全球升溫，氣候變暖趨勢嚴峻
21世紀最大的挑戰是，我們正在利用破壞全球氣候的燃料和技術，獲得世界所需的巨大能源量的80%。
對能源的需求快速增長，對環境的關注日益增加，這給能源帶來了嚴峻的挑戰。這一挑戰是如何提供安全的電源並保護氣候。
據國際能源署（IEA）稱，世界各地的用電量增長速度幾乎是總能源需求增長速度的兩倍，到2030年增長速度可能會翻番。據預測，中國自己的用電量將增加兩倍。同時，除非我們生產和使用能源的方式有所改變，否則二氧化碳排放量將以與能源需求相同的速度增長。
為了減少排放，需要更有效地利用能源。這將是減少排放和控制氣候的最快、最可行和最經濟的方法。它們利用現有的節能技術，在不影響經濟發展的前提下，提供了節約能源和減少環境影響的潛力。
去年，全球能源需求增長了2.3%，這是近十年來最快的增長速度。天然氣已成為人們首先選擇的燃料，增長幅度最大，佔能源使用增長的45%。這種需求在美國和中國尤為強烈。
天燃氣消耗佔比最大。
太陽能和風能生產以兩位數的速度增長。僅太陽能一項就增加了31%。然而，這還不夠快，無法滿足全球更高的電力需求，導致煤炭使用量增加。因此，全球能源相關的二氧化碳排放量上升了1.7%。這些用途大多來自於發展中國家的一批火力發電廠。
電力是未來的燃料。2018年，全球電力增長了4%。這一增長正推動電力消費佔能源消費的20%。發電量佔一次能源需求增長的一半。可再生能源是這一發電增長的主要貢獻者，中國是風能和太陽能可再生能源的領導者，其次是歐洲和美國。
全球能源需求增長的五分之一來自對供暖和製冷的更高要求，因為冬季和夏季平均氣溫接近或超過歷史記錄。寒冷的天氣推動了對暖氣的需求，而炎熱的夏季溫度需要冷卻。
美國和印度的能源需求增長近70%，美國是全球石油和天然氣需求增長最大的國家，其天然氣消費量自2018年以來增長了10%，這是自IEA創紀錄以來增長最快的一次。
氣候面臨哪些挑戰？2018年我們大氣中的二氧化碳濃度是300萬年來的最高值。ASA和NOAA的數據顯示，2016年全球平均氣溫比過去100年的平均氣溫高1.78華氏度。自2000年以來，我們已經看到18個最熱的年份中的17個。
目前，全球有8億人受到乾旱、洪水、熱浪、極端天氣事件、海平面上升等氣候變化的影響。比紐約更大的沿海生態系統每年都會消失。這為沿海社區消除了極端天氣的重要緩衝。
熱帶森林在儲存碳方面非常有效，防止了最壞的氣候變化情況。然而，全球11%的溫室氣體排放是由森林砍伐引發的。這相當於全世界所有汽車和卡車的排放量。
由於氣候變化問題的內在複雜性，很難提出合理的氣候變化戰略。要設想未來的氣候變化，需要了解人類活動、溫室氣體排放、大氣組成變化以及對人類和自然系統的影響之間的聯繫。我們使用來自天氣預報的概率數據來確定我們是應該帶傘去商店，還是重新安排一個戶外活動。因此，採取積極措施減少對氣候造成不良後果的可能性是合理的。
為了減少不利氣候變化的後果，需要對我們的選擇做出重大改變，如運輸和其他個人決定。我們很自然地接受推進這類變革的現狀。這將給政府、企業、農業和公民個人帶來挑戰。在不久的將來大幅減少排放量將需要以比預期業務更快的速度進行更改。
美國使用化石燃料的能源需求超過85%。這不僅是因為化石燃料可以以較低的市場成本獲得，而且因為它們的成分與特定用途（如用於運輸的石油）很匹配。天然氣作為工業原料用於住宅和商業供暖，最近還用作發電燃料。煤用於發電，並作為一些工業活動的原料。幾乎所有人類活動都需要直接或間接地利用化石燃料。
人工智能和物聯網可以幫助解決長期存在的環境挑戰。新興技術可以幫助行業檢測問題，並使用預測分析更容易地開發解決方案。新興技術將賦予專家們一個全面的工具集，使他們能夠相互作用和協作，以增強環境可持續性。
隨著物聯網設備和機器學習算法的使用越來越多，公司越來越能獲得實時數據和洞察，幫助管理層做出經濟有效的決策，同時消除效率低下的問題。新興技術正被用於應對環境挑戰，例如智能城市的物聯網技術。採用更有效利用自然資源的數字解決方案，智能綠色建築的設計考慮到了環境。
雖然從技術上講，有可能充分減少化石燃料的使用，並捕獲足夠的溫室氣體來限制全球變暖，但世界並沒有這樣做的動機。聯合國的一份報告說，在未來12年內，要防止氣溫上升，需要採取前所未有的行動。我們能做到嗎？