《氣候變化2021:自然科學(xué)基礎(chǔ)》解讀

文章來(lái)源:未知王慧2021-12-03 12:10

8月9日,聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專(zhuān)門(mén)委員會(huì)(IPCC)發(fā)布第六次評(píng)估周期第一工作組報(bào)告《氣候變化2021:自然科學(xué)基礎(chǔ)》及決策者摘要。
 
報(bào)告以2013年IPCC第五次評(píng)估周期第一工作組報(bào)告《氣候變化2013:自然科學(xué)基礎(chǔ)》和2018年以來(lái)IPCC第六次評(píng)估周期三個(gè)特別報(bào)告《全球1.5℃增暖》《氣候變化中的海洋和冰凍圈》《氣候變化與陸地》為基礎(chǔ),提供了對(duì)全球氣候系統(tǒng)科學(xué)認(rèn)知的全面更新,由234名作者完成,并獲得了195個(gè)國(guó)家政府的通過(guò)。報(bào)告全面評(píng)估了當(dāng)前氣候系統(tǒng)(尤其是區(qū)域氣候系統(tǒng))的狀態(tài),預(yù)估了未來(lái)氣候的變化及可能的風(fēng)險(xiǎn),以及限制人為因素引起的氣候變化等內(nèi)容。
 
人為影響下全球變暖提速
 
從全球氣候變化看,自1750年以來(lái),由人類(lèi)活動(dòng)造成的全球溫室氣體濃度增加導(dǎo)致大氣圈、海洋圈、冰凍圈和生物圈均發(fā)生了廣泛而迅速的變化,其規(guī)模及現(xiàn)狀是過(guò)去幾個(gè)世紀(jì)甚至幾千年來(lái)所未有的。
 
具體而言,當(dāng)前全球大氣中二氧化碳平均濃度(為410ppm)達(dá)到過(guò)去200萬(wàn)年來(lái)的最高位;全球表面溫度升溫速率(近50年)為過(guò)去2000年中最快,其中陸地增溫幅度高于海洋,全球大部分陸地區(qū)域的極端高溫(包括熱浪)頻率和強(qiáng)度增加,而極端低溫(包括寒潮)頻率和強(qiáng)度減弱;全球陸地平均降水量(近40年)增加速率加快,強(qiáng)降水事件的頻率和強(qiáng)度都有所增加;中緯度風(fēng)暴路徑向極移動(dòng),趨勢(shì)具明顯的季節(jié)性。
 
全球海洋持續(xù)變暖,自20世紀(jì)80年代以來(lái),海洋熱浪的頻率幾乎翻了一倍,開(kāi)闊海洋表層pH值(氫離子濃度指數(shù))呈持續(xù)下降趨勢(shì);北極海冰面積在所有月份均下降,其中夏季下降幅度最大,近10年北極夏季海冰面積可能處于過(guò)去1000年最低位。
 
全球幾乎所有冰川均在退縮,從1992年~1999年到2010年~2019年,冰蓋消失的速度增加了4倍。氣候變暖下的海洋熱膨脹和冰川冰蓋融化導(dǎo)致全球海平面上升,自1900年以來(lái),海平面上升速率超過(guò)3000年內(nèi)的任何一個(gè)世紀(jì)。
 
陸地生物圈的變化與全球變暖一致,20世紀(jì)中葉以來(lái),南北半球的氣候區(qū)均向極地移動(dòng),北半球溫帶地區(qū)的生長(zhǎng)季節(jié)平均每十年延長(zhǎng)2天。土地蒸散發(fā)的增加也加劇了一些地區(qū)的農(nóng)業(yè)生態(tài)干旱。人類(lèi)活動(dòng)是這些變化的主要驅(qū)動(dòng)力,并可能增加了復(fù)合型極端事件發(fā)生的概率。
 
百年至千年時(shí)間尺度海平面上升不可逆轉(zhuǎn)
 
