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行星地球看法从太空的
IPCC
2021年8月10日17:53

分析:新的IPCC报告中关于世界何时可能超过1.5摄氏度和2摄氏度的内容

齐克Hausfather

08.10.21

齐克Hausfather

10.08.2021 | 5:53pm
IPCC 分析:新的IPCC报告中关于世界何时可能超过1.5摄氏度和2摄氏度的内容

政府间气候变化专门委员会(IPCC)第六次评估报告(AR6)是IPCC首次专门关注全球何时可能超过1.5摄氏度和2摄氏度的主要评估报告。

AR6综合使用了历史观测、气候模型和最新估计数气候敏感性提供最佳估计,根据未来的排放方案,世界将通过 - 或暂时“临时”达到“ - 1.5C .1至2035。

即使在报告中审查的最严格的缓解方案 - SSP1-1.9 - 在21世纪中叶的大多数模型中,世界上的最严格的缓解方案也超过了1.5℃,因为由于大规模部署,在2100之前跌破1.5℃以下负排放技术(有关第六次评估报告中使用的共享社会经济路径的详细信息,请参阅必威手机官网碳短暂的讲解员)。

预计全球气温将超过1.5摄氏度的日期处于IPCC 2018年报告第一章所建议的“范围的早期部分”关于1.5C的特别报告(SR15),由于修订历史温度记录以及更高的近期变暖预测。然而,在SR15报告的第2章中发现的一个单独的、更直接的可比估计几乎与新的AR6估计相同。

预计世界将通过2C排放场景短期内不会出现强劲的缓解,最好的估计是在本世纪40年代初到本世纪50年代初之间。这些数据——以及超过1.5摄氏度的日期——与一份早期的碳简短分析必威手机官网发表于2020年末。

AR6亦更新了余下的“碳预算“可以在世界致力于1.5℃或2C的变暖之前发出。

50%的碳预算限制为1.5℃的含量为50%的几率与此相似在SR15报告中给出. 它表明,2021年1月1日之后,在承诺达到1.5摄氏度之前,世界可排放约4600亿吨二氧化碳——或目前(2020年)排放量的11.5年。

由于气候变化,将变暖限制在1.5摄氏度(有66%的几率)的碳预算略有增加窄范围气候敏感性AR6。将全球变暖控制在2摄氏度的剩余碳预算也受到了类似的影响。

此外,报告介绍了用于限制升温至1.7℃的新碳预算,以及限制较高(83%)或更低(17%)概率的每个温度。

窄范围与过去的IPCC报告相比,AR6中未来预测 - 与过去几年的历史观测相加 - 提供了更好的意识,当可能超过这些重要的加热水平。

世界何时会通过1.5℃?

AR6在一定程度上关注了相对于前工业化时期,世界何时可能超过1.5摄氏度和2摄氏度的变暖水平。作者认为,在缺乏快速减排的情况下,世界有可能在21世纪30年代初超过1.5摄氏度。这是报告中所述2030-52年范围的最早部分SR15摘要为决策者(SPM)。

1.5摄氏度和2摄氏度的升温水平是值得注意的,部分原因是它们反映了《联合国气候变化框架公约》设定的目标巴黎协议.但是,巴黎目标具体是指世纪末的热化结果,因此情况如此ssp1 - 1.9- 在减少气温之前,通过大规模部署负排放的气温前,它是符合巴黎目标的最大态度的,即使他们在21世纪可能超过1.5℃,也是符合巴黎目标的。

(见必威手机官网的IPCC报告的问答,以介绍IPCC所使用的情景,或必威手机官网如需了解更多详细信息,请访问。)

计算全球何时超过某一特定温度阈值并不是一项简单的工作。任何一年的全球平均地表温度都是由长期变暖和短期自然变率共同驱动的。后者——由El Niño和La Niña事件火山喷发–可能导致一年比长期趋势高出0.2摄氏度或更低人类导致变暖. 这意味着人类很有可能只使世界变暖1.3摄氏度——仅略高于今天的水平——并看到一年超过1.5摄氏度。事实上,世界气象组织估计去年,在2025年,世界将在45℃下的一四次机会超过1.5℃。

