Сценарии изменения климата или социально-экономические сценарии — это прогнозы будущих выбросов парниковых газов (ПГ), используемые аналитиками для оценки будущей уязвимости к изменению климата . [3] Сценарии и пути создаются учеными [4] для изучения любых долгосрочных маршрутов и изучения эффективности смягчения последствий, а также помогают нам понять, что может ожидать будущее. Это позволит нам представить будущее системы окружающей среды человека. [4] Для разработки сценариев необходимы оценки будущих уровней населения, экономической активности, структуры управления, социальных ценностей и моделей технологических изменений. Экономическое и энергетическое моделирование (например, модели World3 или POLES ) можно использовать для анализа и количественной оценки воздействия таких факторов.
Ученые могут разработать отдельные международные, региональные и национальные сценарии изменения климата. Эти сценарии призваны помочь заинтересованным сторонам понять, какие решения окажут существенное влияние на смягчение последствий изменения климата или адаптацию к ним. Большинство стран, разрабатывающих планы адаптации или определяемые на национальном уровне вклады, заказывают исследования сценариев, чтобы лучше понять доступные им решения.
Международные цели по смягчению последствий изменения климата посредством международных процессов, таких как Парижское соглашение, основаны на обзоре этих сценариев. Например, Специальный доклад о глобальном потеплении на 1,5 °C был выпущен в 2018 году, чтобы отразить более современные модели выбросов, определяемого на национальном уровне вклада и последствий изменения климата, чем его предшественник — Пятый оценочный доклад МГЭИК, опубликованный в 2014 году ранее. Парижское соглашение. [5]
Сценарии изменения климата можно рассматривать как истории возможного будущего. Они позволяют описывать факторы, которые трудно измерить количественно, такие как управление, социальные структуры и институты. Существует значительное разнообразие сценариев: от вариантов устойчивого развития до коллапса социальных, экономических и экологических систем. [6]
Базовый сценарий используется в качестве эталона для сравнения с альтернативным сценарием , например, сценарием смягчения последствий. [7] Был подготовлен широкий спектр количественных прогнозов выбросов парниковых газов . [8] Сценарии «SRES» являются «базовыми» сценариями выбросов (т.е. они предполагают, что в будущем не будут предприняты усилия по ограничению выбросов), [9] и часто используются в научной литературе (см. Специальный отчет о сценариях выбросов для подробности).
Общие социально-экономические пути (SSP) — это сценарии изменения климата прогнозируемых социально-экономических глобальных изменений до 2100 года, как это определено в Шестом оценочном докладе МГЭИК об изменении климата в 2021 году . [11] Они используются для разработки сценариев выбросов парниковых газов с различными климатическими политиками. [12] [13] [14] В SSP представлены повествования, описывающие альтернативные социально-экономические события . Эти сюжетные линии представляют собой качественное описание логики, связывающей элементы повествования друг с другом. [12] Что касается количественных элементов, они предоставляют данные, сопровождающие сценарии по национальному населению, урбанизации и ВВП (на душу населения). [15] SSP можно оценить количественно с помощью различных моделей комплексной оценки (IAM) для изучения возможных будущих путей развития как в отношении социально-экономических , так и климатических путей. [13] [14] [15]
Пять сценариев таковы:
Репрезентативная траектория концентрации (RCP) — это траектория концентрации (не выбросов) парниковых газов , принятая МГЭИК . Четыре пути использовались для моделирования климата и исследований для Пятого оценочного доклада МГЭИК (ДО5) в 2014 году. Эти пути описывают различные сценарии изменения климата, каждый из которых считается возможным в зависимости от количества парниковых газов (ПГ), выброшенных за годы до приходить. RCP – первоначально RCP2.6, RCP4.5, RCP6 и RCP8.5 – обозначены в соответствии с возможным диапазоном значений радиационного воздействия в 2100 году (2,6, 4,5, 6 и 8,5 Вт/м 2 соответственно). [17] [18] [19] Более высокие значения означают более высокие выбросы парниковых газов и, следовательно, более высокие глобальные температуры и более выраженные последствия изменения климата . С другой стороны, более низкие значения RCP более желательны для людей, но для их достижения требуются более строгие усилия по смягчению последствий изменения климата .
