一个相当大的一部分最近的研究对未来气候的影响主要集中在一个变暖的场景叫做“RCP8.5”。这个高排量场景经常被称为“照常营业”,暗示这是一个可能的结果如果社会没有共同努力减少温室气体的排放。
近年来,排放场景用于生成RCP8.5已经到来下批评许多研究人员对其高未来排放和假设急剧扩张煤的使用。与此同时,一套新的——未来的场景共享社会经济途径(SSPs)——已经被释放,提供更广泛的观点一个没有未来的气候政策可能的世界是什么样子。
在这篇文章中,碳短暂检查潜在排放场必威手机官网景RCP8.5是如何发展的,以及它如何随后被用于学术文献和媒体。根据研究人员开发,RCP8.5目的是要代表“非常高基线发射场景”第90百分位没有政策基线场景可用。
RCP8.5无意的创造者代表最可能的“一切照旧”的结果,强调“没有附加可能性或偏好”的任何特定的场景。随后用同样代表的故障之间的通信能源系统建模和气候模拟社会。必威体育在线注册
虽然造型可能最坏的结果是很重要的,还有一个需要检查的范围没有政策基线结果——其中大部分导致降低未来的排放。
代表浓度通路(rcp)
预测未来气候变化涉及许多不同的评估不确定性。其中一些与气候系统,等的敏感程度气候可能会增加大气中温室气体的浓度。其他涉及气体排放的数量,使用能源系统模型来模拟不同场景的未来的碳排放。必威体育在线注册
尝试和捕捉一系列未来可能的排放,能源系统建模者使用必威体育在线注册综合评估模型(艾玛)模拟未来能源技术和排放。必威体育在线注册这些生产排放的场景,然后被科学家用来运行复杂气候模型模拟未来气候如何变化。随着现代气候模型运行需要大量的计算能力,未来的排放场景,可以使用的数量往往是相当有限的。
许多不同的场景中已经发展了近几十年的气候研究。然而,那些主要被用于驱动气候模型运行——这在很大程度上驱动由决策者和公众讨论——包括:
- 6 1992年联合国政府间气候变化专门委员会(IS92)场景用于政府间气候变化专门委员会(IPCC)第二次评估报告(特别行政区)
- 六特别报道发射场景(sr)用于IPCC第三(焦油)、第四(的事)评估报告
- 四个RCP场景用于政府间气候变化专门委员会第五次评估报告(AR5)
- 9迫使场景被开发为即将到来的联合国政府间气候变化专门委员会第六次评估报告(AR6)的基础上共享社会经济途径(SSPs)。
气候模型有所不同的需求在未来排放场景比能源系统模型。必威体育在线注册而能源系统建必威体育在线注册模者想探索一系列不同的结果在不同社会经济假设——例如未来的人口和经济增长——希望导致截然不同的结果变暖气候模型的水平为了有效评估和比较结果。
后发布的IPCC的事2007年,有一个普遍渴望更新旧的老场景——发达国家在1990年代末,以更好地反映当前的技术和社会经济条件。根据“视角”杂志上的一篇论文自然2010年由理查德·莫斯博士和他的同事们,建模者希望确保”近十年的新经济数据,新兴的信息技术,和观察的环境因素,如土地利用和土地覆盖变化…是反映在新场景。”
然而,IPCC AR5原定2013年出来,和气候建模场景需要在他们的模型中使用到2010年。考虑到相对较短的时期产生新场景,研究人员开发了“平行的方法”。一组“代表浓度通路”,或“rcp”,因此为气候模型的创建在临时使用,更全面的发展社会经济途径进行。
如下图,取自自然,显示提出的开发时间表。工作都完成后,他们将2013年IPCC AR5集成在一起。
而不是从具体社会经济故事情节产生排放和气候情况,作为老场景的情况下,能源系统建模社区决定开始通过创建场景的未来”必威体育在线注册辐射强迫“气候建模不与任何特定的独特的社会经济或排放相关的场景。辐射强迫是衡量温室气体的综合效应,气溶胶,和其他因素,可以影响气候额外的热量。
