Costurile schimbării scenariilor: de ce IPCC ar trebui să mențină un vocabular consistent în evaluările climatice

Abstract

Scenariile utilizate în rapoartele Grupului Interguvernamental pentru Schimbări Climatice (IPCC) sunt instrumente esențiale în înțelegerea și răspunsul nostru la schimbările climatice și servesc ca fundație științifică pentru acțiunea globală privind schimbările climatice. Acestea oferă proiecții riguroase din punct de vedere științific, revizuite de colegi, ale condițiilor climatice viitoare în diferite căi de emisie de gaze cu efect de seră. De la „SA90” (Scenariul A din 1990) din Primul Raport de Evaluare (AR1) până la Calea Socio-economică Partajată (SSP) din Al șaselea Raport de Evaluare (AR6), aceste scenarii au evoluat în complexitate și precizie, reflectând creșterea noastră. înțelegerea sistemului climatic și sofisticarea tot mai mare a tehnicilor de modelare pentru a ajuta sectoarele public și privat în ceea ce privește deciziile strategice, evaluarea riscurilor la schimbările climatice și planificarea adaptării. Aceste scenarii sunt esențiale pentru informarea politicilor, deoarece oferă o serie de posibile viitoare, fiecare corespunzând unor ipoteze specifice despre dezvoltarea socio-economică, progresul tehnologic și eforturile de atenuare. Subliniind consecințele potențiale ale diferitelor traiectorii de emisie, acestea permit factorilor de decizie să evalueze riscurile și compromisurile asociate cu deciziile lor.

În plus, scenariile ajută la cuantificarea impactului schimbărilor climatice la nivel global, regional și local. Ele furnizează date cruciale pentru evaluările impactului asupra climei, informând strategiile de adaptare și de consolidare a rezilienței. Aceste scenarii joacă, de asemenea, un rol esențial în analizele economice ale schimbărilor climatice, ajutând la identificarea strategiilor de atenuare eficiente din punct de vedere al costurilor și ghidând investițiile către o dezvoltare cu emisii scăzute de dioxid de carbon și măsuri de adaptare la schimbările climatice.

Pe parcursul ultimelor șase cicluri de evaluare IPCC, convențiile de denumire și cadrele pentru scenariile socioeconomice și de emisii s-au schimbat. Deși este destinată utilizării informațiilor științifice actualizate, această terminologie în schimbare creează confuzie semnificativă guvernelor naționale și sectoarelor care trebuie să încorporeze scenarii în planificarea și factorii de decizie politică. Sunt întâmpinate provocări semnificative din cauza lipsei de cunoștințe privind înțelegerea scenariilor, costurile de interpretare și de tranziție pentru evaluarea riscului climatic folosind noi scenarii și consolidarea capacităților părților interesate naționale și locale și modificări legislative. Schimbările de vocabular ar putea crea provocări tehnice, sociale, financiare și de consolidare a capacităților. Dovezile din evaluările anterioare au arătat că aproximativ 200 de milioane USD au fost cheltuite în costuri de tranziție în rapoartele IPCC din cauza schimbărilor terminologice. Acest lucru s-ar putea amplifica în mod semnificativ pentru consolidarea capacității țărilor, evaluarea riscurilor și schimbările în legislații și politici. IPCC ar trebui să utilizeze un vocabular de scenarii nuanțat după AR6 și să utilizeze termeni consecvenți prin cel puțin al șaptelea raport de evaluare (AR7) și, eventual, după ciclurile de evaluare în viitor.

Scenariul IPCC și provocări de vocabular

IPCC evaluează literatura științifică pentru a oferi factorilor de decizie politici actualizări regulate cuprinzătoare cu privire la starea științei schimbărilor climatice. Componentele cheie ale acestor rapoarte de evaluare sunt scenariile socioeconomice și de emisii care alimentează proiecțiile modelelor climatice. Procesul de dezvoltare a scenariului este condus de grupuri independente de modelare care execută modele climatice complexe și de evaluare integrată (IAM). Pentru cel de-al șaselea raport de evaluare IPCC recent (AR6), grupul central de modelare a scenariilor a fost Proiectul de intercomparare a modelelor de scenarii (ScenarioMIP), parte a proiectului mai mare de comparare a modelelor cuplate (CMIP6). Acum, modelarea climei a trecut în următoarea fază, CMIP7, care va genera noi scenarii și proiecții pentru a alimenta viitorul IPCC AR7.

