環境氣候：全球變暖不會是世界末日

地球 圖片來源：Pixabay
未來幾年，溫室氣體的排放會導致地球變得多暖？這是一個關於氣候變化的最基本，也是最棘手的問題。
現在，一項重要研究聲稱已經縮小了可能的地球升溫估計範圍。
這既是好消息也是壞消息。好消息是，與之前的研究相比，出現最糟糕的氣候狀況的可能性會小一些。但壞消息是，幾乎可以肯定不會發生最理想的氣候狀況（即升溫幅度最小）。
德州農工大學（Texas A&M University）的氣候科學家Andrew Dessler（沒有參與這項研究）說：“這是幾年來最重要的氣候科學論文。”
這項研究還闡明了幾十年來預測未來氣候變化強度的科學探索所麵臨的一些挑戰。
該研究的核心概念是“氣候敏感度”，即地球對溫室氣體排放的敏感程度以及地球可能會因此變暖多少。在研究中，科學家們通常關注的是，如果二氧化碳濃度比工業革命之前翻了一番，地球可能出現的變暖程度會是多少。
這是假設情況，但也有可能出現。大約150年前，人類社會還未步入工業時代的時候，全球大氣中的二氧化碳濃度徘徊在280ppm（parts per million，百萬分率）左右。如果這一數值翻番，濃度將達到560ppm。


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如今，二氧化碳濃度已經攀升至400ppm以上。
這個指標已經存在了數十年。1979年，麻省理工學院科學家Jule Charney領銜的的一份開創性報告（即Charney Report，查尼報告）認為，當二氧化碳濃度翻倍時，地球的氣候敏感度可能降至1.5℃~4.5℃。
在此後的幾年裏，這個範圍並沒有發生太大變化。多數研究已經發現，在二氧化碳濃度翻倍後，預估的升溫幅度可能就在這個範圍裏。
聯合國政府間氣候變化專門委員會在2014年發布的最新評估報告顯示，氣候敏感度範圍在1.5℃~4.5℃（2.7℉~8.1℉）之間的概率約為66%。縮小範圍的困難主要來自於問題本身的錯綜複雜。
簡單來說，大氣中的溫室氣體通過吸收太陽的熱量來使地球變暖。如果沒有這些氣體，這些熱量就會被反射回太空。但是，還有其他一些因素會影響地球隨著時間推移的變暖程度。
其中包括構成大氣層的氣體的物理變化、大氣層中的水汽含量、地球表麵的冰雪融化等。冰雪的消融會加快氣候變化的速度。
然後是雲的反饋問題，科學家們通常將其視為未來氣候變化的最大不確定因素之一。大氣變暖會改變雲的大小、密度和壽命。而雲又能根據其特性，加劇或減緩全球變暖。
不過多年來，科學家們對地球氣候反應的認識已經有了很大提高。Dessler說：“私底下看，本質上我們對很多流程的理解要好得多。因此我認為，即使範圍沒有改變，也會掩蓋我們在理解上真正取得的巨大進步。”
縮小範圍
新的研究從區間的兩側縮小了數值範圍，尤其縮小了範圍的下界。它發現氣候敏感度範圍在2.6℃~3.9℃（4.9℉~7℉）之間的概率約為66%。
有幾個因素提高了修訂後預測數值的可能性。或許最重要的是，這項新的研究調查了關於氣候敏感度的多項證據。它使用了全球氣候模型，來模擬整個世界的大規模過程；使用了詳細的、基於過程的模型，這些模型可以模擬有關雲形成的微小事件。
它還研究了自工業時代以來，地球對近期溫室氣體排放的反應。它甚至利用古代冰川和沉積物樣本來回顧地球的長期氣候史，並評估地球在過去是如何變化的。
勞倫斯利弗莫爾國家實驗室（Lawrence Livermore National Laboratory）的Mark Zelinka（該研究的共同作者）說：“這不同於最近的許多其他敏感度研究。”
大多數論文都重點關注單個類別的證據，例如隻研究地球的古代氣候，或者隻研究雲的反饋。在一封電子郵件中，Zelinka指出：“從沒有人真正係統整合並綜合分析與氣候敏感度有關的各種證據。”
對於一個其中有許多不同因素在起作用、可能采取許多方法來研究的問題來說，這一點至關重要。Dessler指出，這種方法能使作者降低他們對新估計數值的不確定性。


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他說：“實際上，他們在這項研究裏做的工作是對之前所有研究的元分析。然後，他們使用統計框架來嚐試獲取人們對此發表的、我們知道的所有相關內容，並試圖提出一個問題：在什麽範圍裏，氣候敏感度能與所有證據都一致？”
而且，因為新的報告依賴於此前有關氣候敏感度的許多研究，所以它得益於多年以來科學家在理解地球氣候係統方麵取得的進步。
特別是雲，雲正在幫助科學家們縮小範圍。
Zelinka說：“多年來，難以縮小範圍的主要原因是我們還不夠了解雲層是如何應對氣候變暖的。最近，我們在這方麵取得了很多進展，這有助於我們縮小範圍。”新報告在專門分析雲層方麵著墨頗多。越來越多的科學領域在研究氣候變化時不同類型的雲的反饋，以及這些雲的變化會如何影響未來的氣候變化。新報告檢查了這些領域。
報告總結說，越來越多的證據表明，雲不太可能在全球範圍內緩解氣候變化。相反，它們更有可能讓情況變得更糟。
因為有了新的、更有把握的敏感度估計，所以報告提出了一個問題：這對未來的氣候政策意味著什麽？
一方麵，這項研究回擊了氣候變化否定者最喜歡使用的論點：氣候敏感度的不確定性表明，未來的全球變暖可能並不嚴重。
新報告強烈暗示出，最理想情況的氣候敏感度（即在舊範圍中處於較低位置）可能不會出現。
不過，在《巴黎協定》所論述的全球氣候目標方麵，修訂後的範圍與之前相比變化不大。世界各國都在努力將全球氣溫控製在比工業革命前高2℃以內。
為了實現這一目標，世界各國的領導人必須確保全球二氧化碳濃度絕對不會翻倍。
Dessler說：“雖然我不清楚進一步降低這一指標的不確定性會帶來多少收益，但是在我看來，這已經不是關於氣候係統物理學的問題了，而是人類未來將如何應對氣候變化。”
作者：Chelsea Harvey
翻譯：曾雪琪
審校：施懌
引進來源：科學美國人
引進鏈接：https://www.scientificamerican.com/article/worst-and-best-case-scenarioses-for-warming-less-likely-groundbreaking-study-finds/


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