每一个RCP只提供了许多可能的途径之一,辐射强迫的水平。研究人员开发rcp还强调他们不是“最后的新,完全集成场景”,而是只会关注未来温室气体浓度和其他辐射营力用作输入气候模型。
四个途径开发基于end-of-century辐射强迫:RCP2.6(显示2.6瓦特每米平方- W / m2迫使相对增加工业化前的条件),RCP4.5,RCP6.0,RCP8.5。
这四个途径的选择的结果许多不同的优先级。这些包括场景跨越未来排放的范围和浓度预计在科学文献中,但也足够明显。
不幸的是,社会经济的发展路径的时间远远多于最初预测,和rcp从来没有变成完全集成场景在AR5的出版。
这让他们作为造型不同潜在气候结果有用的工具,但缺乏一致的社会经济假设将允许研究人员检查不同的可能性没有政策基线和缓解场景。例如,苔藓和同事具体状态“RCP8.5不能用作其他rcp no-climate-policy参考场景因为RCP8.5社会经济,技术和生物物理假设不同于其他rcp。”
Glen Peters博士研究主管西塞罗在挪威,告诉碳简要:必威手机官网
“事后看来,新的场景框架”(SSP / rcp)没有按计划函数。气候模型之间的集成和艾玛(rcp和ssp)从未真正发生;rcp只为了一条捷径,和与SSPs早在2012年,但它是2019,我们现在才看到集成,尽管有些有限。在这一点上我觉得只有极少量的建模者在气候和能源了解背景SSPs和rcp甚至发达的原因,这导致了很深的误解。必威体育在线注册
“rcp气候模拟社会起到了良好的作用,他们有一致的运行路径和比较他们的模型。rcp,需要我社区基本上是消失了,因此大部分的多样性和细微差别从艾玛发生在一个平行的文学。”
这种并行过程导致了相当多的混乱和假设的可能性相对底层的不同排放场景用于生成rcp。很可能的一个因素,导致了使用RCP8.5作为默认的“常态”场景学术文献而在媒体。
最坏的情况
期间推出的一个变化发展的RCP场景是结合no-mitigation“基线”场景与缓解场景气候政策驱动不同程度的减排。
在先前的造型工作,如IS92和sr,所有的场景都是专门设计来看看一系列可能的基准“没有政策”的结果——也被称为“引用”的情景。这意味着当他们社会因素以不同的方式发展在未来,他们不占任何未来共同减缓气候变化的努力或现有的承诺,如《京都议定书》。相比之下,四个综合评估模型(艾玛)用于创建RCP场景,只有RCP8.5“基线”场景,包括没有策略驱动的减缓(尽管RCP6.0符合一些基线场景即使特别我运行用于生成它包含策略驱动的缓解)。
在他们的论文概述了RCP的发展情况,Detlef克里斯蒂安•范维伦教授和他的同事解释说,包括“一个缓解场景导致迫使水平很低(RCP2.6),两个中等稳定场景(RCP4.5 / RCP6.0)和一个非常高的基准线排放场景(RCP8.5)。”
他们认为“RCP8.5应该被视为高排放场景”而“RCP6.0可以被解释为媒介基线或高减排案例”。这表明作者说没有理由考虑RCP8.5更有可能“一切照旧”的结果比RCP6.0。
RCP8.5是专门选为高端基线场景,并不是描绘成最可能的“一切照旧”没有政策的结果。研究人员在他们的论文中强调这一点,展示了每个场景的排放与能源模型文献中发现的范围。必威体育在线注册
下图,来自他们的论文,显示每一个RCP相比,第90百分位(深灰色)和第98百分位(浅灰色)的能量建模场景在文献中,先前开发的研究人员。必威体育在线注册
