全球气温升高1.5°C还是2°C,这个世界大不同
2019-01-22 21:51

全球气温升高1.5°C还是2°C,这个世界大不同

联合国不久前发布的《全球变暖升温1.5℃特别报告》提出,在本世纪内应该将全球温度上升幅度控制在1.5℃内,而非《巴黎协定》的2℃。0.5℃的差异意味着什么?多升温0.5℃会对未来的自然环境和人类活动造成哪些影响?我们应当如何应对这些气候问题?本文对此进行了详细解读。


本文来自微信公众号:集智俱乐部(ID:swarma_org),编译:集智俱乐部翻译组,来源:Physics World,原题:The IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C: the why, the what and the how,封面来源:IPCC


一个比现在温度高1.5℃的世界会出现更多的台风或飓风吗?会有多少高山冰川融化?全球又有哪些地区会遭受更频繁的干旱与粮食减产?


以上问题不仅仅关乎全球升温的具体幅度,更关乎的是:我们人类应该采取什么措施,应该将升温限制在多大范围内,以及它是否值得我们付出全力来应对。


2018年10月,联合国政府间气候变化专门委员会(Intergovernmental Panel on Climate Change,IPCC)发布了其最新特别报告《全球变暖升温1.5℃特别报告》(Special Report on Global Warming of 1.5℃)


报告题目:Global Warming of 1.5 ?C,报告链接:https://www.ipcc.ch/sr15/


这一报告的先期构想源自2015年12月巴黎气候变化大会上达成的《巴黎协定》(Paris Agreement),在这一会议上,195个缔约方一致同意,将全球变暖升温幅度控制在较工业化之前水平2℃以内,或者更严格,将目标定在最多升高1.5℃。


1850年到2012年间,全球平均海平面气温的历史距平,平均值在1961-1990年间 | 来源:IPCC_AR5_SPM


在巴黎大会之前,人们大多关注在特定年份时会有多大程度的升温,如2050年、2080年或2100年。”而《巴黎协定》使得科学界重新考虑他们提出的这一问题,并开始思考:当升温至某一特定温度时,世界会发生什么变化。”《1.5℃特别报告》首席作者、来自美国华盛顿大学的 Kristie Ebi 指出。


已经有大量的研究关注升温2℃的影响,但对升温1.5℃的关注度还不够。同为《1.5℃特别报告》作者之一、来自英国布里斯托大学的气候学家 Dann Mitchell 说:“全球升温1.5℃的目标让很多科学家猝不及防,我们已经做了诸多的气候影响分析与研究,但针对的并不是这一目标,而是更高的升温限值。”


我们需要了解的是:这两种不同的升温限值对社会相关部门造成的影响是不是有明显区别的?另外,在这一问题的结果下,将升温限制在1.5℃的所需花销是否是合理的?


在过去的两年中,科学家们针对1.5℃升温所可能造成的影响做了大量的工作,并将研究结果发表在了学术期刊上。《1.5℃升温特别报告》的作者们必须对这些研究进行评估,并将其总结为一份精确的、具有广泛代表性并且客观的报告。


但仍然有三大问题有待解决,Dann Mitchell对这三个问题做出了介绍:


其一,在假设拥有将升温稳定在较低限值所需的必要的政治力量和大量投入的前提下,1.5℃限值能否告诉我们已经往大气中排放了多少碳?


其二,这两种升温限值对社会相关部门造成的影响是否存在明显区别?


其三,在上一问题的结果下,将升温限制在1.5℃的所需花销是否合理?


多升高0.5℃会带来什么


相较1.5℃,升温2℃会带来更多极端天气吗?孟加拉国的洪涝是否会更加泛滥?加州的野火灾害是否会变得更严重?热带风暴是否更容易造成更大灾害?


还有一个类似的问题,欧洲的夏季将会如何变化。为回答这一问题,来自德国马克斯普朗克气象研究所的 Laura Suarez 与其同事利用耦合气候模式来模拟地球的气候,分别在1.5℃与2℃升温条件下运行。Suarez说:“在这一‘巨大的模式集合’中,大量不同的地球情景被模拟运行,并得出多达上百种对未来地球的预测,这些粗略的结果揭示了气候系统这一混沌体系中内部变量的影响。”


研究者们发现,由于大量气候系统内部变量(Internalvariability)影响的存在,1.5℃与2℃两种升温限值下的区别并没有大家想象中那么大,在1.5℃限值条件下,欧洲的夏天仅仅能相对减少10%的最炎热的天气。但是,“这些事件相当于是那些最极端的热浪,而这正是我们最为关注的结果”,Suarez 这样解释。因而,尽管平均来说气温变化不大,这一小小的差别也仍然值得去争取。他们的研究结果发表在了《环境研究快报》(Environmental Research Letters)上。


当气温平均值(a)增加、方差(b)增加与平均值方差同时(c)增加时,气温对极端天气现象的影响 | 来源:IPCC_AR5_WG1_Chapter1


另外,Suarez 与其同事还阐释了:夏季的极端高温现象在整个欧洲大陆上的分布并不均匀。相对上文中最极端炎热的天气,每20年出现一次不是那么严重的极端天气现象对南欧的影响最大,而每100年出现一次热浪的频率对中欧来说是灾难性的。


