Kui temperatuur püsib alla 1.5 °C: millised on võimalused?

See artikkel on osa ISC-st Teisendus21 seeria, mis sisaldab meie teadlaste ja muudatuste tegijate võrgustiku ressursse, mis aitavad teavitada kliima ja bioloogilise mitmekesisuse eesmärkide saavutamiseks vajalikest kiireloomulistest muutustest.

Kui maailm COP26 üle mõtiskleb, on tippkohtumise sõnumid selged: kõige ohtlikuma kliimamuutuse vältimiseks peame nii praegu vähendama kasvuhoonegaaside heitkoguseid kui ka töötama välja ambitsioonikamad kliimaplaanid enne, kui maailma liidrid kohtuvad uuesti COP27 jaoks Sharm El Sheikhis. järgmine aasta. Soojenemise hoidmise olulisus alla 1.5 °C kajastub Glasgow kliimapakt, ja nüüd vajame kogu ühiskonna tugevat juhtimist, et valitsused COP27-ks valmistumisel vastutusele võtta.

Kogu kajastuse ja analüüsi puhul on vähem selge tõsiasi, et kuigi globaalne tegevus on kõige olulisem tegur, sõltub kliima muutumine ka sellest, kuidas täpselt kliimasüsteem reageerib kasvuhoonegaaside kontsentratsiooni suurenemisele atmosfääris, eriti üle maailma. järgnevatel aastakümnetel.

aasta uus ZERO IN aruanne poolt PIIRANDA projekti raames anname neile probleemidele valgust, tuues välja osa teadusest, mis on COP26 pealkirjade ja kõrgetasemeliste avalduste taga. Leidsime, et isegi kui vähendame heitkoguseid tugevalt ja kiiresti, võib temperatuur tõusta rohkem või vähem kui meie parimad hinnangud kliimamudelite põhjal.

Kuid see ei tähenda, et kliimamudelid annaksid meile valet teavet või et kõige ohtlikuma kliimamuutuse vältimine oleks raskem, kui arvasime. Selle asemel tähendab see, et peame vaatama kõiki võimalusi, millest kliimamudelid meile räägivad, et saaksime paremini mõista oma võimalusi jääda alla 1.5 °C ja töötama kliimariskide minimeerimise nimel.

Oma aruandes vaatleme esmalt, kuidas temperatuurid võivad järgmise kahe aastakümne jooksul muutuda, sõltuvalt COP26 järgsetest otsustest ja meetmetest. Seejärel näitame, kuidas isegi tugeva heitkoguste vähendamise korral mõjutab kliimasüsteemi reageerimine meie võimalusi, et globaalne temperatuur jääb sel sajandil alla 1.5 °C. See tähendab, et kliimamuutuste osas peame olema valmis mitmesugusteks võimalikeks sündmusteks, selle asemel, et keskenduda vaid ühele võimalikule tulemusele.

Kuidas võivad temperatuurid järgmise kahe aastakümne jooksul muutuda?

. uusim teadus viitab sellele, et 1.5. aastate keskel jõuame globaalse soojenemiseni 2030 °C-ni ja temperatuurid jätkavad tõusmist, kuni kasvuhoonegaaside heitkogused jõuavad nullini.

Aga täpselt nii kaugele kui ka kuidas kiire temperatuur tõuseb, sõltub meie tulevastest heitkogustest. Ja mida kiiremini temperatuurid tõusevad, seda raskem on meil nende põhjustatud kliimamõjusid planeerida ja nendega kohaneda.

Lihtsaid kliimamudeleid kasutades leidsime, et heitkoguste karmid ja kiired kärped järgmise 20 aasta jooksul võivad aeglustada soojenemist, vähendades CO panust₂ temperatuuri tõus poole võrra võrreldes sellega, mida näeksime fossiilkütustel põhinevas tulevikus. Kuna kliimamõjusid tuntakse üha enam kogu maailmas, võiksid heitkoguste tugevad kärped anda meile rohkem aega ja ruumi kohanemiseks.

COP26 nägi ka Ülemaailmne metaani lubadus, mille eesmärk on vähendada metaani heitkoguseid (CH₄), lühiajaline, kuid tugev kasvuhoonegaas, 30. aastaks vähemalt 2030 protsenti. Leidsime, et mitte-süsinikdioksiidi heitkoguste vähendamine₂ kasvuhoonegaasid, sealhulgas CH₄ võib mängida võtmerolli soojenemise aeglustamisel järgmise kahe aastakümne jooksul.

Alloleval joonisel on näidatud keskmine soojenemise määr kümnendi kohta järgmise 20 aasta jooksul (2021–2040) viie erineva emissiooniviisi puhul, alates väga madalast heitkogusest (tumesinine) kuni fossiilkütustel töötava arenguni (punane). Lisaks soojenemise koguhulgale, mida iga raja puhul oodata võime, jagab see selle CO panusteks₂; mitte-CO₂ kasvuhoonegaasid, sealhulgas CH₄; aerosoolid; ja Maa pinnalt peegeldunud energia.

Järgmise 20 aasta (2021–2040) aastakümne keskmised soojenemise määrad CO järgi₂, mitte-CO₂ kasvuhoonegaasid, sealhulgas CH₄, aerosoolid ja maakasutuse peegeldus, viie erineva jagatud sotsiaal-majandusliku raja (SSP) jaoks, alates ühest, mis peegeldab väga madalaid heitkoguseid (SSP1-1.9) kuni üheni, mis peegeldab fossiilkütustel põhinevat arengut (SSP5-8.5),

Tulemused näitavad, kuidas tugevamad heitkoguste vähendamised (SSP1-1.9, tumesinine ja SSP1-2.6, helesinine) võivad vähendada süsinikdioksiidi soojenemise kiirust₂ samuti mitte-CO₂ kasvuhoonegaase lähitulevikus.

