- 低碳真相與中國路徑
- 易鵬
- 10321字
- 2023-06-26 18:11:42
氣候理論的溯源
有關地球變暖的理論并不是所有人都相信的。因為世界太大,各個地方的人們對于氣候變化的感覺和期望是不一樣的。在地球低緯度地區生活的人們希望地球不要變暖的時候,高緯度地區的人們卻希望地球變暖來得更猛烈一些。受多種因素的影響,海平面的上升在各地的表現也不一樣。
理論比現象更有說服力。透過現象看本質,就是要尋找科學規律,而科學規律的總結就是科學理論。
為了探索氣候變化的本質,很多仁人志士和天才們踏上了艱苦卓絕的探索之路。這種探索是一個漫長的過程。有意思的是,關于氣候變化本質的理論,其形成過程可謂“無心插柳柳成蔭”。
這個過程,首先要從一代偉人拿破侖說起。
1798年6月22日的深夜,法國埃及遠征軍的司令官拿破侖站在法國軍艦“東方號”的后甲板上。此刻,地中海的海風溫暖而柔和,就像他的故鄉科西嘉,帶著新鮮葡萄和橄欖油的味道。這次拿破侖要攻擊的目標是地中海對岸的埃及——這個歷史上赫赫有名的文明古國。拿破侖希望能夠重現他的偶像亞歷山大當年的輝煌,這也意味著要控制住當時法國最強大的對手英國與其最富裕的殖民地印度之間的聯系通道。
為了實現這個雄偉的目標,拿破侖派出了13艘戰列艦、329艘運輸船——裝載著38000名法國最優秀的陸軍官兵。盡管在這場遠征埃及的戰役中,拿破侖的海軍不敵英國納爾遜勛爵指揮的海軍,全軍覆沒,但在征服埃及的陸地戰爭中,拿破侖的軍隊還是取得了巨大的勝利。拿破侖的天才之處在于他具有超越時代的眼光,在這支遠征軍的隊伍中,拿破侖帶上了一批法國科學院的院士和科學家。
拿破侖遠征埃及的成果,帶給科學界的遠比帶給法國政府的多。
在拿破侖帶到埃及的法國科學家中,有一位名叫讓·巴蒂斯特·約瑟夫·傅里葉(1768—1830年),他是著名的數學家、物理學家和埃及學家。他最早使用定積分符號,改進符號法則及根數判別方法,是傅里葉級數(三角級數)的創始人。
1768年3月21日,傅里葉出生于法國中部歐塞爾的一個裁縫家庭,8歲成了孤兒,后來他就讀于地方軍校,1795年任巴黎綜合工科大學助教。1798年,傅里葉隨拿破侖軍隊遠征埃及,成為拿破侖的得力助手。
傅里葉的埃及之行,既是其人生道路的重大轉折,也給他帶來了一輩子的痛苦。因為受到拿破侖器重,回法國后,隨著拿破侖的得勢,他被任命為法國格勒諾布爾省省長,成為一名名副其實的高官。但也是在埃及期間,傅里葉不幸患上了一種病,叫作黏液水腫——一種總是讓人感覺非常寒冷的疾病。因此不管在什么天氣情況下,他都必須穿上一件厚厚的大衣。在長期穿大衣的過程中,傅里葉天才的光芒開始閃現,他的研究改變了人類對大氣層的認知。
傅里葉在1820年開始思考一個之前人類從來沒有思考過的問題,那就是地球的熱量是從哪里來的。在長期的思考研究之后,他得出了一個結論:盡管地球確實將大量的熱量反射回太空,但大氣層還是保留了其中的一部分,并將其重新反射回地球表面。他將此比作一個巨大的鐘形容器,頂端由云和氣體構成,能夠保留足夠的熱量,使得生命的存在成為可能。為此,他寫出了一篇名垂青史的論文,題目叫作《地球及其表層空間溫度概述》。這篇論文發表于1824年,而在此之前,由于對熱傳導理論的巨大貢獻,他于1817年當選為法蘭西科學院院士,1822年成為科學院終身秘書。遺憾的是,傅里葉1824年發表的這篇論文,在當時并沒有被看成他的最佳之作。這篇現在我們看來光芒萬丈的論文,在發表的時候沒有引起任何一點兒反應,幾乎成為傅里葉一項自娛自樂的研究成果。
