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迪拜码头摩天大楼日落与热霾。2017年5月。安德鲁鹿/ alamy股票照片
迪拜码头摩天大楼日落与热霾。2017年5月。 信誉:安德鲁鹿/ alamy股票照片
温度
4月4日20日18:06

分析:世界何时何时超过1.5℃和2C的全球变暖?

Zeke Hausfather.

Zeke Hausfather.

12.04.20
Zeke Hausfather.

Zeke Hausfather.

04.12.2020 |下午6:06
温度 分析:世界何时何时超过1.5℃和2C的全球变暖?

在下面巴黎协议2015年通过,几乎所有世界各国都承诺将全球变暖限制在预工业前水平以上的“远低于”2C,并且如果可能的话,“追求”在1.5℃下加热的努力。目前,世界是不熟在轨道上满足任何一个目标。

虽然全球排放的增长已经放慢了近年来,有一个大而且增长的差距在当前承诺之间以及避免超过这些全局温度限制的情况之间。

在这里,碳简必威手机官网介提供了对当然在没有大量未来排放减少的情况下通过这些限制时的分析。这是基于最新一代的气候模型 - 被称为“CMIP6”(见碳简介必威手机官网解释者) -正在运行的引导向上政府间气候变化小组(IPCC)第六次评估报告预计在2021-22。

我们的分析显示:

  • 在发射不迅速减少的情况下,世界可能超过2026到2042之间的1.5℃,其中中央估计数在2030和2032之间。
  • 在最高排放场景中,2034年至2052年的2C阈值可能超过2043年中位数。
  • 在适度缓解的情况下 - 排放仍然靠近电流水平 - 2C阈值将超过2038和2072之间,其中中位数为2052。

了解巴黎协议限额

确定当世界何时超过温度限制,例如1.5C或2C,远远不如简单的物质。

例如,专家们对参考“基线”期存在一些分歧。而巴黎协议将温度限制描述为“上述预工业水平”,没有明确的时间被定义为预工业。观察温度记录仅延伸到1850年,为某些组产生表面温度记录,1880年为其他组。

气候代理人一些特定地点的数据和较长的记录可以使用估计早期的温度 - 这是高达0.2C冷却器比19世纪末 - 和一些科学家争论这个早期的时期是更合适的基线。然而,大多数研究人员和国际气候谈判者继续使用18世纪中期中期以前的基础基线期间。

观察结果之间也有显着差异表面温度记录关于在19世纪和近年来发生了多少全球变暖。例如,伯克利地球记录表明,自工业前(1850-1899)时期以来,世界已经在1.25C中加温了。遇见办公室/ uea hadcrut4纪录仅显示在同一时期内的1.06C变暖。

同样,在过去的50年里NASA Gistemp.记录显示,气温比hadcru4记录高出近0.1摄氏度。这些差异主要是到期用于方法论选择和使用的数据,但在评估特定温度限制是否已通过时可以产生很大的影响,特别是对于1.5℃,其中剩余的允许变暖很小。

最后,有问题如何确定在超过的点处超过了预期限制。

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化共同驱动的。后者由ElNiño和LaNiña活动,或火山喷发- 可能导致一年高达0.2℃温暖或冷却,而不是长期的轨迹人类导致变暖。这意味着人类才能将世界变暖到1.3C - 仅略高于我们今天的地方 - 并看到一年超过1.5℃。事实上,世界气象组织最近估计到2025年,世界将超过一年的世界将超过1.5℃。

由研究人员和决策者组成的国际社会更关心长期人为变暖的影响,而不是短期的自然变化。正因为如此,超过1.5摄氏度和2摄氏度的限制通常是根据多年平均气温而不是单一年份来确定的,尽管没有达成一致的明确方法。

在该分析中,碳简介提供了一种直接的方必威手机官网法,用于从历史和未来的模型温度下移除短期自然变异,并计算世界期望超过1.5C和2C目标的基础上最新结果来自新的CMIP6气候模型

