保持在 1.5°C 以下:机会有多大?

未来的气温上升将取决于气候系统的反应,即使是深度和快速的减排。 Debbie Rosen 探讨了可能的结果以及它们对缓解和适应计划的意义。

保持在 1.5°C 以下:机会有多大?

这篇文章是 ISC 的一部分 变换21 系列,其中包含来自我们的科学家和变革者网络的资源,以帮助为实现气候和生物多样性目标所需的紧急转型提供信息。

随着世界对 COP26 的反思,峰会传达的信息很明确:为了避免最危险的气候变化,我们现在需要减少温室气体排放,并在世界领导人再次在沙姆沙伊赫举行的 COP27 会议之前制定更雄心勃勃的气候计划明年。 将升温保持在 1.5°C 以下的重要性体现在 格拉斯哥气候公约,现在我们需要来自整个社会的强有力的领导,让政府在 COP27 之前承担责任。   

在所有报道和分析中不太清楚的是,虽然全球行动是最关键的因素,但气候将如何变化还取决于气候系统将如何准确应对大气中温室气体浓度的增加,特别是未来几十年。

新的归零报告约束 项目,我们对这些问题进行了探讨,揭开了 COP26 的头条新闻和高层声明背后的一些科学依据。 我们发现,即使我们坚决而快速地减少排放,气温上升的幅度仍可能高于或低于我们从气候模型中得到的最佳估计。

但这并不意味着气候模型给了我们错误的信息,或者避免最危险的气候变化比我们想象的更难。 相反,这意味着我们需要研究气候模型告诉我们的所有可能性,以便我们能够更好地了解我们保持在 1.5°C 以下的可能性,并努力将气候风险降至最低。

在我们的报告中,我们首先着眼于未来 26 年温度将如何变化,具体取决于 COP1.5 后采取的决定和行动。 然后,我们展示了即使大幅削减排放,我们本世纪全球气温上升保持在 XNUMX°C 以下的机会仍然受到气候系统如何响应的影响。 这意味着在气候变化方面,我们需要为一系列可能发生的情况做好准备,而不是只关注一个可能的结果。

未来二十年气温将如何变化?

最新科学 表明我们将在 1.5 年代中期达到 2030°C 的全球变暖,并且温度将继续上升,直到温室气体排放量达到净零。

但究竟有多远,以及如何 来迅速 温度会升高,这取决于我们未来产生的排放量。 气温上升得越快,我们就越难计划和适应它们带来的气候影响。

使用简单的气候模型,我们发现未来 20 年的硬而快速的减排可以减缓变暖,减少二氧化碳的贡献2 与我们在化石燃料未来看到的温度相比,温度上升了一半。 随着世界各地越来越多地感受到气候影响,强有力的减排也可以给我们更多的时间和空间来适应。  

COP26 还看到了 全球甲烷承诺,旨在减少甲烷(CH4),一种短暂但强效的温室气体,到 30 年至少减少 2030%。我们发现减少非 CO 的排放2 温室气体,包括 CH4 可以在未来二十年减缓变暖方面发挥关键作用。 

下图显示了未来 20 年(2021 年至 2040 年)五种不同排放路径的平均每十年变暖速率,从极低排放(深蓝色)到化石燃料发展(红色)。 除了我们在每条途径下可以预期的总变暖量外,它还将其分解为二氧化碳的贡献2; 非一氧化碳2 温室气体,包括 CH4; 气溶胶; 和从地球表面反射的能量。

未来 20 年(2021-2040 年)的平均十年变暖率2, 非一氧化碳2 温室气体,包括 CH4、气溶胶和土地利用反射率,适用于五种不同的共享社会经济途径 (SSP),从一种反映非常低排放 (SSP1-1.9) 到一种反映化石燃料发展 (SSP5-8.5),

结果强调了更强的减排(SSP1-1.9,深蓝色和 SSP1-2.6,浅蓝色)如何降低二氧化碳的升温速度2 以及来自非 CO2 温室气体在不久的将来。

这些模型还为我们提供了一系列可能的结果

即使大幅快速减排,我们也可以预计到 1.5 年代中期升温 2030°C。 但在这个数字背后隐藏着一系列可能性,包括温度上升保持在 1.5°C 以下。

为什么是范围? 我们模拟气候系统和做出未来预测的能力一直在提高,但鉴于其复杂性,精确定位 究竟 气候将如何应对未来的排放是不可能的。  

关于将影响我们未来气候的关键过程仍然存在问题,例如温度将如何准确应对大气中二氧化碳的长期翻倍2 浓度(称为平衡气候敏感性或 ECS),以及气溶胶(将阳光反射回太空等)和永久冻土(在解冻时释放碳)将发挥的作用。

我们使用一个简单的气候模型来研究这些过程如何影响我们可以预期在本世纪看到的最大温度变化。  

坚持一个说明性的路径,该路径反映到 2050 年达到净零的强劲减排,我们发现将 ECS 更改 10% 可能导致峰值温度差异 8%。 改变气溶胶和永久冻土对气候系统的影响程度对未来温度的影响不太明显,但在气候变化方面, 每一点变暖都很重要 并且仍然可能导致重大影响。   

一些气候结果比其他结果更有可能

这些气候系统过程在现实中的表现方式也可能影响我们保持在 1.5°C 以下的机会,即使我们坚持同样强有力的减排途径。

我们的“气候轮”基于简单气候模型的结果,显示了如果我们以与峰值温度实验相同的方式调整 ECS、气溶胶和永久冻土效应,温度保持在 1.5°C 以下的可能性如何变化。

“气候车轮”显示了 1.5 世纪不同简单气候模型实验(±1.75% 平衡气候敏感性(ECS ),±2% 气溶胶强迫强度,永久冻土层关闭)在相同严格的减排路径下,到 2.5 年左右达到零化石和工业 CO3 排放。

我们发现,虽然最初的模型设置让我们有 51% 的机会保持在 1.5°C 以下,但 ECS 增加了 10%(因此温度对大气 COXNUMX 上升的反应更强烈)2 浓度)意味着这个机会下降到 29%,而将 ECS 降低 10% 会增加这个机会到 74%。 改变气溶胶和永久冻土的性质影响较小,但仍会改变我们保持在 1.5°C 以下的机会。

这并不意味着保持在 1.5°C 以内会比我们想象的更难(或更容易)——相反,它表明,除了我们作为全球社会做出的不同选择以及它们导致的排放路径之外,还有复杂的气候过程也可能导致我们走向不同的气候未来。 

最终,这意味着我们需要为一系列不测事件及其可能带来的气候影响做好准备,而不是专注于单一的温度预测。 我们对这些可能性的了解越多,我们就越能更好地规划未来。

进一步阅读:

归零:近期变暖和我们保持在 1.5°C 以内的机会. CONSTRAIN 项目 2021 年年度报告,DOI:10.5281/zenodo.5552389

CONSTRAIN 简报:究竟什么是 1.5°C 路径?


黛比·罗森

黛比·罗森

Debbie Rosen 博士是英国利兹大学 EU Horizo​​n 2020 CONSTRAIN 项目的科学和政策经理。 Debbie Rosen 管理项目科学产出的整体协调,并支持 PI 和更广泛的 CONSTRAIN 联盟确定和提供机会,以促进 CONSTRAIN 与外部合作伙伴和利益相关者的合作。


标题照片:冰冻的甲烷气泡(Miriam Jones,USGS,来自 Flickr)。

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