現在的科學研究已經充分證明了傅里葉的研究結論,地球之所以擁有適合人類生存的零上15攝氏度的地表平均溫度,要充分感謝地球表面的大氣層,感謝大氣層中的溫室氣體。因為地球紅外線在向太空輻射的過程中,被地球周圍大氣層中的某些氣體或化合物吸收,這才最終導致地球表面溫度普遍上升。所以這些氣體的功用和溫室玻璃有著異曲同工之妙——只允許太陽光進,而阻止其反射,進而實現保溫、升溫作用,因此它們被稱為溫室氣體。其中既包括大氣層中原來就有的水蒸氣、二氧化碳、氮的各種氧化物,也包括近幾十年人類活動產生的氯氟甲烷、氫氟化物、全氟化物、硫氟化物等。種類不同,吸熱能力也不同,每分子甲烷的吸熱量是二氧化碳的21倍,氮氧化合物更高,是二氧化碳的270倍。不過它們和人造的某些溫室氣體相比就不算什么了,目前為止,吸熱能力最強的是氯氟甲烷和全氟化物。
人類歷史的轉折點,常常源于偉大人物和天才們瞬間迸發的靈感。很多人都曾像牛頓一樣躺在蘋果樹下休息,但他們只看到了蘋果掉下來,而牛頓卻在思考為什么蘋果不能飛上去,進而得出了萬有引力定律,為人類的科學史翻開了具有里程碑意義的新篇章。同樣,對于地球為何能夠有熱量存在這一問題的回答,也來源于傅里葉天才般的靈感迸發。他的這一發現,直接開啟了人類關于氣候變化的系列理論的建立,也構筑出了如今最熱的低碳概念的理論基礎。
在傅里葉逝世29年后的1859年6月10日,也就是查爾斯·達爾文的著作《物種起源》問世6個月前,物理學家約翰·廷德爾在倫敦皇家學會進行了一系列不同尋常的實驗演示。演示會由阿爾貝親王親自主持。即便如此,無論是阿爾貝親王、廷德爾,還是臺下那些受人景仰的聽眾,都無法預料到150年后這次實驗的結果將在多大程度上影響世界。廷德爾在實驗室里測試了傅里葉提出的理論。他證明熱能輻射(即今天我們所稱的長波輻射)的確可以被某些氣體所吸收,二氧化碳就可以起到這種作用。1859年,廷德爾用優美凝練的語言對溫室效應進行了描述:“大氣吸收了入射的太陽熱量,但卻阻止了這些熱量的散失,其結果造成了熱量在地表逐漸聚積。”也因為廷德爾這個實驗,現在世界上有了一個對氣候變化研究頗有影響的英國廷德爾氣候變化研究中心。看來,人只要做對了事情、選對了方向,總會被歷史記住的。
真正讓傅里葉的心血發揚光大的還是一位比廷德爾影響更大的天才。他就是瑞典物理化學家阿倫尼烏斯。每一位化學愛好者都應該知道這一等式:。它描述了化學反應速率(k)與溫度(T)以及反應活化能Ea之間的關系。這個方程式就以他的名字命名為阿倫尼烏斯方程式。
與同時代眾多的科學大師一樣,阿倫尼烏斯從小就表現出了卓越的天賦。3歲起,在沒有父母引導的情況下,阿倫尼烏斯開始了自學。8歲的時候,他直接進入了當地的教會學校,從五年級開始讀書,并在數學和物理方面展現出超人的天賦。后來他進入了烏普薩拉大學,從事化學方面的學習和研究。1884年,阿倫尼烏斯向學校提交了長達150頁的博士論文,但遺憾的是,教授們并沒有給出太高的評價,這篇論文只獲得了D,在他的努力抗議之下才被重新評定為C。頗具諷刺意味的是,他在這篇論文的基礎上進行了進一步研究,并于1887年提出了關于電解質在水溶液中部分離解成完全自由的離子的阿倫尼烏斯理論。這個理論是物理化學發展初期的重要發現,為此,他獲得了1903年的諾貝爾化學獎,而同年的諾貝爾物理獎得主則是大名鼎鼎的居里夫人。
生活在瑞典這個冰雪世界中的阿倫尼烏斯,一直非常渴望能夠看到更多的陽光,沐浴在溫暖中。在讀過傅里葉的論文后,阿倫尼烏斯很有觸動,在1896年率先提出了溫室效應學說。阿倫尼烏斯提出了由于人類使用化石燃料,向大氣排放二氧化碳,將使地球表面溫度不斷升高的觀點,并給出了二氧化碳排放與大氣溫度之間的定量關系:如果二氧化碳的數量以幾何級數增加,那么大氣溫度將以算術級數增長。他研究出了第一個用以計算二氧化碳對地球表面溫度影響的理論模型,并得出結論:如果大氣層中的二氧化碳含量減少約40%,地球表面溫度就會下降4~5攝氏度,并可引發一個新的冰川期。同理,大氣層中的二氧化碳含量翻番的話,地球表面溫度就會上升5~6攝氏度。