国际社会的研究人员和决策者更关心长期人为变暖的影响,而不是短期的自然变化。因此,通过1.5摄氏度和2摄氏度的限制一般定义基于多年的平均而不是单一的一年,尽管没有明确的一致同意的方法。

为了避免过度解释短期变异性的问题,AR6作者计算了20年的平均气温达到的20年的时间(或2℃)工业化前的水平

例如,在SSP2-4.5情景中,他们发现2021-40年是平均气温最有可能超过1.5摄氏度的前20年。这配方有点混乱,为了简化(相比其他方法)碳短暂使用20年的中点(例如,2030年对于2021 - 40)作为可能的长期平均温度超过1.5 c,后AR6第4章中所使用的方法。必威手机官网这通常可以很好地估计可能超出的年份,但如果在20年期间变暖的速度发生显著变化(例如,在非常高的排放情景下),则可能略有偏差。

这俩SR15报告和一个2020分析Car必威手机官网bon Brief采用了一种有点不同的方法;这些方法不是看20年的平均值,而是先对数据进行平滑处理,去除短期温度变化,然后再计算可能的超过年份。必威手机官网Carbon Brief使用了新的CMIP6模型而SR15的第1章评估只是将历史变暖趋势和不确定性推到未来。另一方面,AR6使用它自己的评估升温幅度基于CMIP6模型的观测和气候敏感性估算。

SR15报告实际上包括了两项关于全球气温何时可能超过1.5摄氏度的独立评估。第一章该报告表明,世界将在2030年至2052年之间传递1.5℃,并补充说有能力更强的证据来支持该范围的早期部分。

第一章的文本没有给出一个中心估计,但包含了一个数字,表明全球气温将在2040年左右超过1.5摄氏度。这是基于(当时)每十年0.2摄氏度的历史变暖趋势的假设。

然而,这种值低估了最近观察到的变暖趋势(部分原因对观测温度记录的修正自SR15的出版物以来的多年)并且低于在SR15报告(以及新AR6中的大部分情况下的近期变暖预测。

此外,深在第二章的补充资料对SR15报告的估计(见表2)。SM.12), 1.5摄氏度的低超调情景(类似于SSP1-1.9情景)将在2035年左右超过1.5摄氏度。报告指出,远低于2摄氏度的情景(类似于SSP2-2.6)将在2033年左右超过1.5摄氏度。这些数值与IPCC新报告中的最佳估计几乎相同,但由于它们没有在主要文本中突出显示,这在当时没有被广泛理解。

下图显示了主要的SR15投影1.5℃的超时(灰色吧),以及新的AR6可能超过每一个新的年份(和不确定性范围)SSP场景。此外,必威手机官网碳短暂的估计为了便于比较,IPCC的新预测同时显示了世界气温何时可能超过1.5摄氏度。

IPCC可能超过1.5C年的范围
可能超过1.5摄氏度的范围第一章第二章IPCC.SR15报告(分别为灰色条和点)以及AR6和必威手机官网超出每项特别服务计划的年度估计。点代表中心估计值(可用时),而条形代表极有可能(5-95%)的范围。AR6中的20年平均周期通过取范围的中点转换为预期的超出年份。请注意,延伸到图顶部的条形图表示不确定性范围内的结果从不超过1.5C的情况。图表由Carbon必威手机官网 Brief使用高级园林

新的AR6值尤其是SR15第1章给出的范围的最早部分。AR6估计,在适度排放场景(SSP2-4.5)下,世界将在2030年左右通过1.5C,而SR15则提供了2030年的范围 -52。

然而,如上所述,AR6编号符合SR15第2章补充材料中的那些。更广泛地,AR6在检查的所有模型中发现了2027-35的最佳估计年份,尽管每个模型都具有广泛的不确定性范围。在没有快速缓解的情况下,世界上最迟在20世纪30年代后期(SSP5-8.5)或20世纪40年代中期(SSP2-4.5)非常可能超过1.5℃。

新的AR6中央估计估计当世界可能通过1.5C时通常与碳简介相似必威手机官网2020分析但总的说来,它们比我们早了几年。更重要的是,AR6的不确定性范围要大得多,这表明长期平均温度最早可能在2020年或2021年超过1.5摄氏度。