Краткое описание четырех РТК выглядит следующим образом: РТК 1.9 – это путь, который ограничивает глобальное потепление уровнем ниже 1,5 °C, что является желательной целью Парижского соглашения . [20] RCP 2.6 представляет собой «очень строгий» путь. [20] RCP 3.4 представляет собой промежуточный вариант между «очень строгим» RCP2.6 и менее строгими мерами по смягчению последствий, связанными с RCP4.5. [21] RCP 4.5 описывается МГЭИК как промежуточный сценарий. [22] В рамках РТК 6 пик выбросов приходится примерно на 2080 год, а затем снижается. [23] RCP7 является базовым результатом, а не целью смягчения последствий. [20] В RCP 8.5 выбросы продолжают расти на протяжении всего 21 века. [24] : Рисунок 2, с. 223
После выхода пятой оценки МГЭИК первоначальные пути рассматриваются вместе с общими социально-экономическими путями , а также новые РТК, такие как РТК1.9, РТК3.4 и РТК7. [20]Никаких четких закономерностей во взаимосвязи между экономической деятельностью и выбросами парниковых газов обнаружено не было. Было обнаружено, что экономический рост совместим с увеличением или уменьшением выбросов парниковых газов. В последнем случае рост выбросов опосредован повышением энергоэффективности , переходом к неископаемым источникам энергии и/или переходом к постиндустриальной (основанной на услугах) экономике.
Факторы, влияющие на прогнозы выбросов, включают:
При разработке сценариев важным фактором является то, как будет развиваться социальное и экономическое развитие в развивающихся странах . [26] Если, например, развивающиеся страны будут следовать по пути развития, аналогичному нынешним промышленно развитым странам, это может привести к очень значительному увеличению выбросов. Выбросы зависят не только от темпов роста экономики. Другие факторы включают структурные изменения в производственной системе , технологические модели в таких секторах, как энергетика , географическое распределение населенных пунктов и городских структур (это влияет, например, на потребности в транспорте), модели потребления ( например, модели жилищного строительства, досуга, и т. д.), а также структуры торговли, степень протекционизма и создание региональных торговых блоков могут повлиять на доступность технологий.
В большинстве исследований были обнаружены следующие взаимосвязи (но не являются доказательством причинно-следственной связи): [6]
Сценарии смягчения последствий изменения климата — это возможные варианты будущего, в которых глобальное потепление будет уменьшено за счет целенаправленных действий, таких как всеобъемлющий переход на источники энергии, отличные от ископаемого топлива . Это действия, которые минимизируют выбросы, чтобы концентрация парниковых газов в атмосфере стабилизировалась на уровнях, ограничивающих неблагоприятные последствия изменения климата. Используя эти сценарии, можно изучить влияние различных цен на выбросы углерода на экономику в рамках разных уровней глобальных устремлений. [28]
Типичный сценарий смягчения последствий строится путем выбора долгосрочной цели, такой как желаемая концентрация углекислого газа (CO 2 ) в атмосфере, а затем согласования действий с этой целью, например, путем установления ограничения на чистые глобальные и национальные выбросы парниковые газы .