他還估計,大概需要3000年的時間來燃燒礦物燃料,才能使大氣層中的二氧化碳含量翻番。那時小冰川期大概已近尾聲,對于一個習慣了當時斯堪的納維亞半島寒冷冬天的人而言,天氣逐漸變暖似乎是一個令人振奮的前景,完全沒有現在人類對地球變暖的擔憂。
1908年,阿倫尼烏斯在著作《形成中的世界》中進一步指出:由于工業的迅速發展,大氣中二氧化碳的比重在未來幾個世紀中會增加到令人矚目的程度。將人類的活動與大氣溫度聯系到一起是一個天才的發現,但即使是天才,阿倫尼烏斯也只算到當時的二氧化碳與溫度變化的關系,只設想到需要3000年的時間來燃燒礦物燃料,才能使大氣中二氧化碳的含量翻番。
阿倫尼烏斯或許沒有想到,歷史的變化會如此迅猛,人類的發展會如此快速。阿倫尼烏斯于1927年逝世,半個多世紀之后,他的一個科學主張竟然會意外地成為一場曠日持久的氣候之爭的焦點,并進一步引發了一場聲勢浩大的低碳革命。
在阿倫尼烏斯發表其計算結果的幾年后,得克薩斯州的斯平德托普油田突現于世,之后俄克拉何馬州也發現了其他儲量豐富的油田。亨利·福特的T型汽車取代馬匹的速度比任何人預想的都要快得多,而愛迪生發明的電燈也推動了人類社會對電力生產的需求。礦物燃料燃燒量增加的速度遠遠超過了阿倫尼烏斯的預測,人類排放到大氣中的二氧化碳急速增加。
民眾沉醉在工業革命取得的偉大建設成就中,沒有人再去研究阿倫尼烏斯的研究成果,也沒有人關心二氧化碳排放是否會引起地球氣候的變化。
但英國的蒸汽工程師喬治·卡倫德除外。他于1938年發表了一篇文章,題目為《人為生成的二氧化碳及其對氣溫的影響》。卡倫德根據1880至1934年間從世界各地200個氣象站收集來的數據,計算出當時地球的氣溫已經升高了0.55攝氏度。他預計,由于二氧化碳不斷被排放到大氣層,21世紀地球的表面溫度將會上升1.1攝氏度。
作為蒸汽工程師,卡倫德在物理學和動力學方面受過良好的職業訓練,在沒有自動化計算的當年,身為業余氣候學家的卡倫德能夠從全球范圍內的大量天氣數據中發現規律,也體現了一名工程師出色的分析和歸納能力。
但在那個時候,世界氣候學界論資排輩的現象很嚴重。那些“正宗的”氣候學家們,看不起非科班出身的卡倫德,認為他不過是在自娛自樂。因此,卡倫德的研究一直沒能得到主流氣候學界的認可。歷史依舊保持著公正,后來的主流氣候學界將人類活動產生的二氧化碳對氣候變化的影響定義為“卡倫德效應”。這意味著卡倫德的貢獻最終得到了科學和歷史的認可。
1944年,人類活動對氣候變化影響的研究正式離開傅里葉、阿倫尼烏斯這種天才式的玩票性質,正式告別卡倫德這樣的草根研究階段,進入主流科學家的視野。當時,英國著名的氣候學家戈登·曼利注意到了卡倫德研究工作的價值,不過那時的主流科學家們似乎太在意卡倫德低微的科學出身了,沒有多少人真正重視一位業余愛好者的研究結論。直到1954年,美國一名26歲的年輕學者查爾斯·基林虛心請教了卡倫德,在其工作的基礎上正式開始了對溫室效應的研究。
在基林開始研究溫室效應問題的時候,科學界已經從理論上認識到,大氣中二氧化碳的含量會因為煤、石油等化石燃料的燃燒而出現全球尺度的變化。但對于由人類活動增加的二氧化碳,到底是會累積在地球大氣中,還是被海洋和陸地植被所吸收,則沒有任何認識。基林的研究正好破解了這個核心問題。
