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格陵兰岛东北部Scoresbysund边缘的Jameson陆地海岸图片来源:biospphoto / Alamy Stock Photo
格陵兰岛东北部斯科斯比桑德边缘的詹姆逊海岸 图片来源:biospphoto / Alamy Stock Photo

深度问答:IPCC关于海洋和冰冻圈的特别报告

多个作者

09.25.19
联合国政府间气候变化专门委员会 深度问答:IPCC关于海洋和冰冻圈的特别报告

今天早些时候在摩纳哥政府间气候变化专门委员会(IPCC)公布了关于气候变化中的海洋和冰冻圈的特别报告-或简称“SROCC”。

报告警告说:“地球上的所有人都直接或间接地依赖海洋和冰冻圈。”报告指出,“与沿海环境、小岛、极地和高山密切相关的人类社区特别容易”受到海平面上升和冰川融化等变化的影响。

报告强调,“几乎可以肯定的是”,自1970年以来,全球海洋一直在变暖,而“全球变暖导致了冰冻圈的大范围缩小”。

这些变化正日益将适应措施推向“极限”,最脆弱的人群的应对能力“最低”。可持续发展和应对气候变化的能力“在很大程度上取决于紧急和雄心勃勃的减排,以及协调一致的持续和日益雄心勃勃的适应行动”。

在这个详细的问答中,碳简报揭示了气候变化如何必威手机官网影响地球的冰和海洋,以及对海平面、海洋生物和人类社会的更广泛的影响,以及极端事件和潜在的“引爆点”。

下面的每个部分(点击超链接可以跳转到下一节)依次解释了报告的所有主要发现。它们包括……

  • 本报告的需要:“人类引起的气候变化已经引起了海洋和冰冻圈的普遍变化。”
  • 高山地区:如果排放量低,本世纪冰川可能会损失五分之一的质量,在中欧等地区,这一数字将超过80%。
  • 海冰当前位置有“非常高的可信度”认为,北极海冰在一年中所有月份都在减少,而夏季损失的海冰约有一半是由人为造成的变暖造成的。
  • 冰盖:格陵兰岛的融化是至少350年来前所未有的。随着南极冰盖面积的不断减少,现在冰盖对海平面的贡献比20年前增加了700%。
  • 极地变暖的影响:由于海冰减少,北极熊的旅行距离更远,而北极居民和海洋生物因变暖而面临越来越多的负面影响。
  • 突变和“引爆点”:给欧洲带来温暖海水的AMOC洋流可能已经减弱了15%,但在本世纪“不太可能崩溃”。
  • 永冻层:北极近地表永久冻土面临“广泛消失”,如果排放量非常高,面积将减少30-99%,释放出10亿吨至几千亿吨的二氧化碳。
  • 海平面上升:这一速度正在加速,在过去的一个世纪中是“前所未有的”。最坏情况的预测比想象的要高,到2100年,“不排除”增加200万。
  • 对海岸和岛屿的影响:气候变暖可能会“极大地改变”移民流动。如果排放量很高,一些岛国“可能”在本世纪变得“不适合居住”。
  • 海洋生物:如果排放量非常高,本世纪海洋哺乳动物将减少15%,渔业将减少四分之一,而即使排放量很低,“几乎所有的珊瑚礁都会退化”。
  • 极端事件:飓风、海洋热浪和其他极端天气正变得越来越严重,并将超过适应的极限,造成“不可避免的损失和损害”。
  • 社会经济的影响:海洋和冰冻圈的变化将阻碍联合国的可持续发展目标,并可能扩大疾病威胁的范围。

政府间气候变化专门委员会为什么要发表这份报告?

政府间气候变化专门委员会发表在摩纳哥举行的为期一周的批准全体会议结束时发表了关于气候变暖下海洋和冰冻圈的特别报告。在这次会议上,政府代表一行一行地批准了42页的“政策制定者总结”(pdf),或“SPM”,概述报告。随后的新闻发布会在互联网上进行了直播。(有关媒体报导及其他反应的摘要,请参阅“反应章节。)

(有关全体谈判的完整摘要,请参阅最新消息地球谈判公报通过IISDRS.)

SPM同意后,IPCC也同意发表(pdf)“基础技术评估”报告,共六章,800多页,外加补充材料。个别章节仍需进行“回流”修改,即需要对完整报告进行更新,以确保其与修订后的SPM一致。

SROCC是IPCC今年发布的第二份特别报告,也是IPCC第六次评估周期的第三份报告。报告气候变化与土地于8月上映,而1.5度报告于2018年10月出版。下一份特别报告将是关于“气候变化与城市”的,它将在IPCC第七次评估周期期间发布——在其评估周期之后也会发布第六次评估报告(AR6)在2021-22年。

这份土地报告最初是由IPCC在2016年4月委托编写的内罗毕会议(pdf)。一个起草大纲(pdf)在墨西哥瓜达拉哈拉举行会议2017年3月。

作者团队协调主要作者、主要作者和评论编辑- - - - - -2017年8月入选-由来自世界各地的103名专家组成。每一章都有数十位作者为他们提供支持。

特别报告“评估了自IPCC于2013-14年发布的第五次评估报告(AR5)和1.5摄氏度报告以来的新知识”。它涵盖了“海洋和冰冻圈已经和预计将如何随着持续的全球变暖而变化,这些变化给生态系统和人类带来的风险和机遇,以及减少未来风险的缓解、适应和治理方案”。

报告称:“使用的文献主要是已发表的、同行评议的科学、社会科学和人文科学研究。”biwei6868然而,“在某些情况下,灰色文献来源(例如,来自政府、行业、研究机构和非政府组织的已发表报告)被用于现有同行评议文献的重要空白”。

与IPCC以前的报告一致,SROCC在评估过程中使用了“校准的信任沟通语言”。换句话说,报告中的陈述附有“可信度”的定性表述- -基于一项发现证据的稳健性- -和描述一项发现可能性的“可能性”的定量表述。这些语句可以在整个报告中找到,通常用括号或斜体表示。

下图,来自第一章(pdf),显示了五个不同的信心水平。

政府间气候变化专门委员会对置信度使用校准语言的示意图。资料来源:IPCC:图1.4 (pdf)

政府间气候变化专门委员会对置信度使用校准语言的示意图。资料来源:IPCC:图1.4 (pdf)

这张表列出了10个可能性等级。

语言的可能性 统计水平
(评估更改)
统计范围
(评估)
几乎可以肯定 大于99%
极有可能 大于95%
很有可能 大于90% 5 - 95%范围
可能 大于66% 17 - 83%范围
很有可能 大于50% 25 - 75%范围
差不多有可能 33 - 66%
不太可能 少于33% <17%, >83%(双尾)
不太可能 少于10% <5%和>95%(双尾)
非常不可能 小于5%
非常不可能 小于1%

该报告的开篇声明称,“地球上的所有人都直接或间接地依赖海洋和冰冻圈”。它们在地球气候中发挥着“基本作用”,例如“海洋对人为CO2和热量的吸收和再分配,以及它们在水文循环中的重要作用”。

报告指出,全球海洋——包括北极、太平洋、大西洋、印度洋和南大洋及其边缘海——覆盖了地球表面的71%。它包含了“地球上97%的水,提供了地球上99%的生物宜居空间,并提供了地球上大约一半的初级生产”。

冰冻圈是指地球系统中位于陆地和海洋表面或以下的冻结部分。报告指出,这些包括“雪、冰川、冰原、冰架、冰山、海冰、湖泊冰、河冰、永久冻土和季节性冻土”。

报告称,海洋和冰冻圈提供了包括“食物和淡水、可再生能源、健康和福祉、文化价值观、贸易和运输”在内的服务,但它们“也是一个危险之源”。必威体育在线注册

下面的图表说明了海洋和冰冻圈中的关键成分和过程。

海洋和冰冻圈的关键组成部分和变化的示意图,以及它们通过热、水和碳的运动在地球系统中的联系。资料来源:IPCC:框1.1,图1 (pdf)

海洋和冰冻圈的关键组成部分和变化的示意图,以及它们通过热、水和碳的运动在地球系统中的联系。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:框1.1,图1(pdf)

报告说,与极地、山地和沿海环境密切相关的社区特别容易受到当前和未来海洋和冰冻圈变化的危害。例如,全球近10%的人口(约6.7亿人)生活在高山地区,而大约有400万人生活在北极地区。报告补充说,沿海地区有更多的海龟:

“海岸是地球上人口最密集的地区。截至2010年,全球28%的人口(19亿人)生活在距离海岸线不到100公里、海拔不到100米的地区,包括17个主要城市,每个城市的人口都超过500万。小岛屿发展中国家总共居住着大约6500万人口。”

观测结果表明,“人类引起的气候变化已经引起了海洋和冰冻圈的普遍变化”,从“高山,到极地,到海岸,一直到海洋深处”。

如果任其继续下去,这些影响预计将造成巨大的代价。例如,报告称,从货币角度来看,“到2050年,海洋健康和服务的下降预计将使全球经济每年损失4280亿美元”,“到2100年,每年损失1.979万亿美元”。

该报告以“非常高的信心”发现,即使当前和未来减少温室气体排放的努力设法将全球变暖控制在远低于2摄氏度的水平,社会“也将面临暴露和适应的挑战”。

报告说:“全球范围内的有效减缓将减少适应的需要和成本,并降低超过适应极限的风险。”

与此同时,当地的减缓和适应努力将“在全球范围内减缓气候变化和减少其后果方面效果有限”。然而,它们仍然“对实施有用,因为它们解决了当地风险,通常具有生物多样性保护等共同效益,而且几乎没有不良副作用”。

下图概述了现有的一些缓解和适应办法。它包括一些负排放技术(在左边)。报告指出,“海洋二氧化碳去除在全球范围内可能会对生态系统产生巨大的负面影响。”

概述在本报告范围内针对观测到的和预期的变化采取的主要海洋-冰冻圈减缓和适应措施。资料来源:IPCC:图1.2 (pdf)

概述在本报告范围内针对观测到的和预期的变化采取的主要海洋-冰冻圈减缓和适应措施。资料来源:IPCC:图1.2 (pdf)

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关于高山地区,报告说了些什么?

