一项严峻的新研究表明，人类不仅使地球变暖，而且使气候变得混乱。

这项新研究于4月21日发布到预印本数据库。arXiv对人类活动对气候的全部潜在影响进行了广泛而一般的描述。而且图片并不漂亮。

虽然这项研究没有提出对气候模型的完整模拟，但它确实描绘了一幅广泛的草图，如果我们不减少气候变化和我们对化石燃料的无限制使用，根据研究作者，葡萄牙波尔图大学物理与天文学系的科学家的说法。.

“气候变化的影响是 . 众所周知的（干旱，热浪，极端现象等），”研究研究员Orfeu Bertolami在一封电子邮件中告诉Live Science。“如果地球系统进入混乱行为的区域，我们将失去以某种方式解决问题的所有希望。

气候变化

地球周期性地经历气候模式的巨大变化，从一个稳定的平衡到另一个稳定的平衡。这些转变通常是由外部因素驱动的，例如地球轨道的变化或火山活动的大规模激增。但过去的研究表明，我们现在正在进入一个新的阶段，一个由人类活动驱动的阶段。随着人类向大气中注入更多的碳，我们正在创造一个新的人类世时代，一个受人类影响的气候系统的时期，这是我们的星球以前从未经历过的。

在这项新研究中，研究人员将人类世的引入建模为相变。大多数人都熟悉材料的相变，例如，当冰块通过融化成水而从固体变为液体时，或者当水蒸发成气体时。但相变也会发生在其他系统中。在这种情况下，系统是地球的气候。给定的气候提供了规律和可预测的季节和天气，气候的相变导致新的季节和天气模式。当气候经历相变时，这意味着地球正在经历突然而快速的模式变化。

物流问题

如果人类活动正在推动地球气候的相变，这意味着我们正在使地球发展出一套新的天气模式。这些模式会是什么样子，是气候科学最紧迫的问题之一。

地球的气候将走向何方？这在很大程度上取决于我们未来几十年的活动。例如，大幅减少碳排放将导致不同的结果，而不是什么都不改变，研究人员在研究中写道。

为了解释人类可以做出的不同轨迹和选择，研究人员采用了一种称为逻辑地图的数学工具。逻辑地图非常适合描述某些变量（例如大气中的碳含量）可以增长但自然达到极限的情况。例如，科学家经常使用逻辑地图来描述动物种群：动物可以继续分娩，增加数量，但是当它们消耗环境中的所有食物时，它们就会达到极限（或者它们的捕食者太饿了，消耗了它们）。

我们对环境的影响肯定在增长，而且已经持续了一个多世纪。但根据研究人员的说法，它自然会达到极限。例如，人口只能增长得如此之大，只能有如此多的碳排放活动;污染最终会使环境退化。在未来的某个时候，碳输出将达到最大极限，研究人员发现，逻辑地图可以很好地捕捉到碳输出的未来轨迹。

一切都是混乱的

研究人员探索了人类物流地图可以演变的不同方式，这取决于各种因素，如我们的人口，碳减排策略的引入以及更好，更有效的技术。一旦他们发现人类的碳输出将如何随着时间的推移而演变，他们就用它来研究地球的气候将如何通过人类驱动的相变而演变。

在最好的情况下，一旦人类达到碳排放的极限，地球的气候就会稳定在新的、更高的平均温度下。这种较高的温度对人类总体上是不利的，因为它仍然会导致更高的海平面和更极端的天气事件。但至少它是稳定的：人类世看起来像以前的气候年龄，只是更温暖，它仍然会有规律和可重复的天气模式。

但在最坏的情况下，研究人员发现地球的气候会导致混乱。没错，数学混乱。在混沌系统中，没有平衡，也没有可重复的模式。混乱的气候会有季节从十年到十年（甚至每年）的急剧变化。有些年份会经历突然的极端天气闪光，而另一些年份则会完全安静。甚至地球平均温度也可能波动很大，在相对较短的时间内从较冷的时期摆动到较热的时期。要确定地球气候朝哪个方向发展将变得完全不可能。

“混沌行为意味着即使我们非常确定地知道其当前状态，也不可能预测地球系统在未来的行为，”Bertolami说。“这将意味着任何控制和推动地球系统走向有利于生物圈可居住性的平衡状态的能力都将丧失。

最令人担忧的是，研究人员发现，高于地球大气层的某个临界阈值温度，一个反馈周期可能会启动，混乱的结果将变得不可避免。有一些迹象表明，我们可能已经过了这个临界点，但现在避免气候灾难还为时不晚。