1928年4月20日出生于美國賓夕法尼亞州的基林,按照現在的標準,絕對是個好青年。他謙虛,所以能夠不顧自己的專業出身,低下頭向卡倫德請教。1948年,他在伊利諾伊大學獲得化學和同位素地球化學專業學士學位。1954年他在美國西北大學獲得博士學位后,來到加州技術研究所做博士后。在開展地球化學方面的研究時,基林開始對觀測大氣中二氧化碳的含量問題感興趣。
基林是被時任加州大學斯克里普斯海洋學研究所主任的羅杰·雷維爾欽點招進這個研究所的。斯克里普斯海洋學研究所是世界上在海洋學研究方面最好的研究所之一,而雷維爾則是1957至1958年國際地球物理年(Intemational Geophysical Coperation,簡稱IGY,是世界各國同時對地球物理現象進行聯合觀測的一次活動)的創立者之一。
出于對基林的欣賞,雷維爾在國際地球物理年中特意資助基林在夏威夷的冒納羅亞火山上建立了一個氣象觀測基地。基林從1958年開始,在這個基地上用自己發明的設備收集二氧化碳樣本,并取得了一系列成果。1961年,他提出了著名的“基林曲線”(見圖1-1),這一曲線清楚地表明:大氣中二氧化碳的含量一直在穩定地增長。基林所收集的數據創造了世界上對大氣中二氧化碳含量水平連續觀測時間最長的紀錄,這項工作為全球氣候變化的研究打下了可靠的基礎。

圖1-1 著名的基林曲線(圖中照片為冒納羅亞火山氣象觀測基地)
加州大學斯克里普斯海洋學研究所所長查爾斯·肯內爾甚至認為,科學史上有三次科學觀測產生了重大影響:第谷·布拉赫的行星觀測為牛頓發現重力理論打下基礎;阿爾伯特·邁克爾遜關于光速的觀測讓愛因斯坦創造了相對論;而基林對大氣中二氧化碳的觀測則引發了今天對氣候變化問題的深刻反思。
基林因此獲得了諸多殊榮。2002年,74歲的基林獲得了美國總統喬治·布什頒發的國家科學獎,這是美國科學界的最高榮譽之一。
有了基林的研究做基礎,在接下來的20年里,針對全球氣候變暖的分析迅速增加。在1975年的《科學》雜志上,哥倫比亞大學的華萊士·E.布勒克爾預測,在下個十年間,全球氣候變暖的趨勢將會大幅增長。兩年后,美國國家科學院發表了一篇題為《能源與氣候》的報告。報告稱,對于可能存在的全球氣候變暖問題,我們既不應當恐慌,也不應當無動于衷,而是要加強這方面的研究。
同年,威廉·凱洛格和瑪格麗特·米德發表了《大氣:已經并正處在危險中》一文。作者在文中要求制定一部“空氣法”,以使各個國家都同意將其二氧化碳的排放量減少至某個共同商定的標準。這可以說是后來舉世聞名的《京都議定書》的基礎。
隨著20世紀70年代的過去及80年代的到來,老天爺似乎一心要應驗人們的預測似的,中緯度冰川退縮的速度從每年30米增加到了每年40米。1979至1994年間,阿拉斯加寒冷的北坡布魯克斯嶺腳下,圖利克湖的水溫上升了5.4攝氏度。北極的冰蓋萎縮了6%,雪線也在持續升高,有關大氣層的計算機模型預測結果所顯示的變暖程度更甚。
歷史轉折點出現在1988年。在很多中國人的記憶里,那一年屬于精彩的漢城奧運會。但在應對氣候變化的歷史上,這一年全球氣候變暖的警鐘敲響了。這是有史以來最熱的一年,超過了20世紀80年代曾創下短暫高溫紀錄的另外3個年頭,69個美國城市,還有莫斯科,分別創下單日高溫紀錄。在洛杉磯,溫度計的水銀柱指向了43攝氏度,一天之內有400個變壓器爆炸。而美國中西部則遭受了自20世紀30年代“黑風暴”事件以來最嚴重的旱災,黃石國家公園幾乎快要燃燒起來了。
在這一年,詹姆斯·漢森——美國國家航空航天局戈達德太空研究所主任,在美國參議院能源和自然資源委員會上作證時說:“溫室效應的存在業已查明,此時它正改變著我們的氣候。”他相信當時的高溫表明確有天氣變暖的趨勢,而不僅僅是自然變化。他補充說:“我們正在以不正當的手段破壞氣候。”可以說,由漢森這樣的專家在美國參議院所作的這番陳詞,標志著人類阻止全球氣候變暖的行動真正開始了。
