二氧化碳可能直接影响极端天气,研究表明

一些专家呼吁,除了温升限制外,还应设定二氧化碳排放上限

全球应对气候变化的努力基于一个共同目标:将地球温度上升幅度控制在危险阈值以下。但是,如果汽车和发电厂排放的气体本身就在危害地球,即使没有它们引起的变暖,又会怎样呢?

一些科学家认为这是一种风险。

他们说,大气中二氧化碳水平升高可能对气候系统产生直接影响。换句话说,即使全球气温稳定在某个点,较高的二氧化碳浓度也可能继续影响地球。


支持科学新闻报道

如果您喜欢这篇文章,请考虑通过以下方式支持我们屡获殊荣的新闻报道: 订阅。通过购买订阅,您将帮助确保有关塑造我们当今世界的发现和想法的具有影响力的故事的未来。


因此,一些专家呼吁,除了《巴黎气候协定》中概述的 2 摄氏度全球温升目标外,还应明确设定二氧化碳浓度上限。

上周《自然气候变化》杂志上发表的研究是最新例证。该研究表明,二氧化碳水平升高可能会导致极端天气和气候事件增加,而与全球平均气温如何变化无关。

广义而言,地球变暖程度与二氧化碳浓度增加成正比。但是,关于温室气体排放量与变暖程度之间的确切关系,仍然存在一些不确定性——这一指标被称为地球的“气候敏感性”。科学家们仍在努力了解地球如何应对大气中温室气体升高的一些方面。

在该研究中,研究人员调查了在一定范围的二氧化碳水平下,气候系统会发生什么变化,假设全球平均气温保持稳定。他们选择了 1.5 度的目标——世界最雄心勃勃的目标——作为参考点。

科学家们使用与 1.5 度升温一致的一系列二氧化碳浓度进行了模型模拟。对极端气候事件的影响是显著的。即使全球平均气温保持不变,较高的二氧化碳浓度也导致世界某些地区的极端高温和降水事件显著增加。

牛津大学博士候选人、主要作者休·贝克说,科学家们仍在弄清楚这些影响究竟为何发生。部分原因可能是,即使全球平均气温或多或少保持不变,额外的二氧化碳也会以不同的方式影响世界各地区的大气温度。

贝克说:“这可能会导致环流变化,风型变化。“这就是导致极端天气的原因。”

新的发现可能是迄今为止最引人注目的,但它们并非首创。

之前的研究也表明,碳排放可能直接影响气候,而不仅仅是提高全球平均气温。一项2013 年的研究发现,二氧化碳水平独立于平均变暖而改变降水和大气环流模式。

其他研究指出,受二氧化碳水平影响的不仅仅是天气。对二氧化碳升高最令人担忧的问题之一是其对海洋酸化的贡献,这对海洋生态系统有害。

重新评估全球目标

1.5 度和 2 度温升目标目前是国际气候减缓工作的核心——世界各国领导人正在努力在《巴黎气候协定》下实现的最终目标。但一些专家担心,这些目标可能无法涵盖与气候变化相关的所有风险。一些人表示,它们可能没有促进最初希望达到的全球气候行动水平。

因此,一些专家现在正在倡导采取其他气候目标,以不同的方式解决这个问题。

贝克及其合著者建议,对大气二氧化碳浓度采取具体的上限——目标是防止二氧化碳水平超过某个阈值。

二氧化碳目标对于世界各国领导人来说将是一个新的步骤,但这不一定是一个新想法。一些气候活动家已经提出了类似的策略。由著名活动家比尔·麦基本共同创立的气候倡导组织 350.org 的成立理念是,世界各国领导人应努力将大气二氧化碳浓度降至百万分之 350 以下。

对于贝克及其同事来说,这个想法是使用二氧化碳目标来避免不良后果,以防地球的气候敏感性最终处于较低水平。

贝克说:“如果你有一个温度目标,并且你的气候敏感性较低,那听起来很棒,因为这意味着你可以向大气中排放更多的二氧化碳。”

但是,即使事实证明,可以通过比先前认为的排放量更大的排放量来实现 1.5 度或 2 度目标——换句话说,更大的“碳预算”——新的研究表明,额外的排放量本身仍然可能是有害的。在温度目标之上增加二氧化碳限制将解决这个问题。

