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80年后,地球会变得有多热?

科普小知识2022-07-09 12:14:59
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根据科学家的预测,到2100年,全球气温将上升到工业化前水平的5℃以上。

80年后,地球会变得有多热?

新浪科技新闻,北京时间,4月28日据国外媒体报道,当世界各国*齐聚一堂庆祝2050年时,他们可能会想起30年前的冠状病毒疫情。这种流行病已经成为对抗全球变暖的一个重要转折点。世界各国携手抗击疫情,开创了合作预防气候灾害的新时代。人们在绿色能源和新技术上投入了大量资金,导致碳排放迅速减少,全球气温成功控制在工业化前水平的1.5℃以上。

当然,未来可能是另一种情况。当人们回忆起2050年的疫情时,它只会被视为抗击全球变暖漫长旅程中的一个小插曲。尽管在2020年初的一段时间内,全球碳排放有所减少,但危机过后,各国毫不犹豫地使用大量廉价化石能源来恢复经济,导致碳排放急剧增加,全球气温迅速上升。根据这一趋势,到本世纪末,全球气温将上升5℃。

这是我们未来可能面临的两种不同的情况。没有人知道这种流行病现在将如何结束,也没有人知道人类能否成功避免气候灾难。但是气候研究人员需要弄清楚的是,不同程度的气温上升会导致哪些问题。因此,他们设计了一系列代表人类几个可能未来的情景,希望找出不同政策对碳排放的影响以及地球可能的反应。

在最乐观的情况下,*可以齐心协力发展低碳技术,同时减少贫困和不平等。在最悲观的情况下,各国将进一步增加廉价化石能源的使用,并不惜一切代价发展经济。

研究小组使用全球气候模型来模拟这些情况的最终结果,并预测地球社会经济最终发展的方向。这些模拟结果将为未来几年的气候研究提供参考,并将在联合国*间气候变化专门委员会(IPCC)下一次大规模全球变暖评估中发挥关键作用。该研究还将在围绕2015年巴黎协议的一系列新减排措施的谈判中发挥关键作用。

本研究中设定的情境包括一个极端情境。根据对这种情况的预测,到2100年,全球气温将上升到工业化前水平的5℃以上。十多年来,这种情景一直在气候研究中发挥着关键作用,但也遭到批评者的批评,称其具有误导性,因为这种情景假设了不切实际的煤炭使用量(到2100年,煤炭使用量将升至当前水平的五倍)。然而,许多研究人员忽视了这些批评,并认为只要人们能够理解潜在的假设和限制,建立如此高的排放状况是有价值的。例如,即使煤的使用没有显著增加,如果大量的甲烷从北极永久冻土中释放出来,它也会有类似于化石燃料使用的急剧增加的效果。

“我们想知道未来会有什么风险,而不是预测未来。”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的大气科学家、2017年美国国家气候评估报告第一卷的主要作者唐纳德·沃伯斯说。科学家设计这些情景不是为了预测未来的碳排放,而是为了研究不同程度的气候变暖和相应的经济发展模式。这些情景可以帮助许多领域的研究人员:气候建模者可以测试他们的模型,预测温室气体排放增加的可能影响;经济学家需要利用这些情况来预测具体政策的可能成本。生态学家需要用这个来预测全球生态系统的变化。

“这不是科幻小说。”华盛顿大学的环境健康研究员克里斯蒂·艾比指出,她是设计这些场景的委员会的共同主席。“我们需要这些建模结果来预测我们的选择可能带来的后果,现在我们可以这样做了。”

不寻常的工作

1989年4月,一个肩负着预测未来重任的专家组聚集在荷兰的比尔特霍文,为将于次年发表的第一份气专委评估报告做准备。他们设计了一系列不同的情景来描述21世纪各国将产生多少温室气体,如二氧化碳和甲烷。他们预测未来的世界将从极度污染到超级清洁。这些模拟场景为气候建模者提供了重要的原材料,可以帮助他们预测未来地球可能会做出什么反应。

此后,气专委更新了几个主要排放情景。然而,这种情况在2006年发生了变化:由于联合国和其他组织向气专委施加压力,迫使其认为气专委应该评估科学而不是指导科学,气专委决定退出形势发展工作。

所以在2010年,由气候科学家理查德·莫斯领导的一个小组独自承担了这项任务。在该小组公布的新框架下,研究人员可以创造新的情景,也可以使用为气候小组最近一次气候评估设计的情景。

该小组提供了未来碳污染水平的四个预测结果,称为“代表性浓度路径”。世界各地的气候建模团队可以用它来预测地球的命运。这些典型的浓度路径反映了不同水平的辐射效应,即温室气体排放造成的额外变暖效应。代表性集中路径的目的不是描述具体的排放趋势或预测经济和技术变化。其他研究人员负责这些任务。他们将建立一系列温室气体排放趋势模型,模拟典型浓度路径中温室气体浓度的变化趋势。