在無數媒體的聚光燈下,這場作證讓漢森戴上了應對氣候變化問題的意見領袖的帽子。從此,這位意見領袖成為最激進的低碳主義者。在他的眼里,后來宣布退出《京都議定書》的美國總統小布什幾乎是世界上最邪惡的人。
就在這個酷熱的夏季,聯合國環境規劃署與世界氣象組織一同在多倫多召開會議,決定成立政府間氣候變化專門委員會(Intergorvernmental Panel on Climate Change,簡稱IPCC)。這標志著對地球變暖的研究從以前單槍匹馬的個人行為,轉變成一種集中全世界頂尖科學家的集體研究。政府間氣候變化專門委員會匯集了全球的科學家,對氣候變化的科研成果進行評估,為政治決策提供科學基礎。至此,科學研究進入政治層面,評估范圍逐步擴展,氣候分析日漸深入,為各國氣候談判的演進提供了科學基礎。
參與政府間氣候變化專門委員會的科學家有數千名之多,為此,委員會制定了非常規范的管理辦法,設立了嚴格的組織機構。政府間氣候變化專門委員會是一個政府間機構,它向聯合國環境規劃署和世界氣象組織的所有成員國開放。在大約每年一次的委員會全會上,與會者就它的結構、原則、程序和工作計劃作出決定,并選舉主席和主席團。政府間氣候變化專門委員會設有三個工作組:第一工作組評估氣候系統和氣候變化的科學問題;第二工作組的工作針對氣候變化導致社會經濟和自然系統的脆弱性、氣候變化的正負兩方面后果及其適應方案;第三工作組評估限制溫室氣體排放和減緩氣候變化的方案。除此之外,政府間氣候變化專門委員會還設立了一個國家溫室氣體清單專題組。每個工作組(專題組)設兩名聯合主席,分別來自發展中國家和發達國家,其下設一個技術支持組。
政府間氣候變化專門委員會本身并不從事科學研究,但會對全世界每年數千篇已出版并已通過細審的氣候變化文獻進行評估,每5年左右歸結成評估報告發布。每份報告都凝結了數千名科學家的研究成果。截至2021年,政府間氣候變化專門委員會總共發布了5份評估報告。這5份評估報告,就成為政府間氣候變化專門委員會登上世界舞臺最具殺傷力的武器。每次使用這一武器,都會引起全球的巨大轟動。
1990年,政府間氣候變化專門委員會第一次評估報告確認了針對有關氣候變化問題的科學基礎。報告序篇《決策者摘要》一文,第一次將“人類活動導致全球氣候變暖”作為主流理論提出。這標志著,人類關于地球變暖的主流理論最終建立。它促使聯合國大會作出制定《聯合國氣候變化框架公約》(United Nations Framework Convention on Climate Change,簡稱UNFCCC)的決定,該公約于1994年3月生效。
1995年發布的第二次評估報告證實了第一次報告的結論,并進一步指出,人類活動對全球氣候變化具有可辨識的影響。
2001年發布的第三次評估報告進一步證實了氣候變化不可避免,指出近50年全球氣候變暖主要是由人類活動中大量排放的二氧化碳、甲烷、氧化亞氮等溫室氣體的增溫效應造成的,并將氣候變化與可持續發展聯系起來。第二次和第三次評估報告,為1997年《京都議定書》通過以及2005年《京都議定書》生效鋪平了道路。理論開始體現出指導實踐的價值。
在政府間氣候變化專門委員會發布的第三次評估報告中,誕生了一條和“基林曲線”具有同樣影響力的曲線。美國賓夕法尼亞州立大學年輕的氣候學家邁克爾·曼繪制的新的溫度分布圖榮登報告首頁的重要位置,這就是著名的“曲棍球棒”圖表。邁克爾·曼等根據全球儀器測量記錄及從冰芯、石筍、珊瑚、樹木年輪等自然資料中獲得的歷史氣候數據,建立了近千年來的北半球溫度序列。邁克爾·曼強調,近千年來北半球溫度處于緩慢下降的過程中,直至20世紀才突然上升,并把這條曲線形象地比喻為“曲棍球棒”。其中心思想是,20世紀地球變暖是近千年來前所未有的,所以20世紀地球變暖是人類活動影響造成的,也就是溫室效應加劇的結果。