Повышение глобальной температуры более чем на 2 °C стало основным определением того, что представляет собой невыносимо опасное изменение климата , при этом предпринимаются усилия по ограничению повышения температуры до 1,5 °C выше доиндустриального уровня в соответствии с Парижским соглашением . Некоторые ученые-климатологи все чаще придерживаются мнения, что целью должно быть полное восстановление доиндустриального состояния атмосферы на том основании, что слишком длительное отклонение от этих условий приведет к необратимым изменениям. [ нужна цитата ]
Стабилизационный клин – это действие, которое постепенно снижает прогнозируемые выбросы. Название происходит от треугольной формы разрыва между траекториями сокращенных и несокращенных выбросов, отображаемых на графике во времени. Например, снижение спроса на электроэнергию из-за повышения эффективности означает, что необходимо производить меньше электроэнергии и, следовательно, производить меньше выбросов. Термин возник из игры «Стабилизационный клин» . В качестве эталонной единицы стабилизационный клин равен следующим примерам инициатив по смягчению последствий: развертывание двухсот тысяч ветряных турбин мощностью 10 МВт ; полностью остановить вырубку лесов и посадку 300 миллионов гектаров деревьев; увеличение средней энергоэффективности всех зданий мира на 25 процентов; [ когда? ] или установку установок по улавливанию и хранению углерода на 800 крупных угольных электростанциях. [29] Пакала и Соколов в своей работе « Стабилизационные клинья» предложили , что к 2050 году необходимо создать семь клиньев – при нынешних технологиях – чтобы оказать существенное влияние на смягчение последствий изменения климата. [30] Однако есть источники, которые оценивают потребность в 14 клиньях, поскольку предложение Пакалы и Соколова стабилизирует только выбросы углекислого газа на нынешних уровнях, но не концентрацию в атмосфере, которая увеличивается более чем на 2 ppm в год. [29] В 2011 году Соколов пересмотрел свою предыдущую оценку до девяти. [31]
Вклад в изменение климата, независимо от того, охлаждают или нагревают Землю , часто описывается с точки зрения радиационного воздействия или дисбаланса, который они вносят в энергетический бюджет планеты . Сейчас и в будущем антропогенный углекислый газ считается основным компонентом этого воздействия, а вклад других компонентов часто измеряется количественно в терминах «частей на миллион эквивалента углекислого газа » ( ppm CO 2 e ) или увеличение/уменьшение концентрации углекислого газа, которое создало бы радиационное воздействие той же величины.
СИНИЕ сценарии в публикации МЭА « Перспективы энергетических технологий» за 2008 год описывают пути к долгосрочной концентрации в 450 частей на миллион. Йозеф Ромм нарисовал, как достичь этой цели с помощью 14 клиньев. [33]
Упомянутый выше «World Energy Outlook 2008» также описывает «Политический сценарий 450», в котором дополнительные инвестиции в энергетику до 2030 года составят 9,3 триллиона долларов США по сравнению с Базовым сценарием. Сценарий также предусматривает участие после 2020 года крупных экономик, таких как Китай и Индия, в глобальной схеме ограничения выбросов и торговли квотами, первоначально действующей в странах ОЭСР и Европейского Союза . Кроме того, менее консервативный сценарий с уровнем 450 ppm требует широкого применения отрицательных выбросов , то есть удаления CO 2 из атмосферы. По данным Международного энергетического агентства (МЭА) и ОЭСР, «достижение целевых показателей более низкой концентрации (450 частей на миллион) в значительной степени зависит от использования BECCS ». [34]
Именно эту цель отстаивают (в качестве верхней границы) в Stern Review . Согласно общепринятым оценкам чувствительности климата , увеличение уровня CO 2 примерно вдвое по сравнению с доиндустриальными временами означает повышение температуры примерно на три градуса . Пакала и Соколов перечисляют 15 «клиньев», любых 7 из которых в сочетании должно быть достаточно для поддержания уровня CO 2 ниже 550 частей на миллион. [35]
В докладе Международного энергетического агентства « Перспективы мировой энергетики » за 2008 год описывается «базовый сценарий» будущего мировой энергетики, «который не предполагает никакой новой государственной политики, кроме той, которая уже была принята к середине 2008 года», а затем «политический сценарий 550», в котором Принимаются дальнейшие меры политики, представляющие собой смесь « систем ограничения выбросов и торговли квотами на выбросы , отраслевых соглашений и национальных мер». В Базовом сценарии с 2006 по 2030 год мир инвестирует 26,3 триллиона долларов в инфраструктуру энергоснабжения; в сценарии политики 550 в этот период будет потрачено еще 4,1 триллиона долларов США, в основном на повышение эффективности , что приведет к экономии затрат на топливо более чем на 7 триллионов долларов США. [36]