总的来说,在2℃升温限值下,南欧与东欧的极端高温将会变得温度更高些,比1.5℃限值条件下大约高1.5℃;另外,法国、德国以及波兰遭受严重极端天气现象的可能性将会增加,高温极值可能会比1.5℃限值条件下还要高3℃。


目标可持续发展


我们该如何应对


在《1.5℃升温特别报告》中,我们不但了解了关于1.5℃升温限值的一些情况,报告还在可持续发展的前提下对如何减缓以及适应气候变化进行了明确的评估。报告其中一章的合作协调员、来自奥地利国际应用系统分析研究所以及伦敦帝国理工学院的 Joeri Rogelj 这样说到:“我希望这一报告能够帮助人们去了解应该如何致力于实现各国政府2015年定下的可持续性发展目标,其中也包括气候变化保护。”


特别指出的是,报告还检验了当气候适应与减缓措施落实到位时会出现的复杂相互影响,以及在做某些决定时会涉及到的一些权衡取舍。Ebi 这样解释道:“当我们计算出气候减缓政策所需的成本时,同时也需要检查协同效应,比如,某一项对健康有利的气候减缓政策同时往往也需要为政策的实施而付出一定代价。”


初步研究结果表明,实现1.5℃的升温限值目标会带来显著的经济效益。2018年5月发表在 Nature 上的一篇文章计算得出,当我们在本世纪末实现1.5℃而不是2℃升温限值目标时,将会节省整个世界20万亿美元的支出,这一文章由斯坦福大学的 Marshall Burke 与其同事共同完成(如下图)


全球变暖给全球GDP带来的损失 | 来源:Nature


论文题目:Large potential reduction in economic damages under UN mitigation targets,论文地址:https://www.nature.com/articles/s41586-018-0071-9


然而,很多科学家对能否完成1.5℃的目标心存质疑。来自英国布里斯托大学的 Paul Valdes 如是说:“我承认,我很怀疑我们能否完成这一目标,但我确信我们有希望达到2℃的目标,尽管这需要我们付出巨大的努力以及那么一点点运气”。


特别指出的是,像中国这样的国家给了 Valdes 很大的信心。“尽管污染排放量还很高,但中国明确表明他们做出了重大的承诺来改变。”


但Valdes仍然担心的是,我们会过度迷恋升温目标这一数字。他说:“有时,我害怕这些确定数字的目标会被认为具有科学上的绝对性。例如,这会让人们相信如果全球升温超过了2℃,我们会处于‘危险的’气候变化中,但如果升温低于2℃,那就都没问题;然而事实是这样的,‘危险的’气候变化并没有科学上的定义,至今据我们所了解,并没有一个绝对的升温限值。随着温度的升高,气候变化所带来的影响也将变得越来越严峻,但并没有一个像1.5℃或2℃那样一个绝对确定的非黑即白的值。”


最近的研究表明,即使我们设法抑制了升温,地球系统中的某些关键部分可能会比我们之前所理解的对升温更敏感。Rogelj 说:“最近的文献已经在不断地修正对冰川消退与海平面上升速度的估计,暗示着升温对冰川消退以及海平面上升更强更快的影响”。



1900-2012年间北冰洋夏季海冰面积(百万平方公里)与全球海平面高度(毫米)的变化 | 来源:IPCC_AR5_SPM


根据《1.5℃升温特别报告》,在未来不同的排放条件下,到2100年全球气温最乐观的情景是比现在升高1℃,而比较悲观的情景则将升高4℃!



不同排放条件下全球升温情况。RCPs(Representative Concentration Pathways)代表2100年相比于1750年,人类活动导致的地球对太阳辐射接收的变化。RCP2.6为最乐观的情景,RCP8.5为最悲观的情景。 | 来源:IPCC_AR5_SPM


不同排放条件下全球平均海平面气温与海平面高度的变化。RCPs定义见上图图注。 | 来源:IPCC_AR5_Table SPM.2


相比于“一切照常”的4℃排放情景,2℃排放情景将会显著降低气候变化所造成的高风险影响。2℃升温限值是经过深思熟虑才确定下来的。最近《联合国气候变化框架公约专家级别对话报告》(UNFCCC Structured Expert Dialogue)中指出,“2℃升温限值更适合作为升温的上限,这一上限应该被严格的执行,当然,如果能升温更少的话最好。”


当我们要决定应该走哪条路时,以上所有的要素都必须加以权衡考虑。脱碳(Carbonremoval)或地球工程(Geoengineering)可能会是一个方向。我们可能需要承认守不住1.5℃的目标,但可以制定计划来让温度尽快降下来。只要政策制定者和政府看过了这一报告,他们就需要好好想想应该怎么去做了。


作者:Kate Ravilious,编译:王江昊,编辑:杨清怡,《全球变暖升温1.5℃特别报告》链接:https://www.ipcc.ch/sr15/,原文地址:https://physicsworld.com/a/the-ipcc-special-report-on-global-warming-of-1-5c-the-why-the-what-and-the-how/

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