Mudelid annavad meile ka hulga võimalikke tulemusi

Isegi sügavate ja kiirete heitkoguste kärbete korral võime oodata 1.5 °C soojenemist 2030. aastate keskel. Kuid selle arvu taga peitub hulk võimalusi, sealhulgas see, et temperatuuri tõus jääb alla 1.5 °C.

Miks vahemik? Meie võime kliimasüsteemi modelleerida ja tulevikuprognoose teha paraneb kogu aeg, kuid arvestades selle keerukust, on täpselt See, kuidas kliima reageerib tulevastele heitkogustele, pole lihtsalt võimalik.

Endiselt on küsimusi peamiste protsesside kohta, mis mõjutavad meie tulevast kliimat, näiteks kuidas temperatuur reageerib atmosfääri CO pikaajalisele kahekordistumisele.₂ kontsentratsioonid (tuntud kui Equilibrium Climate Sensitivity või ECS) ning rollid, mida mängivad aerosoolid (mis peegeldavad muu hulgas päikesevalgust tagasi kosmosesse) ja igikelts (mis vabastab sulades süsinikku).

Kasutasime lihtsat kliimamudelit, et uurida, kuidas need protsessid võivad mõjutada maksimaalset temperatuurimuutust, mida sellel sajandil oodata võime.

Pidades kinni illustreerivast meetodist, mis kajastab tugevat heitkoguste kärpimist, mis jõuab 2050. aastaks nullini, leidsime, et ECS-i muutmine 10% võrra võib põhjustada 8% erinevuse tipptemperatuurides. Aerosoolide ja igikeltsa tugeva mõju kliimasüsteemile oli tulevastele temperatuuridele vähem märgatav mõju, kuid kui rääkida kliimamuutustest, iga soojendamine on oluline ja võib siiski põhjustada olulisi mõjusid.

Mõned kliima tagajärjed on tõenäolisemad kui teised

See, kuidas need kliimasüsteemi protsessid tegelikkuses avalduvad, võib mõjutada ka meie võimalusi jääda alla 1.5 °C, isegi kui me järgime sama tugevat heitkoguste vähendamise teed.

Meie “kliimarattad”, mis põhinevad lihtsa kliimamudeli tulemustel, näitavad, kuidas muutub tõenäosus, et temperatuur jääb alla 1.5°C, kui reguleerime ECS-i, aerosooli ja igikeltsa mõjusid samamoodi nagu tipptemperatuuri katse puhul.

"Kliimarattad", mis näitavad tõenäosust, et 1.5. sajandil jäävad temperatuurid alla 1.75 °C, 2 °C, 2.5 °C, 3 °C ja 21 °C erinevate lihtsate kliimamudeli katsete jaoks (±10% tasakaalukliima tundlikkus (ECS). ), ±10% aerosooli survetugevus, igikelts maha) sama range heitkoguste vähendamise meetodiga, mis saavutab 2. aasta paiku fossiilsete ja tööstuslike CO2050 heitkoguste nulli.

Leidsime, et kuigi algne mudel annab meile 51% tõenäosuse jääda alla 1.5 °C, suurendab ECS 10% (nii et temperatuur reageerib atmosfääri COXNUMX taseme tõusule paremini₂ kontsentratsioon) tähendab, et see võimalus langeb 29%-ni, samas kui ECS-i vähendamine 10% võrra suurendab seda võimalust 74%-ni. Aerosooli ja igikeltsa omaduste muutmisel on vähem mõju, kuid see muudab siiski meie võimalusi jääda alla 1.5 °C.

Ükski neist ei tähenda, et 1.5 °C piires oleks raskem (või lihtsam) püsida, kui arvasime – selle asemel näitab see, et lisaks erinevatele valikutele, mida me globaalses ühiskonnas teeme, ja nendest tulenevaid heitkoguseid, on ka keerulised kliimaprotsessid. võib meid viia ka erinevate kliima tulevikuni.

Lõppkokkuvõttes tähendab see, et selle asemel, et keskenduda ühele temperatuuriprognoosile, peame valmistuma mitmesugusteks sündmusteks ja kliimamõjudeks, mida need võivad kaasa tuua. Mida rohkem me nendest võimalustest teadlikud oleme, seda paremini saame ette planeerida.

Lisalugemist:

ZERO IN ON: Lähiaja soojenemine ja meie võimalused jääda 1.5 °C piiresse. Projekti CONSTRAIN 2021. aasta aruanne, DOI:10.5281/zenodo.5552389

CONSTRAIN Briefing Märkus. Mis täpselt on 1.5°C rada?

Debbie Rosen

Dr Debbie Rosen on Ühendkuningriigis Leedsi ülikoolis asuva projekti EU Horizon 2020 CONSTRAIN teadus- ja poliitikajuht. Debbie Rosen juhib projekti teadusliku väljundi üldist koordineerimist ning toetab PI ja laiemat CONSTRAIN konsortsiumi võimaluste tuvastamisel ja pakkumisel CONSTRAINi töö edendamiseks väliste partnerite ja sidusrühmadega.

Päise foto: külmutatud metaanimullid (Miriam Jones, USGS Flickri kaudu).