「新浪科技综合」2100年地球会有多热？新浪科技综合2020-08-05 16:22:400阅
来源：Nature自然科研
气候研究人员正在用一组新的情景模拟地球的未来 。
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图1/3插图 | Acapulco Studio当全球领导人齐聚一堂 ， 庆祝2050年的到来时 ， 他们回顾了30年前的冠状病毒大流行 ， 这是遏制全球变暖的一个转折点 。 各国齐心协力战胜了这次疫情 ， 开启了一个合作预防气候灾难的新时代 。 对绿色能源和新技术的投资使二氧化碳排放量迅速减少 ， 全球变暖也被限制在比工业化前高1.5°C左右的水平 。
又或者并非如此 。 到了2050年 ， 回首过去 ， 这次疫情不过是遏制全球变暖漫长而徒劳努力中的昙花一现 。 尽管2020年的疫情让碳排放量短暂下降 ， 但各国在危机后为恢复经济纷纷转向廉价的化石燃料 。 碳排放随之猛增 ， 气温不断升高 ， 朝着本世纪末5°C升温的方向不断迈进 。
以上仅是设想未来的两个可能场景 。 没人知道当前的大流行将如何收尾 ， 或是人类最终是否会齐心协力对抗潜在的气候灾难 。 但气候研究人员需要搞清楚不同程度的全球变暖会导致什么样问题 。 因此 ， 他们开发出了一系列的情景 ， 意图模拟可能会到来的各种未来 。 他们的目标是研究不同的政策会如何影响碳排放 ， 而这些温室气体又会如何改变地球 。
最乐观的情景：各国政府携手发展低碳技术 ， 同时致力于减少贫困和不平等现象 。 最悲观的情景：各国加大对廉价化石燃料的使用 ， 不惜一切代价追求经济增长 。
研究团队首次使用了一些主要气候模型来模拟这些情景（参见“一系列未来”） ， 对不同社会经济发展道路下的地球未来进行了预测 。 这些模拟将为未来几年的气候研究提供参考 ， 并将在政府间气候变化专门委员会（IPCC）于明年发布的下一次全球变暖重大评估中发挥核心作用 。 在围绕2015年巴黎气候协定的减排承诺所展开的新一轮谈判中 ， 这些研究也会扮演重要角色 。
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图2/3来源 | 改编自图3 ， B 。C 。O’Neill et al 。 Geosci 。Model Dev 。 9 ，3461–3482 （2016）这些情景是对过去十年来使用的一组情景的更新 ， 其中包括一个备受争议的极端情景：到2100年 ， 气温将比工业化前的水平高出约5°C 。 十多年来 ， 这种情景在气候研究中占据着重要位置 ， 但批评者指责其具有误导性 ， 因为它包括的煤炭使用量并不符合实际：到2100年煤炭使用量大约会增加五倍 。 不过 ， 很多研究者对批评声不予理会 ， 认为只要人们了解其基本假设和局限性 ， 这样的高碳排放情景仍然有其价值 。 例如 ， 北极多年冻土中大量释放的甲烷可能与大量使用化石燃料具有相似的效果 。
“我们是在试图了解风险 ， 而非预知未来 。 ”伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校的大气科学家Donald Wuebbles表示 。 Wuebbles是2017年发布的最新版《美国国家气候评估》第一卷的主要作者 。 这些情景的目的不是去简单地预测排放量 ， 而是研究各种不同程度的气候变暖和不同类型的经济发展方式会产生什么影响 。 这些情景可为各类研究人员所用：经济学家可根据它们研究政策成本 ， 生态学家则用它们来预测全球生态系统的变化 。
“这不是科幻故事 ， ”华盛顿大学环境健康研究员、这次新气候情景开发的委员会联合主席Kristie Ebi说 ， “我们需要这些建模结果来了解我们所做的选择会带来怎样的后果 ， 现在我们有能力做到这一点 。 ”
不寻常的工作
1989年4月 ， 一组负责预测可能未来情景的专家在荷兰的比尔特霍芬召开会议 ， 为次年要制定出的首个IPCC评估做准备 。 他们创建了一些情景 ， 以描述下一个世纪里各国可能的二氧化碳、甲烷和其他温室气体的排放量<3> 。 从重度污染到异常清洁 ， 这些未来世界的可能情景为气候建模师提供了原始资料 ， 让他们可以预测地球会如何反应 。
自那以后 ， IPCC多次更新主要的温室气体排放情景 。 但是在2006年 ， 情况发生了变化 。 当时 ， 美国等国家认为IPCC应该评估科学 ， 而不是指导科学 。 迫于压力 ， IPCC决定退出情景开发的工作 。
因此 ， 在2010年 ， 在当时的马里兰大学帕克分校全球气候变化联合研究所 ， 由气候科学家Richard Moss领导的一个自我任命的小组发布了一个全新的框架 ， 旨在创建并利用有关情景来指导最近的一次IPCC气候评估工作<4> ， 该评估报告于2013-14年发布 。
该团队提供了一组由四个情景组成的未来碳污染水平预测结果 ， 称为“代表性浓度路径”（Representative Concentration Pathway ， RCP） ， 世界各地的气候模拟小组都可以通过运行这些情景来生成他们对地球未来命运的预测<5> 。 该团队选出了能描绘不同辐射强迫（radiative forcing）水平的RCP ， 辐射强迫可以反映温室气体排放会造成多少额外的气候变暖 。 这些RCP并不是用来描述特定的排放趋势或预测经济与技术的变化 ， 这是其他研究人员的工作 ， 他们会另外生成符合相应RCP的一系列排放趋势 。
Moss说 ， 设计这些RCP是为了获取研究文献中出现的可能变暖程度范围 ， 在高预测值和低预测值之间建立一个足够大的区间 ， 使得气候建模师能够把不同的情境区分开来 。 其中 ， “全球温度升高5°C”的情景（被称为RCP8.5）引发了诸多争议 ， 但其主要作用是为气候建模师提供一个强大的信号 。 “我们想为气候建模师提供足够多的细节 ， 好让他们开展工作 。 ”Moss说 ， “我们从没想让哪个场景得到特殊对待 。 ”
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