氣候變化情景

氣候變化情景，是分析師所做的不同溫室氣體排放預測，用來評估因此所造成的。科學家們建立情景和路徑，用來研究各種長期變化模式，並探索人類施行緩解措施的有效性，以幫助我們瞭解世界未來的狀況，而能預見將來人類環境系統的模樣。建立情景，需要加入各式數值資料，包括未來人口水平、經濟活動、治理結構、社會價值和技術變革模式。電腦和可針對此類驅動因素產生的影響予以量化，再做分析。科學家可開發出各自獨立的國際性、區域性和國家的氣候變化情景，以協助利益相關者瞭解哪類決策可在執行[[氣候變化緩解||緩解}}或是[[氣候變化調適|調適]]的行動中產生有效的影響。大多數國家在制定調適計劃或根據《[[巴黎協定]]》而提出時，均會委託進行情景研究，以瞭解可用資源及設想狀況，再往下一步邁進。透過[[聯合國]][[政府間氣候變化專門委員會]] (IPCC)、巴黎協定和相比，就採用更多更新過的溫室氣體排放模型。溫室氣體排放情景.全球情景預測.這些情景可被當作是未來會發生的故事情節。把難以量化的因素以描述方式表達。研究人員Morita等人在探討全球未來的[[科學]中探索，他們發現情景的模樣眾多，包括不同可持續發展的變體，也包括社會、經濟和環境系統崩潰的情況。在大多數的探索中，發現有以下關係：Morita等人的報告指出，這些關係並非因果關係的證據。在經濟活動和溫室氣體排放之間的關係中並沒明顯的模式。經濟增長與增加或減少溫室氣體排放量均能相容。在減少溫室氣體排放情景下，是經提高能源效率、轉向非[[化石燃料|化石能源]]和/或轉向後工業經濟來達成。發展趨勢.在建立情景中，一個重要的考慮因素是[[開發中國家]]的社會和經濟發展將如何進展。 當此類國家採取與當前[[已開發國家]]相同的發展道路，會有導致排放量大增的結果。排放不僅取決於經濟增長率。其他因素包括生產系統的結構變化、能源等部門的技術模式、人類定居點和城市的地理分佈。基線情景.基線情景用來與替代情景已採取重要步驟去制定標準，要求汽車和卡車的碳汙染到2025年減少近一半，也提出限制新火力發電廠碳排放的規範。影響這些排放預測的因素有：在所有基線情景評估中，預計能源強度會在21世紀內顯著改善。但根據Fisher等人於2007年的報告，預測能源強度的不確定性範圍很大。定量排放預測.目前已有範圍廣泛的溫室氣體排放定量預測。“SRES”情景是種“基線”排放情景。個別研究.由[[國際能源署]]，在IEA WEO 2006參考情景中為40.4吉噸二氧化碳當量，在ABARE參考情景中為58.3吉噸二氧化碳當量，在SRES A1情景中為52.6吉噸二氧化碳當量，在SRES B2情景中為37.5吉噸二氧化碳當量。 IEA WEO 2006替代政策情景的減緩情景排放為34.1吉噸二氧化碳當量，ABARE全球技術情景為51.7吉噸二氧化碳當量，ABARE全球技術 + CCS情景為49.5吉噸二氧化碳當量。研究人員Garnaut等人 (2008年)的報告中對2005-2030年期間化石燃料的二氧化碳排放量做過預測。在此段期間內，如果“一切照舊，不採任何緩解措施”的年度預計增長率為3.1%。相較之下，化石燃料密集型SRES A1FI排放情景增長率為2.5%，SRES[[中位數]]情景增長率為2.0%，以及 的基本情況（1.3%)。IEA出版的《2011年世界能源展望》的核心情景預測全球與能源相關的二氧化碳排放量將持續增加，於2035年達到36.4吉噸二氧化碳當量。與2010年相比，增加20%。聯合國環境署2011綜合報告.[[聯合國環境署]]:8而邀請來自15個國家/地區的28個科學團體的55名科學家和專家提供意見。假設沒新的減排措施或基於“一切照舊”的假設趨勢，預測顯示2020年全球排放量為56吉噸二氧化碳當量，範圍為55-59吉噸二氧化碳當量。:12採用不同的基準，即使以最高標形式去履行對[[哥本哈根協議]]的承諾，預計到2020年全球排放量仍為50吉噸二氧化碳當量。維持目前的趨勢，特別是在低標形式的情況下，預計到本世紀末全球氣溫將升高3°C，估計將會帶來嚴重的環境、經濟和社會後果。例如氣溫升高和由此產生的[[蒸發散]]會導致更大的[[雷暴]]和更高的[[暴洪]]風險。其他預測把《[[聯合國氣候變遷綱要公約]]》締約方為應對氣候變化而提出政策的影響列入考慮。採取更嚴格的排放限制措施會讓2020年全球排放量達到49-52吉噸二氧化碳當量，中位數估計為51吉噸二氧化碳當量。:12假設限制排放不那麼嚴格，2020年全球排放量會在53-57吉噸二氧化碳當量之間，中位數估計為55吉噸二氧化碳當量。:12國家氣候預估.所謂國家氣候是專門的區域氣候預測，通常專為個別國家製作，或是由其自行製作。國家氣候預測與其他氣候預測的區別在於它們由個別國家政府正式簽署，當作國家調適規劃的基礎。這類氣候預測通常由各國的國家氣象部門或從事氣候變化研究的學術機構經歷多年的製作而成。