高山地区居住着世界上十分之一的人口。它们的冰川、永久冻土和积雪意味着它们也是冰冻圈发生关键变化的地方。政府间气候变化专门委员会的报告考虑了全球变暖在这些地区的连锁效应如何影响从饮用水质量到滑雪产业的可行性等方方面面。

第二章该报告描述了在低排放情景下,到本世纪末,与2015年的水平相比,冰川预计将损失约18%的质量。在高排放情景下,这一预期损失将翻一番,达到三分之一左右。

在低排放和高排放情景下,这些冰川损失导致的海平面上升预计分别约为94毫米和200毫米。

术语表
RCP2.6:rcp(代表性浓度路径)是温室气体和其他强迫未来浓度的情景。RCP2.6(有时也称为“RCP3-PD”)是一个“峰值和下降”场景,其中严格的缓解…阅读更多

报告称,在中欧和北亚等冰盖相对较少的非极地地区,预计的后果要明显得多,到2100年,这些地区目前的冰川质量平均将消失80%以上。如下图所示,一些冰川可能会在这个时间尺度上完全消失。

该报告还重申了IPCC的“高可信度”调查结果第五次评估报告(AR5)认为,由于当前冰川质量与气候之间存在“明显的不平衡”,即使没有进一步的气候变化,冰川也将继续融化。

RCP2.6和RCP8.5排放情景下2015 - 2100年冰川质量的预测变化。线条和阴影是指4到6个冰川模型中46 (RCP2.6)和88 (RCP8.5)个体模型运行的算术平均值±标准差,每个模型都是由5到21个环流模型(gcm)的数据强制进行的。资料来源:IPCC:图CB6.1 (pdf)

RCP2.6和RCP8.5排放情景下2015 - 2100年冰川质量的预测变化。线条和阴影是指4到6个冰川模型中46 (RCP2.6)和88 (RCP8.5)个体模型运行的算术平均值±标准差,每个模型都是由5到21个环流模型(gcm)的数据强制进行的。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图CB6.1(pdf)

术语表
RCP8.5:rcp(代表性浓度路径)是温室气体和其他强迫未来浓度的情景。RCP8.5是由人口快速增长带来的“相对较高的温室气体排放”的情景,……阅读更多

冰川质量和积雪覆盖的变化已经影响到河流径流。在由于更多的冰融化导致径流量增加的一段时间之后,科学家预计会出现一个被称为“峰值水量”的转折点,在此之后径流量会下降(见下图)。报告指出,有强有力的证据表明,在一些地区,这一点已经过去了。

冰雪融化与自然灾害相互作用,对居住在山区的社区构成重大危险。报告说,退缩的冰川和融化的永久冻土已经破坏了山坡的稳定,在过去的几十年里,科学家们记录了“湿雪”雪崩(由雪被水饱和引起)的增加。然而,在低海拔地区,雪崩的数量和覆盖距离预计会减少。

报告称,与冰冻圈相关的山体滑坡和洪水也对人们的生命和基础设施构成威胁,如果没有适当的适应策略,这种自然灾害在未来几年可能会成为一个更大的问题。这些事件“也会出现在没有以前事件记录的地方”。

两种排放情景(RCP2.6和RCP8.5)下不同区域冰川水峰值时间峰值水量是指冰川地区的年径流量在最初的融化引起的增加之后,由于冰川收缩而开始减少的年份。条形的阴影区分了不同冰川的大小,表明较大冰川的峰值水位出现时间较晚的趋势。资料来源:IPCC:图2.6 (pdf)

两种排放情景(RCP2.6和RCP8.5)下不同区域冰川水峰值时间峰值水量是指冰川地区的年径流量在最初的融化引起的增加之后,由于冰川收缩而开始减少的年份。条形的阴影区分了不同冰川的大小,表明较大冰川的峰值水位出现时间较晚的趋势。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图2.6(pdf)

除了这些严重的风险之外,高山冰的减少还引发了更广泛的问题。社会依赖山脉提供一系列服务,随着气温上升,其中许多服务都面临中断的风险。

一项重要的服务是提供饮用水来源。虽然该报告指出,“有限的证据”表明冰川消融增加了饮用水供应的风险,但在喜马拉雅山和安第斯山脉的农村地区,已经报道了这种趋势。

也有证据表明,这种变化可能会导致一些地区的水质下降。冰川储存了大量人类产生的有毒化学物质,包括滴滴涕、重金属及黑碳报告称,这些物质从冰层中释放出来时,可能会降低周边地区的饮用水质量。

在一些山区国家,水力发电几乎占到发电量的100%阿尔巴尼亚而且秘鲁由于冰川和融雪的变化,美国也处于危险之中。由于水力发电依赖于水流,该报告称,水力发电“预计将受到冰川和积雪径流变化的影响”。

尽管如此,该报告指出,“只有少数组织将当前的气候变化知识纳入到水电投资计划中”。

对于在包括热带安第斯山脉和落基山脉在内的山区工作的农民来说,可用于灌溉的水的减少已经被归因于来自高海拔地区的河流径流的减少。该报告指出,随着气温上升,这一问题在未来可能会加剧离开需要更多水分的植物达到最佳产量。

该报告还考虑了气候变化将对山区提供的“文化资产”以及旅游业和娱乐活动产生的影响。报告指出,在世界各地,许多当地人都以崇敬的态度看待山脉,并经常将冰川的退缩视为他们“没有尊重神圣的存在或遵循正确的行为”的标志。与此同时,冰盖的变化可能会对地区经济造成持久的损害,报告解释说:

“目前的适应策略,如造雪来支持滑雪旅游,预计在欧洲、北美和日本的大部分地区效果较差,全球变暖幅度相对于工业化前时期已经达到1.5摄氏度,如果超过2摄氏度,效果将进一步降低。”

这与报告中考虑的更广泛的问题有关——随着气温上升,山区社区适应气候变化的限制。报告指出,一些人口,如居住在秘鲁圣塔河流域的人口,已经出现了与冰冻圈过程有关的下降,并指出,在未来几十年,对宜居性的威胁可能会增加。

2015年12月,意大利拉图伊勒滑雪场降雪不足。图片来源:StockShot / Alamy Stock Photo。FB4GY2

2015年12月,意大利拉图伊勒滑雪场降雪不足。图片来源:StockShot / Alamy Stock Photo。

除了人类,高山环境的变化预计也会对高山生态系统产生深远的影响。在许多情况下,研究表明这些改变是有益的,至少在短期内是有益的。例如,科学家们发现,由于冰雪退缩开辟了更多的宜居地区,在更高海拔地区,生物多样性总体上有所增加。

然而,这是以牺牲更专业的山地物种为代价的,其中一些物种的数量预计将下降。有些动物会把皮毛或羽毛的颜色变成白色,以躲避风雪,比如野兔和雷鸟,它们的活动范围已经缩小了。

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气候变化如何影响地球两极的海冰?

这份特别报告发表的同一周,北极海冰的年度最小范围被宣布为史上第二小的.这一年度里程碑在每年夏末达到,2019年9月18日为415万平方公里(平方公里)。这意味着2019年与2007年和2016年“实际上持平”,成为有记录以来第二低的年份国家冰雪数据中心(NSIDC),仅次于2012年339万平方公里的历史最低记录。

科学家对极地海冰进行了连续40年的卫星观测。这一证据提供了“非常高的可信度”,即自1979年以来,北极海冰范围“在一年中的所有月份都在下降”。换句话说,在一年中的任何一个月,任何一个季节,北极海冰的范围都比卫星观测开始时要小。

报告指出,北极海冰损失在夏末最大,1979年至2017年9月海冰面积每年减少8.3万平方公里,与1981年至2010年的平均水平相比,每十年减少13%。冬末的同样降幅显示,3月份每年减少41,000平方公里,与1981-2010年相比,每十年约减少3%。

报告称,北极的海冰也开始在冬季后融化得更早,融化的时间也更长:

“有很高的可信度表明,自1979年以来,北极海冰融化季节每十年延长了三天,因为融化开始得更早,每十年延长了七天,因为冻结时间更晚。”

北极海冰覆盖的重建回到1850年通过船舶报告、飞机调查和其他来源,“表明过去20年北极冰的损失可能是至少150年来前所未有的”。

报告称,北极海冰的年龄也普遍较轻,“1979年至2018年期间,年龄至少为5年的海冰从30%下降到2%”。报告还说:“在同一时期,第一年的海冰比例从大约40%增加到60% - 70%。”

该报告还表示,“北极海冰已经通过体积减少而变薄”的可能性非常高。该报告补充称,来自多个卫星任务的数据显示,从2000年到2012年,北极盆地的冰厚度以每十年近60厘米的速度下降,并指出“有新证据表明,这种海冰体积损失可能是上个世纪前所未有的”。

“大约一半观测到的北极夏季海冰损失”归结于人为气候变化报告称,其余的都是人为造成的通过自然变异

该报告“高度肯定”,北极地表气温在过去20年里“以全球平均水平的两倍多的速度增长”。它说:

“归因研究表明,人为温室气体增加在推动观测到的北极表面温度上升方面发挥了重要作用,因此对北极进一步变暖的预测有很高的可信度。”

报告指出,这种快速现象被称为“北极放大”。部分原因是该地区海冰覆盖的迅速消失。随着北极海冰的减少,来自太阳的能量本应被明亮的白色冰层反射,必威体育在线注册但却被海洋吸收,导致进一步变暖。

报告称,北极海面温度也在持续变暖:

“1982年至2017年8月的趋势显示,在夏季无冰的北极盆地大部分地区,夏季混合层温度每十年上升约0.5摄氏度。”

北极(左)和南极(右)极区地图。文中提到的各种地名都作了标记。虚线表示两极区域的近似边界。资料来源:IPCC:图3.2 (pdf)

北极(左)和南极(右)极区地图。文中提到的各种地名都作了标记。虚线表示两极区域的近似边界。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图3.2(pdf)

报告称,与北极相比,南极大陆“在过去30-50年里(空气)温度变化不那么均匀”,“南极洲西部部分地区变暖,而南极洲东部没有明显的整体变化”。然而,“鉴于现场记录稀少,年际到年代际变化很大”,这些趋势的“可信度很低”。

南大洋“对于从大气向全球海洋传递热量非常重要,包括人为变暖带来的热量”,占“1870-1995年全球海洋吸收多余热量的75%”。大约从2005年开始,科学家们使用Argo浮标收集海洋热量的数据。这些数据表明,“(2005年至2017年)南纬30度以南的南大洋增加的热量占全球海洋增加热量的45-62%”。

报告指出:“南大洋数十年的变暖被归因于人为因素,尤其是温室气体的作用,以及臭氧消耗。”

报告称,南极海冰“在卫星观测期间没有显示出明显的趋势”:

“1979年至2015年期间,年平均冰盖的显著正趋势并没有持续下去,这是由于大气和海洋强迫导致连续三年冰盖低于平均水平(2016-2018年)。”

该报告指出:“南极海冰范围的总体趋势是由近乎补偿的区域变化构成的,阿蒙森海和别林斯高森海的快速冰损失被威德尔海和罗斯海的快速冰增加所抵消。”

该报告说,有多种因素导致了南极海冰范围的区域变化。一个关键的影响是“子午风”,它由北向南或由北向南流动:

“别林斯高森海向极地的风向将海冰推向海岸,并将暖空气平流到海冰区,罗斯海的大部分地区则相反。”

更长的记录显示——“中等可信度”——“自20世纪60年代初以来,整个南极海冰覆盖面积一直在减少”,但“这种下降幅度太小,不能与自然变化分开”。

该报告称,气候模型模拟表明,人为造成的南极洲表面变暖“被南大洋环流推迟了,后者将热量向下输送到深海”。这一点和其他因素“可能解释了南极海冰覆盖对大气温室气体浓度增加的微弱反应”。然而,自2016年以来的低海冰覆盖表明,“南极仍有可能出现类似北极的长期变化”。

