写于 2017-05-13 10:01:01| 永利皇宫娱乐会所| 财政

在巴黎举行的第二十一届联合国气候峰会之后(参见最近的赫芬顿邮报,我对该协议的看法),一些重要问题仍未得到答复以197个参与国为限制变暖达成的承诺为例相对于工业化前时间而言,2C的“危险”水平(暂时忽略了承认对低洼岛屿国家构成的危险而承认的15C限制大幅下降的理想目标)问题立即出现:多少时间我们到达危险区域之前一直有吗

我们距离2C升温极限有多近

据广泛报道,2015年将是温度攀升至工业化前的1C的第一年

这可能会让我们看到我们还有很长的路要走,直到我们违反2C限制但声称错误我们超过了1C十多年前的变暖问题在于,在这里和其他地方,已经引用了一个不恰当的基线来定义“前工业化”变暖是相对于19世纪下半叶(1850-1900)的平均值来衡量的

换句话说,隐含用于定义“工业化前”条件的基准年是1875年,即该区间的中点然而工业革命和与之相关的大气二氧化碳浓度的上升,开始于一个多世纪以前

甚至政府间气候变化专门委员会(IPCC)也在其最新的(第5次)评估报告中成为这一有问题的公约的受害者报告中的政策制定者摘要(“SPM”)中的关键图表(图1)确保净人为(即人为产生的)碳排放和可预期的变暖这两种排放和变暖与相对于1870年基线的测量结果图1各种IPCC排放情景的变暖与累积排放(来源:IPCC第5次评估报告)各种未来的排放情景被称为“RCP”(针对“代表性浓度路径”),它们反映了我们未来限制碳排放努力的各种假设“RCP 26”情景(深蓝色),最具侵略性的情景(从减少碳排放的角度来看,相当于将净碳排放限制在大约3000千兆吨(3万亿吨)的二氧化碳排放量我们已经燃烧了大约2000千兆吨,即我们已经消耗了三分之二的明显“碳预算”实现这些排放限制反过来会将最大大气CO2浓度限制在每百万份大气中不到450份(“ppm”)前工业化水平s约为280 ppm电流水平刚好超过400 ppm,每年增加约21 ppm按照这个速度,我们将在20多年内达到450 ppm所以显然我们需要相当快地减少碳排放量避免超过450 ppm阈值IPCC图表表明,保持净二氧化碳排放量低于3万亿吨 - 从而将最大二氧化碳浓度稳定在450 ppm以下 - 可能会使变暖保持在“危险”2C限制以下不幸的是,这个结论过于严重乐观,因为它再一次依赖于使用人工温暖,过时的基线来定义前工业时期为了更好地理解这个问题,请从我和我的同事发表的一篇文章中考虑这个图(如下图2所示)美国气象学会2013年的气候学报图2温室气候变暖(C级)正如IPCC气候模型所预测的那样(资料来源:Schurer等人(2013年))图表显示了Northe变暖根据IPCC第五次评估报告中使用的各种气候模型估算的半球(以摄氏度为单位),仅由于人类产生的温室气体(“GHG”)(黑色曲线 - “多模式平均值”是平均值完成的所有气候模型模拟)图表已经注释,表明1800和1900年观测到的变暖显然,大约03C温室变暖已经发生在1900年,大约02C变暖到1870年虽然看起来像一小部分变暖,它对我们在将气温稳定在2C以下所面临的挑战产生重大影响,更不用说15C了,我们将在下面看到 顺便提一下,值得注意的是,这张图反驳了佐治亚理工学院气候变化逆向投资人Judith Curry最近在最近一次参议院听证会上发表的言论,她在总统候选和气候变化邀请下出庭作证

克鲁兹(R-TX)在听证会上,库里奇怪地声称,过去200年的温度上升是“非人类”引起的,工业温室气体以外的其他因素导致温度上升检查上图,我们可以看到这个陈述是透明的错误现在让我们考虑一下这一点对于确定危险干扰气候极限的影响在去年的“科学美国人”一文中,“地球将在2036年跨越气候危险阈值”,我检查了这个确切的问题使用一组气候模型模拟,其中模型的“平衡气候敏感性”(ECS)(人们观察到的加倍变暖程度)气候平衡到上升时的二氧化碳浓度变化