二氧化碳排放在2000年和2100年之间在RCP8.5第90至第98百分位的所有出版的场景,有时甚至超出了98。研究人员发现,总体辐射强迫在第98个百分位RCP8.5也发表的场景,并在第90个百分位没有政策基线场景。然而,他们也强调,这并不是唯一的场景有史以来,导致排放和辐射强迫这么高;大约40个场景类似迫使文学中存在能量模型。必威体育在线注册
所以排放场景用于生成RCP8.5是周围最高可用的没有政策基线场景。虽然绝不是被认为是一个不可能的结果,也不认为是或多或少可能比其他任何没有政策基线场景——绝大多数导致较低的排放。
正如克里斯蒂安•范维伦告诉碳简要:必威手机官网
“RCP8.5从未打算成为常态的情况下,但作为一个高端的场景中,符合最高的排放场景文学。
“很明显,RCP8.5是世界上可能没有气候政策。但这肯定不是唯一一个,在温室气体排放水平方面,它不是最可能的。我们只能得到高的因素,如高人口增长和大量的煤炭使用(如原始RCP8.5情况)或高经济增长和强劲的化石燃料的依赖(在当前SSP5版本)。但排放水平导致迫使水平约6 - 7 W / m2可以通过更多的场景,不仅通过介质假设为许多因素(RCP6.0)还高人口增长和低经济增长或完全相反。
“换句话说,即使特定RCP6.0场景并不一定更有可能比其他任何场景中,一个数量级的迫使水平可能更有可能基于中心极限定理”。
本文详细描述了该RCP8.5场景中,博士Keywan Riahi和他的同事们形容RCP8.5描绘“高排量一如往常的场景”。他们意味着这是“一切照旧”的高端基线场景在文献中,但他们的描述RCP8.5作为“一切照旧”最终坚持没有任何附带的细微差别。
正如Riahi告诉碳简要:必威手机官网
“RCP8.5,因为它假设高人口和技术进步缓慢,高端的一系列可能的基线场景…我希望我将与我的意思清楚段落照常营业。”
高端RCP8.5性质相对于其他没有政策基线广大科学界缺乏沟通,和RCP8.5——是唯一可用的RCP方案不包括气候政策——被广泛称为“一切照旧”的结果数百种不同的论文IPCC AR5后发表。
事实上,这是更恰当的被认为是一个最坏的情况下排放的结果,根据克里斯蒂安•范维伦和同事,超过90%的其他基线场景在文献中没有政策导致更低的排放。
新SSP的场景
2017年,共享社会经济途径(SSPs)终于出版——约五年后比最初设想由理查德·莫斯和同事。SSPs整合不同的人口、经济增长,以及其他社会经济假设成未来的碳排放情况。他们认为广泛的潜在没有政策基线场景,以及如何获得不同的缓解场景在不同社会经济途径。
SSPs包含一系列基线场景生成的5.0和8.5 W / m2之间辐射强迫在2100年。他们还特别考虑减排情况迫使仅限于6.0,4.5,3.4,2.6和1.9 W / m2。作为计算限制阻止科学家运行所有SSPs通过气候模型,“标记”的情景被选出的在不同的用于迫使水平CMIP6——全球气候模型运动目前在IPCC AR6预热。
CMIP6将包括相同的四个迫使水平在rcp - 8.5, 6.0, 4.5,和2.6——除了新的1.9,3.4和7.0迫使场景。8.5和7.0的场景都从没有政策基准排放场景中SSP数据库,而所有其他营力使用排放情况一定程度的缓解是就业。
下图显示了CMIP6场景的二氧化碳排放量在4 - 8.5(红线),7.0(橙色),6.0(黄色)和4.5(蓝色)相比,没有政策的范围基线场景在灰色的SSP数据库。
8.5新场景代表了最高的排放没有政策基线场景的SSP开发的过程。7.0场景是附近的中间包,而6.0附近的场景是低端的模型显示可能在缺乏协同减排的努力受到气候政策的推动。
