Оставаться ниже 1.5°C: каковы шансы? - Международный научный совет

Эта статья является частью ISC Преобразование21 серия, в которой представлены ресурсы нашей сети ученых и инициаторов перемен, которые помогут информировать о неотложных преобразованиях, необходимых для достижения целей в области климата и биоразнообразия.

В то время как мир размышляет о COP26, сообщения саммита ясны: чтобы избежать наиболее опасного изменения климата, нам нужно как сократить выбросы парниковых газов сейчас, так и разработать более амбициозные климатические планы, прежде чем мировые лидеры снова соберутся на COP27 в Шарм-эль-Шейхе. Следующий год. Важность сохранения потепления ниже 1.5 °C отражена в Климатический пакт Глазго, и теперь нам нужно сильное лидерство со стороны всего общества, чтобы призвать правительства к ответу в преддверии COP27.

Что менее ясно во всем охвате и анализе, так это тот факт, что, хотя глобальные действия являются наиболее важным фактором, то, как изменится климат, также зависит от того, как именно климатическая система будет реагировать на увеличение концентрации парниковых газов в атмосфере, особенно над ближайшие десятилетия.

В новый отчет ZERO IN не провела обыск ОГРАНИЧИВАТЬ проекта, мы проливаем свет на эти вопросы, раскрывая некоторые научные факты, лежащие в основе заголовков и заявлений высокого уровня, сделанных на COP26. Мы обнаружили, что даже если мы резко и быстро сократим выбросы, температура все равно может вырасти больше или меньше, чем наши лучшие оценки на основе климатических моделей.

Но это не означает, что климатические модели дают нам неверную информацию или что избежать наиболее опасного изменения климата будет сложнее, чем мы думали. Вместо этого это означает, что нам нужно рассмотреть весь спектр возможностей, о которых говорят нам климатические модели, чтобы мы могли лучше понять наши шансы остаться ниже 1.5°C и работать над минимизацией климатических рисков.

В нашем отчете мы сначала рассмотрим, как температура может измениться в следующие два десятилетия в зависимости от решений и действий, предпринятых после COP26. Затем мы показываем, как даже при значительном сокращении выбросов наши шансы на то, что глобальная температура не превысит 1.5 °C в этом столетии, по-прежнему зависят от того, как реагирует климатическая система. Это означает, что когда дело доходит до изменения климата, мы должны быть готовы к целому ряду возможностей, а не сосредотачиваться только на одном возможном исходе.

Как может измениться температура в следующие два десятилетия?

Ассоциация новейшая наука предполагает, что глобальное потепление достигнет 1.5 °C в середине 2030-х годов, и что температура будет продолжать расти до тех пор, пока выбросы парниковых газов не достигнут нуля.

Но как далеко, а также как быстро температура повысится, сводится к будущим выбросам, которые мы производим. И чем быстрее повышается температура, тем сложнее нам будет планировать и адаптироваться к климатическим последствиям, которые они приносят.

Используя простые климатические модели, мы обнаружили, что резкое и быстрое сокращение выбросов в следующие 20 лет может замедлить потепление, сократив вклад CO.₂ к повышению температуры вдвое по сравнению с тем, что мы увидим в будущем, работающем на ископаемом топливе. Поскольку воздействие климата все больше ощущается во всем мире, резкое сокращение выбросов также может дать нам больше времени и пространства для адаптации.

COP26 также видел Глобальное обещание по метану, целью которого является сокращение выбросов метана (CH₄), недолговечный, но мощный парниковый газ, по крайней мере на 30 процентов к 2030 году. Мы обнаружили, что сокращение выбросов иных, чем CO₂ парниковые газы, включая CH₄ может сыграть ключевую роль в замедлении потепления в течение следующих двух десятилетий.

На приведенном ниже рисунке показаны средние темпы потепления за десятилетие в течение следующих 20 лет (2021–2040 гг.) для пяти различных путей выбросов, от очень низких выбросов (темно-синий) до развития на ископаемом топливе (красный). Помимо общего количества потепления, которое мы можем ожидать по каждому пути, оно разбивается на вклады CO.₂; не CO₂ парниковые газы, включая CH₄; аэрозоли; и энергия, отраженная от поверхности Земли.

Средние десятилетние темпы потепления в следующие 20 лет (2021–2040 гг.) по CO₂, без CO₂ парниковые газы, включая CH₄, аэрозоли и коэффициент отражения землепользования для пяти различных общих социально-экономических путей (SSP), начиная от одного, отражающего очень низкие выбросы (SSP1-1.9), до другого, отражающего развитие на ископаемом топливе (SSP5-8.5),

Результаты показывают, как более сильное сокращение выбросов (SSP1-1.9, темно-синий и SSP1-2.6, светло-синий) может снизить скорость потепления из-за CO.₂ а также из не CO₂ парниковых газов в ближайшем будущем.