下图显示了在单一气候模型运行中从年度变异性地分离长期变暖轨迹的方法的示例。使用本地回归产生平滑的平均值(洛杉矶)使用25年的方法。这与一个简单的不同平均移动然而,由于它在附近给出的重量比远离远离的人更加重量。

来自CESM2模型的全局平均表面温度组合历史和SSP2-4.5场景运行
全球平均面积温度来自CESM2模型用于合并历史和SSP2-4.5场景运行。一个低平滑(红线)是适合使用带宽0.1。通过碳简短使用图表必威手机官网高级园林

上图中红色部分显示的平滑模式数据来自美国国家大气研究中心的CESM2模式,从2024年的今天算起,四年后气温就超过了1.5摄氏度。

然而,CESM2相对于2020年的预工业比较有1.4℃,而现实世界中仅观察到的1.2℃。这意味着由于模型之间的历史不匹配,这一年超过1.5c的年份更像“环球“和观察温度比预期的未来变暖的速度。

只需使用每个模型预工业期间的变暖来确定将超过1.5C和2C目标的何时将被超出误导,因为某些模型要高估或低估世界经历的变暖量。

因此,我们可以观察到至今的气温,以及不同的气候模型对未来气候变暖的预测,而不是从19世纪开始的模型。

下图显示了这种方法的示例。它使用的观察温度记录的平均平均值,高达2020,并在该点之后运行特定场景的不同CMIP6气候模型(SSP2-4.5;见下文)。每个气候模型都显示了2020年的变暖。

平滑的历史温度观察平均值
历史观测的平滑平均值美国宇航局;Noaa.;遇到办公室Hadley中心/ UEA;伯克利地球;戴船和方式从1850-2020开始。来自运行SSP2-4.5场景的所有当前可用的CMIP 6型号的平滑版本相对于2020-2100的变暖。通过碳简短使用图表必威手机官网高级园林

全球变暖何时达到1.5℃?

为了估算全球温度可能超过1.5C和2C限制时,使用历史观察和最新的CMIP6气候模型,然后平滑以去除年度的自然变异性。

CMIP6模型在不同的“共享社会经济途径”(SSPS; SESPS简介)中运行广泛的未来发射方案。必威手机官网解释者)。在更严格的缓解方案下,例如SSP1-1.9和SSP2-2.6,在某些CMIP6模型运行中,全球变暖可能永远不会超过1.5c或2c。

在SSP1-1.9模式下,目前运行的12个模型中有两个在21世纪的任何时候都不会超过1.5摄氏度。SSP1-1.9的设计目的是在2100年之前避免全球变暖1.5摄氏度。许多气温升幅超过1.5摄氏度的情况只是暂时“超标”,到21世纪末,气温又会回落到1.5摄氏度以下。然而,在12个模型中,有4个在2100年仍然保持在1.5摄氏度以上。

因为SSP1-1.9有一些永不超过目标的模型,我们的分析专注于目前具有大量CMIP6运行的其他四种情况 - SSP1-2.6,SSP2-4.5,SSP3-7.0和SSP5-5。在这些方案中的所有四个方面 - 这涉及中等到未来的排放缓解 - 全局平均表面温度在所有CMIP6型号中超过1.5℃。

下图显示了预期全局温度超过所有不同CMIP6型号的1.5C目标。条形为特定SSP场景的全系列“超标”日期,而黑点表示所有单独的模型估计。

在所有当前可用的CMIP6型号中超越1.5C的年份
在所有当前可用的CMIP6模型中超为1.5C的型号,SSP1-2.6,SSP2-4.5,SSP3-7.0和SSP5-8.5方案。每个点代表一个单独的模型,而水平杆在所有型号上都显示了整个型号的范围。自全球变暖指数假设预先工业通向2020的观察变暖是1.17C。通过碳简短使用图表必威手机官网高级园林

在SSP1-2.6情景下,2026年至2057年,全球地表温度预计将超过1.5摄氏度中位数估计在2033年。对于SSP2-4.5,方案的2026年和2042年之间,中位数为2032。

