IPCC第五次评估报告的解读

IPCC第五次评估报告的解读ClimateChange2013:ThePhysicleScienceBasisTechnicalSummary目录•一、气候变化的事实•二、气候变化的原因•三、不同排放情景下未来变化的模拟•四、气候变化产生的影响•五、总结一、气候变化的事实报告指出，气候系统的变暖是毋庸置疑的。自20世纪50年代以来，观测到的许多变化在几十年乃至上千年时间里都是前所未有的。主要表现为：1、大气和海洋已变暖2、积雪和冰量已减少3、海平面已上升4、温室气体浓度已增加•从1983到2012年这三十年可能是北半球自1400年以来最热的三十年。1880-2012年，全球海陆表面平均温度呈线性上升趋势，升高了0.85℃；2003-2012年平均温度比1850-1900年平均温度上升了0.78℃。一、气候变化的事实(1)一、气候变化的事实(1)•报告指出，由于各种因素的影响，气候会显现出年代际和年际差异，短期的气候趋势对起始年和终止年的选择很敏感，一般不能反映长期的气候趋势，所以气候变化研究一般要基于30年及以上的变化趋势。•过去15年（1998-2012）正好开始于一个强厄尔尼诺年，且受到太阳周期处于下行期、火山喷发、海洋热量重新分布等因素的影响，平均升温速率为0.05℃每十年，比1951年以来的平均升温速率（0.12℃每十年）要小。这回应了对全球变暖是否客观存在的质疑和对近年来变暖趋势减弱的疑问。一、气候变化的事实(1)•事实上吸收最多新增热量的是海洋，因为地球表面大部分被海水覆盖且海水比热容更大。报告指出从1971年到2010年，积累的热量有90%被海水吸收，其中700米深度以内的上层海水吸收了60%，75米深度以内的浅层海水平均温度在1971到2010年间以每十年0.11℃的速率上升。不同颜色的线条表示数据来源于不同数据集，阴影表示不确定度。一、气候变化的事实(1)研究表明，全球陆地冰川和格林兰、南极冰盖都在加速消融，北冰洋海冰和北半球春季积雪都在减少，北半球冻土温度上升和冻土层厚度减小也被观测到。全球变暖对冰冻圈影响显著。一、气候变化的事实(2)•从1901年到2010年，全球平均海平面上升了0.19米，平均每年1.7毫米；1971-2010年间平均速度达每年2.0毫米；1993年到2010年间平均速度则达到每年3.2毫米。海平面上升的速度在加快。一、气候变化的事实(3)浅蓝、浅绿——太平洋（22°45′N,158°00′W）深蓝、深绿——大西洋（29°10′N,15°30′W）蓝、绿——大西洋（31°40′N,64°10′W）红色——夏威夷莫纳罗亚山（19°32′N,155°34′W）黑色——南极（89°59′S,24°48′W）一、气候变化的事实(4)•报告指出，大气中温室气体的浓度上升。•2011年，大气中CO2浓度达到391ppm，比工业化前的1750年高了40%。化石燃料使用以及水泥行业总共排放了3650亿吨碳，同时森林减少以及其它土地用途改变排放了1800亿吨碳。仅2011年，化石燃料燃烧就排放了95亿吨碳。除了存留在大气中的2400亿吨碳外，陆地生态系统吸收了1500亿吨碳，海洋吸收了1550亿吨碳。工业化时代以来，海水的pH已经下降了0.1，即海水中氢离子浓度升高了26%。•另外两种主要温室气体，甲烷（CH4）和一氧化二氮（N2O）浓度分别达到1803ppb和324ppb，分别比工业化前高了150%和20%。目前这三种温室气体的浓度都达到八十万年以来的最高值。上世纪温室气体浓度的增加速率达到过去2.2万年来的最大值。一、气候变化的事实(4)•在给出全球变暖的证据后，报告探讨了全球变暖的原因。•科学家用辐射强迫（Radiativeforcing，RF）来衡量不同因素对气候变化的影响。某个影响因素的辐射强迫指它造成的对流层顶或大气层顶的能流变化，单位为W/m2。正的辐射强迫表示该因素会导致地表温度增加，负的则表示导致地表温度降低。如下图：二、气候变化的原因•与1750年相比，2011年人类活动造成的辐射强迫达到2.29W/m2，比AR4中对2005年的评估高了43%。