Модели также дают нам ряд возможных результатов.

Даже при глубоком и быстром сокращении выбросов мы можем ожидать потепления на 1.5 °C в середине 2030-х годов. Но за этим числом скрывается ряд возможностей, в том числе то, что повышение температуры остается ниже 1.5°C.

Почему диапазон? Наша способность моделировать климатическую систему и делать прогнозы на будущее постоянно улучшается, но, учитывая все ее сложности, точно, как климат будет реагировать на будущие выбросы, просто невозможно.

Все еще остаются вопросы, связанные с ключевыми процессами, которые повлияют на наш будущий климат, например, как именно температуры будут реагировать на долгосрочное удвоение содержания CO в атмосфере.₂ концентрации (известная как равновесная чувствительность климата или ECS), а также роли, которые будут играть аэрозоли (которые, среди прочего, отражают солнечный свет обратно в космос) и вечная мерзлота (которая выделяет углерод при оттаивании).

Мы использовали простую климатическую модель, чтобы исследовать, как эти процессы могут повлиять на максимальное изменение температуры, которое мы можем ожидать в этом столетии.

Придерживаясь иллюстративного пути, отражающего сильное сокращение выбросов, достигающее нуля к 2050 году, мы обнаружили, что изменение ECS на 10 % может привести к 8-процентной разнице в пиковых температурах. Изменение того, насколько сильно аэрозоли и вечная мерзлота влияют на климатическую систему, оказало менее заметное влияние на будущие температуры, но когда дело доходит до изменения климата, каждый кусочек потепления имеет значение и все же может привести к значительным последствиям.

Некоторые климатические последствия более вероятны, чем другие

То, как эти климатические системные процессы проявляются в реальности, также может повлиять на наши шансы удержаться на уровне ниже 1.5 °C, даже если мы будем придерживаться того же пути сокращения выбросов.

Наши «климатические колеса», основанные на результатах простой климатической модели, показывают, как изменяются шансы температуры оставаться ниже 1.5°C, если мы скорректируем эффекты ЭКС, аэрозоля и вечной мерзлоты так же, как и в эксперименте с пиковой температурой.

«Климатические колеса», показывающие вероятность пребывания ниже 1.5 °C, 1.75 °C, 2 °C, 2.5 °C и 3 °C в 21 веке для различных экспериментов с простыми моделями климата (±10 % равновесной чувствительности климата (ECS). ), ±10% силы аэрозольного воздействия, без вечной мерзлоты) в соответствии с тем же строгим планом сокращения выбросов, который обеспечивает нулевые выбросы CO2 от ископаемых и промышленных предприятий примерно к 2050 году.

Мы обнаружили, что, хотя исходная настройка модели дает нам 51% шанс остаться ниже 1.5 ° C, увеличение ECS на 10% (поэтому температуры сильнее реагируют на повышение содержания CO в атмосфере).₂ концентрации) означает, что этот шанс падает до 29%, а уменьшение ECS на 10% увеличивает этот шанс до 74%. Изменение свойств аэрозоля и вечной мерзлоты оказывает меньшее влияние, но все же влияет на наши шансы удержаться на уровне ниже 1.5 °C.

Ничто из этого не означает, что будет труднее (или легче) удержаться в пределах 1.5 °C, чем мы думали, — вместо этого это показывает, что, наряду с различными решениями, которые мы делаем как глобальное общество, и путями выбросов, к которым они приводят, сложные климатические процессы также может привести нас к другому климатическому будущему.

В конечном итоге это означает, что вместо того, чтобы сосредотачиваться на одном прогнозе температуры, нам нужно подготовиться к целому ряду непредвиденных обстоятельств и их климатическим воздействиям. Чем больше мы знаем об этих возможностях, тем лучше мы можем планировать то, что нас ждет впереди.

Дополнительная литература:

НУЛЕВАЯ ИНФОРМАЦИЯ: Ближайшее потепление и наши шансы удержаться в пределах 1.5°C. Годовой отчет проекта CONSTRAIN за 2021 г., DOI: 10.5281/zenodo.5552389

ОГРАНИЧЕНИЕ Краткая заметка: Что такое путь 1.5°C?

Дебби Розен

Д-р Дебби Розен является менеджером по науке и политике проекта EU Horizon 2020 CONSTRAIN, базирующегося в Университете Лидса, Великобритания. Дебби Розен управляет общей координацией научных результатов проекта и поддерживает PI и более широкий консорциум CONSTRAIN в выявлении и предоставлении возможностей для продвижения работы CONSTRAIN с внешними партнерами и заинтересованными сторонами.

Заглавное фото: Замерзшие пузыри метана (Мириам Джонс, Геологическая служба США через Flickr).