对于SSP3-7.0,它在2026和2038之间,中位数为2032,而SSP5-8.5场景在2026和2039之间的温度下,2030年中位数在2030年之间。

值得注意的是最新的国际能源署世界能源展必威体育在线注册望预测表明,在接下来的二十年中,世界可能遵循接近SSP2-4.5的轨迹,排放仍然相对平坦。

另一种有大量模型运行可用的情况- SSP1-1.9 -显示了2031的中值估计(在2029到2052之间),尽管这个范围排除了12个可用模型运行中从不超过目标温度的3个。

这些结果与上一代模型中的结果非常相似 - CMIP5,这是IPCC的第五次评估报告发表于2013-14 - 使用相同的方法。在里面RCP8.5情景,CMIP5型号在2027和2036之间通过1.5℃,中值估计为2031。

估计超级年的不同方法是在过去30年中占据历史变暖的速度,并将其扩展到未来。在这种情况下,我们预计全球温度将超过2037年左右超过1.5℃,这在SSP2-4.5在相对平坦的排放的场景中的范围内,但比2032年的中位数高一点。

全球变暖何时达到2C?

下图显示了2C目标的类似分析。在这里,在SSP场景中,跨越多年的变化更多,因为目标和当前观察的变暖之间的较大距离允许更多时间在场景之间差异来影响结果。

在所有当前可用的CMIP 6型号中超过2C的年份
在SSP2-4.5,SSP3-7.0和SSP5-8.5方案中,在所有当前可用的CMIP6型号中跨越2C的跨越年份。通过碳简短使用图表必威手机官网高级园林

期望在适度缓解的SSP2-4.5方案中通过2C的温度 - 其中排放量仍然存在于2038年至2072之间,中位数为2052年。

在更高的SSP3-7.0排放情景中,2C是在2035年到2058年间通过的,中间年份是2048年。在最糟糕的SSP5-8.5情景中,它将在2034年至2052年之间通过,中值为2043。

这些结果也与上一代模型的结果相同 - CMIP5 - 其超过2053年之间的超出日期,在RCP8.5场景中中位数为2045。

如果过去30年的历史变暖趋势延伸到未来,预计全球温度将超过2062年左右2C - 这类似地在SSP2-4.5场景范围内,但比中位数高。

历史和建模的变暖之间的一些差异可能反映了模型报告全局表面空气温度的事实,而我们的观察记录正在混合(略微较慢的变暖)海面温度在与海洋过度的地面空气温度的土地上。

什么是剩余的碳预算?

模型超过1.5C和2C温度目标的年份也可用于计算其余全球性碳预算,基于每个不同的SSP场景中的CO2排放。

对于1.5℃的目标,这给出了估计剩余的碳预算 - 从2020-749亿吨的二氧化碳(GTCO2),范围为489gtCO2至1,189gtCO2。

这有点高于剩余的碳预算50%的几率在最近限制在1.5℃下限制为1.5℃IPCC关于1.5摄氏度的特别报告(SR15)约为500GTCO2(基于混合土地/海洋温度)。

但是,在将气候模型所暗示的碳预算与SR15中的人员进行比较时,需要谨慎。Piers Forster教授利兹大学告诉碳简要:必威手机官网

“这种情况具有不同的非二氧化碳变暖,因为SR15报告中的非二氧化碳升温是从1.5C或2C达到达到达到尖峰的情况下,因此您需要考虑SSP中的不同程度SR15 scenarios…That’s why I’m not a big fan of always doing things with respect to the remaining carbon budget. Note that the budget also gets exhausted a few years before 1.5C as there is around a two-year lag between emissions and warming.”

如果世界并未开始迅速减少排放,很明显,1.5C目标将在2026和2042之间通过。

由于不同的估计,气候模型显示出广泛的可能性日期多么敏感气候为二氧化碳,以及内部变异性在模型中。

同样,如果未来的排放量保持大致持平,那么在本世纪40年代到本世纪70年代之间,全球气温将比工业化前的水平高出2摄氏度。然而,如果排放继续增加,全球变暖可能在本世纪30年代至2050年代之间超过2摄氏度。

来自这个故事的Sharelines
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  • 分析:何时可以突破1.5C和2C巴黎协议限制?

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