Концентрации парниковых газов агрегируются в эквиваленте углекислого газа . Некоторые сценарии смягчения последствий воздействия нескольких газов были смоделированы Майнсхаузеном и др. [37]
В ежегодном «Отчете о разрыве в уровнях выбросов» ЮНЕП в 2022 году говорится, что необходимо сократить выбросы почти вдвое. «Чтобы встать на путь ограничения глобального потепления 1,5°C, глобальные ежегодные выбросы парниковых газов должны быть сокращены на 45 процентов по сравнению с прогнозами выбросов в рамках политики, действующей в настоящее время, всего за восемь лет, и они должны продолжать быстро снижаться после 2030 года, чтобы избегать исчерпания ограниченного оставшегося баланса углерода в атмосфере ». [38] : xvi В докладе отмечается, что миру следует сосредоточиться на широкомасштабных преобразованиях в масштабах всей экономики, а не на постепенных изменениях. [38] : xvi
В 2022 году Межправительственная группа экспертов по изменению климата (МГЭИК) опубликовала свой Шестой оценочный доклад об изменении климата. Он предупредил, что выбросы парниковых газов должны достичь максимума не позднее 2025 года и снизиться на 43% к 2030 году, чтобы иметь хорошие шансы ограничить глобальное потепление до 1,5 °C (2,7 °F). [39] [40] Или, по словам Генерального секретаря ООН Антониу Гутерриша : «Основные источники выбросов должны резко сократить выбросы, начиная с этого года». [41]Climate Action Tracker описал ситуацию 9 ноября 2021 года следующим образом. Глобальная температура повысится на 2,7 °C к концу столетия при нынешней политике и на 2,9 °C при политике, принятой на национальном уровне. Температура повысится на 2,4 °C только в том случае, если страны выполнят свои обязательства к 2030 году. Повышение составит 2,1 °C и при достижении долгосрочных целей. Полное достижение всех объявленных целей будет означать, что повышение глобальной температуры достигнет пика в 1,9 °C и снизится до 1,8 °C к 2100 году. [42] Эксперты собирают информацию о климатических обязательствах на Портале глобальных климатических действий - Наска . Научное сообщество проверяет их выполнение. [43]
Определенной или подробной оценки большинства целей, поставленных на 2020 год, не было. Но похоже, что мир не смог достичь большинства или всех международных целей, поставленных на этот год. [44] [45]
Одно из обновлений появилось во время Конференции Организации Объединенных Наций по изменению климата 2021 года в Глазго. Группа исследователей, возглавляющая Climate Action Tracker, изучила страны, ответственные за 85% выбросов парниковых газов. Было обнаружено, что только четыре страны или политические образования – ЕС, Великобритания, Чили и Коста-Рика – опубликовали подробный официальный политический план, в котором описаны шаги по реализации целей по смягчению последствий изменения климата на 2030 год. На эти четыре государства приходится 6% глобальных выбросов парниковых газов. [46]
В 2021 году США и ЕС выступили с Глобальным обязательством по метану сократить выбросы метана на 30% к 2030 году. К инициативе присоединились Великобритания, Аргентина, Индонезия, Италия и Мексика. Гана и Ирак заявили о своей заинтересованности в присоединении. В резюме встречи Белого дома отмечается, что эти страны представляют шесть из 15 крупнейших источников выбросов метана в мире. [47] К инициативе присоединился и Израиль. [48]Несколько организаций предоставляют ежегодные обновления оставшегося углеродного бюджета, в том числе Global Carbon Project , Научно-исследовательский институт Меркатора по глобальному достоянию и изменению климата (MCC) [51] и проект CONSTRAIN. [52] В марте 2022 года, перед официальной публикацией препринта «Глобального углеродного бюджета 2021» , [50] ученые сообщили, основываясь на данных Carbon Monitor [53] (CM), что после вызванной пандемией COVID-19 рекордного уровня В 2020 году глобальные выбросы CO 2 резко возросли на 4,8%, что указывает на то, что при нынешней траектории углеродный бюджет для ⅔ вероятности ограничения потепления 1,5 °C будет израсходован в течение 9,5 лет. [54]
В апреле 2022 года в пересмотренном и официально опубликованном «Глобальном углеродном бюджете на 2021 год» был сделан вывод о том, что выбросы ископаемого CO 2 выросли [55] с уровня пандемии примерно на +4,8% по сравнению с выбросами 2020 года, вернувшись к уровням 2019 года.