在二氧化碳排放量不斷增加的情況下,陸地和海洋在減緩大氣中二氧化碳積累方面的效果會(huì)降低。
 
中等排放情景下,全球陸地和海洋吸收二氧化碳的速率將在本世紀(jì)后半葉出現(xiàn)下降趨勢(shì)。在所有排放情景下,全球表面溫度至少到本世紀(jì)中葉都將持續(xù)升高,除非在未來(lái)幾十年內(nèi)大幅減少溫室氣體排放,否則21世紀(jì)末全球變暖均將超過(guò)1.5℃和2℃。
 
隨著全球變暖的加劇,極端高溫、海洋熱浪、強(qiáng)降水的頻率和強(qiáng)度,以及強(qiáng)熱帶氣旋的比例均增加,北極海冰、積雪和永久凍土減少。一些中緯度和半干旱地區(qū),以及南美季風(fēng)區(qū),極端高溫升幅大約是全球升溫速度的1.5~2倍;北極極端低溫升幅約為全球變暖速度的3倍。
 
熱帶海洋和北極海洋熱浪的頻率增加更為顯著。預(yù)計(jì)全球每升溫1℃,極端日降水事件將增加約7%。強(qiáng)熱帶氣旋(4~5類(lèi))的比例和超強(qiáng)熱帶氣旋的最大風(fēng)速預(yù)計(jì)將在全球范圍內(nèi)增加。所有情景下,北極在2050年之前可能至少出現(xiàn)一次無(wú)冰(海冰面積低于100萬(wàn)平方千米)。
 
至21世紀(jì)末,海洋層化、酸化和脫氧將繼續(xù)增加,由于海洋持續(xù)變暖和冰川冰蓋加速融化,海平面將持續(xù)上升。這些變化在百年至千年時(shí)間尺度上不可逆轉(zhuǎn)。與1995年~2014年相比,2100年全球平均海平面在中排放情景和高排放情景下分別上升0.44~0.76米、0.63~1.01米;2150年,在中排放和高排放情景下分別上升0.66~1.33米、0.98~1.88米;考慮到冰蓋過(guò)程的不確定性,高排放情景下,2100年和2150年全球海平面上升幅度甚至可能達(dá)到2米和5米。
 
氣候系統(tǒng)內(nèi)部變異引發(fā)巨大風(fēng)險(xiǎn)
 
除人為因素對(duì)長(zhǎng)期變化的影響,自然驅(qū)動(dòng)因子及其內(nèi)部變異對(duì)氣候系統(tǒng)產(chǎn)生持續(xù)影響,如全球溫度年代際變異、 降水和季風(fēng)異常等。
 
隨著全球變暖,氣候系統(tǒng)平均狀態(tài)、氣候事件和極端事件都將發(fā)生多種變化,包括平均表面溫度、相對(duì)海平面等35個(gè)氣候影響驅(qū)動(dòng)因子(其中30個(gè)與陸地和海岸帶相關(guān),5個(gè)與開(kāi)闊大洋相關(guān))的變化,且在高升溫情景下更為顯著。熱相關(guān)氣候影響驅(qū)動(dòng)因子將增多,冷相關(guān)氣候影響驅(qū)動(dòng)因子將減少,尤其是在永久凍土、積雪、冰川冰蓋、湖泊和北極海冰區(qū)域。極端高溫出現(xiàn)頻率將增加,影響農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和人類(lèi)健康;熱帶氣旋、溫帶氣旋和區(qū)域強(qiáng)降雨強(qiáng)度增加,河流洪水、干旱、野火頻率增加,上述變化在2℃升溫情景下比1.5℃升溫情景下更為顯著,且范圍更大。
 