這類預測通常作為單一產品釋出，把來自多個[[氣候模型]]的資訊濃縮，使用多個溫室氣體排放路徑來描述不同，但屬於連貫的氣候預測。這樣的產品透過使用[[故事|敘述]]、[[圖 (數學)|圖表]]、地圖和甚至是原始資料來凸顯可能的氣候變化。氣候預測通常可供政策制定者、公共和私人決策者以及研究人員公開獲取，以進行進一步的氣候影響研究、[[風險評估]]和氣候變化調適研究。這些預測會每隔幾年納入新的科學見解和改進過的氣候模型來更新。目的.國家氣候預測為一國未來為多變的氣候變化做描述，會使用多種排放情景，列出不同的全球緩解措施對變數的影響，包括溫度、[[降雨|降水]]和日照時數。氣候科學家強烈建議採取多種排放情景，以確定所做的決定在不同變化情況中均能穩健表達。國家氣候預測構成國家氣候變化調適和計劃的基礎，並會向UNFCCC報告，也用於IPCC的評估報告中。設計.為探索各種可能的氣候結果並增強對預測的信心，國家氣候變化預測通常由多個[[全球氣候模式|大氣環流模型]] (GCM) 生成。這種可採用擾動物理集合 (perturbed physics ensembles，PPE)、多模型集合 (multi-model ensembles，MME) 或初始條件集合 (initial condition ensembles，ICE) 的形式。由於潛在的GCM的空間解析度通常相當粗糙，因此經常會使用區域氣候模型 (regional climate models，RCM) 動態式或是統計式來濃縮預測。一些預測會包括超越國界的資料，例如為[[跨界河流]][[流域]]整體做全面評估。一些國家還為較小的行政區域製作更為當地化的預測，例如美國的州和德國的[[邦 (德國)|邦]]。各國根據利益相關者的反饋和/或與其互動而制定國家氣候預測。這類工作有助於符合利益相關者的需求而定製氣候資訊，包括提供特定部門的氣候指標，例如暖房[[度日]]數。以往此類參與形式包括有調查、訪談、演示、研討會和使用範例。此類互動不僅有助於提高氣候資訊的可用性，也促進有關如何在調適專案中使用氣候資訊的意見溝通。有趣的是對[[英國]]、[[荷蘭]]和[[瑞士]]氣候預測的比較，揭示在不同國家中利益相關者對不同參與方式，以及對氣候模型產出資料的濃縮和傳達方式的偏好。範例.超過30個國家在最近提交給UNFCCC的國家資訊通報中揭示國家自身的氣候預測/情景。許多歐洲國家政府也資助建立國家氣候變化資訊入口網站。對於缺乏足夠資源來開發自己氣候變化預測的國家，[[聯合國開發計劃署]]等組織會提供資金協助其開發預測和 (NAPA) 的工作。應用.國家氣候預測被廣泛用於預測氣候變化對各項經濟部門產生的影響，並為氣候變化適應的研究和決策提供資訊。其中不同部門的案例有：比較.目前有針對一些國家的氣候預測進行過詳細的比較。全球長期情景.研究人員在2021年發現當前在研究和決策中廣泛採用的僅為預測到2100年溫室氣體排放的影響，有短視的問題。如建模把預測推到2500年，會發現如果未有迅速的緩解措施，氣候變化的影響會在2100年後更為快速，因此該把預測政策框架拓展到2100年之後。要能減少溫室氣體排放將需進行許多重大轉變：包括大量減少使用化石燃料，儘速生產和分配低排放能源，轉向各種其他能源供應者，也許最重要的是要節約能源，並提高能源效率。如果仍繼續使用化石燃料，任其排放溫室氣體進入大氣，而想減緩氣候變化，無異緣木求魚，徒勞無功。緩解情景.[[File:Greenhouse gas emission scenarios 01.svg|thumb|upright=1.35|全球溫室氣體排放情景。如果世界各國能遵照其對《巴黎協定》的承諾，地球到2100年的氣溫就可保住升高幅度不超過2°C的目標。]]在氣候變化緩解情景中，人類透過有意的行動來減緩全球變暖。這些行動可最大限度降低溫室氣體排放，而限制氣候變化的不利後果。使用這類情景，可在不同級別的全球願望框架內檢查不同[[碳定價]]對經濟的影響。一個典型的緩解方案可選擇一個長期目標來構建，例如期望達成的大氣二氧化碳濃度，再根據目標採取行動，例如對全球和各國溫室氣體淨排放量設定上限。根據大多數定義，全球氣溫上升超過2°C將會構成危險，且讓人無法忍受的氣候狀況，而根據《巴黎協定》，則期望各國共同努力將溫度上升限制在不超過[[第一次工業革命]]之前水平的1.5°C以內。氣候穩定楔.所謂穩定楔。索科洛於2011年將他們早先估計的楔由7個增為9個。二氧化碳的目標濃度.會導致地球氣候變化的因素或二氧化碳濃度增量/減少來表示。450ppm.IEA於2008年出版的藍色情景描述大氣中二氧化碳濃度達到450ppm長期濃度的路徑。美國氣候專家概述該如何應用14個楔子來達成此一目標。與上述相關的2008年世界能源展望還描述一個“450政策情景”，提起到2030年的額外能源投資比參考情景的做法”。全球在2022年的二氧化碳濃度為417.06ppm。550ppm.