2007年2月,政府間氣候變化專門委員會發布的第四次評估報告指出,氣候變化發生的程度比之前估計的要高,其負面影響比之前估計的還要嚴重,近50年全球氣候變暖超過90%的可能性是由人類活動(尤其是化石燃料的使用)引起,氣候變化“極有可能”是人為因素引起的。如果說此前氣候變化與人為因素之間的關系及其影響在科學上還存在不確定性,最新的評估報告則消除了這種不確定性,這表明全球科學層面,大多數科學家對人類活動對氣候變化的負面影響已達成共識。
這份報告提到,如果想要逆轉氣候災難,需要將大氣中的溫室氣體濃度穩定在450~550ppm二氧化碳當量。這就要求到2050年,全球溫室氣體的排放量在現在的基礎上削減25%,甚至更多。
至此,從1824年到2007年,人類用長達183年的時間,總算在主流的科學界建立了一套基于地球變暖問題的科學理論。
2014年11月,政府間氣候變化專門委員會發布的第五次評估報告指出:人類對氣候系統的影響是明確的,而且這種影響在不斷增強,在世界各個大洲都已觀測到。此外,報告更為肯定地指出一項事實,即溫室氣體排放以及其他人為驅動因子已成為自20世紀中期以來氣候變暖的主要原因。
第五次報告的《綜合報告》明確證實,鑒于最不發達國家和脆弱群體的應對能力有限,很多風險會給其帶來特定的挑戰。在社會、經濟、文化、制度或其他方面被邊緣化的人們尤其容易受到氣候變化的影響。當前有多種減緩途徑可幫助人類在未來幾十年實現大幅減排,大幅減排是將升溫限制至2攝氏度所必需的,現在實現這一目標的機會大于66%。然而,如果將額外的減緩拖延至2030年,到21世紀末要限制升溫相對于工業化前水平低于2攝氏度,將給予其相關的技術、經濟、社會和體制帶來更大的挑戰。雖然對減緩的成本估算各不相同,但全球經濟增長不會受到很大的影響。在正常情境中,21世紀的消費(可體現經濟增長)每年增長率為1.6%至3%。大刀闊斧的減排也只會將其降低約0.06%。
2021年8月,政府間氣候變化專門委員會發布第六次評估報告第一工作組的報告《2021氣候變化:自然科學基礎》。第六次評估報告的重要組成部分包括三個:第一工作組的主題是氣候變化的自然科學基礎,就是現在發布的這個報告的主題;第二工作組研究氣候變化的影響、適應性和脆弱性;第三工作組研究減緩氣候變化的方案。
第六次評估報告的第一工作組報告的主要亮點體現在以下三個方面。
報告基于改進的觀測數據集,對歷史變暖進行了評估,并且在科學理解氣候系統對人類活動造成的溫室氣體排放響應方面取得了進展。報告指出,目前全球地表平均溫度較工業化前高出約1攝氏度,人類活動的影響已造成大氣、海洋和陸地變暖。1750年左右以來,溫室氣體濃度的增加主要是由人類活動造成的。
報告從物理科學的角度,指出將人為引起的全球變暖限制在特定水平需要限制二氧化碳的累積排放量,同時還要控制其他溫室氣體排放。報告指出,在考慮所有排放情境的情況下,至少到21世紀中葉,全球地表溫度將繼續升高。穩定氣候需要大力、快速和持續地減少溫室氣體排放。除非在未來幾十年內大幅減少二氧化碳和其他溫室氣體排放,否則21世紀升溫幅度將超過1.5攝氏度甚至2攝氏度。
與以往評估報告相比,此次報告中有關區域氣候變化信息的內容更加豐富,增加了區域氣候變化評估有關內容,加強了與其他工作組之間的銜接和一致性。報告指出,每個地區都面臨著越來越多的變化,在未來幾十年里,所有地區的氣候變化都將加劇。極端高溫和降水事件將越來越頻繁。氣候變化正在影響降雨分布,在高緯度地區,降水可能增加,而在亞熱帶的大部分地區降水則可能減少。沿海地區海平面將持續上升,導致沿海低洼地區發生更頻繁和更嚴重的洪水,并將導致海岸受到侵蝕。進一步的氣候變暖將加劇多年凍土的融化、季節性積雪的損失、冰川和冰蓋的融化、夏季北極海冰的損失等。報告首次對復合型事件進行分析,指出人類的影響可能增加了復合極端天氣事件發生的概率。