它还可以帮助解决最近对“碳预算”的一些批评,一些专家表示,碳预算可能不如曾经认为的那样对全球气候政策有用。

只有当决策者知道如何实现温度目标时,温度目标才有用。因此,过去十年中的大量研究试图确定世界可以在不超出某些温度的情况下排放多少碳。这个值将告知决策者他们需要在未来几年内以多快的速度减少温室气体排放。

问题在于,预算并非总是相互一致。各种各样的假设都会影响碳预算的估算——从地球已经经历了多少变暖到非二氧化碳温室气体(如甲烷)的作用——科学家们仍在争论其中的许多问题。

因此,不同的研究小组多年来提出了不同的估算。例如,在过去的六个月中,一些研究表明,碳预算比以前认为的要大得多(气候专线,6 月 19 日)。

最近,一些专家表示,这些不确定性可能会使决策者感到困惑,或者让他们辩称,仍然有时间在以后减少排放——特别是如果最近的估算似乎表明,比以前有更大的回旋余地(气候专线,5 月 22 日)。

国际气候研究中心格伦·彼得斯说,二氧化碳目标,加上温度目标,可以解决其中的一些问题,他之前曾质疑碳预算在国际气候政策中的作用。

他在一封电子邮件中说,仅仅针对二氧化碳的不可移动的目标将“大大消除”关于地球气候敏感性的不确定性。它还将消除处理影响碳预算计算的其他不确定性的需要,例如地球已经变暖了多少或基线“工业化前时代”实际上何时开始。

但他警告说,这也可能产生新的问题。关于排放量究竟如何转化为大气中的二氧化碳浓度,存在一些不确定性。科学家们仍在试图弄清楚地球自然碳循环中陆地和海洋吸收了多少二氧化碳。设定二氧化碳上限也不能解决其他温室气体(如甲烷)的作用。

彼得斯指出:“因此,二氧化碳浓度的碳预算可以解决一些问题,但也会产生其他问题。”

德国国际和安全事务研究所的奥利弗·格登是另一位批评碳预算政策用途的科学家,他也指出,设定二氧化碳上限与制定减少温室气体排放的具体时间表不同。理想情况下,该目标将导致时间表的制定,但正如他指出的那样,仅仅设定目标“并不能告诉任何一个政府该怎么做。”

因此,温度目标和二氧化碳目标都有其局限性。贝克及其合著者建议同时采用这两种目标——保持温度目标并在其之上增加二氧化碳限制。彼得斯说,这“有道理”,至少可以缩小不确定性,即使它不能解决所有问题。

瑞士伯尔尼大学的气候科学家托马斯·斯托克也表示,多重目标可能是未来的方向。他此前曾与人合著研究,表明温度阈值并不能涵盖与气候变化相关的所有风险。研究表明,采取一系列具体、单独的气候目标——例如,限制全球和区域变暖、海洋酸化、农业损失或海平面上升的量——将比仅满足全球平均温度目标需要更大幅度地减少碳排放。

他承认,设定二氧化碳限制将是“政治进程中的另一个复杂因素”。但是,如果将其与现有的温度目标相结合,则可能是朝着正确方向迈出的又一步。

他告诉 E&E 新闻:“我们都意识到,虽然《巴黎协定》中 1.5 度和 2 摄氏度的限制在政治上易于沟通和理解,但对于保护整个气候系统而言,它们是不够的。“换句话说,人们必须真正关注产生影响的因素,以及气候系统的各个组成部分——以及我们在多大程度上愿意接受给定气候变化正在影响的影响程度。”

转载自 Climatewire,经 E&E News 许可。E&E 在 www.eenews.net 上提供每日重要的能源和环境新闻报道。

Chelsea Harvey covers climate science for Climatewire. She tracks the big questions being asked by researchers and explains what's known, and what needs to be, about global temperatures. Chelsea began writing about climate science in 2014. Her work has appeared in The Washington Post, Popular Science, Men's Journal and others.

More by Chelsea Harvey

E&E News provides essential energy and environment news for professionals.

More by E&E News
© . All rights reserved.