“人们来阿什维尔是为了退休，”迪克·阿恩特说，“数据也来阿什维尔退休。”
他应该知道。阿恩特和他的同事们掌握着海量的当前和历史气候数据——这些数据如此宝贵，受到多重故障保护，甚至还存储在不公开的、安全地点的磁带上，每周几次由专人手提一个不起眼的行李箱运送。
这里的数据不是银行账户信息、社会安全号码或核代码。它甚至比这些更重要：他们的数据涵盖了我们所知道的关于气候变化的一切。
阿恩特是美国国家海洋和大气管理局国家环境信息中心监测部门的负责人，他管理着来自气象站、卫星、浮标收集的数据，涵盖了你能想象到的每一种天气和气候状况。海洋有多热？海啸有多大？太空的天气怎么样？NCEI能够（而且确实）回答所有这些问题。
总而言之，他们托管着令人难以置信的28.6 PB数据——相当于堆叠起来的18座埃菲尔铁塔高度的智能手机容量。阿恩特和他的同事们每天都在仔细研究数据，将接收到的数字与他们称之为“正常”的基线进行比较。他们利用每日、每周、每月和每年的规律，协调数据收集和共享，关注数据的质量以及它们与昨天、上周以及更长时间相比的情况。
对阿恩特来说，气候关乎规模——而他办公室里流过的信息讲述了一个已变得过于熟悉的故事。“上层大气正在冷却，而下层大气正在变暖，”他说，“没有改变大气的组成，就不会发生这种情况。我们看到的变化，正是你在一个变暖的世界里理论上会看到的变化。更多的暴雨——这是意料之中的。更多的酷热——这也是意料之中的。根据一年中的时间和地球上的位置，冰雪的东西通常正在融化或消失。”
他停顿了一下，然后继续说：“我认为基本事实已经不仅仅是确定了。”
但什么是基本事实？我们如何知道气候是否真的在变化？它是否真的会带来那些现在已经成为熟悉但又令人不安的重复论调的威胁？
简单来说，气候变化就是气候的变化。如果这听起来显而易见，请再等一下——它比这要复杂一些。要真正理解气候变化，了解几个经常被忽略的其他因素会有帮助。
大气中发生的日常事件——从下雨、下雪到刮风、炎热——被称为天气。天气随时间的平均值就是气候。所以，虽然天气不是气候，但气候就是天气，只是观察的时间跨度更长。
然后是气候变率：气候随时间（如季节）变化的方式。如果一个天气现象（如温度或湿度）在特定季节或年份内高于或低于长期平均值，就称为气候变率。
例如，有些年份的海面温度高于平均水平。当平均数字超过某个阈值时，就是厄尔尼诺事件。当它们低于某个阈值时，就是拉尼娜现象。但这两种现象都是气候变率的例子，因为它们是周期性的。它们自然而然地来来去去。然而，随着地球大气层和海洋持续变暖，厄尔尼诺现象可能会变得更严重——甚至可能由于气候变化而不再是周期性的。
当平均气候在更长的时间内以一致的上升或下降方向变化时，我们就称之为气候变化。这种变化将一个地方（或整个地球）的平均天气转化为一种新的常态。
有些人用“全球变暖”这个词来指代“气候变化”，但它们并不完全相同。全球变暖只是气候变化的一个组成部分——即地球表面附近平均温度的升高。
总而言之，气候变化涵盖的范围要广得多。对气候变化走向的预测听起来确实很严峻。海洋酸化加剧。海平面上升。冰、永久冻土和积雪减少。可能灾难性的天气事件。灭绝。疾病。但是，我们如何知道这些变化是否真的在发生呢？
“这非常、非常清晰。就像你在往一杯水里滴毒药。你能看到它在发生。你知道它会是致命的，如果——我不知道为什么我会想出这么多可怕的例子。”
阿拉德纳·特里帕蒂打断了自己，开始笑起来。她正坐在加州大学洛杉矶分校的办公室里，和她的学生、博士生布莱斯·米松纳加一起，试图找到一种表达她和她的同事们多么清楚地认识到气候变化正在稳步进行的方式。
特里帕蒂是加州大学洛杉矶分校地球、行星与空间科学系以及环境与可持续发展研究所的副教授，她一生致力于将气候数据置于背景中。她的实验室利用化学方法重建遥远过去的古气候常态——这些常态使得当今的大气看起来更加令人担忧。
人们可能觉得不可能重建数千万年前大气的样子。但关于那个久远时代的信息实际上就锁定在像贝壳这样非常古老的东西的化学结构中。特里帕蒂帮助开发了一种“古温度计”——一种通过分析古代大气在这些样本中留下的化学比例来测量过去温度的技术。她还可以从古代冰芯中捕获的气泡中提取类似的信息。