结果如下图3所示

图3温室气候变暖(以摄氏度为单位)如IPCC气候模型估算(来源:Scientific American(2014))在这些模拟中,我使用过定义工业化前平均温度基线的1750-1850基期从正如我们从图2中可以看出,在这个早期阶段我几乎没有温室变暖的证据,我把重点放在北半球,那里有数据可以有意义地扩展记录

很久以前(这是基于使用“伯克利地球表面温度”数据集,该数据集可以追溯到公元1750年;这里提供了数据,代码等的详细信息

图3中有许多事项需要注意

首先,使用更合适的1750-1850工业化前基线,我们看到北半球的平均温度(灰色波浪形曲线) )在过去十年的大部分时间里已经温度接近12C温度已超过工业化前的水平1C所以2015年显然不会是第一次发生这种情况,尽管新闻报道恰恰相反但让我们回到危险的讨论行星升温在这篇文章中,我认为ECS的3C值(即全球3C升温最终由二氧化碳浓度从其工业化前水平280 ppm增加到560 ppm的水平)最有可能是科学证据的线条对于ECS的这个值,我发现将CO2浓度限制在450 ppm(图3中的橙色虚线曲线)确实会将升温限制在相对于工业化前问题解决的约2C

不太温暖,温室气候变暖将会减少,停止燃煤(如果我们真的要对所有化石燃料燃烧进行冷火)将意味着煤炭燃烧产生的反射性硫酸盐污染物(“气溶胶”)的消失这些污染物具有区域冷却效应,抵消了大部分温室气候变暖,特别是在北半球,冷却很快就会消失,在净变暖时增加约05C当我们考虑到这个因素时(橙色虚线曲线),变暖现在可以看到450 ppm的稳定性接近25C,远远超过“危险”的极限

实际上,CO2浓度现在必须保持在405 ppm以下(我们将以目前的排放速率在三年内),以避免2C变暖(蓝色虚线曲线)显而易见,我们没有剩余1/3的总碳预算用于支出,正如IPCC分析所暗示的那样我们已经将剩余的绝大部分预算用于保留在2C A以下那15C稳定呢

我们已经透支了我们越是推迟化石燃料燃烧的快速减少,我们就越需要通过大规模重新造林项目或“地球工程”技术(如“直接空气捕获”)来抵消大气碳封存带来的额外碳排放

“这实际上是将二氧化碳从大气层中吸出(这将是昂贵的,但替代方案 - 允许危险的行星变暖或实施其他潜在危险的地球工程方案 - 可能会更加昂贵)让我们总结一下我们已经接近相对于真正的工业化前基线,北半球的12C净变暖 如果我们突然停止所有化石燃料燃烧(以及其他产生碳排放的人类活动),那么温室气候变暖将会停止[有趣的是,这实际上是两个抵消因素的结果:由于响应缓慢,管道中有未来变暖海洋变暖对温室气体的影响,所谓的“持续升温”抵消了这种未来变暖的可能性,海洋开始从大气中吸收二氧化碳,降低二氧化碳浓度这一事实最近的工作认为这两个因素基本上取消]然而,由于硫酸盐污染物的消失,我们会看到另一个〜05C升温,产生12C + 05C = 17C的总升温,危险地接近2C极限那么底线是什么

好吧,我们实际上比许多专家所承认的更接近危险的2C升温标记但是仍有希望将升温限制在2C,尽管有些人声称相反(参见此回应)这样做需要我们的经济快速脱碳或许,实施从大气中去除碳的战略和技术如果我们认为2C仍然过度变暖,并寻求更低的目标15C,则挑战更加艰难单独减少排放将是不够的,并且封存大气中的碳将是至关重要的我们可以做到这一点不,我们必须这样做__________ Michael Mann是宾夕法尼亚州立大学的气象学杰出教授,也是“曲棍球棒和气候战争:前线派遣”的作者,最近更新和扩展了直接预测:了解气候变化