类似于原始RCP8.5 8.5场景,虽然功能更高的二氧化碳排放量20%左右本世纪末和下其他温室气体的排放。这是一个场景,艾玛生成遇到了一些麻烦;的五个社会经济途径研究,只有一个——SSP5——可能产生排放高的场景。在他们的论文中概述SSPs、Riahi和同事表明,“8.5 W / m2只能出现在一个相对狭窄的范围的情况下。相比之下,一个中间基线(SSP2)只生成一个迫使信号约为6.5 W / m2(范围6.5 - -7.3 W / m2)。”
(有几个原因的区别新旧RCP8.5场景。前者是基于从后者——一个不同的我提醒而不是消息。新场景也是基于不同的社会经济假设;虽然RCP8.5特色非常高的人口增长和经济增长相对较低,8.5新场景人口增长较低——全球人口在2050年达到高峰,回到当前水平下降到2100 -加上很高的经济增长)。
RCP8.5和新思想的一个方面吸引了SSP 8.5场景不少的批评从能源研究必威体育在线注册人员假设在未来煤使用。达到二氧化碳排放在这种情况下需要一个大规模的煤炭使用量增加,今天更多的煤炭使用量比2100年的6.5倍。
下图展示了全球一次能源必威体育在线注册2100年在每个不同的混合基线场景SSP数据库中检查。煤在基线场景使用范围广泛,从低至今天的水平在SSP1和SSP4 SSP5多次今天的水平基线场景生成的提醒我——这是CMIP6 8.5场景的基础。
timeseries的煤炭使用这些模型如下图所示,其中包括所有基线和缓解SSP场景——表现为细线标记的场景中使用CMIP6强调实线。
与全球煤炭使用拒绝略在2014年达到峰值以来,它是很难想象一个世界,煤炭在未来大幅扩大这个即使没有新的气候政策。鉴于尤其如此价格下降近年来替代能源技术。必威体育在线注册一个即将到来的”专家启发式“——能源专家被要求必威体育在线注册评估的可能性——给RCP8.5各种结果只有5%的机会发生在所有可能的没有政策基线场景。
同时,然而,重要的是要认识到,预测未来排放本质上是非常不确定的。例如,一个最近的研究由诺贝尔经济学奖获得者比尔斯认为,世界上有35%的几率超过RCP8.5本世纪末。虽然多数能源研究人员认必威体育在线注册为排放RCP8.5相当大小的不太可能,他们绝不是不可能的。
造型像RCP8.5 high-forcing场景可以是一个有用的科学努力,即使他们并不代表特别可能的结果。例如,high-forcing场景中有一个高得多信噪比率的检测重要气候系统的变化。换句话说,因为全球气温上升更突出在这些场景中,这是研究人员更容易隔离模型模拟的气候变化信号。这是特别有用的”归因“研究旨在识别贡献人类造成气候变暖的气候影响,相比自然变化。RCP8.5也用于一致性,这是包括在过去IPCC建模工作- CMIP5和类似于场景包含在IPCC报告(如前A2和A1F1老的场景)。
也有很大的不确定性碳循环反馈排放量相对较低,甚至可能会导致更高的迫使比艾玛的假定。生产商的气候模型实验的设计限制的能力模型来考虑碳循环反馈,所有模型都必须使用相同的推手使不同模型之间的比较更容易。
当研究人员观察如果气候模型运行使用排放场景底层RCP8.5——而不是固定的营力的生产商——他们发现二氧化碳浓度、平均44 ppm (ppm)高,辐射强迫高出约0.25 W / m2。简单地说,鉴于RCP8.5排放,模型最终以8.75 W / m2迫使平均,而不是8.5 W / m2。
这意味着人类造成的变暖影响排放可能高于艾玛承担。正如CMIP6模型结合更好的物理表征碳循环反馈等北极永冻层解冻,这些碳循环反馈的大小可能会增加。