特里帕蒂通过这项技术了解了许多关于遥远过去大气的知识。2009年，她发现上一次二氧化碳水平像现在这么高是在1500万年前——那时海水比现在高120英尺，全球平均温度比现在高10°F。今年，她合作开展了一项研究，该研究表明，在那段二氧化碳水平与现在相当的时期——南极冰盖对温度波动特别敏感。而她合著的另一项项目显示，14000年前一场剧烈的冰盖坍塌在短短一个世纪内导致了整个地球的急流发生偏移。
“如果你想弄清楚哪个模型是正确的，以及它为什么是正确的，你就必须使用过去的观测数据，”她说。“这就像莎士比亚的《暴风雨》：‘过去是序曲’。那些过去的观测为我们看待今天的气候提供了背景——在这个背景下，地球大气层充满了人类历史上浓度最高的二氧化碳。”
温室气体——在大气中捕获热量的气体——正如过去一样，正在改变当今地球的气候。但今天的变暖与过去存在差异。当今的大部分变暖是由于人类活动造成的，而且许多人类干预不仅将温室气体排放到大气中，还威胁着旨在吸收这些气体的自然碳汇，如森林和浮游生物。
特里帕蒂说，这就像杂货店停车场里的一辆汽车。在阳光明媚的一天，把车窗和车门关上停在里面，你就制造了一个“烤箱”。大气中的温室气体越多——你的挡风玻璃越厚——就会有越多的太阳辐射被困在里面。
如果没有碳汇（打开的车窗或车门），热量就无法散发。在冰等反射表面的帮助下（相当于仪表板上的防晒霜），汽车可以稍微冷却一下。但随着冰的融化，这就会变成生死攸关的问题。
“你绝不会把心爱的宠物或朋友家人置于那种境地，对吧？”特里帕蒂问道。
“这个比喻可以走多远？”米松纳加问道。
特里帕蒂又笑了，然后换了一个比喻。“这就像加辣椒酱，”她说。“你在卷饼里加的辣椒酱越多，它就越辣。当你向大气中添加更多二氧化碳时，就会发生这种情况。”
地球大气层并非唯一正在升温并偏离长期建立的常态的事物。与工业化前相比，如今的海洋酸度增加了约30%——这要归功于它必须吸收的不断增加的二氧化碳。海平面正在上升；北极海冰越来越薄，范围越来越小；地球两端的冰盖正在融化；世界各地的冰川正在退缩或消失。
而这些变化正在迅速发生。过去，科学家们以百年或百万年为单位来衡量气候变化，但现在不同了。2013年，斯坦福大学的气候科学家对数十项科学研究和气候模型进行了审查，并得出结论，在未来一个世纪里，气候变化可能比过去6500万年的全球变化快10倍。
最近的一系列研究，包括去年发表在《美国国家科学院院刊》上的一组四篇论文，表明人类活动已经对一个关键的气候变化指标产生了多么剧烈的影响：地球海平面。其中两篇论文得出了关于过去一个世纪海平面上升幅度的几乎完全相同的结论。另一篇指出，南极冰盖的融化速度可能比科学家们最初认为的要快得多。这可能会引发连锁反应，导致海平面上升，沿海地区和湿地被淹没，土壤被淹没，动物栖息地丧失。
这些连锁反应是科学家们最担心的事情之一。地球上的生命紧密相连，全球一侧的异常会导致另一侧发生其他异常。很快，许多这些异常将成为常态。
那么，地球是否已经过了不可逆转的阶段？也许吧。去年，二氧化碳浓度突破了每百万分之400的临界阈值。科学家们现在预测，在我们有生之年，我们将永远无法低于这个阈值。即使我们今天就停止排放碳，也可能需要数千年才能使二氧化碳得到中和。
这并不是说减少排放没有帮助；负担越轻，恢复就越近，而降低二氧化碳水平将有助于缓解甲烷等其他寿命较短的温室气体。
阿恩特，身处他海量数据之上，并且每天都有更多数据涌入，他并不问自己气候变化是否正在发生。相反，他思考着科学——以及地球——接下来会发生什么。“这些大规模的变化与地球变暖非常吻合，”他说。“现在，我们如何理解和量化在变暖的世界里，这些变化发生的可能性会增加或减少多少？这是一门艰难的科学。”
特里帕蒂表示赞同。“在一些地方，我们真的不清楚降水量会发生多大变化，蒸发量又会发生多大变化。我们知道会变得更热。我们知道蒸发率会上升。但我们不知道情况会有多大改变。有些沉睡的巨龙。现在我意识到它们有多少。”对阿恩特、特里帕蒂以及数千名致力于追踪气候并确定其现代轨迹的科学家来说，问题不在于“是否”——甚至不在于“何时”。唯一剩下的问题是“如何？”
您可以在此处找到上述证据类型的逐点解释。