第六次評估報告第二工作組報告關注氣候變化的影響、適應性和脆弱性,較為全面地歸納和總結了第五次評估報告(Assessment Report 5,簡稱AR5)發布以來的最新科學進展,闡述了當前和未來氣候變化影響和風險、適應措施、氣候韌性發展等內容,揭示了氣候、生態系統和生物多樣性以及人類社會之間的相互依存關系,特別關注陸地、海洋、沿海和淡水生態系統,城市、農村和基礎設施,以及工業和社會系統轉型的重要性和緊迫性。
報告強調,人為導致的氣候變化正給自然界造成危險而廣泛的破壞,影響著全球數十億人的生活,隨著全球氣溫升幅走向1.5攝氏度,今后20年全球會面臨不可避免的多重氣候危害,最不具備應對能力的人群和生態系統受到的打擊最為嚴重。報告觀測到了人與氣候的相互關系,人類引起的氣候變化,包括強度和頻次增加的極端氣候事件,已經對自然和人類社會造成了廣泛的不利影響和損失,且超出了自然的變化閾值。由于超出了自然系統和人類社會的適應能力上限,不斷惡化的極端天氣和氣候事件已經造成了一些不可逆轉的影響。報告稱,當前全球有33億~36億人生活在氣候脆弱性很高的地區。
從2021年開始的20年內,如果全球升溫達到1.5攝氏度,將導致多種氣候災害的風險不可避免地增加,并對生態系統和人類社會帶來多重風險;如果能夠采取行動,在近期將全球升溫控制在1.5攝氏度之內,雖然無法完全消除損失,但仍可以大幅降低人類社會和生態系統預計遭受的氣候變化相關損失和損害。
2040年之后的60年,取決于全球變暖的水平,氣候變化將給自然和人類社會帶來諸多風險。報告稱,對于已經識別的127項關鍵風險而言,氣候變化帶來的中長期影響預計比目前觀測到的高出數倍。氣候變化的規模、速度及其風險,則在很大程度上取決于近期氣候變化態勢的減緩和人類的行動力度。
報告還透露,氣候變化的影響和風險正變得愈發復雜且難以管理。多種氣候災害將同時發生,多種氣候與非氣候風險將相互影響,形成復合風險,并造成不同行業和區域之間風險的疊加,部分氣候變化應對措施還可能導致新的影響和風險。
第六次評估報告第三工作組報告指出,自2010年以來,太陽能和風能以及電池的成本持續下降,降幅高達85%。越來越多的政策和法律出臺,提高了能源效率,降低了森林砍伐率,加速了可再生能源的使用。報告認為,要限制全球變暖,就需要能源部門進行重大轉型。這將涉及大幅減少化石燃料的使用、廣泛推廣電氣化、提高能源效率,以及使用替代燃料(如氫氣)。落實正確的政策、基礎設施和技術,改變我們的生活方式和行為,到2050年可以使溫室氣體排放量減少40%~70%。
同時報告表示,將升溫限制在1.5攝氏度左右需要全球溫室氣體排放最遲在2025年前達到峰值,并在2030年前減少43%;與此同時,甲烷也需要減少約1/3。當二氧化碳排放達到凈零時,全球溫度將達到穩定。該評估表明,要將升溫限制在2攝氏度左右仍需要全球溫室氣體排放最遲在2025年前達到峰值,并在2030年前減少1/4。
這份報告提供了對氣候變化減緩進展和承諾的最新全球評估,審查了全球排放源,并解釋了減排和減緩活動的發展,評估了國家氣候承諾對長期排放目標的影響。從第一次全球氣候變化科學評估報告到第六次全球氣候變化科學評估報告,經過30多年來的研究,政府間氣候變化專門委員會為國際社會認識氣候變化問題、推進氣候變化治理制度建設提供了科學基礎,為應對和減緩氣候變化提供了科學依據。