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专家访谈
 

专家访谈

为什么是2℃

[日期:2015-04-15]

“温控2℃目标”系列报道

——为什么是2℃

    中国气象报 全球科学家及气候大会谈判者基本达成了共识,力争在本世纪末时,使全球平均气温与工业革命之前相比,升温幅度控制在2℃之内。
本版推出“温控2℃目标”系列文章《为什么是2℃》《如果是2℃》《2℃后怎么办》,探询2℃背后的科学和政治问题,揭示人类应该如何应对温度升高2℃之后的社会。
  

  将全球平均升温幅度控制在2℃以内——这一目标是在1996年6月25日的欧盟委员会卢森堡会议上第一次提出的。十多年间,经历了无数次国际会议的争吵,直到2009年7月8日,G8峰会参会首脑们才首次认同了2℃目标。在各国谈判者及科学家对2℃达成共识的今天,回望其背后科学与政治的交锋,2℃共识达成艰难,而要守住也更为不易。

  十多年争吵达成2℃共识

  气候谈判从来都不是一件令人愉快的事。各国谈判者对2℃的回避和争吵长达十多年。

  1995年,IPCC第二次评估报告整合1000多位科学家的研究成果,提出如果温度较工业化革命前增加2℃,气候变化产生严重影响的风险将显著增加。1996年欧盟首次提出2℃目标,并将2℃与二氧化碳浓度水平“不大于550ppm”进行对应。

  温度控制目标一旦对应二氧化碳浓度,就相当于明确减排量。在气候变化的谈判桌前,尤其在上世纪90年代末至本世纪初这一很多国家发展的黄金期,2℃无疑变得敏感而棘手。

  2005年,在苏格兰举行的G8峰会上,因美国反对,2℃目标暂时搁置;2006年,在俄罗斯举行的G8峰会上,气候变化问题只字未提。

  “最初在气候谈判时,各国都在强调和讨论二氧化碳稳定水平问题,一具体到2℃目标,大家就吵架。”中国工程院院士、时任政府间气候变化专门委员会(IPCC)第一工作组联合主席的丁一汇回忆。

  随着科技发展,越来越多的科学家量化了每1℃升温给人类带来的影响。

  2008年,欧盟气候变化专家小组发布《2℃目标》评估报告,认为如果将全球平均升温幅度控制在2℃以内,人类社会还能够通过采取措施进行适应,基本能够承受气候变化所带来的经济、社会和环境损失。如果是3℃或是4℃,没有证据显示人类社会有能力适应。

  埋头于经济发展的各国谈判者终于意识到,即便明确了2℃对应的二氧化碳浓度,这一目标也没法回避了。

  这一结论终于在2009年12月的哥本哈根会议上被广泛认可。气候谈判总算又迈进一步——谈判者们终于可以不再争吵二氧化碳浓度水平,不再争论是1℃还是3℃,而是以不超过2℃为前提,向前推算排放因果关系,从而确定未来应该如何排放。

  时至今日,国际上仍有诸如图瓦卢一类的小岛国,为其国土存亡问题,奔走呼吁着1.5℃减排目标,但从科学计算的减排路径来看,这一目标几乎不可能达成。

  “虽然围绕着2℃目标,科学界做了大量的科学研究,但从根本上说,它更多的是一种价值判断,是各国政治家达成的政治共识。”清华大学地球系统科学研究中心教授罗勇说。

  在丁一汇看来,不同地区和时期自然生态系统和人类经济社会系统对气候的响应是不同的,因而气候变化的研究并不积极地推动使用任何单一阈值或目标。“更重要的依据是在气候目标下的排放情景。因而根据现有对气候和碳循环的认识所进行的气候预测,可以帮助科学家了解在什么排放情景下升温2℃达到的时间。”丁一汇说。

  2℃是气候突变临界值吗?

