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global_warming_by_teabing2013年9月27日,联合国政府间气候变化专门委员会IPCC发布了第五次评估报告第一工作组的决策者摘要。第一工作组的任务是就气候变化的相关科学问题进行分析阐述,对气候变化的原因进行归因,并对未来的变化趋势进行预估。与2007年发布的第四次评估报告相比,新的评估报告认为,气候变化要比原来认识到的更加严重,而有95%以上的把握认为气候变化是人类的行为造成的。

气候变化的相关研究非常复杂,涉及到多个学科,不过对于普通人来讲,可以归结到四个问题:全球气候真的在变暖吗?导致气候变化的原因都有什么,哪个是主要的?气候变化会带来什么样的后果?人类如何应对气候变化?IPCC使用三个工作组来回答人们的这些疑问,其中前两个问题由第一工作组来回答。

新的报告坚持了以往报告的说法,认为气候变暖是明确的。这个结论有多方面的观察结果支持,地表气温是最直接的指标。报告指出从1950年代以来的变化是千年以来所未见的;从有详细气象记录以来的1850年代开始,刚刚过去的三个年代每一个都刷新了气温最高的纪录。从1983到2012年这三十年,至少在北半球是1400年以来最热的三十年。在1880年到2012年间,陆地与海洋表面的气温已经升高了0.85摄氏度,而2003到2012年十年的平均气温与1850到1900年五十年的平均气温比较,也高出了0.78摄氏度。

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【1850到2012年间全球陆地海洋表面平均温度变化情况】

地球表面绝大多数被海水覆盖,实际上海水具有比大气更大的热容,也就会比大气吸收更多的能量。报告指出从1971年到2010年四十年间,地表所积累的能量的60%被700米深度以内的上层海水所吸收,30%被700米深度以下的海水所吸收,加在一起海洋存储了90%地表积累的能量。75米深度以内的浅层海水平均温度在1971到2010年间以每个年代0.11摄氏度的温度在上升。对海水温度变化的观测与地表气温变化的观测一致。

另外一个重要的全球变暖指标就是冰川的变化。1971年到2009年间,陆地冰川平均每年损失2260亿吨冰,而在1993年到2009年间,损失速度已经达到平均每年2750亿吨,冰川消融速度在增加。格陵兰和南极的冰盖损失也终于能够估算,其中格陵兰的冰盖损失已经从1992年到2001年的平均每年损失340亿吨增加到了2002年到2011年间的平均每年2150亿吨;而南极冰盖损失也已经从1992到2001年间的平均每年300亿吨增加到了2002年到2011年间的平均每年1470亿吨。

北冰洋的海冰覆盖面积也是一个很明显的指标。1979到2012年间,北冰洋冰层覆盖面积以平均每十年3.5-4.1%的速度减少,或者说每十年损失45到51万平方公里的冰面;而夏季最小冰面面积也在以每十年9.4-13.6%的速度在减少。同样在北半球,春季积雪的覆盖面积也在减少。1967到2010年间,春季积雪覆盖面积平均每十年减少1.6%,六月份积雪面积则平均每十年减少11.7%。北半球北部还观察到了明显地的冻土温度上升,以及冻土层厚度减少。这些都与气候变暖的趋势相吻合。

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【北极夏季海冰存量变化】

海冰的减少并不会影响海平面位置,但是冰川和冰盖的消融直接对海平面上升作出了贡献,同时海洋温度升高本身带来的热胀冷缩也会导致海平面上升。从1901年到2010年,全球平均海平面上升达到了0.19米,平均每年1.7毫米;而1971年到2010年的海平面平均上升速度是每年2.0毫米,1993年到2010年间速度则达到了平均每年3.2毫米,海平面上升速度在提高,比以前预想的要严重。在数据翔实的1993年到2010年间,海平面上升的程度基本上与估计的冰川消融程度、海水温度升高的程度以及陆地水储存总量相符合,也就是说气候变暖基本上可以解释海平面上升的原因。这也是支持全球变暖的强有力证据。

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【全球平均海平面高度变化】

在观测到全球变暖的同时,大气中的温室气体含量也在继续增加。二氧化碳在大气中的浓度已经比工业化之前高出了40%,同样是温室气体的甲烷浓度已经比工业化之前高出了150%,氮氧化物含量也增加了20%。现在这三种气体在大气中的含量都已经是八十万年以来的最高,并且浓度还在以很快的速度上升,这个上升速度至少在过去的2.2万年的时间里是没出现过的。

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【大气二氧化碳浓度变化】

这其中化石燃料的使用贡献最大。从1750年到2011年,化石燃料使用以及水泥行业总共排放了3650亿吨碳,同时森林减少以及其它土地用途改变造成的碳排达到1800亿吨。二者加在一起导致人类总量达到5450亿吨的碳排(每吨碳排折合3.67吨二氧化碳),可以肯定观察到的大气二氧化碳浓度迅速增高是人类活动造成的。现在土地变更造成的碳排比例已经显著降低,2002至2011年十年间,化石燃料燃烧造成的二氧化碳排放平均是每年95亿吨碳,土地用途的变化每年平均仅贡献9亿吨碳排。人类活动排放的二氧化碳并没有完全留在大气。地表的生态系统吸收了1500亿吨碳,大气保留了2400亿吨,其余的1550亿吨碳被海洋吸收。海洋在缓解大气中二氧化碳浓度做出贡献的同时也开始酸化,pH值已经平均下降了0.1。这个数字看起来很小,但是换一个说法,海水中氢离子浓度已经增加了26%,大约就能看出严重性了。

