排放途径可能会限制变暖到安全水平
制定一个排放路径,将变暖限制在任何特定的水平涉及广泛的不确定性会计的因果链从排放浓度辐射强迫(改变了温室气体和气溶胶浓度的变暖效应,气态悬浮体的固体或液体颗粒,与大多数二氧化碳排放,低层大气的能量平衡)气候变化。raybet雷竞技最新主要的不确定因素包括气候系统变化的敏感性温室气体浓度,海洋的速度占据大气中的热量,气溶胶对辐射强迫的影raybet雷竞技最新响,碳循环对气候变化的响应。26日除了科学和技术的不确定性,是很重要的决定有多少信心需要变暖限制将会实现——换句话说,某些特定风险和损失,如何避免或预防的。排放途径,符合限制变暖,说,2摄氏度或低于50%的信心是非常不同的,越高,比那些会有90%的信心。(见附表2 - 2为温室气体浓度水平如何改变不同概率的变暖限制在2摄氏度)。前转向“安全”水平的排放的具体问题,本节审查一些重要的科学的方面产生排放pathway.27
的重要的温室气体长寿命在大气中,大分数排放剩余的几十年的乖孩子——在某些情况下,如二氧化碳、一千年或更长时间。这些长寿的气体减排因此导致只有缓慢减少温室效应。各种人类活动(主要是硫酸化合物,有机和黑碳,硝酸盐,和尘埃)对低层大气净冷却效果和偏移量的一些长寿GHGs.28的变暖效应
空气中气溶胶有短寿命,在数天或数周。减少气溶胶排放从而快速影响温度由于气溶胶浓度下降较快。的影响很大,如果所有的燃烧排放的二氧化碳和其他活动,导致生产气溶胶在一夜之间被削减为零,会有急剧变暖之前飙升的温度开始下降。气溶胶的浓度迅速下降会导致突然丧失他们的冷却效果,从而发生的速度比缓慢减少温室效应由于慢得多温室气体浓度下降。在现实的场景中,当减少温室气体排放,空气污染也减少了。这将导致一个更快速减少气溶胶的浓度,包括那些与黑碳(悬浮粒子吸收热量和导致变暖),温室气体浓度。因此,气溶胶冷却下降导致延误减少否则occur.29变暖
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框2 - 2。温室气体浓度和全球变暖
温室气体浓度转换成温度不能用确定性,作为科学知识的敏感性气候系统是不确定的。raybet雷竞技最新raybet雷竞技最新气候敏感性定义为全球平均温度增加一倍后,会导致长期的二氧化碳浓度高于prein-dustrial水平约为278 ppm。这个温度会达到几百年后,当气候系统进入平衡的温室气体浓度增加。raybet雷竞技最新政府间气候变化专门委员会第四次评估报告发现,这是高于先前的估计。它增加了“最佳”估计从2.5到3摄氏度和下界估计从1.5到2摄氏度,它保持4.5摄氏度的上限不变与早期评估。有可能的气候敏感性可能高于4.5度。raybet雷竞技最新
raybet雷竞技最新气候敏感性是一个重要的数字:如果是低(1摄氏度),那么二氧化碳水平可能是翻倍的浓度550 ppm左右二氧化碳没有造成大的许多系统风险。如果是高(4.5度),两倍的二氧化碳浓度可能导致潜在的灾难性的气候变暖。
二氧化碳温室气体浓度稳定在550 ppm,全球变暖的最佳估计均衡是3摄氏度。气候敏感性的科学家的知识的不确定性意味着有机会变暖会比这更低或更高。raybet雷竞技最新
考虑到这种不确定性,有大约75%的温室气体浓度稳定在550 ppm的风险会导致变暖超过2摄氏度。
稳定在一个较低的水平,475 ppm CO2eq,将减少约50%的风险:换句话说,大约是一个更有可能变暖会稳定在2度。危险的气候系统变化的风险在这个级别无法避免与任何信心。raybet雷竞技最新最后,对于浓度峰值在475 ppm CO2eq通路,然后滴稳定在400 ppm CO2eq,会有大约20%的机会超过2摄氏度。如果浓度进一步减少,超过2度的风险会更低。
2005年,大气中的二氧化碳浓度379 ppm,他们现在超过382 ppm。IPCC的最佳估计CO2-equiva-lent所有长寿的温室气体浓度在2005年约为455 ppm, 2007年底460 ppm。2005年全面数据的最近一年,迫使“净”,后考虑气溶胶和其他人类活动导致的raybet雷竞技最新气候迫使代理大约375 ppm CO2eq,或与二氧化碳浓度。气溶胶是短暂的;因此减少这些导致净冷却效果迅速减少,而减少长期温室气体产生在变暖效应只会缓慢下降。
来源:看到尾注27。