术语表
RCP4.5:rcp(代表性浓度路径)是温室气体和其他强迫未来浓度的情景。RCP4.5是一个“稳定情景”,其中政策到位,使大气中的二氧化碳浓度水平…阅读更多

下面的地图显示了1982年至2017年观测到的北极(上一行)和南极(下一行)的海表温度(海温,第一和第三列)和海冰(第二和第四列)的变化。左边的四张地图显示了3月份的数据,右边的四张地图显示了9月份的数据)。阴影表示暖(红色)和冷(蓝色)sst,海冰增加(绿色)和减少(黄色/棕色)。地图下方的图表显示了卫星观测(黑线)、模式重建(绿色)以及RCP2.6(蓝色)、RCP4.5(橙色)和RCP8.5(红色)下对21世纪的预测。

1982 - 2017年3月(a, e)和9月(C, g)北极(a, C)和南极(e, g)海表温度(SST)线性趋势图(每十年C度)。地图(b, d, f, h)显示与(a, C, e, g)相同,但海冰浓度线性趋势图(每十年%)。点状区域表示统计上不显著的趋势。虚线圈表示北极圈/南极圈。在每幅线性趋势图的下方,显示了南北半球海温(40N以北/ 40S以南的平均面积)或海冰范围的时间序列。黑色、绿色、蓝色、橙色和红色线分别表示观测值、CMIP5历史模拟值、RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5投影值;阴影表示多模型的+/-标准差。资料来源:IPCC:图3.3 (pdf)

1982 - 2017年3月(a, e)和9月(C, g)北极(a, C)和南极(e, g)海表温度(SST)线性趋势图(每十年C度)。地图(b, d, f, h)显示与(a, C, e, g)相同,但海冰浓度线性趋势图(每十年%)。点状区域表示统计上不显著的趋势。虚线圈表示北极圈/南极圈。在每幅线性趋势图的下方,显示了南北半球海温(40N以北/ 40S以南的平均面积)或海冰范围的时间序列。黑色、绿色、蓝色、橙色和红色线分别表示观测值、CMIP5历史模拟值、RCP2.6、RCP4.5和RCP8.5投影值;阴影表示多模型的+/-标准差。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图3.3(pdf)

报告称,气候模型预测“到本世纪末,北极海冰将继续减少”。由于自然变化、模式限制和未来排放的不确定性,“北极夏季无冰的时间和时间长短存在很大差异”。

如果升温控制在1.5摄氏度以内,“9月份的海冰可能会在本世纪末出现,出现个别无冰年的可能性约为1%”。然而,在气温上升2摄氏度的十年之后,“预计北极夏季无冰现象将更频繁地出现(约10-35%)”。它补充说,“温度暂时超过既定的变暖目标对冰盖没有持久的影响”。

“对南极海冰的预测可信度很低”,因为“有多种人为强迫(臭氧和温室气体)和涉及海洋、大气和邻近冰盖的复杂过程”。

报告中还有一个章节——方框3.2——讨论了北极海冰的减少如何对人类产生连锁影响低纬度地区的极端天气.自从政府间气候变化专门委员会的报告发表以来,这已经“成为一个重要的社会话题”第五次评估报告(AR5)“因为数亿人可能会受到影响”。

报告总结说:“目前对北极/中纬度天气联系的性质只有中低可信度,因为最近的分析结论不一致。”

例如,”相当多的文献由于喀拉海的海冰损失,东亚可能出现寒冷事件”。“对楚科奇海和格陵兰岛西部的变化与北美东部的寒冷事件之间的案例进行了一些分析”。报告强调:“然而,这种联系只是偶发性的。”同样,尽管“有证据表明……的频率在增加”弱极涡事件报告说:“在美国,研究没有显示在观测或模式预测中中纬度寒冷事件的数量增加。”因此,这些事件“与自然变化不可分离,因此不能归因于温室气体导致的海冰损失”。

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地球的冰原是如何应对变暖的?

报告指出,与今天相比,未来的极地地区将“截然不同”。其中一个关键的例子就是格陵兰岛和南极冰盖的减少。

第三章报告的结论是,在两极,“极有可能”冰的快速流失一直在增加,直到今天,格陵兰冰盖目前的质量流失速度大约是南极冰盖的两倍。

格陵兰岛的融化根据该报告,已经增长到至少350年来前所未有的水平,比前工业化时代的水平高出5倍。

在2012年至2016年期间,该地区每年损失约247亿吨冰。报告称,这“极有可能”比1992年至2001年期间的损失更大。1992年至2001年期间的损失估计为每年800亿美元,尽管正负82亿美元的幅度非常大。

该报告还指出,在2005年至2016年期间,冰盖是导致全球海平面上升的最大陆地因素。虽然在上个世纪,冰川一直是海平面变化的主要原因,但作者指出,“在21世纪及以后”,推动这些变化的将是极地冰盖。

格陵兰岛冰层的迅速消失是“动态变薄增加和表面质量平衡(SMB)减少共同作用的结果”(有关格陵兰冰盖如何损失质量的更多信息,请阅读Carbon Brief的文章)必威手机官网最近的客座文章2019年的状态)。

该报告指出,自从1992年开始全面测量以来,“几乎可以肯定”,南极半岛和南极西部冰盖的质量正在减少,并且在2006年左右减少的速度在增加。它比较了2012年至2016年之间的损失率,即每年约199亿吨冰,而1992年至2001年的损失率估计为每年51亿吨冰,尽管正负73亿吨冰的范围也很大。

南极地区的冰损失主要是由于温暖的海水推动了南极西部冰盖主要出口冰川的退缩和迅速变薄。

相比之下,南极东部的冰盖仍然“接近平衡”,卫星记录显示没有明显的质量变化趋势。然而,作为该地区最大的冰川出口之一,Totten冰川在最近几十年开始退缩。该报告指出,这意味着冰盖“可能成为未来海平面上升的一个重要因素”。

综合来看,该报告称,2012年至2016年期间,这两个冰盖对海平面上升的贡献每年约为1.2毫米,比20年前增加了700%。

该报告讨论了在过滤造成大气和海洋环流变化的自然和人为因素方面的困难,这些变化反过来又推动了冰盖的融化。虽然有证据表明格陵兰岛的冰损失是人为造成的(尽管有待“正式归因测试”),但该报告指出,在区分南极洲的人为和自然力量时,存在更多的不确定性:

“除了温室气体增加和平流层臭氧消耗的影响外,南极冰盖质量变化最大地区的大气和海洋变率受到一系列复杂过程的影响,这些过程表现出相当大的自然变率,并与太平洋和大西洋的海面状况有多种相互作用的联系,并有额外的局部反馈。”

尽管冰川融化和海平面上升的趋势很明显,但IPCC的作者也强调,当科学家试图预测这些极地地区未来的变化时,不确定性仍然存在:

“自AR5以来,我们对冰盖的认识已经取得了很大进展,尽管它们对未来海平面上升的潜在影响仍然存在很大的不确定性,特别是在超过一个世纪的时间尺度上。对南极洲来说尤其如此。”

在高排放的RCP8.5情景下,2100年海平面上升预测增加了10厘米,这是南极冰盖损失更多冰的结果。(参见碳简必威手机官网报最近的讲解员有关海平面上升的资料。)

然而,作者在他们的SPM中指出,他们对本世纪末的预测中的大部分不确定性来自冰盖。

根据该报告,造成这种不确定性的原因是“冰盖模型缺乏对21世纪以后一些潜在物理过程的现实再现”。

对那些监测极地冰盖的人来说,一个令人严重关注和不确定的领域是“海洋冰盖不稳定性在南极洲的部分地区——超过这个临界点,冰盖的水下融化就会变得自给自足,失去控制。

海洋冰盖不稳定(a)和海洋冰崖不稳定(b)的表示。在(a)中,支撑冰架变薄导致冰盖流动加速和海洋末端冰缘变薄。冰盖下的基岩向其内部倾斜,这意味着冰的变薄导致接地线后退,向海的冰通量增加,冰边缘进一步变薄,接地线进一步后退。在(b)中,由于底部融化和/或水力压裂导致冰架解体产生冰崖。如果悬崖足够高,悬崖表面的应力超过了冰的强度,在反复的崩解事件中,悬崖的结构就会失效。资料来源:IPCC:图CB8.1 (pdf)

海洋冰盖不稳定(a)和海洋冰崖不稳定(b)的表示。在(a)中,支撑冰架变薄导致冰盖流动加速和海洋末端冰缘变薄。冰盖下的基岩向其内部倾斜,这意味着冰的变薄导致接地线后退,向海的冰通量增加,冰边缘进一步变薄,接地线进一步后退。在(b)中,由于底部融化和/或水力压裂导致冰架解体产生冰崖。如果悬崖足够高,悬崖表面的应力超过了冰的强度,在反复的崩解事件中,悬崖的结构就会失效。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图CB8.1(pdf)

报告中强调的另一个潜在因素是“海洋冰崖不稳定性,这是一个假想的过程,在这个过程中,消失的冰留下了坍塌在海洋中的冰冻悬崖。报告指出,这一观点“仍未得到证实”,其特点是“高度不确定性”。

报告总结说,“有限的证据和高度的一致性”表明,最近南极冰盖的融化可能是“几十年到几千年不可逆转的”。

SPM,作者指出:“考虑到南极冰盖部分崩塌导致海平面上升的后果,这种高冲击风险值得关注。”

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地球两极的变化有什么更广泛的影响?