温室气体会造成地表温度上升是有充分科学依据的,不过影响气候的主要因素还有几个,要研究造成全球变暖的原因,就需要比较各种不同因素做出的贡献。这些因素对气候的影响程度使用一个叫做“辐射强迫”的指标来衡量,正的辐射强迫就会导致地表温度增加,负的责代表会导致地表温度降低。在人类活动有能力影响气候之前,主导气候变化的一直是大自然。大自然影响气候的方式主要是两个,一个是太阳自身的辐射的变化,一个是火山喷发。太阳的辐射一直不是一成不变的,历史上的太阳辐射变化可以通过各种方式去寻找痕迹,而现代太阳的辐射变化则可以通过卫星监测。1978年开始的卫星监测的太阳辐射数据显示最后的一个太阳极小值要比前两个低,2008年的极小值与1986年的极小值相比,辐射强迫为-0.04W/m2,太阳辐射再最近三十年有一个轻微的减弱。工业化以来,太阳的辐射变化造成的辐射强迫为0.05W/m2,对升温略有贡献。大规模的火山喷发也会短期对气候造成影响。火山喷发释放的颗粒物进入大气后能够反照太阳辐射,从而减少到达地面的辐射,所以火山喷发之后的一段时间会产生一个负的辐射强迫,时间长短取决于火山的喷发程度。总的来说,在上一个世纪,自然本身仅仅贡献了一个很小的辐射强迫,在这个期间内,平均下来对气候的贡献不大。定量的估算为,自然导致的影响在温升-0.1度到0.1度之间,与现在观察到的实际温升情况相差甚远。

那么就需要在人类活动上面找原因了。工业化以来大气温室气体浓度增高所造成的辐射强迫增加达到了3W/m2,二氧化碳排放一项就达到了1.68W/m2。不过人类活动不仅仅增加温室气体排放,各种工业污染排放的颗粒物是有能力降低地表温度的。人类活动排放的气溶胶,加上炭黑,考虑的云的影响之后,贡献了-0.9W/m2的辐射强迫。综合下来,与1750年相比,2011年人类活动造成的辐射强迫达到2.29W/m2,这个数值在1970年以后增长迅速,甚至与2005年估算的数值相比,2011年估算的辐射强迫也增加了43%。与此同时,目前所观测到的气候变化的形式,表现出来的一些具体特征,也与人类活动对气候产生影响的形式和特征相符合。综合下来温室气体浓度变化导致1951-2010年期间平均气温增高0.5-1.3度,其他的人类影响则产生了-0.6到0.1度之间的变化,而自然导致的影响在-0.1至0.1度之间,基本上可以解释这个期间的温升情况。所以这次评估报告下结论说,人类活动对气候的影响已经很清晰,也有了95%以上的把握认为人类活动是造成气候变化的主要原因。

IPCC第一工作组也对未来气候变化的趋势做出了预测。预估显示如果太阳辐射没有显著变化,没有大的火山喷发这些会显著影响气候的自然因素,与1986年到2005年的平均气温相比,2016到2035年的平均气温会高出0.3-0.7摄氏度,升温的趋势仍然会继续。

更加远期的预估就会受到人类发展各种因素的影响,IPCC根据经济和政策的不同状况推出了四个未来情景来进行预估,这里面有大幅度减排,使得温室气体排放在21世纪中期达到顶点然后下降的RCP2.6情景,也有对温室气体完全没有控制的RCP8.5情景。不过无论什么样的情景,大气中的温室气体浓度在21世纪仍然会继续上升,气候变暖的大趋势也不会改变,只是程度不同。到本世纪末的2081-2100年,碳减排力度最大的RCP2.6模式也会导致相对1986-2005年平均的0.3-1.7摄氏度的温升,不进行减排的模式则会导致2.6-4.8摄氏度的温升,21世纪的全球变暖程度非常可能超过1.5度,比20世纪的温升幅度要高出不少。

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【全球平均表面温度变化】

温升会导致极端气候发生的频率强度增加,北冰洋冰面继续萎缩,陆地冰川和冰盖继续消融,而海平面的上升速度也会加快。减排强度最大的预估情景中,到21世纪末,海平面也要比20世纪末升高0.26-0.55米,而对于没有减排的情景,海平面则会在21世纪升高0.45-0.82米。到那个时候,海岸线会与现在非常不同。

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【全球平均海平面上升】

关于本文

题图出处:globalwarming2009.blogspot.com

所有插图都来自联合国政府间气候变化专门委员会第五次评估报告第一工作组决策者摘要

本文已经发表于果壳网《IPCC:气候变化要比原来认识到的更加严重

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12 Responses to “IPCC:气候变化要比原来认识到的更加严重”

  1. fudaming说道:

    bbc的how earth made us里头有个人类纪的说法,感觉人类活动对地球演进的影响确实非常巨大。

  2. df说道:

    升温是肯定的,是不是人类活动影响,很难说。人类出现之前就有冰期和间冰期反复交替出现的现象了。

  3. yibo说道:

    全球变暖总比全球变冷好。过去六百万年,地球处于25C的时间占大多数。现在的14C属于冷期。

    80年代的时候,某个全球变暖大师预言,到2010年地球气温要上升2C,人类将灭绝等等胡言乱语至少是破产了。

    当然,自以为关心人类的环保主义者只讲对自己有利的证据。比如这篇只讲北极冰量减少,怎么不讲南极冰层在增加?

