地球逼近 1.5 摄氏度全球变暖阈值

分析表明气候变化的升温幅度将远超预期

全球领导人本周在纽约会面,签署巴黎气候协定。该文件的明确目的之一是将升温幅度限制在“工业化前水平以上远低于 2°C 的范围,并努力将升温幅度限制在 1.5°C 以内。”

气候中心的一项分析表明,如果世界想要实现该目标,就必须大幅加快减排步伐。2016 年前三个月的全球平均气温变化为 1.48°C,基本上与去年 12 月巴黎 COP 21 谈判代表商定的 1.5°C 升温阈值持平。

二月份超出 1.5°C 的目标,达到 1.55°C,这标志着全球平均气温有史以来首次在任何一个月超过这一令人警醒的里程碑。三月份紧随其后,为 1.5°C。一月份的数值为 1.4°C,使 2016 年前三个月全球平均气温变化(相对于早期工业水平)达到 1.48°C。


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气候中心的科学家和统计学家基于 NASA 和美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 报告的全球温度数据的平均值进行了这些计算。但气候中心没有使用这些机构采用的基线,而是将 2016 年的温度异常与 1881-1910 年的平均温度基线进行了比较,这是全球温度数据被认为可靠的最早日期。NASA 报告的全球温度变化参考的是 1951-1980 年的气候基线,而 NOAA 报告的异常参考的是 20 世纪的平均温度。

仅 NASA 的数据显示,二月份的温度异常比早期工业水平高出 1.63°C,三月份高出 1.54°C。

计算更接近工业化前时代的基线,为政策制定者和公众提供了一个有用的全球温度衡量标准,以便更好地跟踪世界在将全球变暖控制在商定阈值以下方面取得的成功。

类似的调整可以应用于 IPCC 最新报告中的一些温度变化预测。

IPCC AR5 第一工作组报告包含根据未来社会经济发展的几种情景对未来全球地表温度变化的预测,其中大多数预测均使用 1986 年至 2005 年的基线。IPCC 选择此基线是为了向读者提供更直接的比较基础,即人们熟悉的当今世界的气候。但这些表述可能表明,巴黎目标比实际情况更容易实现。

IPCC 对这些情景的展示并非旨在为关于升温限制(例如,巴黎 COP21 协定的 1.5°C、2°C 目标)的讨论提供信息。但专家组确实提供了一种方法,使其对未来升温的预测与关于目标的讨论保持一致。

IPCC 使用现有最佳且最长的记录进行的估算表明,专家组大多数预测中使用的 1986-2005 年全球平均气温值与工业化前全球平均气温之间的差异为 0.61°C (0.55-0.67)。忽略 0.61°C 的升温并非微不足道,并且对评估巴黎确定的目标产生重大影响。事实上,0.61°C 相当于迄今为止已经历升温幅度的一半左右。

为了捕捉这种升温并显示相对于工业化前时期的 IPCC 升温时间序列,气候中心调整了广为人知的 IPCC 预测 (SPM7(a)),以反映 1880-1910 年的基线。这种调整对 1.5°C 和 2°C 阈值被突破的日期产生了重大影响,使其提前了约 15-20 年。

如果目前的排放趋势持续下去 (RCP8.5),我们可能会在 10 到 15 年内突破 1.5°C 阈值,即在 2025-2030 年之间,而如果使用 1985-2005 年的基线,则会在 2045-2050 年突破。

2016 年年初开始的全球极端高温并不意味着世界未能实现巴黎协定中的目标。三个月不能代表一年,而且 2016 年不太可能超过 1881-1910 年气候常态 1.5°C。今年也正值强厄尔尼诺现象之后,预计气温会高于平均水平。

当然,即使一年中超过 1.5°C 的阈值,也不意味着全球气温实际上已升至该点,并且永远(至少在我们有生之年)不会降回至该阈值以下,因为时间跨度太短,无法做出该判断。

但 2016 年年初的酷热是一个值得注意的象征性里程碑。世界首次突破大气二氧化碳 400 百万分比浓度 (ppm) 阈值的那一天,预示着二氧化碳将持续增加的未来。同样,2016 年的前三个月也发出了明确的信号,表明如果立即不采取 drastic 行动来减少碳排放,我们的世界将走向何方以及速度有多快。

背景

2015 年 12 月 12 日,联合国气候变化框架公约第 21 次缔约方会议批准了《巴黎协定》,承诺世界 195 个国家“将全球平均气温升幅控制在工业化前水平以上远低于 2°C 的范围内,并努力将升温幅度限制在 1.5°C 以内。”该协议承诺世界各国根据这些目标采取国家自主决定的政策来限制温室气体排放。

2°C 的目标代表了相对于工业化前基线的温度升高,科学家们认为这将维持相对稳定的气候条件,人类和其他物种在过去 12,000 年中已经适应了这种气候条件。它还将最大限度地减少气候变化的一些最坏影响:干旱、热浪、强降雨和洪水以及海平面上升。将全球地表温度升高限制在 1.5°C 以内将进一步减轻这些影响。

1.5°C 和 2°C 并非灾难迫在眉睫的硬性限制,但它们现在是世界衡量减缓全球变暖所有进展的里程碑。然而,令人惊讶的是,很难找到客观的衡量标准来回答这个问题:在实现 1.5°C 或 2°C 目标的道路上,我们今天处于什么位置?

NOAA 和 NASA 每月都会更新其全球地表温度变化分析,使用来自全球历史气候网络的数据以及在同行评审文献中验证的方法(Hansen 等人,2010;NCDC)。每月更新发布在其网站上,并与用于计算的基础数据和假设一起向公众提供。

这些计算对于理解全球变暖的程度和速度非常有用。事实上,它们是验证我们星球正在变暖这一事实的基石性测量。

但是,没有一个机构将其结果与工业化前的气候常态进行比较。

方法和结果

NASA 和 NOAA 每月更新的结果以异常值的形式呈现,或者以与基准气候常态的偏差形式呈现,基准气候常态计算为 30 年参考期或 20 世纪平均值的平均值;它们不代表相对于特定日期的绝对温度升高。NASA 将其结果参考 1951 年至 1980 年的平均温度,NOAA 参考 20 世纪的平均温度。

NASA 的结果由戈达德空间研究所计算得出,每月发布在 NASA/GISS 网站 (GISTEMP) 上。NOAA 的方法和每月更新通过国家环境信息中心 在此处 发布。

气候中心使用了来自 NASA 和 NOAA 的数据,为一月、二月和三月创建了 1881 年至 1910 年的气候常态。然后,我们将报告的每个月 2016 年的月度异常值与这个“早期工业”基线参考期进行了比较。然后将这些异常值平均,得出每个月的 NASA/NOAA 平均月度异常值。结果如下所示。

NASA 的异常值远高于 NOAA 报告的异常值。这反映了这样一个事实:NASA 的计算经过调整,以考虑两极的温度变化,而两极的监测站要少得多。NOAA 仅依赖历史站点数据,并且不进行调整以考虑两极稀疏的记录,而两极的升温速度相对于非极地地区更快。

本文经 气候中心 许可转载。该文章于  首次发表 于 2016 年 4 月 20 日。

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