到2036年,地球将越过气候危险阈值 2018-09-16 05:13:08

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所属分类 :经济

本文最初发表在“科学美国人”上

全球气温升高的速度可能已经达到一个平台,但气候危机在不久的将来仍然存在“温度已持续15年 - 没有人可以正确解释它”,华尔街日报称,“全球变暖'暂停'可能持续20年,而北极海冰已经开始复苏,”每日邮报称,大众媒体对气候的这种令人放心的说法比比皆是,但它们充其量只是误导全球变暖仍在继续这种误解源于数据显示,在过去十年中,地球的平均表面温度一直在增加,这一事件通常被称为“暂停”,但是这是一个误称:温度仍然上升,不像前十年那么快

重要的问题是,短期放缓对未来世界如何变暖有什么预示

政府间气候变化专门委员会(IPCC)负责回答这些问题为了回应这些数据,IPCC在其2013年9月的报告中降低了其对未来变暖的预测的一个方面

它每五到七年发布一次预测,推动气候政策在全球范围内,所以即使是微不足道的变化引发了关于地球变暖速度以及我们必须停止它的时间的辩论IPCC还没有权衡气候变暖的影响或如何缓解变暖,它将在报告中做些什么那个三月和四月到期但我做了一些我认为现在可以回答这些问题的计算:如果世界以目前的速度燃烧化石燃料,它将在2036年超过环境破坏的门槛

“虚假停顿”可能在那个日期之后的几年内购买地球以减少温室气体排放并避免交叉 - 但只有少数敏感的争论全球变暖的戏剧性在2001年引起了全世界的关注IPCC发布了我的共同作者和我设计的图表,它被称为“曲棍球棒”棒的轴,水平和从左到右轻微向下倾斜,表明北半球温度只有近1000的温和变化几年 - 早在我们的数据发展之前,在右边,上翘的刀片表明了自19世纪中期以来突然和前所未有的上升

图表成为气候变化辩论中的避雷针,因此我不情愿地成为一名公众人物在2013年9月的报告中,IPCC及时延长了这一点,得出的结论是,最近的变暖可能是至少1400年前所未有的虽然地球在过去一个世纪经历了异常变暖,估计了多少我们需要知道温度如何应对人类引起的大气温室气体(主要是二氧化碳)持续升高的影响科学家称这种反应性为“平衡气候敏感性” “ECS”ECS是温室气体加热效应的常用量度它代表地球表面的变暖,预计在大气中的二氧化碳浓度增加一倍并且气候随后趋于稳定(达到平衡)之后

二氧化碳约为百万分之280(ppm),因此双倍约为560 ppm科学家预计,如果各国继续像现在一样燃烧化石燃料,那么这个加倍发生在本世纪后期 - “一切照旧”的情景 - 而不是减少化石燃料的使用大气对二氧化碳的增加越敏感,ECS越高,温度上升越快ECS是预期变暖量的简写,因为特定的化石燃料排放情况很难确定ECS的确切值因为变暖受到反馈机制的影响,包括云,冰和其他因素不同的模型组对于精确影响的结果得出不同的结论

这些反馈可能是云可能是最重要的它们可以同时具有冷却效果,通过阻挡入射的阳光和温暖效应,通过吸收地球向太空发出的一些热能,这些效应占主导地位取决于云的类型,分布和高度 - 气候模型难以预测 其他反馈因素涉及在较温暖的大气中将有多少水蒸气以及海冰和大陆冰盖融化的速度有多快因为这些反馈因素的性质不确定,IPCC为ECS提供了一个范围,而不是一个数字在9月份的报告中 - IPCC的第五次重大评估 - 该小组确定了15至45摄氏度(大约3至8华氏度)的范围.IPCC降低了该范围的底端,从2摄氏度降低它已经在2007年发布的第四次评估报告中确定了IPCC基于一个狭窄证据的下限:过去十年中地表变暖的减缓 - 是的,虚假的停顿许多气候科学家 - 包括我自己 - 认为单一十年过于短暂而无法准确衡量全球变暖,而且IPCC受到这一短期数字的不当影响此外,对减速的其他解释并不与证据的优势相矛盾

温度将继续上升例如,过去十年火山爆发的累积效应,包括名为Eyjafjallajökull的冰岛火山,可能对地球表面产生的冷却效应比大多数气候模型模拟在IPCC模拟中没有考虑到太阳输出的轻微但可测量的减少