Analiza scenariilor este o componentă critică a evaluărilor climatice IPCC, iar IPCC și-a evoluat vocabularul scenariilor de-a lungul timpului pentru a reflecta progresele în înțelegerea științifică și pentru a oferi evaluări mai cuprinzătoare. Cu toate acestea, convențiile și cadrele de denumire pentru aceste scenarii s-au schimbat cu fiecare ciclu de raport de evaluare (AR), alternând de la SA90 la IS92, SRES, RCP și acum SSP (IPCC, 2021). În timp ce această actualizare seamănă cu îmbunătățirile din scenarii, vocabularul în schimbare crește costurile de tranziție pentru evaluarea climei, schimbările de politică și consolidarea capacităților (Nakicenovic, 2000). Tabelul 1 a rezumat scenariile IPCC, acuratețea modelului, limitările și beneficiile.

Figura: Rezumatul scenariilor IPCC și evoluția modelului

Noul ciclu de evaluare IPCC (AR7) abia începe și sunt publicate propuneri pentru noi scenarii, cum ar fi TEWA: „The Emission World Avoided”, NFA: „No Further Action”, DASMT: „Delayed climate Action and Stabilization pathway Missing”. țintă”, DAPD: „Vârf și declin de acțiune întârziată” și IAPD: „Vârf și declin de acțiune imediată” (Meinshausen, 2023).

Cu toate acestea, în timp ce aceste nume ar putea părea mai intuitive și pot servi cererii științifice pentru diverse scenarii (Meinshausen 2023), schimbarea continuă a terminologiei și a scenariilor în rapoartele de evaluare IPCC poate duce la neînțelegeri și interpretări greșite în rândul utilizatorilor scenariilor, cum ar fi comunitatea de impact, sectorul financiar și serviciile climatice. În plus, poate prezenta provocări în compatibilitatea și integrarea datelor. În trecerea către tehnologia digitală gemenă, menținerea coerenței vocabularului este, de asemenea, esențială.

Subliniem aici mai multe provocări ale vocabularului scenariilor IPCC:

Confuzie și interpretare greșită: Schimbările în vocabularul scenariilor duc la confuzie între factorii de decizie, cercetători și publicul larg (Parson, 2007). Termenii și conceptele familiare pot să nu se mai alinieze cu noul vocabular, ceea ce duce la interpretări greșite ale constatărilor și împiedică luarea eficientă a deciziilor. Utilizarea acronimelor precum SRES, RCP și SSP poate fi confuză, în special pentru cei care nu sunt experți care încearcă să interpreteze rapoartele. Este nevoie de timp pentru a învăța ce reprezintă fiecare. Numele scenariilor IPCC ar putea fi, de asemenea, confuze, deoarece nu sunt întotdeauna în concordanță cu modul în care oamenii folosesc limbajul. De exemplu, scenariul A1B al IPCC este un scenariu în care emisiile globale de gaze cu efect de seră continuă să crească de-a lungul secolului XXI. Cu toate acestea, termenul „A21B” nu are un sens clar în afara comunității științelor climatice. Acest lucru ar putea face dificilă înțelegerea scenariului A1B pentru persoanele care nu sunt familiarizate cu știința climei.

Provocări de comunicare: Vocabularul joacă un rol crucial în comunicarea și facilitarea unei înțelegeri comune a conceptelor complexe. Dacă limbajul și termenii se schimbă, poate fi o provocare să comunicem eficient rezultatele științifice factorilor de decizie, părților interesate și publicului, împiedicând dezvoltarea politicilor și acțiunilor informate. Termeni precum „căi de concentrare reprezentative” sau „căi socio-economice partajate” nu sunt intuitivi sau ușor de înțeles de către neexperți. Un limbaj mai simplu ar ajuta la creșterea clarității și înțelegerii.