进一步的气候系统的重要属性,必须占在设计一个安全的排放途径是惯性。raybet雷竞技最新虽然大气变化的快速响应温室气体强迫,大量组件的总体响应与很长的时间尺度数百到数千年的海洋需要充分回应同样的气候强迫变化。raybet雷竞技最新一旦温室气体浓度稳定,全球平均气温将很可能也开始稳定后的几十年中,尽管可能出现进一步轻微增加了几个世纪。海平面上升惯性更大,随着海洋热膨胀后几个世纪以来温室气体浓度稳定由于oceans.30持续的热量摄入
碳循环的反应增加化石二氧化碳也很长。1000吨的二氧化碳排放化石,后一个岑
安全着陆的气候tury大气中仍将低于500吨。raybet雷竞技最新的吸收速度化石二氧化碳排放量世界海洋一个世纪之后迅速放缓;1000年后,170 - 330吨仍将在环境——甚至在10000年之后仍将约100 - 150吨。大卫·阿彻,芝加哥大学的地质学家所言,化石大气中二氧化碳排放的生命周期最好被描述为“300年,加上25%持续永远。”31日
峰变暖限制在不到1摄氏度需要multicentury承诺采取行动。
所有这些气候系统过程raybet雷竞技最新和因素需要在一个集成的系统模型,占了温室气体和气溶胶的排放污染物之间的相互作用和响应和气候系统的不同组件之间的交互。为分析在这里,一个新版本的简单climate-carbon周期模型MAG-ICC已经被用于全面捕捉当前raybet雷竞技最新的科学知识和气候系统不确定性的响应。MAGICC 6.0已经校准,并能模仿,复杂性越高大气海洋环流模型和碳循环模型综述了最新的联合国政府间气候变化专门委员会的评估。这包括增强的表现气溶胶强迫,碳循环反馈,海洋吸收热量随着时间的推raybet雷竞技最新移,气候敏感性的行为。降低复杂性模型如MAGICC作为是不实际运行许多不同的排放场景通过完整的气候系统模型。raybet雷竞技最新并进一步,因为没有具体的气候系统的模型是一个完美的表示,这样做不会描述科学不确定性响应给定path.32排放raybet雷竞技最新
覆盖的温室气体在《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》,以及臭氧消耗物质(温室气体)在《蒙特利尔议定书》,需要在设计占排放途径。后者逐步停止这些气体对气候也有好处。raybet雷竞技最新空气污染物的排放影响气溶胶的浓度,包括黑碳,也影响tro-pospheric臭氧的浓度,短暂的温室气体。所有这些关键气候作用物包括Mraybet雷竞技最新AGICC 6.0.33
排放途径通常表达的二氧化碳当量排放,影响的客座率gases-methane,一氧化二氮,氢氟碳化物,perfluo-rocarbons,六氟化硫——相比使用全球变暖潜力计算在100年的时间框架,在《联合国气候变化框架公约》和《京都议定书》。本公约之后。
峰变暖限制在低于2摄氏度并不容易,然后取回低于1摄氏度将会更加困难,需要multicentury承诺采取行动。气候系统的惯性的反应迅速减少温室气体和气溶胶意味着即使短期减少温室气体raybet雷竞技最新的排放不会严格确保峰值变暖停留约1.6 - -1.8摄氏度以下。减排足够快的速度来降低变暖的水平最终将是essential.34一样困难
通路在本章的目的是显示什么可能是一个安全的排放场景不需要一个完整的演示的技术可行性。可能是认为“安全”的途径是立即削减排放到非常低的水平。但由于缺乏技术和经济上的有限元分析
气候sibility安全着陆,这种途径几乎没有raybet雷竞技最新意义。喷气飞机再次隐喻是有帮助的。面对一个可怕的飞行紧急情况,这将是安全的在地上。在现实世界中,然而,这需要时间准备飞机,降落和着陆的安全配置,并找到一个安全的降落在跑道上。否则,结果将是一个彻头彻尾的飞机会失事dis-aster-the。
这里采用的方法是构造一个通路的成就在实践中可行的技术。它超越了技术上和经济上可行的途径发表在其他地方到目前为止。没有途径发布日期将变暖1摄氏度以下。下面几个途径可以变暖1.5摄氏度到二十三世纪,如果年底-二氧化碳排放量二十一世纪在这些场景中持续了至少100 years.35
最近的研究表明,它在技术和经济可行的减少二氧化碳排放的速度足够快,温室气体浓度可以到400 ppm CO2eq有限,或降低从长远来看。在这些场景下峰值气候变暖很可能会发生接近,如果不低于2摄氏度。和在某些情况下的温度会慢慢下降超出了二十一世纪。所有这些场景都需要快速化石燃料二氧化碳减排,接近零排放在2050年和2100年之间,随着deforestation.36迅速减少