В нем определены три основные проблемы для повышения надежности и точности мониторинга, показано, что Китай и Индия превысили уровни 2019 года (на 5,7% и 3,2%), в то время как ЕС и США остались ниже уровня 2019 года (на 5,3% и 4,5%), а также количественно определены различные изменения. и тенденции, впервые предоставляет оценки моделей, которые связаны с официальной отчетностью стран о кадастрах парниковых газов , и предполагает, что оставшийся углеродный баланс на 1 января 2022 года с вероятностью 50% ограничит глобальное потепление до 1,5 °C (хотя и ожидается временное превышение) составляет 120 ГтУ (420 ГтCO 2 ) – или 11 лет уровня выбросов 2021 года. [50]
Это не означает, что, вероятно, осталось 11 лет для сокращения выбросов, но что, если бы выбросы остались прежними, а не увеличились, как в 2021 году, остались бы 11 лет постоянных выбросов ПГ в гипотетическом сценарии, когда все выбросы внезапно прекратились на 12-м году. (Вероятность 50% можно описать как своего рода минимальное требование правдоподобного отрицания, поскольку более низкие вероятности сделают цель в 1,5 °C «маловероятной».) Более того, другие трекеры показывают (или выделяют) разные количества оставшегося углеродного баланса, такие как MCC, который по состоянию на май 2022 года показывает «осталось 7 лет и 1 месяц» [51] и разные вероятности, имеет разные углеродные бюджеты: вероятность 83% будет означать, что осталось 6,6 ± 0,1 года (заканчивается в 2028 году) согласно данным CM. [54]
В октябре 2023 года группа исследователей обновила углеродный баланс, включая выбросы CO2 в 2020–2022 годах, а также новые данные о роли сокращения присутствия загрязняющих частиц в атмосфере. [56] Они обнаружили, что мы можем выбрасывать 250 ГтCO2 или 6 лет выбросов на текущем уровне, начиная с января 2023 года, имея 50%-ную вероятность оставаться ниже 1,5 градусов. Для достижения этой цели человечеству необходимо будет свести выбросы CO2 к нулю к 2034 году. Чтобы иметь 50%-ную вероятность оставаться ниже 2 градусов, человечество может выбросить 1220 ГтCO2 или 30 лет выбросов на нынешнем уровне. [57] [58]Программа ООН по окружающей среде (ЮНЕП, 2011) [59] : 7 рассмотрела, как мировые выбросы могут развиваться до 2020 года в зависимости от различных политических решений. Для подготовки своего отчета ЮНЕП (2011) [59] :8 собрала 55 ученых и экспертов из 28 научных групп из 15 стран.
Прогнозы, предполагающие отсутствие новых усилий по сокращению выбросов или основанные на гипотетической тенденции «обычного ведения бизнеса» , [60] предполагают, что глобальные выбросы в 2020 году составят 56 гигатонн CO .
2-эквивалент (Гт CO
2-экв), с диапазоном 55-59 Гт CO.
2-экв. [59] : 12 При принятии другого базового уровня, при котором обязательства Копенгагенского соглашения были выполнены в самой амбициозной форме, прогнозируемые глобальные выбросы к 2020 году все равно достигнут 50 гигатонн CO .
2. [61] Продолжая текущую тенденцию, особенно в случае с формой с низкими амбициями, ожидается повышение температуры на 3 ° по Цельсию к концу века, что, по оценкам, приведет к серьезным экологическим, экономическим и социальным последствиям. [62]
В отчете также рассматривается влияние на выбросы политики, предложенной Сторонами РКИК ООН для решения проблемы изменения климата. Если предположить, что более строгие усилия по ограничению выбросов приведут к прогнозируемым глобальным выбросам в 2020 году от 49 до 52 Гт CO.