空气和海洋温度升高,加上海洋和陆地冰的损失,将对极地地区产生广泛的影响。就北极而言,报告称:

“预计气候变化将改变北极海洋栖息地的分布和性质,并对物种组成、产量和生态系统结构和功能产生相关影响。”

例如,海冰的减少和地表水的更新导致了浮游植物(微小的海洋植物)在一年中的早些时候,甚至在秋天出现大量繁殖——“这是以前在北极水域很少观察到的现象”。

自AR5以来,“更多的证据表明,气候引起的物理和生物地球化学变化正在影响并将继续影响北极海鱼的分布和生产”。

报告指出:“温度升高、猎物质量和分布的变化已经影响到了海洋鱼类。”这对不同物种产生了复杂的影响。例如,巴伦支海北部温暖的水域“扩大了北方/亚北极物种的适宜觅食区域,并促进了大西洋鳕鱼的增加”。然而,北极物种,如极地鳕鱼,“预计将受到负面影响”,因为“冰雪覆盖季节缩短……捕食压力增加,猎物可得性减少,生长和繁殖成功率受损”。

简而言之,在气候变暖的情况下,北极和亚北极物种之间的区分预计将变得“更加分散”,而极地鳕鱼等适应寒冷的物种可能会因此变得更糟。

报告称,北极是价值数十亿美元的渔业之乡,同时“对当地社区的文化、经济和生计具有相当重要的意义”。尽管一些渔业“能够适应不断变化的环境和市场驱动因素……但气候变化将影响一些具有重要商业价值的海洋鱼类和贝类的空间分布和生产力”。

最近在白令海的研究表明,“未来的鱼类生产还将取决于气候变化和海洋酸化将如何改变适当猎物的质量、数量和可用性,以及当地鱼类的热应激和代谢需求;以及物种间的相互作用”。报告总结说,这表明“北极地区商业渔业的未来是不确定的”。

加拿大福克斯盆地的海象。来源:自然图片库/阿拉米库存照片。HY01GF

加拿大福克斯盆地的海象。来源:自然图片库/阿拉米库存照片。

报告称,海洋哺乳动物和海鸟也受到了影响,尽管许多物种可以通过改变它们的活动范围、猎物偏好或迁徙模式来适应。报告称,在某些情况下,行为的改变会产生负面影响,并指出“在10年期间观察到海象幼崽的死亡率上升发生踩踏事件因为海冰的减少。

海冰的变化与“分布、筑巢、觅食行为和存活率的变化”有关北极熊,报告称:

“冰量减少也促使北极熊在近海和沿海地区比以前游得更远,游得更多,这对幼崽来说尤其危险。”

报告指出,总体而言,海冰模式的变化正在推动北极熊种群的变化,“包括一些种群的减少,而另一些种群则保持稳定或增加”。报告指出,这反映了保护管理措施“已经成功地使严重枯竭的北极熊数量恢复”,或者“因为一些地区的北极熊正在获得新的食物来源,如腐肉”。

阿根廷瓦尔德斯半岛,南露脊鲸和她的幼鲸。图片来源:Wildestanimal / Alamy Stock Photo。PT4BH6

阿根廷瓦尔德斯半岛,南露脊鲸和她的幼鲸。图片来源:Wildestanimal / Alamy Stock Photo。

对于南大洋,报告指出南极磷虾“作为鱼类、鱿鱼、海洋哺乳动物和海鸟的食草动物和猎物,在南大洋食物网中发挥着核心作用”。然而,“磷虾的最佳生存条件预计将向南移动,在变暖最快的地区,磷虾的减少最为明显”。它补充道:

“由于变暖和海洋酸化的影响,西南大西洋/威德尔海地区预计磷虾数量减少最大(低可信度),该地区是磷虾当前浓度最高的地区,包含磷虾捕食者的重要觅食地,也是磷虾渔业的主要作业区域。”

报告称,预测显示,“气候变化对磷虾和所有鲸鱼物种的未来影响是负面的,尽管对其他高级捕食者的影响程度在不同种群之间有所不同”:

太平洋蓝而且南方的权利鲸鱼面临的风险最大,但座头鲸也面临风险,这是猎物减少和种间竞争加剧的结果。”

报告指出,磷虾也是南大洋的重要渔业,每年价值约7000万美元。“近几十年来,磷虾渔业越来越集中在太空,这引起了人们对磷虾捕食者局部影响的担忧”。此外,渔场“也改变了其经营旺季”——从夏季转向深秋。报告说:“随着时间的推移,渔业的一些时间和空间变化被归因于该地区冬季海冰范围的减少。”

报告警告说,对于南极鱼类来说,许多物种“由于对冷水的生理适应,热耐受性很差”,“这使它们很容易受到温度升高的影响”。报告指出银鱼而且南极蠹虫作为可能受到影响的重要物种。

对于其他南极哺乳动物和海鸟来说,自AR5以来,“越来越多的证据表明气候引起的种群变化”。例如,“受气候变化影响的南极企鹅种群的趋势包括巴布亚企鹅的增加和巴布亚企鹅的减少阿德利帽带而且皇帝企鹅”。

报告称,气候变化对南极飞行鸟类影响的证据表明,海冰的区域减少、海洋变暖、极端事件和风的变化“会降低某些物种的繁殖成功率和人口增长率”,其中包括北海南部南极海燕而且black-browed信天翁

报告还警告了对土著社区的社会经济影响:“对北极土著人民的粮食不安全风险正在上升的指标有很高的信心。”

报告说,北方社区的粮食系统“与北方的生态系统交织在一起,因为维持生计的狩猎、捕鱼和采集活动”。气候变化的影响包括湖冰减少影响渔业,雪况的变化使“旅行更加困难和危险”,限制了进入狩猎场,以及“用于自然冷藏的永久冻土的可靠性”降低。

报告称,气候变化还“通过狩猎、钓鱼、诱捕和旅行中断对地点依恋产生了负面影响,这对心理健康有重要影响”。而在沿海地区,“海冰意味着旅行、狩猎和捕鱼的自由,因此海冰的变化会影响人们对某个地方的体验和联系”。

旅游业也受到极地海冰减少的影响,这“促进了北极地区海洋和邮轮旅游机会的增加,与可达性的增加直接相关”:

“与十年前相比,现在有更多的游轮可供选择,船只在单季的行程更远,更大的船只和更多的乘客泊位正在运营,专门建造的极地游轮正在建造,私人游艇出现的频率也更高了。”

报告称,北极邮轮旅游将继续增长,这一点“非常有信心”:

“例如,加拿大西北航道(南部航线)在21世纪初只有偶尔的游轮经过,现在在夏季巡航季节可以可靠地访问,因此在过去十年中,游轮和游乐船只的活动增加了一倍到四倍。”

就总体航运业而言,“非常有信心”地认为,气候变化导致北极海冰减少是“过去10年观测到的海冰增加”的主要驱动因素。航运活动将在北极持续上升随着北方路线变得越来越方便。

报告称,这将产生“重大的社会经济和政治影响”,涉及“安全(海上事故、局部事故、冰是一种危险)、安全(贩运、恐怖主义)以及环境和文化可持续性(入侵物种、生物杀剂、化学品和其他废物的释放、海洋哺乳动物袭击、燃料泄漏、空气和水下噪音污染、对生存狩猎的影响)”。

此外,商业航运“主要使用重油,在燃烧过程中向大气排放硫、氮、金属、碳氢化合物、有机化合物和黑碳和飞灰”。

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关于突变和“引爆点”,报告说了什么?

第六章(pdf)的IPCC报告致力于“极端,突然的变化和管理风险”。本章讨论了气候系统中的“临界点”,将其定义为“全球或区域气候从一种稳定状态转变为另一种稳定状态的关键阈值”。

报告称,这些临界点“与快速而突然的变化有关,即使潜在的强迫因素逐渐发生变化”。“突变”指的是“在几十年或更短时间内发生,持续(或预计将持续)至少几十年,并对人类和自然系统造成重大破坏”的大规模变化。

其中一些变化是不可逆的,这意味着从变化状态的自然恢复周期“比系统达到这种扰动状态所需的时间要长得多”。在IPCC的报告中,如果“利益的恢复时间尺度是数百年到数千年”,它就认为这种变化是不可逆转的。

报告称,超过气候临界点的风险“构成了将气候变暖限制在远低于2摄氏度的努力的科学依据的一部分”。

该报告包括下表(表6.1),其中总结了“与海洋和冰冻圈有关的突然和不可逆现象”。最右边一栏表示“基于评估文献的突然/不可逆变化的可能性”。

系统组件变更 系统变化
组件
不可逆性
如果强迫
逆转(时间
尺度
表示)
对自然和人类系统的影响;全球、区域、本地 预计的可能性
和/或信心
21世纪的水平
在场景中
被认为是
海洋
大西洋经向
推翻循环
(大西洋经向翻转环流)崩溃
(6.7节)
是的 未知的 广泛的;欧洲冬季风暴增加,萨赫勒地区降雨量和农业生产能力减少,热带风暴的变化,大西洋沿岸海平面上升 不太可能,但
有理由
亚极环流冷却
(6.7节)
是的 不可逆转的
在几十年内
类似于AMOC的影响
相当小。
媒介的信心
海洋热浪
增加(第6.4条)
是的 可在几十年到几个世纪内逆转 珊瑚白化,丧失
生物多样性与生态系统
服务,有害的藻华,
物种重新分配
非常有可能(非常高)
信心)

物理变化。
高的信心对影响
北极海冰消退
(3.3节)
是的 可在几十年到几个世纪内逆转 北极海岸侵蚀(5月
反转需要较长时间),对中纬度风暴的影响(
信心
);北极地表温度上升(高的信心
高的信心
海洋脱氧
以及缺氧事件
(5.2节)
是的 表面可逆,但是
在水下几百年到几千年都是不可逆的
海洋的重大变化
生产力、生物多样性和
生物地球化学循环
媒介的信心
海洋酸化
(5.2节)
是的 在地表是可逆的,但在深海则是不可逆的 生长发育的变化
钙化、生存和物种丰度;例如,从藻类到鱼类
几乎确定(非常高的信心)
冰冻圈
甲烷从
永冻层(部分
3.4)
是的 可逆的,因为甲烷在大气中的寿命很短 全球进一步增长
通过气候变化的温度
反馈
媒介的信心
二氧化碳释放
永冻层(部分
3.4)
是的 千年不可逆
因为二氧化碳在大气中的存在时间很长
全球进一步增长
通过气候变化的温度
反馈
信心不足
南极西部冰盖部分崩塌(第1章第4.2节第2章交叉框) 是的(21世纪末,仅RCP8.5下) 几十年到几千年都是不可逆的 对海平面上升和局部减少的显著贡献
海洋盐度
信心不足
格陵兰冰原
腐烂(交叉章)
第4.2节第8栏)
没有 千年不可逆 对海洋的重大贡献
海平面上升,航运(冰山)
高的信心
衰减的贡献
10s厘米的单反
冰架崩塌
(第8章第3.3、4.2节)
是的 可能几个世纪都不可逆 可能导致海平面上升
造成冰川。一些
架子比其他的更容易摆放。
信心不足
冰川雪崩、涌浪和崩塌(第2.3节) 是的 变量 当地风险;可能加速海平面上升;当地的冰山
生产;当地的生态系统
媒介的信心
发生;
信心

频率/幅度增加
单个冰川的强烈收缩或消失(第2.2、3.3节) 是的 可在几十年到几个世纪内逆转 对水的区域影响
资源、旅游、生态系统
全球海平面
媒介的信心
与冰川和永久冻土有关的滑坡、冰川湖溃决(第2.3节) 是的 对于岩石边坡不可逆;冰川、碎屑和湖泊在几十年到几个世纪内是可逆的 当地对人类的直接影响,
土地使用,基础设施(危害),
和生态系统
中信心增加
频率
高山地区生物多样性的变化(影响-第2.4节) 是的 在很多情况下是不可逆的
(例如,物种灭绝)
对当地生态系统的影响
生态系统服务
媒介的信心
与海洋和冰冻圈有关的突然和不可逆现象的跨章评估。表最右边的一列表示基于评估文献的突然/不可逆变化的可能性,这些文献通常评估RCP场景。可能性和置信度的评估是根据IPCC关于不确定性的指南进行的。

第六章接着关注大西洋经向翻转环流(AMOC)的潜在崩溃。这是大西洋的洋流系统,它将温暖的海水从热带带到欧洲。它是由北大西洋深水的形成所驱动的,这是北大西洋高纬度地区冷而咸的海水的下沉。

自2004年以来,通过Argo浮标直接监测AMOC的强度。尽管AMOC“自2008年以来比测量的前四年要弱……但记录还不够长,不足以确定AMOC是否存在长期下降”。