正如克里斯蒂安•范维伦告诉碳简要:必威手机官网
“重要的是有一个高端基线场景探索“可能”发生什么事。实际上,迫使水平约为8.5 W / m2不是难以置信的。额外的社会经济因素占RCP8.5,强大的温室气体反馈(例如苔原,甲烷排放量)也可能导致高迫使水平。和气候的结果符合RCP8.5可能出现从一个相对敏感的气候系统。所以探索高端如果有用,但显然,透明度,应该表明RCP8.5是一个高端的场景。”
超越一切照旧
基线“没有政策”的情景可能是有用的在气候变化研究反设事实,了解世界会发生什么在气候政策的缺失。然而,与此同时,他们很难解释由于技术进步的速度。一个世界,全球煤炭扩张将继续2010年可能是一个非常合理的假设,但很可能在2019年,即使没有任何新的气候政策。
世界在很多方面超越了旧“一切照旧”的场景通过结合技术创新和国家制定气候政策已经在过去的十年。这些导致技术改变的方式是非常不太可能逆转。正是因为这一原因,彼得斯最近将“没有政策”的情景描述为“问题”:
就像说“让我们撤销进展有限我们在过去的10 - 20年中,&重演历史,我们试着烧尽可能多的二氧化碳”。
-格伦•彼得斯(@Peters_Glen)2019年8月11日,
克里斯蒂安•范维伦告诉碳短暂,虽然必威手机官网RCP8.5看起来更可信的回到最初创建时,进步在过去的十年中已经明显不太可能:
“RCP8.5可能已经变得不太可能与2008 - 2011年相比,当场景开发和出版。原因在于,从那时起,一些国家和企业采用气候政策的灵感来自于巴黎协议,而且太阳能光伏发电和风能的成本下降速度比最初预计的要快得多。再一次,这并不意味着是难以置信的场景——因此不相关场景探索高端强迫,但它可能不是最可能的常态。这不是最初,它不是现在。”
当用于检查可能是什么,这些没有政策基线不一定是最有用的场景用于预测未来气候的影响。地球上每一个国家放弃的可能性巴黎协定承诺,回到燃烧大量的煤似乎很低,虽然也许并非不可能考虑到环境政策一些占优势的民粹主义运动。
与此同时,有一些声称,在美国第四个国家气候评估——目前的排放跟踪RCP8.5场景。在碳排放的上半部分预测在过去的几十年里,很难看到这些一定会让世界更加赛道对未来迫使水平8.5,7.0,6.0。
而很明显,世界没有移动的方向缓解场景符合巴黎协议目标,它很难使用目前的排放,以确定哪些没有政策基线在本世纪最有可能很久以后。
下面的数字显示历史排放(黑线)与四个RCP场景以及年长的老IS92场景。化石燃料的二氧化碳排放量是显示在左边的图,而正确的显示二氧化碳排放总量包括土地利用变化。
正如彼得斯告诉碳简要:必威手机官网
“所有的场景看起来就像他们在跟踪初期,因为他们总是设置为相同的基准年。我不认为这是可能的,与聚合的二氧化碳,如果我们在跟踪和某个特定的场景。”
周围的文学的发展RCP8.5表明可能的基线场景代表了高端排放场景而不是最可能的“一切照旧”的结果。的原始论文概述rcp表明,没有理由认为高排量RCP8.5基线更可能比一个低排放RCP6.0基线在没有政策的世界。
然而,地位唯一的减排方案考虑IPCC AR5连同相对贫穷的社区能源造型和气候之间的通信模型导致了普遍的误解在媒体和学术文献,RCP8.5预期的“一切照旧”的结果在一个没有任何未来气候政策的世界。必威体育在线注册
而最坏的结果是很重要的考虑,特别是考虑到不确定性在碳循环反馈的大小,重要的是,他们不是孤立的考虑。把可能的基线结果的范围从6.0到8.5 W / m2迫使将提供一个更现实的场景在没有政策的未来学习气候影响。
更新:本文更新22/08/2019添加引用Detlef克里斯蒂安•范维伦教授