莫斯指出,他们设计代表性浓度路径的初衷是为了总结科学文献中关于全球变暖可能性的各种假设。这些预测之间的差异应该足够大,以至于气候建模者可以很容易地区分它们。其中,一个名为RCP8.5的场景假设温度将比工业化前高5℃。尽管受到批评,但它为气候建模者提供了一个强有力的信号,因此对研究人员特别有吸引力。"我们只是想提供足够的细节来帮助气候建模者更好地工作."莫斯指出,“我们从未想过给不同的情况赋予不同的权重。”

然而,随着时间的推移,这些具有代表性的集中路径也凭借自身的力量获得了人们的关注。许多科学家已经开始使用RCP8.5来代表一个没有激进气候措施的未来世界。

“基于各种原因,RCP8.5非常诱人。但这一假设仍然相当不现实。”奥斯陆国际气候研究中心的气候政策研究员格伦·彼得斯指出,“关键在于如何权衡这些问题并传达它们的含义。”

波尔多科罗拉多大学的科学政策研究员小罗杰·皮尔克指出,许多人对RCP8.5的描述是有偏见的,认为它预测了未来世界的样子,如果一切保持不变,*不会采取任何气候政策。皮尔克说,即使是像美国国家气候评估报告这样的大规模科学研究报告也犯了这样的错误,将排放持续激增的基准情景设定为8.5加拿大元。这不仅夸大了对全球变暖影响的预测,也夸大了*不作为的后果。

80年后,地球会变得有多热?

Wu布莱斯在美国气候评估报告中为使用RCP8.5的决定进行了辩护。该文件仅将RCP8.5称为“更高排放”情景,并指出全球温室气体排放一度与这一情景的预测一致,并持续了15至20年。排放增长曲线直到2014年前后的几年才开始逐渐变平。

此外,法国国际环境与发展中心的气候变化经济学家塞林·吉瓦赫指出,RCP8.5还提供了一个高风险情景,可以帮助科学家认识到极端气候趋势可能带来的风险。许多科学家认为,即使煤的使用没有显著增加,其他因素也可能导致全球气温上升5℃,例如永久冻土的融化。

在2010年发表代表性的集中路径之后,科学家最初计划在两年内发表一系列全新的社会经济情景假设,这可以为将于2013年和2014年发表的气专委评估报告提供数据支持。报告发现,1950年后的全球变暖速度在此之前的数百年甚至一千年里从未出现过,为2015年巴黎气候协议奠定了基础。

但是这个过程比预期的要困难和漫长得多。被称为“共享社会经济路径”的新一代情景直到2015年才出现。到目前为止,世界上所有主要的气候模拟中心都在为2021年IPCC评估报告进行实验,这些情景仅仅进入了气候研究的核心阶段。

虽然它是基于旧版本的典型集中路径,但这些新情况首次完整地描述了世界未来可能的发展方向。每种情景都大致描述了未来世界可能发生的变化,并假设了各国的主要人口发展趋势,如人口规模、经济生产率、城市化水平和教育水平等。建模者可以利用这些信息来模拟未来的温室气体排放和对地球的影响。

共享社会经济道路的创始团队故意不考虑任何气候政策。艾比指出,通过这种方式,科学家可以*地进行实验并分析各种*和社会决策的影响。有了这种灵活性,她和其他公共卫生研究人员可以比较和对比各种气候政策对健康的影响。

“我们以前不可能做到这一点。”艾比指出,“如今,气候研究团体可以问许多以前无法问的问题。”

路阻而长

虽然共同的社会经济道路提出才几年,但世界已经发生了巨大变化。当时,英国尚未发起脱离欧洲的公投,特朗普也尚未当选美国总统。他后来承诺优先考虑美国,并让美国退出巴黎气候协议。

但是,起草共同社会经济道路的团队所设想的“故事线”已经非常接近美国等主要国家当前的发展道路。目前的局势与“SSP3局势”不谋而合,表现为民族主义的重新抬头和区域对抗的升级。国家间的经济竞争和保障措施可能导致贸易战。从长远来看,各国对能源和食品供应的*将导致全球发展陷入僵局。对教育和技术的投资也将缩水。在这样一个世界里,控制温室气体排放将变得非常困难,适应气候变化将更加困难。在这种情况下,全球平均气温将比工业化前水平高4℃。

在艾比看来,这是教会我们谦逊的一课。因为当这种情况第一次被提出时,预测的情况看起来是如此的不可思议,以至于没有人能想象事情会发展成这样。但这是关键。

艾比指出,“这真的很不舒服,但是你必须考虑所有的方向。毕竟,没有人知道未来会是什么样子。”

原标题:到2100年地球会变得多热?