对过去的进一步研究表明,AMOC可能已经减弱了大约自20世纪中期以来增长了15%报告说。然而,这些方法使用了“AMOC的间接测量”,因此“这些结果仍然存在相当大的不确定性”。该报告补充道:

“此外,解释这种长期变弱的确切机制还不完全清楚,一些重建显示,这种变弱开始于历史时代的很早就,当时人为扰动和变暖的水平非常低。”

因此,该报告的结论是,“有中等可信度的AMOC在历史上有所减弱,但没有足够的证据来量化变化的可能幅度”。

这份特别报告“证实”了IPCC第五次评估报告的结论,即“AMOC不太可能在21世纪因温室气体浓度增加而崩溃”。新的评估使用的模型“几乎是AR5评估的两倍”。

下面的图表显示了AMOC在2006- 2015年间的历史变化和预测——占其强度的百分比——使用了21世纪的27个气候模型。预测显示了RCP2.6(左图;蓝线)和RCP8.5(右;红色的线)。

图中显示了1850年至2100年间AMOC的历史(灰线)、观测(黑线)和预测(蓝和红线)变化,均位于北纬26度。阴影范围表示模型模拟中的66%和100%范围。在RCP2.6条件下,27种模式模拟了AMOC强度的预测(左;蓝色)和RCP8.5(右;红色)。资料来源:IPCC:图6.8 (pdf)

图中显示了1850年至2100年间AMOC的历史(灰线)、观测(黑线)和预测(蓝和红线)变化,均位于北纬26度。阴影范围表示模型模拟中的66%和100%范围。在RCP2.6条件下,27种模式模拟了AMOC强度的预测(左;蓝色)和RCP8.5(右;红色)。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图6.8(pdf)

模型预测,在RCP2.6下,AMOC将在2081-2100年(相对于目前)减弱约11%,在RCP8.5下减弱32%。报告指出,只有一个模型显示“在RCP8.5情景下,在本世纪末之前会出现崩溃(例如,相对于目前下降超过80%)”。

到23世纪末,在RCP8.5情景下,AMOC崩溃的可能性约为44%——或者用IPCC的说法是“可能性与不可能性差不多”。报告称,AMOC减弱“稳定在RCP4.5”,尽管减弱了约37%。这一结果“表明,AMOC崩溃可以通过缓解措施长期避免”。

该报告将“淡水通量增强”与AMOC减弱联系起来,因为AMOC抑制了北大西洋深水的形成。自20世纪90年代中期以来,格陵兰冰盖、北极海冰和加拿大冰川融化对北大西洋的淡水贡献增加了50%。格陵兰岛的融冰速度“在过去350年里是前所未有的”。

报告说,格陵兰冰融化的影响“在AR5预测中被忽视了”,但新的模型模拟表明,它“对AMOC有影响,在RCP8.5下,2100年AMOC可能会再减弱约5-10%”。

报告说,尽管AMOC在21世纪不太可能崩溃,但“它的削弱可能是实质性的”,“因此,这可能引发强烈而大规模的气候影响,对自然和人类系统产生潜在的深远影响”。

这些变化包括“北大西洋变冷,南大西洋变暖,蒸发减少,因此北大西洋上空的降水减少,以及ITCZ的移动”。(ITCZ,或热带辐合带赤道是一个巨大的低压带,在赤道附近环绕着地球。)

报告称,AMOC强度的潜在大幅下降也将减缓全球表面变暖,“这是由于海洋热吸收位置的变化以及北大西洋周围冰冻圈的相关扩张,这会增加表面反照率”。

下面的图表说明了AMOC大幅削弱对世界各地的一些连锁影响。IPCC的图片说明描述了其中一些影响:

环流的变化对大西洋盆地有多重影响,但也包括对亚洲和南极洲的远程影响。AMOC的减少导致南大西洋过热,导致洪水、甲烷排放和干旱增加,并对粮食生产和人类系统产生相应的负面影响。在北大西洋地区,盆地西侧的飓风频率减少,但东部的风暴强度增加。随着大西洋两岸海平面上升,包括粮食生产在内的海洋和陆地生态系统都受到了影响。”

由于AMOC崩塌或大幅削弱而造成的遥相关和影响的信息图。箭头表示与每个图标相关联的更改方向,并放在其右侧。在每个图标下面显示了对正在进行的过程的理解的置信水平的评估。资料来源:IPCC:图6.10 (pdf)

由于AMOC崩塌或大幅削弱而造成的遥相关和影响的信息图。箭头表示与每个图标相关联的更改方向,并放在其右侧。在每个图标下面显示了对正在进行的过程的理解的置信水平的评估。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图6.10(pdf)

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永久冻土发生了什么?

该报告将永久冻土描述为“至少连续两年保持在0摄氏度或以下的地面(含冰和冰冻有机物质的土壤或岩石)”。这一章主要集中在北半球,那里的永久冻土层面积比南极洲大三个数量级。

它发生在“极地和高山地区的陆地上,也发生在北极和南部海洋浅层的海底永久冻土上”。永久冻土的厚度从不到一米到超过一公里不等。通常情况下,它位于每年解冻和重新冻结的“活土层”之下。

术语表
Carbon vs. CO2:术语“碳”和“二氧化碳″”经常互换使用,但有一个重要的区别。碳是一种元素,而CO2是一种含有一个碳原子和两个氧原子的化合物....阅读更多

报告称,永久冻土的命运尤为重要,因为它是一个“对气候敏感的大型有机碳库”。这是数千年来从死去的植物和动物身上积累起来的碳。(大约有两倍的碳比目前地球大气中永冻土的含量多。)

报告警告说,气候变暖增加了“永久冻土融化时,这些碳库中的一部分可能迅速腐烂,并以二氧化碳和甲烷的形式转移到大气中”,“从而加快气候变化的步伐”。

永久冻土是地球系统的一系列变化之一,这些变化“预计在与人类社会和生态系统相关的时间尺度上是不可逆转的”第一章(pdf)说。报告还指出:

“冰融化或永久冻土融化涉及阈值(状态变化),允许对持续的气候变暖做出突然的非线性响应(高信度)。”

该报告说,“非常有信心”在北半球极地永久冻土地区的许多长期监测点记录了永久冻土10 - 20米深处创纪录的高温。在一些地方,气温比30年前高出2-3摄氏度。它补充道:

“在2007年至2016年的十年间,较冷的连续区永久冻土监测点的永久冻土温度增长率为0.39摄氏度,较暖的不连续区永久冻土为0.20摄氏度,所有极地和山区永久冻土的全球平均增长率为0.29摄氏度。”

虽然温度和降雨变化对永久冻土造成了“逐渐”和“持续”的压力,但它也受到“突然”或“脉冲”扰动的影响,例如火灾,以及富冰永久冻土解冻造成的土壤下沉和侵蚀(热岩溶)”。报告称,这些压力中最普遍的是野火:

“有很高的可信度表明,现在被烧毁的面积、火灾频率和极端火灾年份都比上世纪上半叶,甚至比过去一万年都要高。最近的气候变暖与阿拉斯加和加拿大西部北部森林地区的野火活动增加有关,在那里已经对此进行了研究。根据卫星图像,从1997年到2011年,全球每年约有8万平方公里的北方地区被烧毁。”

报告指出,有很高的可信度表明,“火灾制度的变化使永久冻土的退化速度快于历史连续周期”,“而且在永久冻土温度观测网中,这一永久冻土变化驱动因素的影响没有得到充分体现”。

报告总结说,总的来说,“有中等证据和较低的一致性表明,这种变暖目前正在导致北部永久冻土地区释放更多的甲烷和二氧化碳。”

该报告对“由于变暖,本世纪北极近地表永久冻土广泛消失,对全球气候产生重要影响”的预测抱有“高度信心”。它指出:

“到2100年,RCP2.6的近地表永久冻土面积将减少2-66%,RCP8.5的近地表永久冻土面积将减少30-99%。预计这将向大气中释放10亿吨至100亿吨(或10亿吨,GtC),最高可达240亿吨的永久冻土碳,如二氧化碳和甲烷,有可能加速气候变化(中等信度)。”

报告补充说,预计RCP4.5将减少15-87%。上述碳排放估算来自专家评估和实验室土壤培养研究。模型模拟支持了这些预测,在RCP8.5条件下,平均估算值为92GtC,范围为37-174GtC。

下图显示了历史和未来永久冻土区的变化。

到2100年,北极永久冻土的历史(黑线)和预测(彩色线)面积。预测显示了RCP2.6(蓝色)、RCP4.5(橙色)和RCP8.5(红色)的CMIP5多模式平均和+/ 1个标准偏差范围。资料来源:IPCC:图3.10 (pdf)

到2100年,北极永久冻土的历史(黑线)和预测(彩色线)面积。预测显示了RCP2.6(蓝色)、RCP4.5(橙色)和RCP8.5(红色)的CMIP5多模式平均和+/ 1个标准偏差范围。资料来源:联合国政府间气候变化专门委员会:图3.10(pdf)

使用CMIP5模型的一个子集进行的估计显示,到2300年,RCP8.5的永久冻土面积将损失90%,RCP4.5的损失29%,“其中大部分长期损失已经在2100年发生”。

报告指出,这些预测不包括“脉冲扰动”,而且“如果这些扰动的速率增加,火灾和突然融化将加速永久冻土的变化,这一点仅与气候影响有关,这一点有很高的可信度”。

报告称,永久冻土释放的碳中,甲烷只占一小部分——“大约为每年0.01-0.06千亿吨碳当量”。然而,由于甲烷具有更高的变暖潜力,它可能会贡献40-70%的永久冻土排放的总变暖影响。

该报告指出,在永久冻土区存在“刺激植物生长”的潜力——由于气候变暖和气候变暖二氧化碳受精——至少在本世纪,通过将新碳封存到植物生物量中,并增加对表层土壤的碳输入,可以抵消部分或全部损失。

报告称,永久冻土未来的碳排放量“将是化石燃料预计排放量的很大一部分,这意味着可允许的碳预算与限制全球变暖相一致”,“但也将取决于植被的反应(高可信度)”。报告还指出:

“此外,有很高的信心认为,涉及缓解的气候情景(例如RCP4.5)将有助于抑制北极和北方地区碳排放的反应。”

同样,“有很高的信心认为,减少人为甲烷来源有助于缓解北极和北方地区甲烷排放增加的影响”。

最后,该报告还警告说,永久冻土融化以及积雪减少“将影响北极水文和野火,并对植被和人类基础设施产生影响(中等信度)”。例如,“大约20%的北极陆地永久冻土容易受到永久冻土突然融化和地面下沉的影响,预计会如此增加小湖泊面积到2100年,RCP8.5将减少50%以上。”

它补充道:

“到2050年,70%的北极基础设施位于冻土融化和下沉的风险地区;提前采取适应措施可以将解冻和其他与气候变化相关的影响(如洪水、降水和冻融事件增加)所产生的成本降低一半(中等信度)。”

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对未来海平面上升的最新预测是什么?