然而,鉴于今天观测到的温度,这么早超过1.5摄氏度是一个非常不可能的结果。这些早期的潜在超越日期可能是1995-2014年正常化期之后模型观测不匹配的产物——在AR6中模型和观测是匹配的。碳简报必威手机官网早期的分析相比之下,使用了2020年以后的模型预测,这是基于对该地区的最佳估计人类对气候变暖的贡献

跨越2摄氏度

除了1.5℃的岁月外,AR6报告还提供了世界可能相对于产业前水平的2C变暖的估计。这些SSP场景显示为下面的图中的每个SSP场景,以及碳简介自己的估计。必威手机官网请注意,SSP1-1.9和SSP2-2.6被排除为在这些场景下的大多数模型中不太可能超过2C。

AR6和碳简报2020年分析中可能超过2摄氏度的年份范围必威手机官网
在AR6和碳简报的2020年分析中,2C可能超过年份的范围。必威手机官网点代表中心估计值(可用时),而条形代表极有可能(5-95%)的范围。AR6中的20年平均周期通过取范围的中点转换为预期的超出年份。图表由Carbon必威手机官网 Brief使用高级园林

AR6发现,在适度缓解的SSP2-4.5方案中,世界可能超过2052年的2C,范围为2037至2084年。对于高排放SSP3-7.0场景,世界可能会通过2046年(与范围为2035-2062),而在非常高的排放SSP5-8.5场景中,它是2041(范围为2032至2053)。

除了在SSP2-4.5和SSP3-7.0中可能出现更大范围的后期超出日期外,这些值实必威手机官网际上与Carbon Brief早先的估计完全相同。这可能反映了Carbon Brief使用的未加权CMIP6模式与AR6中评估的变暖幅度之间的差异。必威手机官网

新的第六次评估报告的结果很清楚:即使在SSP1-1.9和SSP1-2.6的快速缓解情景下,最准确的估计是,到本世纪30年代,全球气温将超过1.5摄氏度。然而,在这些情景下,世界气温仍有可能不会超过1.5摄氏度,特别是在SSP1-1.9情景下,如果气候对二氧化碳和其他温室气体排放的敏感性处于AR6报告评估的范围的下限。

在SSP1-1.9场景中,最好的估计是,世界将在21世纪中间的地区过冲1.5C - 相对于预工业水平升温至1.6℃ - 在2100通过2100之前的温度下降到1.5℃之前广泛使用负排放技术。

在深度缓解方案中,世界不太可能在2℃下温暖。然而,在另外三种情况下,审查的最佳估计是世界将在20世纪40年代初和20世纪50年代初期通过2C。

更新剩余的碳预算

全球变暖将在哪一年超过1.5摄氏度和2摄氏度,这与剩余的碳预算有关,但在某种程度上是独立的问题。

碳预算如果世界希望将全球变暖限制在1.5摄氏度等水平,这是一种衡量仍可进入大气的最大排放量的简化方法。它们是基于这样一个事实,即将要发生的变暖量可能是近似总共 - 即累积 - 二氧化碳排放。

然而,在实践中,碳预算掩盖了许多复杂性。由于全球气温上升幅度已经接近1.5摄氏度,剩下的预算相对较小,因此对所采用的方法相当敏感。相对于IPCC 2013-14年第五次评估报告(AR5), 2018年SR15报告大幅扩大了碳预算。这主要是由于使用观察而不是气候模型预测来估计历史变暖;有关更多技术细节,请参见此必威手机官网碳的简要分析

AR6采用与SR15大致相似的方法(第二章)计算剩余预算并通常获得类似的结果。下图显示了50%几率的剩余碳预算和截至1月1日2021年1月1日的SR15和AR6的超过1.5℃的66%的机会。

通过减去观测到的全球排放量(如全球碳项目),并从AR6预算(提供从2020年开始的预算)中减去2020年观测到的排放量。

剩余碳预算有50%和66%的几率避免超过1.5摄氏度的变暖
到2021年1月1日,剩余的碳预算有50%和66%的机会避免升温超过1.5摄氏度。公布的预算已经根据观测到的二氧化碳排放量进行了调整全球碳项目.图表由Carbon必威手机官网 Brief使用高级园林