    天气预报连明天的天气都经常预报不准,还动不动喜欢作未来100年的气候预报,我真不知道这些天气学家的信心是从哪里来的。所谓的天气学家,分不清 自己胡编出来的天气模型和科学的区别吗?

    诗经时代,终南山还到处长着梅树和柚树(“终南何有,有梅有条”),西安有竹鼠和獐,大象犀牛还动不动在黄河流域奔驰,吴越人还在裸奔,罗马人在英格兰北部种过葡萄。全球变暖真的好可怕好可怕啊。。。

    • 刘宝川说道:

      科学不是臆想,气候变暖对地球的影响本文也没有说。历史上可参考的案例也没有。就现在来说极端天气频发与气候变暖有没有关系,也需要更多的科学研究,而不是猜测。
      另IPCC多少人研究多少年,你几句话就给否定了。

  4. 路人甲说道:

    水也是温室气体。水蒸气在大气含量中的变化是?

  5. qwert说道:

    就算是真的又有什么奇怪的呢,整个生物圈对地球气候的影响不是更巨大的多么.难道夏天怕热就不开炉子做饭么.

  6. erferfer说道:

    北冰洋面积扩大了,破产了,经费没了。

  7. sonnyhcx说道:

    不说严重一点经费从哪里来啊?啧啧
    有谁做过植物在不同二氧化碳的浓度下生长的研究么?

  8. hannibal说道:

    数据只有这一百多年的能说明什么问题?请拿出详细的比照数据来。

  9. 李小龙说道:

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  10. 思达地学编译(www.scidirect.org)说道:

    放在地质历史上,这个变化算什么?
    另外一个问题,是不是真的变暖,温度是如何统计的?
    人类过多夸大自己的作用,相比较地球演化,人就是宇宙中的一粒尘埃而已。

  11. 车家茂说道:

    请您在发表的文章中放入自己的电子邮箱,便于别人与您交流,谢谢!
    深度脱碳道路项目:碳产业链。 让二氧化碳产业链(简称碳产业链)成为今后百年经济增长的支柱,承担起减缓全球气候变化的重任。chejiamao@aliyun.com
    为了减缓全球气候变化,国际社会已经耗费了数千亿美元,收效甚微。
    大家知道,减少二氧化碳有三法:一是开源,开发可再生能源来替代化石能源;二是节能;三是从火力发电厂的烟道气中“捕集”二氧化碳,并且加以利用。
    当前,能够减缓全球气候变化的碳产业链至少有两条:第一条、把“捕集”到的二氧化碳跟其它材料混合,生产出商品A(二氧化碳就此“填埋”在其中);含有1吨二氧化碳的不同商品A,则市场销售价约为4920~12630元人民币(约781~2005美元);商品A中被“填埋”的二氧化碳能够有效保存近270年(理论估测值)。第二条、在几个大的社会经济领域中,能够用较少的能源得到同样的需求。
    “必须制定一种针对全球气候变化的解决方案来推进商业发展和减缓全球气候变化“,这正是国际社会尚未解决的环节。理由很简单,针对减缓全球气候变化的商业发展,则重点就应当把商品A推向市场。但是,市场在哪里呢?而且这个市场的规模要巨大和可持续。虽然这个市场肯定潜藏在社会生活之中,接下来的问题是谁去发现这个市场,谁去开启这个市场呢?
    开启大规模的碳产业链的市场,需要国际力量的一致行动。
    大力推动碳产业链的健康发展壮大:1、能够促成各国能源战略的重大调整,达到大幅度降低化石能源消耗的目的;2、还能破解国际社会在全球气候变化谈判中的实质问题,即发展问题。碳产业链的规模越大,得到的资源也越多,创造的财富也越多,受益也越多,发展的速度就越快,发展的空间也就越大;3、避开了世界各国在二氧化碳排放及减排定额分配上的博弈和对峙;4、碳产业链能够作为一个充分而必要的理由,一方面说服工业化国家必须在碳产业链中扮演主要的角色,另一方面同样也能够说服欠发达国家不要重复发达国家过去的走污染环境为代价的发展道路;5、为减缓全球气候变化打开一扇大门。
    历史一再证明了这么一点,特别复杂的大问题也许存在一个特别简单的解决方案。对于如何减缓全球气候变化这个特别异常复杂的大问题,大力推动碳产业链的发展就是一个非常简单而且又是低成本高回报的解决方案。chejiamao@163.com