致极端高温事件的直接因素。以今年为例，北半球高温热浪与北半球副热带高压的异常增强有关。副热带高压是位于副热带地区的暖性高压系统，在其覆盖下的地区，盛行下沉气流。当气团下沉运动时，外界气压比气团内部气压高，会压缩气块使气团体积缩小，气团内气体被压缩做功，内能增加，温度上升，即下沉绝热增温，使得受影响的地区气温显著升高。今年，西太平洋暖池呈现出偏暖的状态，中东太平洋上拉尼娜事件强势发展，南印度洋海温偏冷，这种特别的海温异常状况有利于北半球副热带高压增强，且通过大气波动活动互相联系在一起，最终引发了多地的极端高温天气。
气候变暖引发的连锁反应，气候系统变暖会引发一系列的连锁反应，进一步加剧区域或局地性升温。其中，冰川消融和海冰面积减小是较为明显的表现。冰川和海冰具有较高的反照率，能够将大量的太阳辐射反射回太空。然而，随着全球气候变暖，冰川开始加速融化，极地地区的海冰面积也在不断缩小。以北极地区为例，近年来北极海冰的夏季覆盖面积屡创新低。失去了冰川和海冰的反射作用，地球表面吸收的太阳辐射显著增加，更多的热量被保留在地球系统内，形成了正反馈效应，从而进一步推动气温上升。
全球变暖还导致了大气中水汽含量的增加。温度升高使得海水蒸发加剧，更多的水汽被输送到大气中。大气中水汽含量的增加，一方面为降雨提供了更充足的水汽条件，可能导致暴雨、洪涝等极端降水事件的增多；另一方面，水汽本身也是一种温室气体，它能够吸收和释放长波辐射，进一步增强了温室效应，对气温升高起到了促进作用。研究表明，在全球变暖的背景下，大气中的水汽含量正以大约每 10 年 7% 的速度增加，这无疑给地球的气候系统带来了更大的不稳定因素。
地球正面临着前所未有的多重危机，气候变化只是其中之一。生物多样性锐减也是一个严峻的问题。由于栖息地破坏、气候变化、外来物种入侵以
首页