21世紀(jì),全球絕大部分區(qū)域的平均海平面將持續(xù)上升,極端海平面事件概率將增加,到2100年,超過(guò)50%驗(yàn)潮站百年一遇極端海平面事件將變?yōu)橐荒暌挥錾踔粮鼮轭l繁。海平面上升導(dǎo)致低海拔沿海地區(qū)洪澇和海岸侵蝕的強(qiáng)度和頻率將普遍增加。隨著城市化進(jìn)程加劇,城市熱浪、降雨徑流強(qiáng)度將進(jìn)一步增加。冰蓋崩塌、超過(guò)預(yù)期的升溫等低可能性事件風(fēng)險(xiǎn)仍然存在,應(yīng)引起足夠重視。即使全球升溫在不超過(guò)預(yù)測(cè)的可能性區(qū)間,發(fā)生氣候系統(tǒng)突變的可能性仍然存在,如南極冰蓋快速融化、森林大面積死亡等。同時(shí),隨著全球變暖,過(guò)去鮮有發(fā)生的復(fù)合型極端事件在未來(lái)將變得強(qiáng)度更大且更為頻繁,如極端海平面事件、強(qiáng)降雨和徑流引發(fā)的復(fù)合濱海城市洪澇等。
 
減排除碳減緩未來(lái)氣候變化
 
累積的人為二氧化碳排放量與全球變暖之間存在近乎線性的關(guān)系。估算顯示,每1000×109噸的累積二氧化碳排放量將導(dǎo)致全球表面溫度上升0.45℃(0.27℃~0.63℃),要將人為引起的全球變暖限制在特定的水平,必須進(jìn)行碳收支管理,控制累積二氧化碳排放量,實(shí)現(xiàn)凈零排放,并減少其他溫室氣體的排放。
 
1850年~2019年,全球人為二氧化碳排放量為(2390±240)×109噸,預(yù)測(cè)顯示,從2020年起,為實(shí)現(xiàn)升溫1.5℃和2.0℃(相對(duì)于工業(yè)化前水平)目標(biāo),全球碳收支余量分別為500(300~900)×109噸和1350(900~2300)×109噸。
 
人工除碳具有從大氣中清除二氧化碳并將其長(zhǎng)期存儲(chǔ)的潛力,該方法可對(duì)生物地球化學(xué)循環(huán)和氣候系統(tǒng)產(chǎn)生廣泛影響,也可能影響水資源質(zhì)量、糧食生產(chǎn)和生物多樣性。通過(guò)減排和人工除碳,人為二氧化碳濃度將降低,碳中和的目標(biāo)并非遙不可及。
 
若實(shí)現(xiàn)并維持全球二氧化碳凈負(fù)排放,全球表面升溫、海洋表層酸化的趨勢(shì)將會(huì)逐步逆轉(zhuǎn),但其他氣候系統(tǒng)變化仍將沿著目前的方向持續(xù)數(shù)十年至數(shù)千年。
 
例如,即使是在大量?jī)糌?fù)二氧化碳排放情形下,全球平均海平面上升趨勢(shì)也需要幾個(gè)世紀(jì)到幾千年的時(shí)間才能逆轉(zhuǎn)。相對(duì)于高溫室氣體排放情景,在低溫室氣體排放情景下,全球溫室氣體和氣溶膠濃度以及空氣質(zhì)量將顯著改善。在上述高排放或低排放情景下,全球表面升溫趨勢(shì)的差異將會(huì)在大約20年內(nèi)逐漸顯現(xiàn),其他相關(guān)的氣候驅(qū)動(dòng)因子將在更長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)出現(xiàn)明顯差異。
 
2020年,各國(guó)為控制新型冠狀病毒傳播采取了一系列措施,排放暫時(shí)減少,對(duì)改善空氣污染產(chǎn)生了明顯但短暫的影響,人類(lèi)活動(dòng)減少和氣溶膠減排也使得輻射強(qiáng)迫短暫增加。然而,這種短暫的擾動(dòng)對(duì)于全球和區(qū)域氣候系統(tǒng)變化的影響幾乎無(wú)法察覺(jué)。
 
溫室氣體減排將有助于空氣環(huán)境改善,然而在2040年以前,即使在低排放情景下,許多區(qū)域的空氣改善也無(wú)法達(dá)到世界健康組織規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)。低溫室氣體排放情景下,本世紀(jì)末極端海平面事件、強(qiáng)降水、洪水和高溫等極端事件的發(fā)生頻率和范圍將顯著降低。
 
(作者為國(guó)家海洋信息中心海平面中心主任)
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