这份报告长达169页第四章讨论了过去、现在和未来的全球海平面上升(SLR)。这种变化正在加速,并且已经达到了在过去一个世纪中可能是“前所未有”的水平。

当前单反速率现在是“超过了前两千年的平均速度”。而且有“高度的信心”认为,人类引起的气候变化“很可能”是自1970年以来出现的单反的“主要原因”。

展望未来,该报告对本世纪单反最坏情况的预测高于IPCC 2013年AR5的预测。这是由于巨大的南极冰盖加速的“动态”损失,以及对这种损失增加的原因和速度的更好理解。

世界上巨大冰原的命运非常重要——考虑到它们所含的水量——但正如报告所述,这种命运可能会持续许多个世纪解释了

“目前,南极洲和格陵兰岛的巨大冰盖使全球海平面潜在上升了约66米,尽管这一潜在上升的大部分将需要冰盖退缩数千年。”

报告称,加速的南极气流是“与冰盖不稳定有关的不可逆转退缩”的迹象,这一说法“可信度很低”。它补充说,虽然南极冰盖的崩塌可能会使海平面上升“几米”,但这需要“几个世纪”才能发生。

正如碳简报的新讨论必威手机官网深入的讲解员在美国,全球海平面变化背后有几个因素。它们是海洋变暖时的“热膨胀”,陆地水库和地下水中储存的水量的变化,以及冰川和冰盖的融化。

在地方和区域一级,这些贡献可被人类活动和自然因素引起的其他变化放大或抵消。例如,过量取水引起的下沉会导致地面下沉,增加单反的相对比率。特别报告指出,这是目前许多河流三角洲最重要的驱动因素。

其他影响相对单反的局部因素包括冰川或冰盖融化导致的地球引力场变化、海洋环流模式和风的变化,以及上一个冰河期以前被冰覆盖地区的表面调整导致的陆地隆起。

根据今天的报告,对单反的相对贡献已经发生了变化,冰川融化是全球增长的主要原因,而热膨胀现在只是第二大因素。例如,它表明“南极洲冰盖动态对单反的贡献很小,如果在20世纪90年代之前有的话”。

单反的加速可以从潮汐计(下图碳简报图中的彩色线)和卫星“高度计”(黑色)的记录中看到。必威手机官网该报告称,从1901年到1990年,全球平均海平面每年上升1.4毫米。从1970年到2015年,这一速度增加到每年2.1毫米,然后从2005年到2015年增加到每年3.6毫米,比20世纪的速度快2.5倍左右。

1900-2018年全球平均(平均)海平面相对1992-2006年平均值的变化(毫米)。彩色线显示各种潮汐计的记录,而卫星高度计的数据则以黑色显示。图表的必威手机官网使用Highcharts

有“非常高的可信度”认为,最近单反加速是由于格陵兰岛和南极冰盖的融化增加。在南极洲,2007年至2016年的十年里,冰的损失率是之前十年的三倍。与1997-2006年相比,格陵兰冰盖的冰损失翻了一番。

报告警告说,无论温室气体排放是否减少,无论世界在减少温室气体排放方面取得多大的成功,这种加速的冰损失——以及它导致的更快速的单反——将在21世纪继续加快速度。

如果本世纪剩余时间的排放量较低,并遵循“RCP2.6”情景(下图左面板),即2100年全球气温限制在远低于2摄氏度,那么到2100年,单反的速度仍将从今天的每年4毫米增加到4-9毫米,与20世纪后期的平均水平相比,总速度将增加0.43毫米,“可能”范围为0.29-0.59米。

如果排放量很高,则符合RCP8.5场景(右图),那么到2100年,速度可能达到10-20mm/年,总速度为0.84m,“可能”范围为0.61-1.1m。这将比20世纪的平均速度快10倍左右。

到2100年,“可能的”最大上升幅度为1.1米,比AR5的最高估计高出约10厘米(彩色线和范围,SROCC,而黑线和灰色范围,AR5)。但是单反也有17%的可能性“超过”这个数字——而且“不排除(增加)200万的可能性”。

21世纪全球平均海平面相对于1986-2005年平均水平的预测变化(米)。每个面板显示当前报告的预测(SROCC,彩色线和面积)相对于第五次评估报告的预测(黑线和灰色区域)。左:低排放RCP2.6场景。中心:中排放RCP4.5通路。右图:非常高排放的RCP8.5情景。资料来源:IPCC SROCC图4.9。

21世纪全球平均海平面相对于1986-2005年平均水平的预测变化(米)。每个面板显示当前报告的预测(SROCC,彩色线和面积)相对于第五次评估报告的预测(黑线和灰色区域)。左:低排放RCP2.6场景。中心:中排放RCP4.5通路。右图:非常高排放的RCP8.5情景。来源:IPCC SROCC图4.9

摘要报告解释说,单反雷达最坏情况预测的增加是由于南极的损失大于预期。相比之下,格陵兰岛融化、热膨胀或冰川损失的预计贡献自AR5以来都没有变化。

报告说,自AR5以来,对南极冰层快速消失的过程以及发生这种情况的可能性的科学理解已经发展和改进。

核心问题是,随着全球变暖,“动态”变化会在多大程度上导致南极洲的冰以加速的速度流入海洋。潜在的机制包括“海洋冰盖不稳定”和“海洋冰崖崩塌”,讨论在冰原部分,以上。

这类动态冰盖变化首次被包括在AR5对SLR的预测中,使其高于IPCC之前的第四次评估报告。

然而,正如报告所解释的那样,AR5对动态冰盖损失的预测主要是基于“现有观测结果的外推”。尽管自那时以来证据基础有所改善,但冰盖崩塌的可能性被作为“深度不确定性”的一个例子,在这种情况下,专家们不知道(或无法达成一致)对关键驱动力进行建模的最佳方法,也不知道应该与不同结果相关的概率和不确定性。

展望未来,这些不确定性尤其大,然而,在所有排放情景下,海平面将上升几个世纪,并“将保持在高位数千年”,如下图所示。

在低排放RCP2.6情景(蓝线、点和范围)和高排放RCP8.5路径(红色)下,到2300年全球平均海平面上升米。资料来源:IPCC SROCC图4.2。

在低排放RCP2.6情景(蓝线、点和范围)和高排放RCP8.5路径(红色)下,到2300年全球平均海平面上升米。来源:IPCC SROCC图4.2

如上图所示,如果排放量非常高,那么在22世纪,单反“每年可能超过几厘米”,到2300年,总排放量可能超过5米。

这反映了南极冰盖消失的“深度不确定性”新研究更快速的“动态”融化的可能性并没有包括在特别报告的预测中仍然是暂时的

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对沿海地区和小岛屿国家有什么更广泛的影响?

海平面上升是气候变化最重要的影响之一,在169页的报告中进行了讨论第四章以及在一个单独的23页"交叉章节框9在低洼的岛屿和海岸上。

报告称,约6.8亿人(约占世界人口的10%)生活在海拔不足10米的沿海地区,预计到2050年,这一数字将达到10亿,引发了流离失所和移民问题。

“人们普遍认为,气候变化有可能大幅改变移民流动的规模和方向,但我们对海平面上升和海平面极端情况对移民数量的预测缺乏信心。”

这种低可信度反映在这样一个事实中,即SPM中删除了一项估计,即2摄氏度的变暖可能“到本世纪末淹没2.8亿人的家园”。它曾出现在早期的草稿中,该草稿被泄露报道广泛

这一数字仍在报告的基本“交叉章节框9,这错误地添加了2100的时间框架。相反,这项研究从中得出的2.8亿这个数字与未来海平面上升有关,海平面上升可能“锁定”在本世纪,但这可能还需要几个世纪的时间。

脆弱的沿海社区不仅将受到平均海平面上升的影响,还将受到风暴潮等日益严重的极端事件的影响下面的部分

由于迄今为止气候和海平面的变化,低洼的海岸和岛屿,包括小岛屿发展中国家,已经面临着“级联和复杂的风险”。随着海平面加速上升,海洋变暖和酸化,永久冻土融化,生态系统改变,这些风险预计将在本世纪晚些时候“不成比例地增加”。

“超过80%的小岛屿居民生活在沿海地区,洪水和海岸侵蚀已经构成严重问题……人们越来越担心,由于海平面上升和气候变化,一些岛国作为一个整体可能会变得不适合居住,这对重新安置、主权和国家地位产生影响。”

SPM指出,如果本世纪排放量很高,一些岛国“可能”变得不适合居住,但宜居性的阈值“仍然极其难以评估”。

与气候相关的风险也因人类因素而加剧,包括人口和经济活动在沿海地区的集中。”沿海挤压,生态系统退化,河流沉积物运输的改变,“糟糕的”规划和其他社会选择。

如下图所示,人口超过1000万、位于海拔10米以内的沿海“特大城市”包括“纽约市、东京、雅加达、孟买、上海、拉各斯和开罗”。如果不进行适应,海平面上升、人口增长和地面下沉可能会使136个最大沿海城市的洪水损失从目前的每年60亿美元增加到2050年的1万亿美元。

如果排放非常高,到本世纪末,低洼的岛屿和海岸尤其容易受到区域海平面上升的威胁,如图中从蓝色到红色的阴影所示。小岛屿发展中国家用圆圈突出,沿海特大城市用正方形突出,河流三角洲用菱形突出。资料来源:IPCC SROCC数字CB9.1。

如果排放非常高,到本世纪末,低洼的岛屿和海岸尤其容易受到区域海平面上升的威胁,如图中从蓝色到红色的阴影所示。小岛屿发展中国家用圆圈突出,沿海特大城市用正方形突出,河流三角洲用菱形突出。来源:IPCC SROCC数字CB9.1

本世纪潜在的洪水破坏的巨大增长不仅局限于主要城市,还包括上图中所有面临海平面上升风险的沿海地区。

“在缺乏适应的情况下,更加强烈和频繁的极端海平面事件,以及沿海发展的趋势,将使预计到2100年的年度洪水损失增加2-3个数量级(增加100到1000倍)。”

应对海平面上升威胁的选择包括硬工程措施,如海堤,到以生态系统为基础的海岸保护或“重新安置”人民及其资产。但这些潜在的适应反应是有限的,即使全球变暖保持在1.5摄氏度以下:

“IPCC关于全球变暖1.5摄氏度的特别报告强化了这一发现,脆弱的人类社区,特别是珊瑚礁环境和极地地区的社区,可能在本世纪末之前就超过适应极限,甚至处于低温室气体排放路径。”

即使全球变暖限制在1.5摄氏度以内,那些可能面临风险的社区包括“城市环礁岛屿和一些北极社区”。如果排放量很高,那么最坏情况的预测意味着“在所有低洼的沿海地区,预计会有很高到非常高的风险”。

每一种可用的适应方案都面临挑战。例如,硬工程通常被认为是有效的,但“通常是负担不起的”,并且仍然可能失败,“可能带来灾难性的后果”。

“精心设计的海岸保护在减少城市和人口密集地区的预期损害和成本效益方面非常有效,但对农村和贫困地区来说通常是负担不起的……有效的保护需要全球每年投资数百亿到数千亿美元。”

对于以生态系统为基础的适应——例如利用珊瑚礁或红树林——气候变化的其他方面可能会阻碍它们在抵御海平面上升方面的长期效力。

管理撤退——将土地让给海洋——以及大规模的搬迁已经在进行中,但“主要局限于小社区”。它还带来了超出实际工作所需的社会挑战,包括需要将社区融入新家园。

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气候变化还会如何影响海洋和海洋生物?

