气候变化是可逆的吗？去问古气候学专业的研究生，第一反应的答案都会是：可逆。毕竟冰期间冰期旋回是过去几百万年气候变化的主旋律。塞尔维亚的土木工程师兼数学家米兰科维奇在1920年代准确计算了北纬65°的夏季太阳辐射变化。这个由地球公转轨道参数决定的微弱变化，通过地球气候系统的放大和传递，可以解释过去几百万年甚至上亿年气候的周期变化。这是与板块构造并列的地球科学主要成就。
我们可以从海洋沉积、冰芯、黄土以及石笋中观察到2万年、4万年、10万年等不同周期，都与地球公转轨道参数有关：理论上可预测、数学上可解、物理上可追溯。有周期，当然可逆。那一万年以内呢？也有周期。多年前，北大西洋地区就发现气候有1500年左右的周期。最近，我的同事在中国东北的湖泊记录中不仅检出了500年气候周期，还发现人类活动与气候密切相关。相似的情形也出现在埃及。
如果只关注过去100多年的气候变化，还可以逆转吗？这是一个很严肃的问题。先要看这100多年的气候变化在历史上的地位，再看这些变化后续反应如何。联合国政府间气候变化专门委员会最新的评估报告确认，1880-2012年间地球温度升高了0.85°C，而且1951-2010年的全球变暖一半以上是由人类活动导致的。在可能影响地球温度的人类活动中，最重要的是排放二氧化碳。
1880-2012年间，大气二氧化碳浓度从280上升到391ppmv。从幅度上看，不足1°C的变暖在地球历史中不值一提。但二氧化碳浓度增加对温度的影响还没有完全显现。2019年12月2日，第二十五届联合国气候变化大会开幕的当天，二氧化碳浓度为410.9ppmv。稍早前的5月15日，二氧化碳浓度一度达到415.64ppmv。
而从冰芯气泡中直接测量的二氧化碳浓度在过去80万年里从未超过300ppmv，间冰期甚至不足180ppmv。大气二氧化碳浓度上次达到400ppmv还是在300万年前。
那，现在气候变化是不可逆么？很难逆转。人为温室气体排放已经导致气候系统所有组成部分发生变化。
IPCC第五次评估报告扼要列举了已经观测到的气候系统变化，包括：地球所有区域和对流层内都显著变暖，水循环强度增加，极端天气频率增加，海洋上层变暖且变暖速度正在加快，冰盖和冰川持续损失、海平面上升以及海洋酸化。我们每一天都在面对史无前例的气候变化，严格地说，没有相似形可以套用。即使如此，古气候研究仍然为全面评价气候变化趋势和机制提供了有意义的借鉴。
1988年，IPCC成立前夕，古气候学者从深海沉积中首次发现了气候突变，推出了气候系统“阈值”概念。地球系统学者认为，突变不仅局限于气候状态，而且转变不一定同步，更倾向于使用临界要素和临界点来描述。临界要素通常要有一个与人类活动有关的控制参数，突破临界点后要素状态发生本质变化，并对人类有重要影响。
全球动员，精诚合作，才有一线希望。
人类社会必须在热室状态和冰期间冰期旋回之间找到一种新的“企稳地球路径”：在比工业革命前升温两度以内的条件下，竭力维持稳定。必须指出，“企稳地球”已经激活了某些临界要素，某些关键生物群区的非线性过程和快速变化随时可能发生。这不是地球的固有状态，人类必须为之付出极大代价才能避免地球系统越过阈值，需要精心筹划以减少对地球的不利影响，有效监测、改变行为来形成反馈循环。
人类社会还必须增强系统的回复能力，包括保障、缓冲、冗余、多样性等。目前，社会经济体系仍以高碳经济增长和开发性资源利用为基础，温室气体减排在全球范围内乏善可陈。要避免热室地球，不仅需要对行为、技术以及创新、治理和价值观进行根本变革，更需要国际社会合作构建共同价值观、原则和框架来支持变革。从根本上说，实现企稳地球需要在地球系统水平上重新定位和构建国内和国际体制。
这些变革才刚刚起步，地球系统尽管还没有越过热室地球的临界点，但是企稳地球的大门可能很快就会关上。只有意识到人类是地球系统的一部分，竭尽全力去维护和改善人类社会与地球系统的关系，才有望减缓气候变化速率，甚至逆转气候变化趋势。