全球升温，气候变暖趋势严峻

21世纪最大的挑战是，我们正在利用破坏全球气候的燃料和技术，获得世界所需的巨大能源量的80%。

对能源的需求快速增长，对环境的关注日益增加，这给能源带来了严峻的挑战。这一挑战是如何提供安全的电源并保护气候。

据国际能源署（IEA）称，世界各地的用电量增长速度几乎是总能源需求增长速度的两倍，到2030年增长速度可能会翻番。据预测，中国自己的用电量将增加两倍。同时，除非我们生产和使用能源的方式有所改变，否则二氧化碳排放量将以与能源需求相同的速度增长。

为了减少排放，需要更有效地利用能源。这将是减少排放和控制气候的最快、最可行和最经济的方法。它们利用现有的节能技术，在不影响经济发展的前提下，提供了节约能源和减少环境影响的潜力。

去年，全球能源需求增长了2.3%，这是近十年来最快的增长速度。天然气已成为人们首先选择的燃料，增长幅度最大，占能源使用增长的45%。这种需求在美国和中国尤为强烈。

天燃气消耗占比最大。

太阳能和风能生产以两位数的速度增长。仅太阳能一项就增加了31%。然而，这还不够快，无法满足全球更高的电力需求，导致煤炭使用量增加。因此，全球能源相关的二氧化碳排放量上升了1.7%。这些用途大多来自于发展中国家的一批火力发电厂。

电力是未来的燃料。2018年，全球电力增长了4%。这一增长正推动电力消费占能源消费的20%。发电量占一次能源需求增长的一半。可再生能源是这一发电增长的主要贡献者，中国是风能和太阳能可再生能源的领导者，其次是欧洲和美国。

全球能源需求增长的五分之一来自对供暖和制冷的更高要求，因为冬季和夏季平均气温接近或超过历史记录。寒冷的天气推动了对暖气的需求，而炎热的夏季温度需要冷却。

美国和印度的能源需求增长近70%，美国是全球石油和天然气需求增长最大的国家，其天然气消费量自2018年以来增长了10%，这是自IEA创纪录以来增长最快的一次。

气候面临哪些挑战？2018年我们大气中的二氧化碳浓度是300万年来的最高值。ASA和NOAA的数据显示，2016年全球平均气温比过去100年的平均气温高1.78华氏度。自2000年以来，我们已经看到18个最热的年份中的17个。

目前，全球有8亿人受到干旱、洪水、热浪、极端天气事件、海平面上升等气候变化的影响。比纽约更大的沿海生态系统每年都会消失。这为沿海社区消除了极端天气的重要缓冲。

热带森林在储存碳方面非常有效，防止了最坏的气候变化情况。然而，全球11%的温室气体排放是由森林砍伐引发的。这相当于全世界所有汽车和卡车的排放量。

由于气候变化问题的内在复杂性，很难提出合理的气候变化战略。要设想未来的气候变化，需要了解人类活动、温室气体排放、大气组成变化以及对人类和自然系统的影响之间的联系。我们使用来自天气预报的概率数据来确定我们是应该带伞去商店，还是重新安排一个户外活动。因此，采取积极措施减少对气候造成不良后果的可能性是合理的。

为了减少不利气候变化的后果，需要对我们的选择做出重大改变，如运输和其他个人决定。我们很自然地接受推进这类变革的现状。这将给政府、企业、农业和公民个人带来挑战。在不久的将来大幅减少排放量将需要以比预期业务更快的速度进行更改。

美国使用化石燃料的能源需求超过85%。这不仅是因为化石燃料可以以较低的市场成本获得，而且因为它们的成分与特定用途（如用于运输的石油）很匹配。天然气作为工业原料用于住宅和商业供暖，最近还用作发电燃料。煤用于发电，并作为一些工业活动的原料。几乎所有人类活动都需要直接或间接地利用化石燃料。

人工智能和物联网可以帮助解决长期存在的环境挑战。新兴技术可以帮助行业检测问题，并使用预测分析更容易地开发解决方案。新兴技术将赋予专家们一个全面的工具集，使他们能够相互作用和协作，以增强环境可持续性。

随着物联网设备和机器学习算法的使用越来越多，公司越来越能获得实时数据和洞察，帮助管理层做出经济有效的决策，同时消除效率低下的问题。新兴技术正被用于应对环境挑战，例如智能城市的物联网技术。采用更有效利用自然资源的数字解决方案，智能绿色建筑的设计考虑到了环境。

虽然从技术上讲，有可能充分减少化石燃料的使用，并捕获足够的温室气体来限制全球变暖，但世界并没有这样做的动机。联合国的一份报告说，在未来12年内，要防止气温上升，需要采取前所未有的行动。我们能做到吗？