两极地区并不是唯一海水变暖对生态系统造成损害的地区。

根据这份报告,“几乎可以肯定”,自1970年以来,全球海洋一直在变暖,而且自1993年以来,变暖的速度“很可能”翻了一番。总的来说,海洋被认为吸收了气候系统中90%以上的多余热量。

海洋热浪世界卫生组织称,自1982年以来,全球地震发生的频率翻了一番,变得“持续时间更长、强度更大、范围更广”SPM

而一些极端事件是很难属性对于人为因素,热浪的情况更清楚。在第六章报告称,2006年至2015年间发生的事件中,“很有可能”有高达90%的事件都带有人类活动导致的全球变暖的痕迹。

0-700米和700-2000米层每月全球海洋热含量(以泽焦耳- 10万亿焦耳为单位,或10^21焦耳)。数据从Cheng等,2017,更新至2019年3月。图表由Carbon必威手机官网 Brief使用Highcharts

与此同时,气候变化对海洋的普遍影响不仅限于水温上升。盐度、氧含量和酸化的变化已经影响到生活在世界海洋中的生物,进而影响到依赖海洋获取食物和收入的数百万人。

柬埔寨贡布,渔民在中国南海撒网。图片来源:John Michaels / Alamy Stock PhotoMFW9K3

柬埔寨贡布,渔民在中国南海撒网。图片来源:John Michaels / Alamy Stock Photo

该报告明确指出,海洋中的所有这些变化“在以前的评估中已被广泛讨论”,全球海洋变暖和酸化“在海洋观测中很容易探测到”,“在科学上很好理解”。它列出了这些问题第五章

“这些都直接归因于温室气体和气溶胶浓度变化的人为强迫。在人为因素稳定下来之后,全球平均海洋温度的这些趋势还将持续几个世纪。”

到本世纪末,即使在排放相对较低的情况下,海洋“很可能比1970年以来观测到的变化增加两到四倍”。在高排放情景下,这一预测将增加到“5到7倍”。

地表变暖加上进入海洋顶层的淡水径流激增,正在使海洋变得更加分层——这意味着顶部的密度比深层的密度小,不同层次之间的混合也更少。

在几十年的时间里,海洋盐度的变化预计会因地理位置的不同而有所不同,“大西洋和地中海的热带和亚热带盐度越来越高,而太平洋和极地北极则越来越新鲜”。

报告说:“一般来说,未来分层的增加将把营养物质困在海洋内部,降低海洋上层的营养水平。”报告指出,局部尺度上也将发生额外的变化。

然而有证据表明大西洋经向翻转环流(AMOC)正在减弱,报告认为“没有足够的证据”来衡量这个问题有多严重,或者它在多大程度上与人为因素有关(见Q6浏览有关AMOC及其他“引爆点”的资料。)

由于二氧化碳排放量的增加,世界海洋的水化学已经发生了重大变化。随着温室气体被排放到大气中,海洋的反应是大量吸收。自20世纪80年代以来,它被认为吸收了20-30%的人为排放。

其结果是海洋的pH值越来越低(因此也越来越酸),这对海洋生物的后果可能是严重的。

如果世界采取高排放路线,在北极、南太平洋、北太平洋和西北大西洋尤其如此。在那里,pH值的下降预计会使水“对碳酸钙的主要矿物形式具有腐蚀性”,许多动物用碳酸钙来建造它们的外壳。

然而,该报告指出,如果排放量保持在较低的排放范围内,这种不可取的结果“几乎肯定”是可以避免的。

随着越来越多的二氧化碳进入海洋,海洋分层、通风和生物地球化学的变化导致了一种“日益增长的共识”,即自1970年开始的40年里,开放海洋从其上层流失了0.5-3.3%的氧气。

这些区域被称为最低氧区在这个只有经过特殊适应的生物才能生存的地方,随着海水中氧气的整体水平下降,预计未来会变得更大。

这些化学变化对一些东部边界上升流系统构成了特别的威胁,这些地区的海洋产量很高,营养丰富的海水从深处被带上来。预计将受到负面威胁的两个上升流系统是加利福尼亚海流和洪堡海流。

如果将这些压力因素对海洋的综合影响纳入气候模型,那么在高排放情景下,“净初级生产力”(植物和藻类通过光合作用产生有机物质的速率)的预测将下降4-11%。

反过来,预计到本世纪末,这将导致海洋动物总质量下降约15%,渔业的“最大捕捞潜力”下降25.5%。在较低排放情景下,这些影响明显较小,预计将导致生物量下降约4%,捕捞潜力减少不超过9.1%。

主要报告强调了特定的、有价值的食物物种的分布和丰度的变化,如长鳍金枪鱼、大西洋金枪鱼和南部蓝鳍金枪鱼。的SPM强调这些与变暖相关的变化“已经导致了渔业捕捞量的减少”。

此外,该报告称,“气候灾害的增加超过深海生物的耐受阈值,将增加生物多样性丧失的风险,并对深海水柱和海底的功能产生影响”。报告指出,这些对于支持碳封存等生态系统服务是“重要的”。

沿海生态系统,如海带林和海草草地,即使只有1.5摄氏度的升温,也非常脆弱。“普遍的人类沿海干扰”加剧了这种情况,这给它们带来了额外的压力,限制了它们的适应能力。然而,珊瑚礁被单独列为尤其受到威胁

“即使全球变暖保持在2摄氏度以下,几乎所有的珊瑚礁都会从目前的状态退化,剩下的浅层珊瑚礁群落的物种组成和多样性将与现在的珊瑚礁不同。”珊瑚礁健康状况的下降将大大削弱它们为社会提供的服务,如食物供应、海岸保护和旅游业。”

所有这些关于珊瑚的结论都具有“高”或“非常高”的可信度(除了对旅游业的影响为“中等可信度”)。气候变暖、脱氧和有机碳通量降低等因素的综合作用预计将阻止珊瑚群落的繁荣。

报告还讨论了潜力回应方式面对它所提出的巨大挑战。它特别强调保护和恢复蓝色碳生态系统,比如红树林、盐沼和海草草地,可以玩耍:

“世界上大约有151个国家至少包含其中一种沿海蓝碳生态系统,71个国家包含所有三种。海洋植被栖息地的地下碳储量可达每公顷1000吨,远远高于大多数陆地生态系统。”

然而,报告指出,“蓝碳生态系统对气候的潜在益处只能是非常有限的补充,而不能取代温室气体排放的迅速减少”。全球范围内被抵消的排放量可能不会超过当前排放量的2%。

该报告还对“人类干预促进海洋碳吸收”发挥重要作用的可能性提出了质疑。例如,开放海洋施肥的可行性- a有争议的气候工程技术涉及向海洋中添加大量营养物质,被描述为“有限到可以忽略不计”。

最后,它还讨论了在面对海洋无数变化时适应的重要性,并特别强调了除了“硬工程响应”之外,基于生态系统的方法的重要性。

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关于极端事件,报告说了些什么?

而不是海平面上升和气温变暖的增量影响,通常是与气候变化相关的极端事件吸引最大的公共注意

这份特别报告长达94页第六章到这样的极端,以及潜在的气候“引爆点”上面所讨论的.极端天气包括热带气旋、海洋热浪和极端浪高,由于人类造成的气候变化,其中一些极端天气的频率和强度已经增加。

“[C]气候变化……正在越来越多地推动全球范围内的极端气候和天气事件,包括复合事件(高可信度)……[T]最近的一些研究和广泛的现象表明影响力越来越大极端事件对气候变化的影响。”

报告说,这样的极端情况将造成“不可避免的损失和损害”——这是脆弱国家内部使用的一个试金石短语联合国气候谈判,巴黎协定本身和更广泛的国际政治辩论:

“热带和热带外气旋的进一步变化,海洋热浪,极端El Niño和La Niña事件而其他极端情况将超过生态系统和人类的恢复力和适应能力的极限,导致不可避免的后果损失和损害.”

例如,它说,气候变化将降低沿海财产的价值,特别是在小岛屿发展中国家,通过“损失和损害造成海平面上升、风暴强度增加、热浪、洪水、干旱等极端事件”。

在谈到具体类型的极端事件时,报告说,人为引起的气候变化已经增加了与一些气旋相关的降雨量,这一点“有中等可信度”,同时,风速增加的“有低可信度”,与之相关的极端海平面事件增加的“有高可信度”。

总之,“高度肯定”这些变化“增加了多个极端事件的强度和相关的级联影响”。

还有一些证据表明,最强气旋正变得越来越普遍,但“不太相信”这种全球变化是由人类活动造成的。

“有新证据表明,近几十年来,全球4级或5级热带气旋的年度比例有所增加(可信度低)。”

这比AR5评估,而它的宽度又比的事出版于2007年。例如,AR4曾表示,“自1970年以来,在某些地区,强烈的热带气旋活动可能会增加”。在AR5中,这种情况“自1970年以来在北大西洋几乎是确定无疑的”发现“其他地区和全球的证据有限”。

今天的报告将这一发现扩展到全球,尽管它将最强烈气旋比例增加的证据描述为“新兴”,并将其定为“低可信度”。

已经观察到的其他变化——例如在东亚和东南亚登陆的严重气旋数量增加,以及美国“中等规模”风暴潮的频率增加——也被归因于人为造成的变暖,这是基于类似的初步基础,因为“这些代表可探测到的人为信号的可信度较低”。

展望未来,破坏力最大的4级和5级热带气旋在全球范围内“将增加”的比例具有“中等信心”;如果升温达到2摄氏度,所有气旋的平均强度将增加1-10%;而且每次风暴带来的降雨也会增加,海平面每升高一度,至少会增加7%。

政府间气候变化专门委员会第五十一届会议,2019年9月24日。信贷:IISD/ENB | Mike Muzurakis

对于未来飓风的频率可能如何变化,“可信度很低”,但“大多数模拟研究都预测会有所下降”。对于那些确实发生的气旋,“非常有信心”海平面上升“将导致更高的风暴潮水平”。

自20世纪70年代以来,由于海平面上升、潮汐、风暴潮和浪高增加的综合作用,极端高水位的频率已经增加。

“高度肯定”的是,无论未来温室气体排放的途径如何,极端海平面事件在历史上每一个世纪只会发生一次,“预计到2050年将在许多地方频繁发生(至少每年发生一次)”。

至于海洋热浪,即持续数天或数月的极高海洋热量,“自1982年以来频率很可能翻了一番”,而且变得“持续时间更长、强度更大、范围更广”。

在2006-2015年期间,84-90%的海洋热浪“很可能”是由人类造成的变暖造成的。这些热浪“在过去20年里对所有海洋盆地的海洋生物和生态系统产生了负面影响”。