  地球气候一直在冷热交替中进行。在白垩纪结束后有两个明显的暖期,一次出现在始新世早期(距今5500万年至5000万年),又称地球极热期。二氧化碳浓度甚至达到1000ppm或更高。当时温度上升了6℃至8℃,海洋升温尤其明显,大量海洋生物死亡和灭绝。

  另一次暖期出现在上新世中期(距今330万年至300万年)。二氧化碳浓度最高达到了450ppm,温度上升2℃左右。当时,稳定的二氧化碳浓度适合于生物的繁殖和生长。

  由此可见,地球气候存在自然变率。在自然变化中,气候系统存在临界值,一旦超过阈值将导致突然或不可逆的状态。

  2004年的灾难电影《后天》,正是改编自1.2万多年前的“新仙女木气候突变事件”——短短几十年间,地球平均气温下降了大约20℃至30℃,寒冷持续了上千年。

  那么由人类活动引起的气候变暖是否会导致气候突变,2℃会是压垮地球生态系统和人类社会的最后一根稻草吗?

  丁一汇认为,由于耦合的人类-环境系统之复杂性,很难准确地预测什么时候可能会趋近翻转点。但随着气候系统越来越移出自然变率,通过翻转点的概率会增加。

  有些模式预测,未来地球系统中的一些分系统可能突破临界值,最近的观测也表明北极、亚马逊雨林等已经处于突变中。不过并没有证据表明整个地球临近阈值。

  令科学家更为担心的是,即便人类将温度控制在2℃以内,气候变化及其相关影响在许多方面将仍持续数世纪之久,突然和不可逆的变化风险也随增暖量值增加。

  例如,如果全球变暖大于某些阈值,将会导致地球上的冰物质不断消融,如果这种情况持续千年以上,最终会造成格陵兰冰盖完全消失,海平面将可能上升7米。这或许会引发突然和不可逆的损失,只是目前的科学证据和认识尚不能提供定量结果。

  在经历过漫长的冷热交替,甚至是气候突变之后,地球植被分布发生变更,冰盖面积增加和缩小,不同生物交替出现或消失……“因此,‘把温度控制在2℃内从而拯救地球’的口号是错误的,地球能够承受温度变化,而需要拯救的只是人类社会自己。”罗勇说。

  2℃目标可以实现吗?

  IPCC第五次评估报告认为升温2℃对应的二氧化碳当量浓度不应超过450ppm(二氧化碳当量浓度指将所有温室气体排放物折算成二氧化碳后的浓度)。实际上,二氧化碳当量浓度目前已超过400ppm。因此,一些科学团队认为2℃是条守不住的底线。

  但气候谈判从来不会为了一个乌托邦式的目标争吵、妥协并最终达成共识,2℃的升温目标一定要跟温室气体排放挂起钩来。

  科学家们给出了不同排放路径下温度控制的结果,证明2℃目标的确可以实现。

  联合国环境规划署发布的《排放差距报告2014》指出,全球温室气体排放量与1990年相比,其增长已超过45%。为避免升温幅度超过2℃,到2020年全球温室气体排放总量不应超过440亿吨二氧化碳当量/年。

  但按目前各国的承诺所做的计算,那时的排放量可能要超出预期值很多。因而,为了把升温幅度控制在2℃内,到2030年全球温室气体排放至少应减少15%;到2050年,减少50%;在2055年至2070年之间实现全球碳中性,即通过森林、土壤等吸收的二氧化碳以及地球工程技术抵消人类排放,使二氧化碳净排放为零。

  科学家尝试了更为精确的运算,即瞬变气候对累积碳排放的响应(TCRE)。这一指标出现在IPCC第五次评估报告中。对TCRE的分析表明,人类要想控制升温幅度在2℃以内,全球累积碳排放量必须控制在15000亿吨以下。

  “从工业革命以来,人类已经排放了5000多亿吨碳,因而只有不到10000亿吨碳可以排放、分配和交易。”丁一汇说。

  如果将目前人类所能拥有的全部矿石燃料进行燃烧,最终会排放3.5万亿吨碳。它们显然是不可能被完全开发使用的。

  英国伦敦大学学院可持续资源研究所的Christophe McGlade对此算了一笔账,“如果我们希望以成本效益最好的管理方式达到2℃限制,目前超过80%的煤炭、一半的天然气和1/3的石油需要被归为不能燃烧。”

  至此为止,实现2℃的阻碍就显而易见了——即便新能源飞速发展,但将任何化石燃料标注为不可使用,短时间内都将带来全球政策和经济“地震”。

  因此,2℃从科学层面上可以实现,关键在于各国有多大决心做出改变。(中国气象报记者 孙楠 张格苗 张静   国家气候中心张永香对此文亦有贡献

 

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