Costurile de tranzacție și dezvoltarea capacității: Costurile de tranzacție și nevoile de consolidare a capacității: Modificările în terminologia scenariilor nu numai că duc la costuri de tranzacție, dar necesită și resurse substanțiale pentru consolidarea capacității în rândul guvernelor naționale și al factorilor de decizie (Rozenberg, 2014). Aceasta include recalificarea personalului, revizuirea liniilor directoare și realinierea politicilor cu vocabularul actualizat. Astfel de cheltuieli pot fi semnificative, scăzând din alte domenii esențiale. De exemplu, tranziția de la raportul UK Climate Projections 2009 la UKCP18, care a actualizat scenariile de la SRES la RCP, a necesitat recalificarea funcționarilor publici, ajustări în procesele de planificare și comunicarea proiecțiilor revizuite către părțile interesate pe baza scenariilor modificate. Aceste costuri de tranzacție au dus la întârzieri în implementarea politicii. În plus, introducerea de noi scenarii necesită strategii de comunicare eficiente pentru a asigura claritatea pentru mass-media, publicul larg și factorii de decizie familiarizați cu scenariile mai vechi, asigurându-se că înțeleg și adoptă schimbările fără probleme (Geden 2015).

Lipsa de consistență: Trecerea de la SRES la RCP între AR6 (2021) și AR5 (2013) și rapoartele precedente IPCC în anumiți ani reprezintă un cadru și ipoteze complet diferite. Acest lucru face comparațiile directe între rapoarte dificile. Cu toate acestea, oferă, de asemenea, o oportunitate comunității de cercetare de a înțelege limitările și îmbunătățirile modelului.

O multitudine de scenarii: În cadrul fiecărui raport sunt utilizate mai multe scenarii diferite (de ex. RCP2.6, RCP4.5, RCP6.0, RCP8.5). Pentru utilizatori se pune adesea întrebarea care dintre acestea să folosească, care este mai probabil, plauzibil sau relevant (rețineți, prin definiție, nu există nicio probabilitate atribuită de IPCC niciunuia dintre scenarii). Unele dintre scenarii (de exemplu, RCP8.5) au fost susținute ca fiind nerealist chiar și în cadrul unui singur ciclu de evaluare. Mai mult decât atât, încadrarea emisiilor ca narațiune „ca de obicei” poate induce în eroare g (Hausfather și Peters 2020,. Având proiecții din modelele climatice atât globale, cât și regionale, adaugă o complexitate suplimentară în terminologie și interpretare (vezi de exemplu Ranasinghe et al. 2021).

Standard de date și interoperabilitate: Schimbările în vocabularul scenariilor duc la inconsecvențe în datele utilizate pentru învățarea automată sau evaluarea AI. Modelele AI se bazează adesea pe date istorice și proiecții bazate pe scenarii specifice. Dacă vocabularul se modifică, este posibil ca datele folosite pentru instruire și evaluare să nu se mai alinieze cu noua terminologie, ceea ce duce la rezultate inexacte și la evaluări părtinitoare. Trecerea de la RCP la noile scenarii SSP de date de antrenament nu ar interopera perfect și necesită preprocesare pentru a transforma intrările/ieșirile la terminologia SSP așteptată (Eyring et al, 2016). Acest lucru ar putea introduce erori dacă nu este tratat corespunzător în adaptarea sistemelor AI.

Adaptare model: Modelele AI sunt antrenate să recunoască modele și relații specifice în cadrul datelor. Schimbările în vocabularul scenariilor necesită recalificarea sau adaptarea acestor modele pentru a se asigura că înțeleg și interpretează corect noua terminologie. Acest proces poate consuma mult timp, consuma mult resurse și poate necesita ajustări substanțiale ale arhitecturii modelului. De exemplu, dacă dezvoltăm un model mai simplu (rețele neuronale) pentru a le imita pe cele complexe, economisind putere de calcul. Aceste modele mai simple sunt antrenate pe scenarii specifice (de ex. RCP 4.5, RCP 8.5). Etichetele de intrare ale datelor de antrenament și variabilele de ieșire corespunzătoare ar trebui transformate pentru a se potrivi cu noul vocabular al scenariului SSP și cu rezultatele actualizate ale modelului. Reinstruirea pe noi date etichetate nu este adesea suficientă, deoarece modelele de relație dintre intrări și ieșiri s-ar putea să se fi schimbat în noul cadru de scenariu. Acest lucru ar putea necesita modificarea arhitecturii rețelei neuronale a emulatorului în sine - ajustarea numărului de straturi, noduri, conexiuni pentru a permite învățarea noilor asocieri.

