对未来气候变化的预测有多准确?回顾IPCC过去的报告提供了一些答案

2013年9月13日|上午11:06
詹姆斯·j·麦卡锡
哈佛大学生物海洋学教授

政府间气候变化专门委员会(IPCC)在预测气候变化的未来后果方面建立了良好的记录。虽然编写报告的过程在外界看来是不透明的,但我们可以对该机构的调查结果充满信心。

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政府间气候变化专门委员会

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IPCC的内部观点

正如科学历史学家斯宾塞·沃特(Spencer Weart)在之前的一篇文章中指出的那样,它是在世界气象组织和联合国环境规划署的主持下于1988年联合成立的,目的是评估“与气候变化问题的各个组成部分有关的科学信息……评估气候变化的环境和社会经济后果所需的科学信息”。

我是第一次评估科学报告(1990年)最后一章的共同主要作者,是第二次评估(1995年)的审稿人,也是第三次评估(2001年)中处理气候影响、适应和脆弱性问题的第二工作组的共同主席。

正如人们经常指出的那样,IPCC并不进行原创性研究。其任务是召集专家,要求他们运用最佳科学判断,评估气候变化科学的多个方面(包括社会科学,因为这种理解与气候影响和脆弱性有关)的科学认识状况,并考虑气候减缓和适应战略的成本和效益。然后这些专家撰写报告。

IPCC的报告是谁写的?

这些专家是谁?他们由参与国(超过100个国家参与)和联合国相关机构提名。以我主持的评估报告为例,我们有1000多名具有完整简历的作者提名(我全部阅读了),我们从这些作者中精心挑选了在科学文献中发表过相关论文的作者(约180人)。后来,我们从这个列表中抽取章节评审编辑(约30人),并使用其他许多人(>400人)作为评审。

评估不仅仅意味着简单地报告发表文献中的内容。例如,一个新的、有趣的、具有挑衅性的发现可能比一个更古老、更成熟的发现得到的重视要少。这在一定程度上解释了对与气候变化或气候影响的某些方面有关的科学认识状况的特定摘要陈述的信心范围。

以前报告中的气候模型表现如何?

模型是评估的重要组成部分,因为它们可用于根据最近的趋势和对驱动趋势的因素的合理理解作出预测。一些批评IPCC方法的人说,这种模型预测是不可信的,因此不应该在政策制定过程中使用。但是,审查1990年评估中作出的一些预测是有说明意义的。按照20世纪的标准,20世纪80年代是异常温暖的十年。如果科学界一致认为,这种变暖是由于大气中温室气体的积累,而人类活动(例如……化石燃料的燃烧和土地使用是造成大气中温室气体浓度上升的原因,那么一切照旧的情景可能会导致一些可识别的气候变化。其中包括:1)陆地表面变暖将大于海洋;2)北半球高纬度地区的升温速率最高;③异常高温事件增多,异常低温事件减少;4)冬季高纬度地区降水增加;5)许多地区强降水事件增加。 In 1990 none of these were yet apparent with statistical significance, and yet today, two decades later, data for each are now convincing and these trends are accepted within the climate science community as further indications of human-caused climate change.

温度、海平面和北半球积雪的变化。数据由IPCC提供。

温度、海平面和北半球积雪的变化。图由联合国政府间气候变化专门委员会(AR4)

气候某些方面的变化速度已经超出了人们对未来十年或几十年可能发生的变化的预期。其中最重要的是北冰洋中部地区夏季海冰的减少和格陵兰岛海冰的减少。后者导致了对海平面上升的低估。这部分是因为最近观测到的格陵兰岛的融化速度比预期的要快,部分是因为与海平面上升的热膨胀成分(海洋越暖,海洋体积越大)不同,全球变暖和格陵兰岛冰川(2 - 3公里厚)融化速度之间的关系不容易量化。188金宝搏手机版因此,在海平面上升的情况下,更难以预测格陵兰岛(和南极)冰损失的未来贡献。在政府间气候变化专门委员会第三次评估(2001年)时,人们认为格陵兰岛不可能像现在这样迅速地失去冰。

随着我们越来越深入未知的领域,大气中温室气体的积累速度越来越快,达到了比过去100万年或更长时间里任何时候都要高的水平,关于全球气候及其区域表现将如何发挥作用,还有很多有待了解的地方。海洋的内部周期,如厄尔Niño -南方涛动或北大西洋涛动是如何受到气候变暖引起的大气-海洋相互作用变化的影响的?在过去的十年中,测量海洋热含量的精度大大提高了。现在很清楚,由于人类活动,气候系统中积累的90%的热量都在海洋中。此外,海洋热含量在过去十年中显示出明确的上升趋势,即使大气温度的上升速度没有前十年那样快。大气温度上升速度的减缓也可能部分是由于此时不寻常的太阳活动。相对于过去三十年的太阳观测,在名义上11年的太阳周期的这一点上,太阳预计会更加活跃。相反,我们看到的是一些专家所说的可能是一个世纪以来最小的周期。

展望未来,最大的不确定性仍然是我们将燃烧多少碳

IPCC对气候变化的预测总是受到对地球气候的不完全了解、大型火山爆发等意外事件以及异常微弱的太阳活动极大期等意外事件的限制。但是政府间气候变化专门委员会评估过程历来谨慎的本质导致了一系列非常可靠的预测。

尽管如此,气候科学家必须应对的最大不确定性之一是未来有关温室气体排放的社会决策。如果世界各国人民和国家采取积极行动,大幅减少这些排放,有两件事是肯定的:未来的气候预测将更加可靠,我们将对预测有更大的信心,即未来气候变化的最昂贵的影响是可以避免的,否则这些影响是可以预料到的。