一个非常重要的发现是,以达到稳定水平的温室气体浓度低,几乎所有这些场景需要-二氧化碳排放量最迟21世纪最后一个季度。没有这些是不可能减少大气中的二氧化碳浓度,由于气体的长寿命。这个关键因素,二氧化碳浓度会下降缓慢,气候变暖可能会对许多centuries.37仍远高于1.5摄氏度
可能需要二氧化碳稳定在低浓度水平,以避免危险的气候变化已经认识很长一段时间,也需要负二氧化碳排放是否达到低二氧化碳稳定水平。raybet雷竞技最新但评估所需的技术实现这一目标的影响才刚刚开始。在低稳定性的研究中,模型依赖于生物火力发电厂的二氧化碳的捕获本质上画二氧化碳从空气中,因此它可以储存在稳定的地下地质储层(通常称为生物质能源和碳捕获和存储,或bec,技术)。生物燃料种植生长的植物从空气中吸收二氧化碳随着他们的成长,如果这是植物燃烧时,捕获过程有效泵二氧化碳从空气中。这种策略的环境和可持续性的影响尚未完全评估。空气捕捉technology-taking二氧化碳的空气和存储也地铁已被建议作为一个可行的technology.38
同时减少毁林排放是很重要的,潜在的碳吸收的规模在森林和农业土壤不太可能足以把大气中的二氧化碳浓度显著下降。最近的结果使用LPJ (Lund-Potsdam-Jena)陆地生物圈模型场景的人口增加,森林砍伐、土地利用变化、农业从荷兰形象高2.2 model-indicate综合评估,在环境可持续性的假设(考虑到影响ofincreased二氧化碳和气候变化)的净吸收碳在21世纪不会增加额外的碳储存在地面
图2 - 1。化石燃料的二氧化碳排放量到2100年,政府间气候变化专门委员会sr(高)场景和1摄氏度以下场景
图2 - 1。化石燃料的二氧化碳排放量到2100年,政府间气候变化专门委员会sr(高)场景和1摄氏度以下场景
安全着陆的气候生态系统由于人类活动足以超过需要raybet雷竞技最新从能源sector.39负排放
最近的场景,使全球变暖2摄氏度以下,低浓度400 ppm CO2eq或减少二氧化碳排放60 - 70低于1990年的水平,减少总温室气体在2050年奖金的比例。他们有消极的二氧化碳排放量可以范围到2100年每年80亿吨的碳。所有需要BECS.40
排放途径要求较高的气温上升控制在2摄氏度以下的信心,同时减少迅速变暖1摄氏度以下(见图2 - 1)需要更迅速比在最近的2050年减排场景,这已经被限制的模型表明基于目前的技术评估是可行的。合理的额外的措施来实现这一包括一个快速减少化石燃料的排放。
获得化石2050年二氧化碳排放量降至接近于零,会比在大多数25年前low-stabilization场景将需要更早和更大规模的全球部署可再生能源的系统,加速节能措施,限制煤炭发电厂的一生。(参见第4章)。部署as-yet-unproven碳捕获和储存(CCS)
技术在2020年代中期后也可能有所帮助。然而,预期的大CCS技术的生命周期能源和排放成本表明它不能依靠化石二氧化碳排放降低至零。越快,可以扩大可再生能源系统和部署,不需要plants.41 CCS煤与瓦斯的权力
除了对化石燃料的行动,砍伐森林需要停止在2030年之前,还需要大规模存储碳在土壤的努力进展可持续农业和次生林。(见第三章)。假定在减排的甲烷和一氧化二氮,两个强大的温室气体,从农业和工业不采取比文献中可以找到进一步低场景。和排放途径相对不敏感逐步停止安排臭氧消耗物质的排放量,氢氟碳化物,perfluorcarbons,
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图2 - 2。大气温室气体浓度到2100年,政府间气候变化专门委员会sr(高)场景和六氟化硫1摄氏度以下场景。42京都温室气体产生的途径已经从1990年的水平减少85%左右的在2020年之前在2050年见顶之后。(见图2 - 2)。大气温室气体浓度低于今天的第二十二世纪中期水平,对24世纪的工业化前的水平。2050年代后这个途径也需要捕获大气和永久存储的最初每年约有25亿吨的碳(每年约90亿吨的二氧化碳)200多年来为了画总温室气体浓度低于300 ppm CO2eq。全球气温应该峰值低于2摄氏度在本世纪中叶,开始缓慢下降,降至目前水平的一半的二十三世纪1990年代的水平24世纪的结束。(见图2 - 3)。在图2 - 2和图2 3中,由于有乐队的预计水平
