在工業(yè)革命的曙光中,地球大氣中每百萬(wàn)百萬(wàn)含有278份二氧化碳。如今,在使用了兩個(gè)半多世紀(jì)的化石燃料之后,這一數(shù)字約為414 ppm。如果以目前的速度繼續(xù)增加CO 2的積累,到2060年它將超過(guò)560 ppm,是工業(yè)化前水平的兩倍多。
確切地說(shuō),氣候?qū)⑷绾螒?yīng)對(duì)所有這些多余的CO2,這是氣候科學(xué)中的核心問(wèn)題之一。氣候?qū)嶋H上將改變多少?
關(guān)于地球氣候敏感性的一項(xiàng)重要的國(guó)際新評(píng)估,現(xiàn)已發(fā)表在《地球物理學(xué)評(píng)論》上)解決了這個(gè)問(wèn)題。這項(xiàng)研究使我們更加了解,如果大氣中的二氧化碳保持在工業(yè)化前水平的兩倍水平,世界最終將變暖多少。
盡管仍然無(wú)法獲得確切的數(shù)字,但現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)低水平的變暖比以前認(rèn)為的可能性要小得多。很高的值也不太可能出現(xiàn)。更有把握的是,如果不加以制止,全球變暖將足夠高,從而給全世界帶來(lái)非常嚴(yán)重的影響和風(fēng)險(xiǎn)。
這項(xiàng)由世界氣候研究計(jì)劃(WCRP)組織的研究涉及許多領(lǐng)先的氣候科學(xué)家(包括我們當(dāng)中的一個(gè)人:蒂姆),研究的是一種稱(chēng)為“ 平衡氣候敏感性 ”的措施。這是指二氧化碳濃度加倍后,長(zhǎng)期內(nèi)全球平均溫度將升高多少??梢允褂靡韵氯齻€(gè)主要證據(jù)來(lái)估算:
從1850年(當(dāng)足夠的全球覆蓋范圍開(kāi)始時(shí))到現(xiàn)在為止,使用溫度計(jì)進(jìn)行溫度測(cè)量。通過(guò)比較過(guò)去和現(xiàn)在的溫度,CO 2水平和其他氣候驅(qū)動(dòng)因素的影響,我們可以估算出長(zhǎng)期變化。
來(lái)自20000年前冰河時(shí)期最高峰時(shí)的古氣候記錄,當(dāng)時(shí)的CO 2低于現(xiàn)在,以及大約400萬(wàn)年前的溫暖期,當(dāng)時(shí)的CO 2與今天更具有可比性。我們可以根據(jù)古代冰芯中氣泡中捕獲的氣體組成來(lái)判斷氣候的溫暖程度以及大氣中的二氧化碳含量。
當(dāng)前的觀測(cè)結(jié)果(例如,來(lái)自衛(wèi)星數(shù)據(jù)的觀測(cè)結(jié)果)以及來(lái)自氣候模型,理論和詳細(xì)過(guò)程模型的證據(jù),這些模型檢查了氣候系統(tǒng)內(nèi)相互作用的物理過(guò)程。
盡管其重要性,平衡氣候敏感性仍然非常不確定,多年來(lái),標(biāo)準(zhǔn)估計(jì)為1.5°C至4.5°C。政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)在其第五次評(píng)估報(bào)告中將這些值稱(chēng)為“可能的范圍”,這意味著它認(rèn)為至少有66%的機(jī)會(huì)落入該范圍內(nèi)?;蛘?,換句話(huà)說(shuō),它認(rèn)為變暖的可能性小于1.5°C或大于4.5°C的可能性高達(dá)33%。
這項(xiàng)新研究表明,這個(gè)“可能的范圍”已縮小到最多2.3°C至4.5°C,甚至可能更窄。因此,該范圍的下限已大幅提高,這意味著科學(xué)家現(xiàn)在更加確信全球變暖不會(huì)很小。
WCRP提供了兩組范圍。第一種基于“基線(xiàn)”計(jì)算,該計(jì)算代表對(duì)證據(jù)的單一解釋?zhuān)赡苓^(guò)于自信。第二組“穩(wěn)健”范圍旨在限制證據(jù)和統(tǒng)計(jì)建模假設(shè)的合理替代解釋范圍。本文引用的數(shù)字來(lái)自可靠范圍。有關(guān)更多詳細(xì)信息,請(qǐng)參見(jiàn)Sherwood等。2020年
新舊全球變暖評(píng)估
低靈敏度不會(huì)救我們
一個(gè)重要的含義是,如果我們依靠低氣候敏感性來(lái)使我們實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》,人類(lèi)將比以前認(rèn)為的承擔(dān)更大的風(fēng)險(xiǎn)。目標(biāo),全球溫度保持在比工業(yè)化前的水平“遠(yuǎn)低于” 2°C的水平,,并“努力”將溫度限制在1.5°C以下。因此,這進(jìn)一步證實(shí)了,如果要有很大的機(jī)會(huì)實(shí)現(xiàn)巴黎的目標(biāo),就需要迅速減少二氧化碳的排放并最終達(dá)到凈零排放。
根據(jù)研究,如果CO 2確實(shí)達(dá)到工業(yè)化前水平的兩倍并停留在工業(yè)化前水平(或者確切地說(shuō),如果所有人類(lèi)對(duì)溫室氣體和其他氣候驅(qū)動(dòng)因素的總影響達(dá)到同等水平),則最高可達(dá)溫度升高到比工業(yè)化前水平高4.5°C的可能性為18%,而溫度超過(guò)5.7°C的可能性不超過(guò)5%。這對(duì)氣候變化風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估具有重要意義。在風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估中,考慮即使不是最可能的結(jié)果也是可能的,這是正常的。
在最新的氣候模型有著廣泛的氣候敏感性的,與我們自己的氣象辦公室車(chē)型在高端領(lǐng)域。發(fā)生這種情況是因?yàn)闅夂蛎舾行圆皇强茖W(xué)家向模型輸入的內(nèi)容,而是來(lái)自模型模擬的相同復(fù)雜交互作用。
模型的多樣性使我們能夠了解與不同氣候敏感性相關(guān)的氣候和極端天氣的區(qū)域變化,并評(píng)估其潛在影響。這包括不太可能但仍然可能的高靈敏度。在范圍的另一端,看到我們可以預(yù)期的最小變化將有助于為適應(yīng)氣候變化采取措施。
這項(xiàng)新研究允許在其他證據(jù)的背景下觀察氣候模型的關(guān)鍵方面,即氣候敏感性。盡管還有許多工作要做,以便更準(zhǔn)確地評(píng)估全球氣候?qū)⑷绾螒?yīng)對(duì)溫室氣體的進(jìn)一步增加,但這些進(jìn)展為進(jìn)一步制定氣候變化政策提供了更為堅(jiān)實(shí)的證據(jù)。