气候对二氧化碳增加的敏感程度如何

在工业革命的曙光中，地球大气中每百万百万含有278份二氧化碳。如今，在使用了两个半多世纪的化石燃料之后，这一数字约为414 ppm。如果以目前的速度继续增加CO 2的积累，到2060年它将超过560 ppm，是工业化前水平的两倍多。

确切地说，气候将如何应对所有这些多余的CO2，这是气候科学中的核心问题之一。气候实际上将改变多少?

关于地球气候敏感性的一项重要的国际新评估，现已发表在《地球物理学评论》上)解决了这个问题。这项研究使我们更加了解，如果大气中的二氧化碳保持在工业化前水平的两倍水平，世界最终将变暖多少。

尽管仍然无法获得确切的数字，但现在发现低水平的变暖比以前认为的可能性要小得多。很高的值也不太可能出现。更有把握的是，如果不加以制止，全球变暖将足够高，从而给全世界带来非常严重的影响和风险。

这项由世界气候研究计划(WCRP)组织的研究涉及许多领先的气候科学家(包括我们当中的一个人：蒂姆)，研究的是一种称为“ 平衡气候敏感性 ”的措施。这是指二氧化碳浓度加倍后，长期内全球平均温度将升高多少。可以使用以下三个主要证据来估算：

从1850年(当足够的全球覆盖范围开始时)到现在为止，使用温度计进行温度测量。通过比较过去和现在的温度，CO 2水平和其他气候驱动因素的影响，我们可以估算出长期变化。

来自20000年前冰河时期最高峰时的古气候记录，当时的CO 2低于现在，以及大约400万年前的温暖期，当时的CO 2与今天更具有可比性。我们可以根据古代冰芯中气泡中捕获的气体组成来判断气候的温暖程度以及大气中的二氧化碳含量。

当前的观测结果(例如，来自卫星数据的观测结果)以及来自气候模型，理论和详细过程模型的证据，这些模型检查了气候系统内相互作用的物理过程。

尽管其重要性，平衡气候敏感性仍然非常不确定，多年来，标准估计为1.5°C至4.5°C。政府间气候变化专门委员会(IPCC)在其第五次评估报告中将这些值称为“可能的范围”，这意味着它认为至少有66%的机会落入该范围内。或者，换句话说，它认为变暖的可能性小于1.5°C或大于4.5°C的可能性高达33%。

这项新研究表明，这个“可能的范围”已缩小到最多2.3°C至4.5°C，甚至可能更窄。因此，该范围的下限已大幅提高，这意味着科学家现在更加确信全球变暖不会很小。

WCRP提供了两组范围。第一种基于“基线”计算，该计算代表对证据的单一解释，可能过于自信。第二组“稳健”范围旨在限制证据和统计建模假设的合理替代解释范围。本文引用的数字来自可靠范围。有关更多详细信息，请参见Sherwood等。2020年

新旧全球变暖评估

低灵敏度不会救我们

一个重要的含义是，如果我们依靠低气候敏感性来使我们实现《巴黎协定》，人类将比以前认为的承担更大的风险。目标，全球温度保持在比工业化前的水平“远低于” 2°C的水平，，并“努力”将温度限制在1.5°C以下。因此，这进一步证实了，如果要有很大的机会实现巴黎的目标，就需要迅速减少二氧化碳的排放并最终达到净零排放。

根据研究，如果CO 2确实达到工业化前水平的两倍并停留在工业化前水平(或者确切地说，如果所有人类对温室气体和其他气候驱动因素的总影响达到同等水平)，则最高可达温度升高到比工业化前水平高4.5°C的可能性为18%，而温度超过5.7°C的可能性不超过5%。这对气候变化风险评估具有重要意义。在风险评估中，考虑即使不是最可能的结果也是可能的，这是正常的。

在最新的气候模型有着广泛的气候敏感性的，与我们自己的气象办公室车型在高端领域。发生这种情况是因为气候敏感性不是科学家向模型输入的内容，而是来自模型模拟的相同复杂交互作用。

模型的多样性使我们能够了解与不同气候敏感性相关的气候和极端天气的区域变化，并评估其潜在影响。这包括不太可能但仍然可能的高灵敏度。在范围的另一端，看到我们可以预期的最小变化将有助于为适应气候变化采取措施。

这项新研究允许在其他证据的背景下观察气候模型的关键方面，即气候敏感性。尽管还有许多工作要做，以便更准确地评估全球气候将如何应对温室气体的进一步增加，但这些进展为进一步制定气候变化政策提供了更为坚实的证据。

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