图2 - 2。大气温室气体浓度到2100年,政府间气候变化专门委员会sr(高)场景和1摄氏度以下场景
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- 注意:深色部分显示了更高的信心所示的排放途径的变化范围。
图2 - 3。与不确定性,全球平均地表温度到2100年,政府间气候变化专门委员会sr(高)场景和1摄氏度以下场景 |
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< D |
SRESAIFI |
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工业化前的Lev摄氏度ttive 2 3 4 |
我°C以下场景兆瓦 |
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1850 1900 1950 2000 2050 2100 注意:深色部分显示了更高的信心为排放途径显示范围的变化。 |
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安全着陆的气候科学的不确定性。raybet雷竞技最新
的碳的数量,需要捕捉和存储来实现这一切将在相同的顺序排放自19世纪。作为额外的碳的数量,可以吸收和存储的陆地生物圈由于人类活动是有限公司期间每年约05亿吨的21世纪的后期,到2200年降至零——大气中的二氧化碳的提取必须很大程度上类似于刚刚提到的使用技术。
就像气候变化的影响带来巨大的长期问题,一个安全raybet雷竞技最新的解决问题需要跨越世纪的承诺行动。回到暖化水平明显低于2摄氏度意味着需要大量长期从空气中提取二氧化碳并捕获碳的存储在安全的地下水库,这将需要关注和管理许多世纪以来,也许几千年。从空气中提取二氧化碳似乎是必要的,必须面对在未来50年。
从任何角度的后果后排放途径让下面的温度升高1摄氏度是相当激进的,可能被视为技术上,经济上和政治上几乎不可能。但这需要放置对全球变暖也很激进的风险如果不减少排放低levels.43
这么困难的排放途径看来,重要的是要注意,低排放场景由联合国政府间气候变化专门委员会(所有符合变暖限制在2摄氏度)一开始就像这一个。在最低的情况下,全球排放需要在2020年之前达到峰值。之后,它不可能低排放技术引入足够快的速度使气候变暖低于2摄氏度。延迟行动需要更快的减排率和显著增加成本达到目标。可能完全取消抵押品赎回权的能力减少温室气体浓度低水平一旦陷入社会排放密集型能源和其他基础设施以及碳密集型发展途径。延迟显然也会增加impacts.44严重气候变化的风险raybet雷竞技最新
一旦定义全球排放途径,下一个关键问题是,有多少温室气体国家排放,还能和全球温室气体排放限制是一致的吗?雷竞技手机版app有许多可能的方式分配排放国家,以满足全球范围,并回顾这些已经超出了本章的范围。雷竞技手机版app不过是有用的在这里指出2摄氏度的广泛影响排放途径对不同组的国家在未来十年和beyond.45雷竞技手机版app
表明所需的减少从IPCC第四次评估报告可以看出,在不同地区的减少从一系列不同的温室气体稳定场景的模型进行了综述。最低的场景是稳定在450 ppm CO2eq,远高于CO2eq稳定水平,将提供一个高概率的变暖低于2摄氏度。工业国家2020年温室气体减少一般需要25 - 40比例低于1990年的水平。到2050年,减少对这些国家需要80 - 95低于1990年雷竞技手机版app的水平。(指减少排放津贴,因此不一定表明身体排放水平的国家在2020年或2050年)。雷竞技手机版app具体的每个工业国家减少取决于排放分配制度,个别情况下,和其他假设
气候不同模型assessed.46安全着陆raybet雷竞技最新
对于发展中国家,到2020年将雷竞技手机版app需要大量减少排放量的增长在拉丁美洲,中东,和东亚(中国和其他国家),但不是在南亚(包括印度)或非洲。当时富裕的发展中国家将需要大幅减少排放量的增长他们的常态排放。雷竞技手机版app到了2050年代,这些地区将不得不大幅减少温室气体排放的增长。的几个场景可用温室气体浓度稳定在400 ppm CO2eq,这将提供约75%的机会变暖限制在2摄氏度以下,2020年和2050年减排非常类似于高但有点低于场景。
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