海洋吸收的热量的自然变化可能起到了作用在十年的后半期,La热带太平洋东部和中部的Niña条件持续存在,使全球表面温度比平均温度低约01℃ - 与长期全球变暖相比效果较小,但十年间实质性变化较大最后,最近的一项研究表明,不完全采样北极温度的变化导致人们低估了地球实际上已经变暖了多少这些看似合理的解释这意味着气候对温室气体的敏感性较低其他测量结果也不支持IPCC修订后的15摄氏度下限当所有形式的证据合并时,它们指出ECS的最可能值接近3摄氏度事实证明,IPCC在其第五次评估报告中实际使用的气候模型意味着更高的32摄氏度值.IPCC对ECS的下限,换句话说,可能对未来的世界气候没有多大意义 - 然而,为了论证的缘故,让我们暂停表面价值如果实际ECS比先前想象的低半度,这意味着什么呢

它会改变一切照旧的化石燃料燃烧所带来的风险吗

地球跨越临界阈值的速度有多快

命运的日期:2036大多数科学家都认为,在工业化前的时间内升温超过温度2摄氏度会损害所有文明部门 - 食物,水,健康,土地,国家安全,能源和经济繁荣ECS是指导何时如果我们继续以一切照旧的速度排放二氧化碳,我将通过将不同的ECS值插入所谓的能量平衡模型来计算假设的未来温度,科学家们用它来研究可能的气候情景计算机模型确定如何平均表面温度响应不断变化的自然因素,如火山和太阳,以及人为因素 - 温室气体,气溶胶污染物等(虽然气候模型有批评者,但它们反映了我们描述气候系统如何运作的最佳能力,基于物理学,化学和生物学,他们有一个成熟的记录:例如,近年来的实际变暖是由th准确预测的几十年前的模型)然后我指示模型在假设常规温室气体排放的情况下向前推进我一次又一次地运行模型,因为ECS值从IPCC的下限(15摄氏度)到其上限限制(45摄氏度)ECS为25度和3摄氏度的曲线最接近仪器读数

低得多(15摄氏度)和高温(45摄氏度)ECS的曲线不符合最近的仪器记录一点而言,强化了他们不现实的观念 令我惊讶的是,我发现,对于3摄氏度的ECS,我们的星球将在2036年超过2摄氏度的危险变暖阈值,仅仅22年后当我认为ECS值较低时为25摄氏度,世界将仅仅10年后,在2046年超过了门槛[见第78页和第79页的图表]所以,即使我们接受较低的ECS值,它也几乎没有标志着全球变暖甚至暂停的结束而是它只是给我们一点点购买时间 - 潜在的宝贵时间 - 防止我们的星球越过门槛谨慎乐观这些发现对我们所有人必须采取的措施来预防灾难的影响三度C的ECS意味着如果我们要将全球变暖限制在2度以下C永远,我们需要将二氧化碳浓度远远低于工业化前水平的两倍,接近450 ppm讽刺的是,如果世界燃烧的煤炭明显减少,那将减少二氧化碳排放,同时减少大气中阻挡太阳的气溶胶(如硫酸盐颗粒)因此我们必须将二氧化碳限制在大约405 ppm以下我们正在努力超越这些限制2013年大气二氧化碳在历史记录中首次短暂达到400 ppm - 也许这是数百万次以来的首次多年来,根据地质证据为了避免超过405 ppm的阈值,化石燃料燃烧基本上必须立即停止为了避免450 ppm的门槛,全球碳排放量可能会再上升几年,然后必须每年减少几个百分点这是一项艰巨的任务如果ECS确实是25摄氏度,它将使这个目标更容易一点即使如此,有相当大的理由值得关注将二氧化碳限制在450 ppm以下的结论将防止变暖超过2摄氏度基于对气候敏感性的保守定义,仅考虑气候系统中的所谓快速反馈,例如云,水汽和融化海冰的变化一些气候科学家,包括美国宇航局戈达德空间研究所前负责人詹姆斯·E·汉森说,我们还必须考虑较慢的反馈,例如大陆冰盖的变化

考虑到这些,汉森和其他人认为,我们需要回到20世纪中叶存在的二氧化碳含量较低 - 约350 ppm这需要广泛部署昂贵的“空气捕获”技术,积极地从大气中去除二氧化碳

此外,两度升温的概念是“安全的” “限制是主观的”它基于当全球大部分地区将面临潜在的不可逆转的气候变化时,但是在一些地区已经出现了破坏性的变化在北极地区,海冰和融化永久冻土的破坏正在对土着人民和生态系统造成严重破坏

低洼岛屿国家,土地和淡水正在消失,因为海平面上升和侵蚀对于这些地区,当前变暖和进一步变暖(至少05 degre) e C)已经排放的二氧化碳保证,今天构成破坏性的气候变化让我们希望25摄氏度的气候敏感性变得更加正确如果是这样,它提供了谨慎的乐观主义它鼓励我们可以避免对我们的星球造成不可挽回的伤害也就是说,如果 - 并且只有 - 我们接受迫切需要从我们依赖化石燃料获取能源的过渡本文最初发表的标题是“假希望”