尽管限制温室气体排放将“大幅降低”气候变化的严重程度,但“很有可能,在未来全球变暖的影响下,所有海洋盆地的海洋热浪将在频率、持续时间、空间范围和强度上有所增加”。

如果排放很低,那么到本世纪末,海洋热浪的频率仍可能比工业时代前高20倍。如果排放量很高,这种热浪的频率可能会增加50倍。

根据该报告,海洋热浪最重要的驱动因素之一是海水El Niño南方涛动(ENSO)。在这方面,预计气候变化“可能会增加”本世纪极端天气的频率,并“可能会加剧现有的危险”。

“极端厄尔尼诺Niño事件预计将发生大约两倍与20世纪相比,在RCP2.6和RCP8.5下,21世纪(中等置信度)。”

该报告还指出,“自前工业化时代以来最强烈的El Niño和La Niña事件发生在过去50年”。

在检测快速之间的联系时,“可信度很低”北极变暖和极端天气北半球中纬度地区的事件,如北欧。

最后,本章探讨了“复合事件和级联影响”的概念,即几种极端事件结合并放大了风险。尽管它们可能产生重大后果,但由于缺乏数据,这是“深度不确定性”的另一个例子。

“关于复合风险和级联影响的文献正在增长,但仍然相当少。似乎严重缺乏文献的一个领域是评估极端和突然/不可逆转事件的经济影响。”

举个例子,该报告称,沿海地区“同时经历着海平面上升和气旋强度等多种现象的更大变化”。报告继续写道:“如果不能解释导致极端事件的多种因素,将导致对发生概率的低估(高可信度)。”

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海洋变化对社会经济的影响是什么?

报告明确指出,世界海洋所提供的海洋生物多样性和生态系统服务的广泛变化将在未来几年引发各种社会经济变化。

海平面上升(见游戏的)和融化的冰川(第二季)是预计将影响人们生活和生计的两个最重要转变,推动涉及数百万人的农业、旅游业和其他关键部门发生变化。

但也有更具体的问题可能会出现,从水传播的疾病到文化影响,其中许多问题在第五章报告如下:

“人类社会通过海洋生态系统提供的商品和服务严重依赖海洋。海洋经济活动的价值估计为数万亿美元,创造数亿个就业机会。”

海洋和冰冻圈的变化所产生的连锁效应千变万化SPM指出,它“与联合国反映的可持续性的各个方面相互作用可持续发展目标”。因此,报告明确指出,这些变化将阻碍社会实现可持续发展的能力。

渔业的变化在报告中详细讨论(见Q5而且Q10).2010年,全球海洋渔业总收入约为1500亿美元,为约2.6亿人提供就业机会。随着种群的枯竭,关键物种被迫迁徙,将需要适应一个不那么可靠的未来。

海鲜是人类健康的重要贡献者,因为“世界上超过45亿人从海鲜中获得超过15%的蛋白质摄入量,包括藻类和海洋哺乳动物以及鱼类和贝类”。许多面临与气候相关的海洋粮食不安全风险的人口,例如在太平洋岛屿和西非(见下图),居住在“陆基粮食生产也面临风险”的地区。

根据该报告,对海产品的强烈依赖和有限的替代品意味着这些风险可能会增加。报告指出,“虽然还没有归因分析的直接证据,但气候变化可能已经导致了”弱势群体和土著社区的营养不良。

政府间气候变化专门委员会第五十一届会议,2019年9月24日。信贷:IISD/ENB | Mike Muzurakis

报告还特别指出,在渔业方面,气候变化可能导致冲突,特别是某些物种进入不同领土控制的水域。

SPM他说,“加强预防措施”,例如试图重建过度捕捞的鱼类资源,将使这些渔业不那么容易受到气候变化的影响。

报告指出:“沿海旅游和其他与海洋有关的娱乐活动对旅游业作出了重大贡献。”报告引用了一项估计,每年约有1.21亿人参与海洋旅游,2003年的支出为470亿美元,提供了100万个就业机会。

极端天气事件和珊瑚白化等与气候相关的问题使旅游业面临风险,尤其是对许多依赖旅游业作为主要外国收入来源的加勒比岛屿等国家而言。然而,该报告也指出,由于高碳足迹在旅游业方面,“这一部门的任何强度的降低都将有助于减缓气候变化”。

该报告还指出,海平面上升,包括风暴强度增加和其他极端事件,将使沿海财产贬值,特别是在热带小岛屿上。

海水变暖预计还会扩大某些细菌和有害藻类大量繁殖的范围,可能对人类健康造成严重后果。霍乱被强调为一种可能成为更大威胁的疾病。它是由生活在温暖水域的细菌传播的,已经被观察到传播到两极和被分散在极端事件中。

报告还提到了海洋变化对文化的影响,从基于特定海鲜产品的传统习俗到大堡礁的美学价值。

“对于失去的重要遗址,没有有效的替代或足够的补偿。由于珊瑚礁和海带林等敏感的海洋生态系统正迅速受到气候变化的影响,这可能导致人们部分文化认同和价值观的丧失,其速度超过了认同和价值观可以调整或替代的速度。”

海洋除了直接从大气中吸收二氧化碳外,还可以作为海洋可再生能源项目的基地,间接地为减排做出贡献。必威体育在线注册近海风、潮汐、波浪、海洋热梯度、洋流和盐度梯度都为提取能源和替代化石燃料提供了手段。必威体育在线注册

然而,该报告指出,“虽然这些方法提供了一种减缓气候变化的方法,但气候条件(如海浪和风)的变化可能会影响海洋可再生能源设施及其有效性”。必威体育在线注册

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人们的反应如何?

该报告已成为媒体广泛报道的主题(见今天《碳简报》的完整媒体摘要)必威手机官网每日简报简讯).

有几家出版物率先报道了IPCC对海平面上升的预测。例如,《卫报》报告指出:“到2050年,过去一个世纪才发生一次的极端海平面事件将每年袭击许多海岸,无论气候加热排放是否得到控制。”

与许多其他媒体一样,它还表示,IPCC对2100年海平面上升的最新预测“高于2014年的预测,原因是南极洲出人意料地快速融化”。这并不完全正确,因为IPCC只有在排放非常高的情况下才会提高对海平面上升的预测。《卫报》还错误地指出,IPCC没有考虑海平面的“最坏情况”。

其他新闻报道,包括记者协会华盛顿邮报》,重点关注全球变暖对海洋和冰造成的一系列“前所未有”和“巨大”的变化。BBC新闻根据该报告,“如果排放量继续上升,大约70%的近地表永久冻土将融化”,可能释放“10亿吨到1000亿吨”的碳。

《纽约时报》他说:“气候变化正在使海洋升温,并极大地改变海洋的化学成分,威胁着海鲜供应,加剧了飓风和洪水,并对生活在沿海地区的数亿人构成了深远的风险。”

BuzzFeed新闻报告指出,IPCC的研究发现,由于海平面上升,一些岛国可能变得“不适合居住”。的每日快报说海平面上升“到2050年将影响多达10亿人”,这曲解了IPCC的发现,即到2050年有这么多人将生活在低洼的沿海地区。路透报告称“发现激进的行动可能会避免全球变暖的一些最糟糕的结果”。

自然的标题称“世界海洋正在失去阻止气候变化的能力”,并继续说海洋“长期以来通过吸收大气中的热量和二氧化碳帮助阻止气候变化”。但这种情况正在改变。”

谈话,开放大学Mark Brandon教授(他也是Carbon Brief的成员之必威手机官网一特约编辑)表示,该报告“对其结论相对保守”,并指出“最新科学为我们的海洋和冰冻圈的未来描绘了一幅日益严峻的图景”。biwei6868

澳大利亚报告称,“重大不确定性仍然存在”,并补充说,“如果温室气体排放继续强劲增长,到2100年海平面上升的最坏情况已被提高到60厘米至110厘米之间”。(这并不是报告中最糟糕的情况,报告称,如果排放非常高,海平面上升超过1.1米的可能性为17%,而且“不排除”海平面上升超过200米的可能性。)

伴随着媒体报道的是非政府组织的评论,他们对报告中概述的各种气候驱动的影响及其对全球生态系统和人类的后果表示担忧。

本周的世界领导人联合国气候行动峰会在纽约“假装关心”,他说英国绿色和平组织但没有雄心勃勃的气候承诺,“他们辜负了世界各地数百万走上街头要求彻底改变的气候罢工者”。

他警告说,富裕国家在减少碳排放方面负有“更大的责任”,援助行动组织哈吉特·辛格(Harjeet Singh)概述了不这样做的后果:

居住在低洼沿海地区和河岸的数百万人将被迫逃离,因为他们的家园和土地被冲走或吞噬。淡水资源将被污染,农作物和农田将被破坏,这可能导致争夺稀缺资源的冲突。全世界必须团结起来,立即采取行动,否则将面临彻底的混乱。”

斯蒂芬·科尼利厄斯博士,气候变化首席顾问世界自然基金会他还将该报告与更广泛的政治局势和“软弱的国家气候承诺”联系起来,警告说“我们不能拿人民的生命冒险”:

“政治改变不了科学。biwei6868鉴于事关重大,各国领导人必须立即采取行动,确保地球拥有一个积极的未来,投资于快速和深入削减温室气体排放,并大幅增加抵御力和适应气候变化的资金。”

许多科学家也对这份新报告发表了看法。Andrew Shepherd教授他是极地观测与模拟中心的主任利兹大学他说,2019年已经“过去了”糟糕的一年但他指出“这些变化并非出乎意料”:

“我们已经有了近30年的卫星测量和气候模型,我们仍然像报道新闻一样报道这些变化。真正令人担忧的是南极洲和格陵兰岛,因为越来越明显的是,它们的冰损失正在朝着IPCC预测的上限范围发展。”

Grant Bigg教授他是哈佛大学地球系统科学教授biwei6868谢菲尔德大学他说,报告中一个“非常引人注目”的部分是“尽管尽了最大努力控制排放,但如此多的环境特征仍将发生多大程度的变化”:

“未来几十年,地球冰川和海冰将继续融化,导致洪水灾害和生态系统变化,海平面将继续上升,海洋珊瑚将继续因温度升高而承受压力——这些只是到2050年将发生的变化的一部分,即使地球变暖被限制在1.5摄氏度以内。”环境变化将越来越多地挑战政府减排和制定适应战略的努力。”

根据Jonathan Bamber教授布里斯托尔冰川学中心主任布里斯托大学(是谁采访《碳简必威手机官网报》(Carbon Brief)今年早些时候发表的一篇文章指出,人为的全球变暖正在推动冰冻圈和海洋的变化,这一证据“比以往任何时候都更加清晰”。

“所有关注的人都不需要再次提醒事情可能会变得多么糟糕,但如果真的如此,从这份报告的标题来看,人类和社会秩序的未来有很多值得担忧的地方。”

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来自这个故事
  • 深度问答:IPCC关于海洋和冰冻圈的特别报告

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