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保持低于1.5°C的全球变暖是否有机会?

提交:- Stefan @ 2017年9月22日

本周有点兴奋和困惑betway体育手机版新文章在自然的地球科学中,声称我们仍然可以将全球变暖到1.5°C以上的预生产温度,同时发出另外〜800千吨二氧化碳。这比以前想到的那么多,所以怎么来?虽然这听起来非常欢迎好消息,但这是真的吗?这是关键点。

排放预算 - 一个非常有用的概念

首先 - 赫克是什么是二氧化碳的“排放预算”?这一概念背后是:在温度稳定之前达到的全球变暖量取决于(良好的近似)累积排放量二氧化碳,即人类发出的宏大总体。这是因为大气中的任何额外的二氧化碳量将留在那里很长一段时间(在这一世纪的排放量的范围内喜欢防止下一个冰河时代由于现在开始于5万千年)。与许多大气污染物相比,我们习惯于烟雾。当您对脏发电站的过滤器时,烟雾会消失。当你这样做的时候十年后,你只需要在它消失之前进一步陷入困境。不是如此二十二氧化碳和全球变暖。如果您在另外十年内散发二氧化碳,则大气中的二氧化碳水平将进一步增加十年,然后几个世纪以来就会走高。限制全球变暖到给定水平(如1.5°C)将需要越来越快的(并且因此昂贵的)排放随着每年的延迟而减少,并且在某些时候即可变得无法实现。

这就像有一个有限的蛋糕。如果我们早上吃它,我们将在下午留下任何地方。关于排放预算规模的辩论betway体育手机版就像关于我们离开的多少蛋糕的辩论,并且在它消失之前我们可以继续吃蛋糕的时间。因此,排放预算的概念对于在我们仍然可以发出的CO2的数量方面非常有用总共如果我们想要将全球温度稳定在一个给定的水平,(而不是每年)是有限的,因此任何减少排放的延迟都可能是有害的——尤其是当我们跨越边界的时候在气候系统中提取点,例如,触发格陵兰冰盖的完整损失。了解这一事实至关重要,即使预算的确切规模尚不清楚。

但当然出现问题:这笔预算有多大?这re is not one simple answer to this, because it depends on the choice of warming limit, on what happens with climate drivers other than CO2 (other greenhouse gases, aerosols), and (given there’s uncertainties) on the probability with which you want to stay below the chosen warming limit. Hence, depending on assumptions made, different groups of scientists will estimate different budget sizes.

计算预算

计算剩余碳预算的标准方法是:

(1)采取一堆气候和碳循环型号,从预生产条件开始,在累计二氧化碳排放量达到1.5°C(或2°C,或您想要的任何限制)后找出。

(2)估计历史悠久的化石燃料使用和砍伐森林数据已经发出了多少人性。

这两个数字的差就是我们的剩余预算。但这也有一些问题。第一个是取两个不确定的大数字之间的差值,这不是一个很可靠的方法。Millar等人解决了这个问题,从2015年开始计算预算,直接确定1.5°C以下的剩余预算。这很好——事实上,我在3月份就向我的同事Malte Meinshausen建议过这样做。当我们讨论Millar等人的结果时,两个进一步的问题将在下面变得明显。

那么米勒和他的同事们做了什么呢?

很多人都在问这个,因为实际上很难立即看到为什么他们有如此令人惊讶的大量排放预算为1.5°C。事实上,没有一个简单的捕获量。一些假设合并了预算如此之大。

2015年的温度

要计算从2015年到“比工业化前高出1.5°C”的预算,你首先需要知道2015年比工业化前高出多少摄氏度。你必须消除短期变化,因为巴黎的目标适用于平均气候。Millar等人得出的结论是2015年比工业化前高出0.93°C。这是第一点批评,因为这一估计(米勒通过电子邮件向我证实)完全基于哈德利中心的温度数据,众所周知,该数据在北极存在巨大的数据缺口。(在RealClimate,我们实际上是第一个回到2008年,讨论这个问题)。由于北极的变暖幅度远远超过全球平均水平,这导致到2015年的全球变暖幅度被低估,与考坦和韦的数据相比,低估了0.06°C,与伯克利地球数据相比,低估了0.17°C, Zeke Hausfather说详情见碳简报

数字:2015年模拟和观测到的变暖与1861-1880年平均值的差异。观测数据的短期变异性被移除了奥托等人2015方法中使用的方法Millar等人2017。rcp4.5 cmip5多模尺寸平均气温(通过KNMI.) 和混合表面空气/海洋温度(通过Cowtan等人2015显示 - 后者提供了适当的“苹果到苹果”比较。碳简介图表。

