帖子:炼油剩余的1.5 c“碳预算”

剩下的“碳预算”指定的最大可能排放的二氧化碳量稳定气候变暖——比如在一个特定的水平巴黎协定1.5摄氏度的目标。

碳预算已经在国家和国际气候政策发挥了重要作用,尤其是采用零排放目标的一个关键理由。

然而,有许多来源的不确定性,使其具有挑战性的估计剩余的碳预算在实际条件,尤其是最雄心勃勃的减排目标。

在我们的新研究,发表在《自然》杂志上通信地球和环境杂志,我们提供了一个完整的方法来量化这些不确定性和将它们合并到剩余的碳预算估计。

1.5摄氏度的目标,我们估计的230 - 4400亿吨的二氧化碳(GtCO2)从2020年开始,它对应于一个三分之二至的机会不超过1.5摄氏度的全球变暖前工业化时期。

这相当于6到11年的全球温室气体排放,如果他们仍以目前的速度,不开始下降。

然而,我们强调,剩下的碳预算不是一个数字,而是一个分布,反映出达到目标的可能性——也就是说,会议预算的机会越大,排放的二氧化碳量越小。

还有一个大约六分之一的概率,剩下的碳预算已经超过1.5摄氏度。

如果排放下降,预算会持续时间更长。在零目标的背景下,我们的230 - 4400亿吨范围内将符合一个场景,二氧化碳排放量从2019年水平减少线性零在2032年和2042年之间。

的排放下降7%由Covid锁定在2020年符合这个速度的降低。这强调,它比以往任何时候都重要经济复苏的努力针对排放量进一步保持1.5摄氏度目标触手可及。

地球物理剩余的碳预算的基础

剩余的碳预算来源于近似的线性关系累计二氧化碳排放量之间和地球变暖的原因。换句话说,每吨CO2的今天,昨天或50年前每个会大致相同数量的变暖。

(尽管被表示为剩余数量的二氧化碳,二氧化碳预算也考虑气候变暖的贡献的客座率强迫,这篇文章将探讨。)

累计二氧化碳排放量和温度变化之间的关系被称为“瞬时气候应对累计排放量”(TCRE)和一个健壮的预测CO2-induced变暖的大范围的排放水平和途径。

在下面的图表中——从我们最近的自然地球科学biwei6868视角——TCRE显示连续的黑线,凸显出二氧化碳排放量和气候变暖之间的直接关系。

然而,我们不生活在一个CO2-only的世界。有很多不同的因素影响这种关系——彩色箭头所示的图表,如客座率和排放反应的碳循环上升的二氧化碳。

这些因素使它更具挑战性的估计的TCRE被观测到的量在实际设置。

作为第一步,我们的新框架,我们估计TCRE作为三个量的函数描述气候系统的当前状态,考虑不确定性的估计:

1。观测到迄今为止人类造成的气候变暖;
2。历史的二氧化碳排放总量;
3所示。观察到的分数相比,温度升高,是由于二氧化碳排放的客座率。

TCRE的最佳估计每1000 gtco2排放0.44摄氏度,这是类似于使用的估计政府间气候变化专门委员会(IPCC)特别报告在1.5摄氏度(SR15)于2018年出版。

然而,在所有可能的值我们的各种TCRE估计——被称为“不确定性分布”——是大大小于SR15 IPCC的评估报告和第五次评估报告(AR5),发表在2013 - 14。你可以看到下面的图表,显示我们TCRE估计(蓝线),从AR5 / SR15(灰色线)。我们能够缩小TCRE利用更新观测条件的限制,既能够更清楚地排除高和低TCRE值。

评估剩余的碳预算

在TCRE的估计的基础上,我们进一步包含两个关键参数的不确定性估计剩余的碳预算的分配:

4所示。的未实现变暖由大气中排放已经造成的。
5。与气候相关的不确定性系统的响应的客座率排放,等甲烷和一氧化二氮;