2-экв, со средней оценкой 51 Гт CO
2-экв. [59] : 12 Если предположить, что менее строгие меры по ограничению выбросов приведут к прогнозируемым глобальным выбросам в 2020 году от 53 до 57 Гт CO .
2-экв, со средней оценкой 55 Гт CO.
2-экв. [59] : 12
Национальные прогнозы климата (изменения) (также называемые «национальными климатическими сценариями» или «национальными оценками климата») представляют собой специализированные региональные климатические прогнозы, обычно производимые отдельными странами для отдельных стран . Что отличает национальные климатические прогнозы от других климатических прогнозов, так это то, что они официально утверждаются национальным правительством и, таким образом, являются соответствующей национальной основой для планирования адаптации . Климатические прогнозы обычно составляются на протяжении нескольких лет национальными метеорологическими службами стран или академическими учреждениями, занимающимися вопросами изменения климата .
Климатические прогнозы, обычно распространяемые как единый продукт, объединяют информацию из нескольких климатических моделей с использованием нескольких путей выбросов парниковых газов (например , репрезентативных путей концентрации ) для характеристики различных, но последовательных вариантов будущего климата. Такой продукт подчеркивает правдоподобные климатические изменения посредством использования повествований , графиков , карт и, возможно, необработанных данных . Климатические прогнозы часто становятся общедоступными для политиков , государственных и частных лиц, принимающих решения, а также для исследователей для проведения дальнейших исследований воздействия климата, оценок рисков и исследований по адаптации к изменению климата . Прогнозы обновляются каждые несколько лет, чтобы включить новые научные данные и улучшенные климатические модели.
Национальные климатические прогнозы составляют основу национальных планов адаптации к изменению климата и устойчивости к изменению климата , которые представляются в РКИК ООН и используются в оценках МГЭИК .
Чтобы изучить широкий спектр вероятных климатических последствий и повысить достоверность прогнозов, национальные прогнозы изменения климата часто составляются на основе нескольких моделей общей циркуляции (МОЦ). Такие климатические ансамбли могут принимать форму ансамблей возмущенной физики (PPE), многомодельных ансамблей (MME) или ансамблей начальных условий (ICE). [63] Поскольку пространственное разрешение основных МОЦ обычно довольно грубое, прогнозы часто уменьшаются либо динамически с использованием региональных климатических моделей (РКМ), либо статистически. Некоторые прогнозы включают данные по территориям, превышающим национальные границы, например, для более полной оценки водосборных площадей трансграничных рек . Некоторые страны также подготовили более локализованные прогнозы для более мелких административных территорий, например штаты в США и земли в Германии .
Различные страны подготовили свои национальные климатические прогнозы на основе обратной связи и/или взаимодействия с заинтересованными сторонами. [64] Такие усилия по взаимодействию помогли адаптировать климатическую информацию к потребностям заинтересованных сторон, включая предоставление климатических индикаторов для конкретных секторов, таких как дни градуированной жары.
Более 30 стран представили национальные климатические прогнозы/сценарии в своих последних документах, представленных в Рамочную конвенцию Организации Объединенных Наций об изменении климата . Многие европейские правительства также профинансировали национальные информационные порталы по изменению климата. [65]
Для стран, которым не хватает достаточных ресурсов для разработки собственных прогнозов изменения климата, такие организации, как ПРООН или ФАО , спонсируют разработку прогнозов и национальных программ адаптации (НПДА). [73] [74]
{{citation}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ), в IPCC AR4 WG3 (2007 г.){{citation}}
: CS1 maint: архивная копия в заголовке ( ссылка ), в Рабочей группе 3 МГЭИК ТДО (2001 г.).Совокупный вклад в глобальный углеродный бюджет с 1850 года. Дисбаланс углерода представляет собой пробел в нашем нынешнем понимании источников и поглотителей.
... Источник: Фридлингштейн и др., 2021 г.;
Глобальный углеродный проект 2021
{{cite book}}
: CS1 maint: местоположение ( ссылка )