孟君等-NSR: 提出多层网络视角应对多米诺式气候临界点风险

Alexander

转自：https://iap.cas.cn/gb/xwdt/kyjz/202602/t20260202_8121641.html

近日，中国科学院大气物理研究所孟君副研究员与清华大学陈德亮教授在National Science Review发表题为 “The domino effect of climate tipping points: a multidisciplinary perspective on global risks”的观点文章（Perspective），系统探讨了气候临界点之间可能存在的级联触发机制，并从复杂系统科学视角提出理解全球气候风险的新框架。

在全球变暖持续加剧的背景下，地球系统正逐步逼近多个关键阈值。研究指出，冰冻圈、生物圈、海洋环流等关键子系统均可能存在临界点，一旦越过，系统可能发生突变性甚至不可逆的状态跃迁。更为重要的是，这些临界点往往并非孤立存在，而是通过物理过程、生物地球化学循环及人类活动相互耦合，可能引发跨圈层、跨尺度的级联失稳效应，从而显著放大全球气候风险。

作为一篇观点性文章，该研究并非聚焦单一气候过程的定量模拟，而是立足非线性动力学与统计物理理论，对气候临界点的共性机理进行系统梳理。文章指出，气候临界转变可被视为多稳态系统中的相变过程，其演化特征与分岔理论、临界现象及集体行为密切相关。在此基础上，作者引入渗流理论与多层网络方法，构建了刻画临界扰动在不同地球子系统之间传播的统一概念框架。

研究特别强调海洋系统在气候级联风险中的核心作用。海洋并非单一连续介质，而是由物理层、生物地球化学层、生态层及社会经济层构成的多层复杂系统。例如，大西洋经向翻转环流减弱可能引发海洋缺氧过程，进而导致珊瑚礁退化和渔业功能下降，最终对区域气候调节能力及人类社会产生深远影响。这类跨层级的非线性过程构成了全球变化研究中亟需关注的系统性风险源。

论文进一步指出，尽管近年来在气候临界点预警信号、网络遥相关分析以及人工智能辅助诊断方面已取得重要进展，但当前研究仍以“事后诊断”为主，对真实地球系统中临界级联过程的刻画仍存在明显不足。真正理解临界级联过程，亟需方法论层面的交叉创新，即在统一理论框架下融合非线性动力学、复杂网络、统计物理与气候科学，而非对不同学科工具的简单叠加。

作者进一步指出，推进此类交叉研究不仅是科学问题本身的要求，也离不开制度层面的支持。当前科研评价与资助体系仍以学科划分为主，学科壁垒在一定程度上呈现加深趋势，这不利于复杂系统类问题的深入突破。文章呼吁在科研资助与组织模式上给予交叉研究更具包容性和前瞻性的支持，为系统性气候风险研究提供长期稳定的发展环境。

该研究得到了国家重点研发计划（2025YFF0517203）、国家自然科学基金（42575057, 12205025）及清华大学自主科研项目(100008001)的资助。研究成果不仅为理解气候临界点的系统性风险提供了新的理论视角，也为全球和区域气候风险治理、海洋生态系统保护的政策制定提供了关键的科学依据。

论文信息：
Jun Meng, Deliang Chen, The domino effect of climate tipping points: a multidisciplinary perspective on global risks, National Science Review, 2026;, nwag042, https://doi.org/10.1093/nsr/nwag042