全球变暖因所在地不同而差异巨大

A man walks during sunrise in smog on a polluted day as a red alert issued for air pollution in Beijing, China, December 19, 2016. REUTERS/Jason Le
Global doesn't mean uniform.Image: REUTERS/Jason Lee
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作为《巴黎协定》(关于气候变化)的一部分,国际社会于2015年承诺将本世纪末全球气温升幅限制在“远低于”2摄氏度以内,并“努力将气温升幅进一步限制在1.5摄氏度以内”。

然而,这些全球气温目标掩盖了地球变暖过程中出现的大量区域差异。例如,陆地比海洋升温更快,高纬度地区比热带地区升温更快,内陆地区比沿海地区升温更快。

此外,全球人口集中分布在地球的特定区域。

在此,Carbon Brief分析了无论是在当下还是在未来的变暖情景下,人们在其居住地实际会经历多大的升温。

人们所经历的升温通常高于全球平均升温。在气温升幅被限制在“远低于”2摄氏度的世界中,仍约有14%的人口将经历超过2摄氏度的升温。在温室气体排放持续增长的最坏情景下,到2100年,约44%的人口将经历超过5摄氏度的升温,其中7%的人口将经历超过6摄氏度的升温。

变暖在全球并不均匀

世界不同地区对温室气体浓度增加所引起的变暖的反应方式各不相同。例如,海洋温度的上升速度慢于陆地温度,原因在于海洋失去更多热量(通过蒸发),且海洋具有更大的热容量。

高纬度地区(即赤道以北或以南较远的地区)升温快于全球平均水平,这是由于冰与雪的退缩带来了正反馈作用。另一因素是热量从热带向两极的输送增加,在变暖的世界中也会加剧升温。这种高纬度地区升温更快的现象被称为极地放大效应。

这两种效应在过去一个世纪中均可观测到。下图显示了20世纪初(1900至1920年)与当前(1998至2018年)之间测得的升温情况。灰色区域表示在20世纪初可用的气温记录不足的地区。

Image: Carbon Brief

在此期间,全球平均升温约1摄氏度。其中,陆地升温1.3摄氏度,而海洋仅升温约0.8摄氏度。北极部分地区升温超过2摄氏度,并且在一些热点地区,较冷的海冰被较暖的开阔水域取代,升温幅度甚至更大。

到21世纪末,气候模型预测未来全球平均升温幅度将在约1.5摄氏度至5摄氏度之间,具体取决于温室气体排放量以及气候的敏感度对这些排放的响应程度。这些模型显示,陆地升温快于海洋以及极地放大效应将在未来持续存在。

下图显示了在所有气候模型(称为CMIP5模型——被纳入政府间气候变化专门委员会(IPCC)第五次评估报告中采用的模型)在1900至1920年与2080至2100年间的平均升温情况。该图考察了四种不同的代表性浓度路径(RCP)未来排放情景。这些情景涵盖从排放迅速减少、升温被控制在远低于2摄氏度的世界——RCP2.6——至一个排放在21世纪迅速增长的世界——RCP8.5。

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人口集中于特定地区

全球人口往往集中在世界的特定区域。世界人口的很大一部分位于印度、中国和东南亚,其余大部分则集中在大城市。下图显示了根据NASA与哥伦比亚大学的预测,2020年全球人口预计所在的位置。

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由于陆地升温快于海洋,人们生活在陆地上意味着他们往往会经历快于全球平均变化的升温。这一情况在一定程度上得到缓解,因为人口最密集的地区(印度、中国南部和东南亚)在未来通常经历的升温要低于大多数其他陆地地区。至少,这是所有模型平均结果所显示的情况。

尽管很难准确预测到本世纪末人口分布将如何变化,但现有的人口集中地区在2100年仍很可能是人口最稠密的区域之一。然而,预计非洲的人口也将快速增长,到2100年,非洲可能拥有高达40%的世界人口。

人们所在地的升温情况

Carbon Brief将2020年人口分布图与气候模型预测相结合,以估算到21世纪末人们将经历的升温幅度。此前,Flavio Lehner博士与Thomas Stocker教授在一篇2015年的论文中、Luke Harrington博士及其同事于2016年,以及David Frame教授及其同事于2017年进行过类似研究。

下图显示了全球人口在当前时期(最左侧一列)以及四种不同RCP未来排放情景下,经历不同升温水平的人口百分比。

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当前及不同未来RCP情景下全球人口所经历的升温。基于2020年预计人口数据(来自GPWv4)与CMIP5 多模式平均值在1900至1920年与2080至2100年间的升温。

如今,几乎全部全球人口都经历过至少0.5摄氏度的升温,约68%的人口经历过至少1摄氏度的升温。约16%的人口生活在已经升温超过1.5摄氏度的地区(浅蓝色阴影区域)。

未来,人们所经历的升温取决于温室气体的排放量。在低排放的RCP2.6情景下,全球气温保持在远低于2摄氏度的水平,仍约有14%的人口将经历超过2摄氏度的升温(黄色)。

对于RCP4.5,几乎全部全球人口都将经历超过2摄氏度的升温,其中26%的人口将经历超过3摄氏度的升温(橙色)。在RCP6.0情景下,63%的人口将经历超过3摄氏度的升温,6%的人口将经历超过4摄氏度的升温(红色)。在高排放的RCP8.5情景下,大多数人口将经历超过4摄氏度的升温,其中44%的人口将经历超过5摄氏度的升温(栗色),7%的人口将经历超过6摄氏度的升温(黑色)。

在“照常排放”的世界中,即不采取应对气候变化行动的情况下,未来升温取决于诸多因素,包括人口增长、经济增长和技术发展。科学家们近期发布了一系列新的“基准”无气候政策情景,这些情景通常介于RCP6.0与RCP8.5之间。

未来升温的影响将存在很大差异。了解人们将经历多大程度的升温,有助于理解其影响。尽管到本世纪末全球人口分布可能会有所不同,但人们通常仍将经历高于全球平均气温变化的升温水平。

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