SR15和AR6都表明,在1.5摄氏度的预算中,世界上还有大约460亿吨二氧化碳,可以避免50%的可能性。这意味着,剩余的碳预算将在当前(2020)排放的11.5年之内完全耗尽——如果全球排放在2021年反弹(如预期),且在未来10年不减少,则将少于这一数字。例如,如果排放量继续保持在2019年的水平,碳预算将在10.7年耗尽。这将导致全球气温在2031年左右上升1.5摄氏度——这与上文讨论的AR6中发现的最佳预测日期非常相似。

有66%的有可能限制变暖到1.5℃,AR6报告称世界拥有360gtCo2 - 或九年目前排放的剩余碳预算。

这是从295gtCO2的SR15碳预算中显着增加。66%的避免机会增加了碳预算反映了对累积碳排放的较窄的短暂性气候响应(干预)在AR6报告中计算的值(1c至2.3℃至每1000氧化碳 - GTC),而不是SR15(每1,000GTC 0.8℃至2.5℃),由AR6中的气候敏感性的缩小估计较窄。这种TCRE修订不会影响50%的避免机会,因为TCRE的最佳估计值在每1,000GTC每1,000GC时的1.65℃下保持不变。

方法论变化

AR6碳预算计算中更新了许多其他重要元素。

首先,更新后的温度记录比SR15报告中假设的更接近1.5摄氏度,在所有条件相同的情况下,将导致更低的碳预算。然而,在SR15的报告中,全球地表空气温度(GSAT)被假定比全球平均地表温度(GMST)变暖更快,导致碳收支更小。

(GMST是讨论基于观察的历史记录时使用的标准指标。它是基于来自气象站的陆地表面空气温度和使用浮标和船舶测量的海面温度的组合。它与气候模型通常使用的GSAT略有不同。它也基于陆地表面空气温度,但这与海水上方的空气温度相结合,而不是海水本身的温度。)

AR6 - 基于更新的研究 - 为此假设发现了更有限的证据,并没有假设GSAT和GMST之间的任何区别。这一变化在很大程度上抵消了与更新的温度记录相关的碳预算的减少,导致50%的避免预算与SR15几乎相同。

SR15报告指出,地球系统的反馈——例如永久冻土融化- 在本世纪的过程中可能导致剩余碳预算的剩余碳预算 - 剩余的碳预算数量不包括在内。AR6降低了地球系统反馈到26GTCO2的估计(尽管具有±97gtCO2的不确定性),并包括其碳预算编号的这些反馈 - 同时承认仍然存在信心不足在这些估计的精确程度上。

2C的碳预算

除了1.5摄氏度的剩余碳预算,SR15和AR6都提供了2C的碳预算。从2021年开始计算,如下图所示。

剩余的碳预算有50%和66%的机会避免超过2摄氏度的升温
剩余的碳预算为50%和66%的几率避免截至1月1日1月1日2021年的2C多次升温。通过观察到的二氧化碳排放来调整已发表的预算全球碳项目.图表由Carbon必威手机官网 Brief使用高级园林

相对于SR15, AR6略微减少了剩余的碳预算,使其有50%的机会避免2C,从1375 gtco2(或34年的当前排放量)减少到1310 gtco2

GtCO2(或当前33年的排放量)。这表明,如果目前的排放继续下去,世界将在2053年左右耗尽剩余的2摄氏度碳预算——与前面讨论的适度缓解SSP2-4.5情景中的2052超越年非常相似。

为了66%的机会避免2摄氏度的变暖——这是《巴黎协定》将变暖限制在远低于2摄氏度的目标的通常解释——AR6将剩余的碳预算从1045gtco2(当前26年的排放)略微增加到1110 gtco2(当前28年的排放)。这反映了与SR15报告相比,AR6中更新的tre值。

总的来说,尽管用于计算超期年份的模型和用于计算碳预算的方法有了显著的更新,但第六次评估报告中报告的超期年份和碳预算的值都与第15次评估报告中报告的值相似。2030年左右的AR6超出估计是SR15第1章报告的范围中最早的一部分,但与SR15补充材料中报告的值非常相似。

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