•温室气体（二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、卤代烃等）排放贡献了3W/m2，而仅二氧化碳的排放就贡献了1.68W/m2。•云雾和黑碳气溶胶等气溶胶贡献了-0.9W/m2。•太阳活动变化（贡献0.05W/m2）和火山喷发（仅在个别年份有影响）等自然因素的影响微乎其微。二、气候变化的原因•在既有研究成果的基础上，AR5给出了更为完善的气候模型。根据该模型，在1951-2010年间，温室气体的排放贡献了地表平均温度升高中的0.5-1.3℃；其他的人为影响，如气溶胶的增加等，贡献了-0.6-0.1℃；各种自然因素的影响在-0.1-0.1℃之间。•这一模型很好地解释了这一时期0.6-0.7℃的升温。全球水循环的变化、冰雪的消融、海平面升高和某些极端天气的变化也与人类活动关系紧密。因此，这次报告认为人类活动极可能（extremelylikely，95%以上可能性）导致了二十世纪五十年代以来的大部分（半数以上）全球地表平均气温升高。二、气候变化的原因•根据模型，报告预测了本世纪的气候变化情况。IPCC讨论了4种具有代表性的气候政策对气候的影响，分别为RCP2.6、RCP4.5、RCP6.0、RCP8.5，其中RCP为RepresentativeConcentrationPathway（代表浓度路径）的缩写，数字代表2100年相对于1750年的辐射强迫。三、不同排放情景下未来变化的模拟黑线为模型对历史的重现，彩色线条为多个模型预测的平均值，阴影代表不确定度，图线上方的数字为所使用的模型数量。右侧线条和条带表示模型给出的四种情况下2081-2100年的升温值和变化范围。所有温度变化值以1986-2005年地表平均温度为基准。三、不同排放情景下未来变化的模拟•在RCP2.6中，未来人类将采取大力减排措施，使得辐射强迫在21世纪达到顶峰并下降，尽管如此，到2100年大气中CO2浓度仍将达到421ppm；而在完全不采取减排措施的RCP8.5情况下，21世纪辐射强迫将持续上升，到2100年CO2浓度将达936ppm；RCP4.5和RCP6.0介于上述两者之间。•模型预测显示，21世纪全球平均气温增幅可能超过1.5℃乃至2℃（相比于1850-1900年），并且升温过程不会在2100年终止，只有实现减排力度最大的RCP2.6情况才有较大可能抑制全球变暖的趋势并把升温控制在2℃以内。三、不同排放情景下未来变化的模拟•在21世纪，全球气候变暖的影响有：•1、影响地球的水循环，使地球更加干湿分明；•2、使海水继续升温，热量将从海面输送到深海，并影响海洋环流；•3、使冰川消融、海冰面积缩小、北半球春季积雪减少；•4、海平面上升速率增大；•5、气候变化将通过加剧大气中二氧化碳的增长来影响碳循环过程（高信度）。海洋对碳的进一步吸收将加剧海洋的酸化。四、气候变化产生的影响四、气候变化产生的影响四、气候变化产生的影响四、气候变化产生的影响海水的热膨胀和冰川消融将导致海平面上升，其幅度很可能超过1971-2010年的升高幅度。四、气候变化产生的影响•CO2的累计排放量对21世纪末及以后的气候影响巨大，因此有效而持续的温室气体减排措施迫在眉睫。•报告指出，即使人类停止排放CO2，全球变暖带来的许多影响，如地表平均温度处于高位、冰川的损失、海平面上升等仍将持续多个世纪。•尽管近年来出现了对全球变暖的质疑，但是IPCC在AR5第一工作组报告中给出了详尽的证据，并指出气候变化的速度比过去的估计更快，未来人类面临的形势将更加严峻。五、总结•此次IPCC有95％的把握确认气候变暖是由人类活动造成的，相比之下，这一确认度在2007年为90％，2001年时为66％，1995年时只有大约50％。但是，由于人类对气候系统的运行规律认识有限，各项数据的记录并不非常完备，目前人类还不能完全解释气候变化及其导致的各种影响的内在机理，对未来的预测也有较大的不确定性，对此，IPCC采取了非常严谨的态度，坦诚了现有研究中的不足之处，并用highconfidence、mediumconfidence、extremelylikely等来表示结果的可信度。相信由全球气候变化领域的知名科学家历时数年、综合大量相关研究成果撰写的报告是科学、客观的。五、总结TheendThankyou!