自 18 世纪以来，人类一直从地下深处安全储存的化石燃料中取出并燃烧它们来发电或为机械提供动力。
我们现在已经将煤炭、石油和天然气转化为超过两万亿吨的吸热二氧化碳和其他温室气体，并将它们排放到大气中。
目前的结果是？地球表面的平均温度比工业化前时代高约 1.2°C (2.16°F)。
那是因为添加新碳世界自然碳循环造成了进入和离开地球系统的能量不平衡。
使整个地球变暖需要大量的额外能量。最近的研究显示仅在过去 50 年里我们就向地球系统增加了 250 亿枚核弹的能量。
数十亿枚核弹可产生 1.2°C 的热量——那又怎样？考虑到每天的气温变化，这个数字似乎很小。 （20世纪世界平均地表温度为13.9°C。）
但迄今为止，几乎所有这些能量都被海洋吸收了。难怪我们会看到迅速变暖在我们的海洋中。
金发姑娘区
是距离太阳最近的行星。天气很热，平均温度为 167°C。但它没有气氛。
这就是为什么第二颗行星，， 是最热门在太阳系中，平均温度为 464°C。这是因为大气层比地球厚得多，二氧化碳含量也很高。金星可能曾经有液态海洋。但随后发生了失控的温室效应，捕获了真正大量的热量。
我们活着的原因之一是我们的行星在金发姑娘区，与太阳的距离恰到好处，不会太热也不会太冷。地球内部的热量很少能到达我们居住的寒冷地壳。这使我们依赖另一种热源——太阳。
当太阳的光和热照射到地球时，一些被表面吸收，一些被反射回太空。我们看到太阳发出的一些能量，因为太阳很热，并且较热的物体会发出电磁波谱可见部分的辐射。
由于地球比太阳冷得多，因此它发出的辐射在长红外波长下是不可见的。大部分能量都进入了太空——但不是全部。
大气中的一些气体能够非常有效地吸收地球发射的波长的能量。这些温室气体自然存在于地球大气层中，使地球保持足够温暖以适合居住。那是另一个金发姑娘区。
然后还有第三个“金发姑娘区”：近代历史。所有人类文明都是在最后一个冰河时代之后异常温和的一万年中出现的，当时世界大部分地区的气候不太热也不太冷。
但现在，我们面临着非常现实的风险，即将自己推向允许人类扩张、耕种、建设城市和创造的舒适气候条件之外。能源密集型燃料使工业文明成为可能，但其尾部却带来了巨大的刺痛。现在燃烧，稍后付款。现在该法案已变得显而易见。
我们怎么知道这是真的？卫星测量地球表面辐射热量的速率。任何一个时刻，都会有成千上万的人Argo机器人浮标点缀我们的海洋。
它们几乎一生都在水下度过，测量热量，并在水面传输数据。我们可以通过潮位和卫星测量海平面。我们可以交叉检查所有三种方法之间的测量结果。
气候变化：流入的能源多于流出的能源
温室气体的威力很强。您只需要很小的浓度就能获得很大的效果。
我们已经将大气中的二氧化碳含量增加了约 50%，并添加了大量的甲烷和一氧化二氮。这使得我们维持生命的温室效应失去平衡。
最近的一个学习表明能量不平衡相当于从 1971 年到 2020 年捕获了大约 380 泽焦耳的额外热量。（1971 年至今占约占所有排放量的 60%）。
一泽焦耳等于 1,000,000,000,000,000,000,000 焦耳——一个非常大的数字！
小男孩核弹摧毁了广岛，产生的能量估计为 15,000,000,000,000 焦耳。这意味着到2020年的50年间，人类温室气体排放的影响大约是广岛核弹排放能量的250亿倍。
如果我们储存了这么多多余的热量，它在哪里？
迄今为止，几乎每一焦耳的额外能量（约 90%）都进入了我们的海洋，特别是表层一公里的水域。水是极好的散热器。加热它需要大量的能量，但我们有加热它的能力。海洋变暖是珊瑚白化和海平面上升的主要原因。
这么多的热量需要很长时间才能进入海洋，而且一旦到达海洋就不会消失。完全扭转全球变暖可能是不可行的。为了阻止气温进一步升高，就需要纠正不平衡并引入二氧化碳2水平降至工业化前 280ppm 的水平。
如果我们能够实现温室气体净零排放，我们很可能会阻止全球进一步变暖，二氧化碳浓度也将慢慢开始下降。
实际上，这意味着快速、大规模地减少排放并部署碳捕获来补偿我们无法消除的排放。
为了进一步使地球冷却到工业化前的气候，需要净负排放，这意味着我们必须从大气中吸收比任何挥之不去的排放更多的碳。
不幸的是，我们还没有做到这一点。人为造成的温室气体排放量为接近历史新高。但清洁能源生产正在加速。今年可能是电力排放量首次开始下降。
我们正在进行一场竞赛，赌注尽可能高——确保为我们的孩子和自然创造宜居的气候。
安德鲁·金，气候科学高级讲师，墨尔本大学和史蒂文·舍伍德，大气科学教授，研究中心，新南威尔士大学 悉尼