结合上述三个量,这五个参数包含所有主要地球物理影响剩余碳预算的不确定性的来源。

如下图所示,我们最好的估计剩余的碳预算为1.5摄氏度440 gtco2从2020年开始,射程230 - 670的gtco2,反映了67 - 33%的机会不超过目标温度。灰色矩形显示,我们发现17%(六分之一)的机会,剩下的碳预算已经超过1.5摄氏度。

这些值IPCC报告的小于1.5度报告因为我们从客座率迫使分布包含不确定因素的影响,历史变暖以及历史排放被SR15单独评估,和并不包括在主要SR15剩余预算估计。

通过为这些额外的会计不确定性的来源,我们产生了碳预算估计,包含所有最相关的不确定性和受到观察,因此一个更健壮的估计剩余的碳预算为1.5摄氏度。

占社会经济情况的不确定性

而科学不确定性反映了物理和生物过程的不完全理解气候系统,还需要考虑进一步影响未来社会的不同的选择可能会使二氧化碳和其他类型的排放。

例如,一个关键的“社会经济”不确定性影响剩余碳预算的大小是未来的客座率排放的途径。

在我们的框架中,我们分别对社会经济的不确定性。社会经济的不确定性不太适合使用一个正式的量化分布,正如上面我们所做的,因为他们在很大程度上取决于人类缓解决策。

相反,我们使用发射的场景SR15场景数据库(被专门设计来满足巴黎协定目标)估计的范围的合理组合时二氧化碳vs客座率迫使零二氧化碳排放。这种方法允许我们去探索不同的客座率零二氧化碳排放轨迹场景与到达巴黎协定的目标相一致。

下面的图表显示,这个场景变化足以转移剩余的1.5 c碳预算的分布(蓝线)到170年gtco2。也就是说,未来的客座率高排放(紫色线)可以通过170 gtco2减少预算,而低未来排放(绿线)可能会增加相同数量。

零之路

小号的剩余的碳预算强调需要在国际零二氧化碳排放目标,国家甚至出发。

也许,这是最紧迫的政策含义的碳预算——全球气温稳定在任何层面上,国际社会需要消除净二氧化碳排放。

例如,下图展示了全球二氧化碳排放量的速度必须下降为了保持在1.5摄氏度(蓝线)和“低于”2 c(黄色)预算。剩余的碳预算为1.5摄氏度,比2 c符合全球二氧化碳排放量达到零之前,2040年和2060年,分别。

深红色线显示了估计的全球排放在冠状病毒危机前的趋势。然而,排放在2019(橙色星)和2020年(紫色星)下降了7%。这是符合排放减少所需的年增长率达到1.5摄氏度的目标。

前进的道路

更好的通知这个总体政策目标,科学家需要继续努力减少不确定性剩下的最雄心勃勃的全球气温的预算目标。这涉及到两个改进的理解不确定的过程,以及报告我们的选择和假设为了计算剩余碳预算以一致的、清晰和透明的方式。

另一个政策问题是剩下的全球碳预算是否可以——或者应该——被分配到各个国家或其他实体企业或直辖市。

“公平原则”——下图所示存在很大挑战分配剩下的(小)碳预算在不同的国家以一种公平的方式。

例如,全球任何国家分配的预算需要考虑每个国家减少排放的能力和他们的责任在过去的排放,以及所需的水平的股权证明给定的分配。

确保国家减排目标的总和不超过剩余的碳预算将需要国际合作和监督,加强现有的国家承诺,使未来的目标设置与最好的科学。biwei6868

因此,需要科学家一起工作与社会科学家和决策者沟通的影响剩余的碳预算的方式可以帮助改善和加强国家气候政策。

从社会的角度来看,重要的是看到剩余的碳预算作为全球限制排放,代表一个集体努力,我们都需要有助于实现。

所有国家都有一个角色在这个集体目标,近期,只有共同努力,我们将保留所有的任何合理的机会巴黎会议的温度目标协议。