事实上,由于Hausfather在第二图中显示,Hadcrut4是这里设置的异常数据,并且给定北极数据间隙,我们非常确定它不是最好的数据集。那么,虽然Millar等人的大预算。基于我们有0.6°C的想法,直到1.5°C,如果你相信(有充分的理由),伯克利数据更准确,我们只需0.4°C即可。立即削减Millar等人的预算。从242 GTC到152 GTC(他们的表2)。[有关单位的说明:您需要始终检查预算是否有亿吨碳(GTC)或十亿吨二氧化碳。1 GTC = 3.7 GTCO2,因此这242个GTC与887 GTCO2相同。] Gavin设法在推文中达到这一点:

再加上“前工业化”的基准是哪一年的问题。Millar等人使用了1861-80年的时间。例如,迈克认为,公元1400-1800年是一个更合适的前工业化时期(Schurer等人,2017年)。这将在已经发生的人为升温的基础上再增加0.2°C,只剩下0.2°C,而且在1.5°C之前几乎没有预算。综上所述,Millar等人的假设是,我们仍有0.6°C上升到1.5°C,这是你可能估计剩余温度回旋余地的极限,这也是他们预算庞大的一个关键原因。第二个主要原因如下。

超过或避免......

以下是预算计算的另一个问题:实际使用的模型方案超过1.5°C变暖。1.5°C预算作为排放的金额到1.5°C线路交叉时。现在,如果您在此时停止发出,当然当然全球温度会进一步上升。从纯粹的海洋热惯性,还因为如果你关闭所有煤电站等,气溶胶污染的大气中有很大的冷却效果,就会走下去,而二氧化碳保持高位。所以你将使用这种情景不是限制全球变暖至1.5°C。这被称为“阈值超额预算”或TEB - Glen Peters有一个漂亮的讲解员就此(见他的图3)。Millar等人的所有标题预算编号都在他们的表1和2中显示,是TEB。但是,我们需要知道的是“阈值避免预算”,或者如果我们想停留在1.5°C以下。

Millar等也使用了第二种方法来计算预算,如图3所示。但是,正如Millar在电子邮件中告诉我的那样,这些“简单的模型预算既不是TEB也不是标签(66个百分点明显超过1.5°C3A),它们是2015年初和2099年底之间的净预算。他们是预算的预算,导致中期超过1.5°C的预算,但随后在2100年,全球温度返回到1.5°C!

总之,Millar使用的两种方法都计算出了实际上并没有保持全球变暖到1.5°C

一些媒体(常见的嫌疑人实际上)误报了

我们已经看到了一个奇怪的(如果你知道气候否认的场景,而不是那么奇怪)关于Millar等人的误报,专注于气候模型所谓的全球变暖的主张。betway体育手机版碳简介气候反馈两者都有驳斥这种说法的好文章,所以我就不深入研究了。我只提一个被误解的关键方面。Millar等人写了一个令人费解的句子:“在CMIP5的平均响应中,累积排放量要到2020年之后才能达到545GtC,到那时CMIP5的人类导致变暖总体平均比2015年人类导致变暖的中心估计高出0.3°C。”正如其他人所注意到的,这是比较模型温度2020年后到基于观察的温度2015年当然,后者的后部是较低的,因为它基于如上所述的Hadcrut4数据,但同样因为比较不同的时间点。这是因为它是指到达545 GTC时的点。但这里使用的标准CMIP5气候模型实际上并未被驱动排放量根本,但由大气二氧化碳浓度。对于历史时期,这些都是根据观测数据得出的。因此,545 GtC来得太晚的事实甚至与通常的气候模型情景无关。它指的是由碳循环楷模,这是试图导致导致观察到的CO2浓度的时间演变的排放。

这一切都在吗?

我们仍然生活在全球变暖3到4摄氏度的道路上,等待着最终扭转排放上升的趋势。在这一点上,关于我们在达到1.5摄氏度之前是否还有0.2摄氏度左右的距离的争论,往好了说是一种学术讨论,往坏了说是一种干扰。最大的问题是我们需要很快看到全球下降的排放量如果我们甚至想要远低于2°C。195个国家的协商一致就是巴黎的较弱目标。这是每个人都借助动作,而不是只是言语。

技术P.S.几个不太重要的技术要点。Millar等人使用的0.93°C以上0.93°C的估计。是一个估计人类造成的变暖。I don’t know whether the Paris agreement specifies to limit human-caused warming, or just warming, to 1.5 °C – but in practice it does not matter, since the human-caused warming component is almost exactly 100 % of the observed warming. Using the same procedure as Millar yields 0.94 °C for total observed climate warming by 2015, according to Hausfather.

然而,更新用于导出0.93°C的统计模型的统计模型,包括高达2016年的数据,在2015年提供0.96°C的人为温度。

网页链接

Millar和Coauthors的声明反击媒体的错误报道。引用:“我们发现,要想达到巴黎协议的目标,就必须立即开始减排,并在40年内实现零排放。”

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