气候变化、生物圈功能退化、水资源短缺、营养素盈余导致的富营养化、空气污染等一系列全球环境问题，严重威胁了人类福祉和地球生态系统的稳定性。这些问题不是孤立存在的，共同构成对地球系统和人类社会的挑战。Paul J. Crutzen 指出工业革命以来，人类已经进入了人类世，人类活动造成的各种环境问题在地球系统中相互重叠，迫使地球系统远离稳定的全新世。为了维持地球系统的复原力和稳定性，保护物种和生态系统，最大限度地减少对人的“重大伤害”，并保证弱势群体过上有尊严的生活、拥有充足的生存空间，Johan Rockström等人给出了一套在安全和公正情况下的地球系统边界(ESBs)，我们清晰地知道留给人类社会转型、走向可持续发展的通道越来越窄。为了降低地球系统变化的风险，同时保证人类福祉，在安全公正的生存空间内，公平的享受自然的供给，共同承担气候变化带来的风险，我们在这些观点的基础上提出了人类生存相空间体积的概念—这是一个综合框架，从人类生存相空间体积变化的角度定量分析，1980年以来人类活动引起的生存相空间体积的变化，以及未来这个体积减小的情况，直观地反映出人类活动对地球系统边界地影响。

为评估人类生存环境，基于PM2.5浓度、自然生态系统面积占比及全球温度距平三大指标，在地球系统边界的基础上提出了人类生存相空间体积。PM2.5浓度采用特定公式计算，自然生态系统面积占比通过植被覆盖率与历史数据建立回归模型预测，全球温度距平则依据HadCRUT5数据集结合CMIP6模型资料。通过无量纲化处理，将三指标转化为统一尺度，定义非自然生态系统面积占比作为额外维度，相乘得到不适宜生存相空间体积，进而归一化确定人类生存相空间体积。通过分析绘图揭示环境恶化趋势与政策、气候事件关联，适用于1980-2100年间不同社会经济路径情景分析。

气候变化、气溶胶污染和生物圈的边界都在逐步接近和突破地球系统边界，人类剩余的生存空间也不断被压缩。SSP126和SSP245情景在21世纪中叶后相对稳定，在这些情景下，气候系统的动态变化较少。SSP370和SSP585情景展现出更多的波动性，尤其是SSP370情景下相空间体积的收缩最大，表明了在高排放情景下，气候系统可能经历更剧烈的变化或不稳定状态。

从立体空间的角度看，PM2.5虽影响生存空间，但作用缓慢；全球温度距平则最具影响力；非自然生态系统面积占比亦需长远审视，土地利用变化是长期的，短期内的影响确实是比较微小的。

将适宜生存的相空间体积置于更广泛的气候变化和环境治理的大背景下进行分析，适宜生存空间的变化直接的反映了气候政策和环境保护措施的成效。在2000年左右，适宜生存空间呈现一定的波动，在这一时期《京都议定书》的内容逐步开展，但1997-1998年发生的强厄尔尼诺现象对全球气候造成了显著影响，伴随的极端气候事件导致了该时期适宜生存空间的短期波动。2010-2020年，全球变暖加剧，极端天气频发，如2010与2015年极端高温，致生存空间显著缩减。2020-2030年期间《巴黎协定》效用有限，澳大利亚大火与2021年欧洲洪灾再次压缩生存空间。2050年后，生存空间下降趋缓，彰显全球治理成效，减排与可持续发展成焦点。然而，2080年后波动增加，反映出未来气候不确定性与政策执行的不稳定性。

人类的生存空间正不断被压缩，尤其是高排放情景下人类生存相空间体积被严重挤压，人类如果不加以干预，气候变化带来的负面影响将进一步压缩人类生存空间。高温热浪、野火、致命的气溶胶污染，严重坍塌的生存空间在全球范围内造成的可怕影响已经变得普遍。在这些可怕影响的背后，坍塌的生存空间正不断侵蚀人类福祉。恢复人类生存空间刻不容缓，我们的工作在安全公正的地球系统边界的基础上提出了相空间体积，用来衡量人类不断减少的生存空间，这是对全球人类生存空间，以及威胁人类福祉的气候变化的研究。