未来几年温室气体排放将导致多少变暖？这是关于气候变化最基本的问题之一，也是最难回答的问题之一。
现在，一项 重要研究 声称已经缩小了可能估计的范围。
它既提出了好消息也提出了坏消息。最坏情况的气候情景可能比之前的研究表明的可能性要小一些。但最好情况的气候情景——那些假设最少变暖的情景——几乎肯定不会发生。
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德克萨斯州农工大学的气候科学家安德鲁·德斯勒表示，这是“几年来最重要的气候科学论文”，他没有参与这项研究。
这项努力还阐明了数十年来预测未来气候变化强度的科学探索所面临的一些挑战。
这项新研究的核心是一个被称为“气候敏感度”的概念——地球对温室气体排放的敏感程度，以及可能因此升温多少。在研究中，科学家们通常关注如果二氧化碳浓度达到工业化前水平的两倍，预计会发生的升温幅度。
这是一个假设的情景，但并非不可能。
在工业时代之前——大约 150 年前——全球 CO2 浓度徘徊在大气中百万分之 280 左右。将这个量翻倍将使总数达到百万分之 560。
今天，CO2 水平已攀升至百万分之 400 以上。
这个指标已经存在几十年了。1979 年，由麻省理工学院科学家朱尔·查尼领导的一份开创性的 报告 ——被称为“查尼报告”——表明，当 CO2 翻倍时，地球的气候敏感度可能落在 1.5 到 4.5 摄氏度的范围内。
从那以后的几年里，这个范围变化不大。大多数研究发现，CO2 翻倍后预计的升温幅度可能落在这些边界内。
联合国政府间气候变化专门委员会 2014 年发布的最新评估报告表明，气候敏感度范围介于 1.5 至 4.5 摄氏度之间的可能性约为 66%——换句话说，是“可能”的概率。这相当于 2.7 至 8.1 华氏度。
缩小范围的许多困难源于问题的纯粹复杂性。
简单来说，大气中的温室气体通过捕获太阳的热量来温暖地球，否则这些热量会辐射回太空。但是，还有其他因素会影响地球随着时间推移经历的总升温量。
这些因素包括构成大气层的空气的物理变化、大气中水蒸气的量以及地球表面冰雪的融化，冰雪的融化会随着它们的消失而加速气候变化的速率。
然后是云反馈的问题，科学家经常将其称为未来气候变化的最大不确定性之一。大气中的变暖会改变云的大小、密度和寿命。反过来，云可以加剧或减轻全球变暖，这取决于它们的特征。
然而，多年来，科学家们已经大大提高了他们对地球气候响应的理解。
德斯勒告诉 E&E 新闻：“在幕后，在表面之下，我们对许多过程的理解要好得多。”“所以我认为，即使范围没有改变，这也掩盖了我们在理解方面的巨大进步。”
缩小范围
这项新研究缩小了两端的范围，尤其是下端。它发现，敏感度范围落在 2.6 到 3.9 摄氏度（4.9 到 7 华氏度）升温之间的可能性为 66%。
有几个因素使修订后的估计成为可能。
也许最重要的是，这项新研究在气候敏感度方面调查了多条证据线索。它使用了全球气候模型，该模型模拟了全球范围的大规模过程。它还使用了详细的、基于过程的模型，该模型可以模拟与云层形成相关的精细尺度事件。
它还考察了自工业时代开始以来地球对近期温室气体排放的响应。它甚至使用古代冰和沉积物样本来回顾地球的长期气候历史，并评估地球过去的变化。
劳伦斯利弗莫尔国家实验室的大气科学家、该研究的合著者之一马克·泽林卡表示，这与许多其他近期敏感度研究不同。
大多数论文都侧重于个别类别的证据——例如，仅关注地球的古代气候，或仅调查云反馈。
泽林卡在给 E&E 新闻的电子邮件中指出，“与气候敏感度相关的各种证据线索从未真正系统地汇集在一起并进行协调分析。”
这对于一个涉及如此多不同因素以及如此多可能的调查方法的问题至关重要。
德斯勒指出，这种方法使作者能够减少他们对新估计的不确定性。
他说：“他们在这里所做的，实际上是对所有先前研究的元分析。”“然后他们使用统计框架来尝试考虑人们已经发表的所有关于此内容的内容以及我们所知道的一切，并尝试问一个问题：与所有现有的证据一致的气候敏感度范围是什么？”
由于这份新报告依赖于如此多先前关于气候敏感度的研究，因此它受益于科学家多年来对地球气候系统理解的进步。
特别是云，正在帮助缩小差距。
泽林卡说：“多年来难以缩小范围的主要原因是，我们对云层如何响应变暖的了解不够充分。”“我们最近在这方面取得了很大进展，这有助于缩小范围。”
这份新报告专门用很大篇幅分析云。它考察了越来越多的关于不同类型云层如何响应气候变化以及这些云层变化如何影响未来气候变化的科学研究。
报告总结说，越来越多的证据表明，云不太可能在全球范围内缓解气候变化。相反，它们更有可能使情况变得更糟。
有了新的、更可靠的敏感度估计，这份报告提出了一个问题：这对未来的气候政策意味着什么？
一方面，这项研究对气候否认者使用的一个最喜欢的论点进行了打击：关于气候敏感度的不确定性表明，未来的变暖实际上可能没有那么严重。
新报告强烈表明，最好情况的敏感度情景——那些处于旧范围下端的情景——可能不在考虑范围内。
尽管如此，当涉及到《巴黎协定》概述的国际气候目标时，修订后的范围并没有太大变化。世界各国正在努力将全球气温控制在工业化前水平的 2 摄氏度以内。
为了达到这个目标，世界各国领导人必须确保全球 CO2 浓度永远不会翻倍。
德斯勒说：“我不清楚我们从进一步降低这个指标的不确定性中能获得多少收益。”“在我看来，这项工作真正将游戏从关于气候系统物理学的问题转移到关于人类将如何应对气候变化的问题。”
转载自 Climatewire，经 E&E News 许可。E&E 在 www.eenews.net 提供有关基本能源和环境新闻的每日报道。