Transferați învățarea: Modelele de învățare automată instruite folosind vocabularul scenariului existent ar putea avea dificultăți în a-și transfera cunoștințele într-un vocabular nou. Acest lucru le poate limita capacitatea de a oferi evaluări sau predicții precise în conformitate cu noua terminologie, ceea ce face necesară investirea unor resurse semnificative în recalificare sau construirea de noi modele de la zero. Scara evaluării s-a schimbat, de asemenea, în timp. Primele rapoarte s-au concentrat pe impactul global. Cu toate acestea, rapoarte mai recente au inclus impacturi regionale și locale. Acest lucru a permis o evaluare mai detaliată a impactului potențial al schimbărilor climatice. Cu toate acestea, este dificilă compararea evaluării diferitelor versiuni de modele.

Cost de tranziție: Costul vocabularului scenariului ar putea fi considerat costuri de tranziție și ar putea fi analizat pe baza dezvoltării capacității, evaluarea tehnică, analiza datelor, dezvoltarea politicilor, comunicațiile și costul de oportunitate doar pentru a se raporta la scenarii. Costul total de tranziție la noul vocabular este prezentat în Tabelul 2.

Tabelul 2: Costul de tranziție al modificărilor de vocabular

Acest lucru indică dovezi puternice că schimbarea terminologiei și a vocabularului implică costuri substanțiale tehnice, financiare și de învățare despre scenarii, oferind în același timp doar beneficii marginale față de blocarea cadrului. Dacă luăm în considerare întreaga comunitate globală, costurile de tranziție ale aplicării modificărilor de vocabular ar putea fi mai mari decât se aștepta. Includerea științei climatice în politici se poate face într-o manieră direcționată, consolidarea substanțială a capacității este esențială pentru a produce știința utilizabilă necesară pentru elaborarea de politici informată de-a lungul deceniilor.

Recomandări

Costurile dezvoltării capacităților în domeniul științei climatice pentru țări și costurile includerii științei climatice în politici sunt semnificative. Cu toate acestea, aceste costuri sunt necesare pentru a aborda provocările schimbărilor climatice. IPCC ar trebui să mențină consecvența terminologiei între ciclurile de evaluare. Acest lucru ar reduce costurile de tranziție asociate cu modificările vocabularului scenariilor și ar face mai ușor pentru factorii de decizie politică și pentru public să înțeleagă scenariile IPCC. În plus, vocabularul consecvent este esențial pentru modelele de învățare automată și AI pentru a procesa și interpreta în mod eficient limbajul natural (Miller, 2019). Această consecvență permite modelelor să reprezinte numeric cuvintele, să înțeleagă nuanțele contextuale, să gestioneze discrepanțele, erorile și să generalizeze bine noile intrări (Riedel et al., 2017).

Consecvență și stabilitate: Menținerea unui vocabular de scenarii consistent și stabil permite o înțelegere mai ușoară, asigură continuitatea evaluărilor și promovează luarea eficientă a deciziilor. Stabilitatea terminologiei permite evaluarea pe termen lung a impactului schimbărilor climatice și facilitează compararea rezultatelor în diferite perioade și regiuni. IPCC ar putea oferi îndrumări sau principii pentru dezvoltatorii de scenarii pentru a urmări convenții și terminologii de denumire mai intuitive și mai accesibile în viitor. Deși nu este obligatoriu, acest lucru ar putea ajuta la conducerea procesului.

Eforturi globale coordonate: Schimbările climatice reprezintă o provocare globală care necesită eforturi coordonate din partea mai multor părți interesate. Vocabularul consecvent facilitează colaborarea și schimbul de cunoștințe între oamenii de știință, factorii de decizie politică și organizațiile din întreaga lume, sporind eficacitatea inițiativelor și politicilor internaționale care vizează abordarea schimbărilor climatice și raportarea cu privire la riscurile legate de schimbările climatice (de exemplu, Grupul operativ privind divulgările financiare legate de climă - TCFD sau național guverne). De exemplu, sectorul financiar se confruntă cu raportarea riscurilor legate de climă (de exemplu, recomandări ale TCFD), inclusiv un scenariu cu emisii mari și trebuie să decidă ce scenarii să folosească, în timp ce există nu numai scenariile IPCC din care să aleagă, ci și scenarii. dezvoltat, de exemplu, de Agenția Internațională pentru Energie sau de Rețeaua pentru Ecologizarea Sistemului Financiar (NGFS). Provocări similare sunt întâmpinate de guvernele naționale sau de sectorul public și privat în ceea ce privește selecția scenariilor. Având un set de scenarii comune sau armonizate de nivel scăzut, mediu și înalt, ar facilita luarea deciziilor și ar face mai transparent și mai consecvent la ce impacturi economice să ne așteptăm în urma schimbărilor climatice viitoare.

Planificare pe termen lung: Vocabularul consecvent sprijină planificarea pe termen lung de către guverne și alte entități. Le permite să dezvolte politici, strategii de atenuare și planuri de adaptare care se aliniază cu evaluările și proiecțiile științifice. Schimbările frecvente ale vocabularului perturbă procesele de planificare și introduc complexitate și incertitudine inutile.

Comunicare efectiva: Un vocabular stabil îmbunătățește comunicarea eficientă între oamenii de știință, factorii de decizie politică și publicul larg. Acesta asigură că mesajele și constatările cheie sunt înțelese cu acuratețe și ajută la evitarea neînțelegerilor care ar putea împiedica implementarea acțiunilor privind schimbările climatice. IPCC invită adesea feedback de la grupurile cheie de utilizatori (factori de politici, lideri de afaceri etc.) cu privire la provocările de înțelegere sau aplicare a scenariilor. Această intrare ar putea informa eforturile de îmbunătățire a clarității.

Pentru a promova o înțelegere mai largă a publicului, eforturile dedicate către o comunicare simplă și clară și vizualizări ilustrative sunt esențiale pentru a clarifica diferențele dintre scenarii în diferite rapoarte. În cele din urmă, menținerea uniformității și preciziei în terminologie este crucială pentru a evita potențialele ambiguități. Abordarea acestui lucru rămâne o provocare persistentă în comunicare.

Concluzie

IPCC și-a schimbat terminologia scenariului de mai multe ori din 1990, creând provocări pentru evaluarea schimbărilor climatice. Aceste schimbări frecvente au dus la costuri semnificative de tranziție pentru actualizarea modelelor, reinstruirea utilizatorilor și comunicarea de noi termeni. În plus, aceste schimbări au compromis, din neatenție, comprehensibilitatea și aplicabilitatea scenariilor IPCC pentru factorii de decizie, părțile interesate din domeniul financiar – atât public, cât și privat – și populația în general. Pentru a reduce aceste costuri de tranziție și pentru a îmbunătăți înțelegerea și capacitatea de utilizare a scenariilor, IPCC ar trebui să mențină un vocabular consecvent al scenariilor pe parcursul ciclurilor de evaluare.

Prin consolidarea terminologiei post-AR6 și asigurarea utilizării neclintite a RCP-urilor și a SSP-urilor cel puțin până la AR7 și, eventual, în ciclurile ulterioare, IPCC își poate muta atenția de la actualizările terminologice la îmbunătățirea calității și interpretării scenariilor. Instituirea unui set standardizat de scenarii, care să cuprindă traiectorii joase, medii și înalte cu o terminologie uniformă, ar dota factorii de decizie politică și liderii din sectoarele public și privat cu o înțelegere mai clară a scenariilor climatice. Acest lucru, la rândul său, le-ar împuternici să ia decizii bine informate în fața provocărilor climatice.

Confirmare:

Autorii au recunoscut Anne-Sophie STEVANCE de la International Science Council (ISC) pentru rolul de revizuire editorială.

Despre autori

Bapon Fakhruddin

Fondul verde pentru climă (GCF); Președinte, Grupul de lucru RIA, IRDR; Scaun, CODATA Date TG-FAIR pentru DRR, ISC.

Jana Sillmann

Universitatea din Hamburg; Președinte, Grupul de lucru RIA, IRDR.

Fotografie de Mick Haupt on Unsplash

Declinare a responsabilităţii
Informațiile, opiniile și recomandările prezentate în acest articol sunt cele ale contributorilor individuali și nu reflectă neapărat valorile și convingerile Consiliului Internațional de Știință.