這550ppm上限是經濟學家[[尼古拉斯·斯特恩]]為英國政府撰寫的《[[斯特恩報告]]》中提倡的目標。根據對氣候敏感性的傳統估計，大氣中二氧化碳水平相對於工業化前時期大約增加一倍，即表示氣溫約會升高3°C。 帕卡拉與索科洛列出15個“楔子”，其中任何7個組合應該足以把二氧化碳水平維持在550ppm以下。IEA2008年世界能源展望報告描述世界能源未來的“參考情景”，“假設除2008年年中已採的政府政策之外，並沒新的政策”，然後在“550政策情景”中採用進一步的政策，包括“限額與交易計畫、[[經濟部門]]間協議和國家措施”的混合體。在參考情景中，從2006年到2030年，全球在能源供應基礎設施上的投資為26.3兆美元，在550政策情景中，這一時期又額外支出4.1兆美元，主要用於提高效率，而從中節省超過7兆美元的燃料成本。其他溫室氣體.其他溫室氣體濃度按二氧化碳當量匯總。 研究人員Meinshausen等人建模來模擬一些多種氣體減緩情景。短期關注重點.研究人員漢森等在2000年發表的一篇論文中，認為在過去100年全球平均溫度上升主要是由二氧化碳以外的溫室氣體所驅動，因為二氧化碳引起的變暖已被[[氣膠]]降溫，表示初始該採取減少非二氧化碳溫室氣體和[[黑碳]]排放的戰略，而對減少二氧化碳排放該採長遠的做法。學者和Jessica Seddon Wallack兩人在2009年9月/10月版的《[[外交 (雜誌)|外交事務]雜誌]》中也提出此一觀點。|year = 2001|author = IPCC TAR WG3|author-link = IPCC|title = Climate Change 2001: Mitigation|series = Contribution of Working Group III to the [[IPCC Third Assessment Report|Third Assessment Report]] of the Intergovernmental Panel on Climate Change|editor = Metz, B.|editor2 = Davidson, O.|editor3 = Swart, R.|editor4 = Pan, J.|publisher = Cambridge University Press|url = http://www.grida.no/publications/other/ipcc%5Ftar/?src=/climate/ipcc_tar/wg3/index.htm|isbn = 0-521-80769-7|url-status = dead|archive-url = https://web.archive.org/web/20170227094845/http://www.grida.no/publications/other/ipcc_tar/?src=%2Fclimate%2Fipcc_tar%2Fwg3%2Findex.htm|archive-date = 2017-02-27}} (pb: {{ISBNT|0-521-01502-2}}).|year = 2007|author = IPCC AR4 WG3|author-link = IPCC|title = Climate Change 2007: Mitigation of Climate Change|series = Contribution of Working Group III to the [[IPCC Fourth Assessment Report|Fourth Assessment Report]] of the Intergovernmental Panel on Climate Change|editor = Metz, B.|editor2 = Davidson, O.R.|editor3 = Bosch, P.R.|editor4 = Dave, R.|editor5 = Meyer, L.A.|publisher = Cambridge University Press|url = http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg3/en/contents.html|isbn = 978-0-521-88011-4|access-date = 2012-09-08|archive-date = 2014-10-12|archive-url = https://web.archive.org/web/20141012170817/http://www.ipcc.ch/publications_and_data/ar4/wg3/en/contents.html|url-status = dead}} (pb: {{ISBNT|978-0-521-70598-1}}).[[分類:氣候變遷政策]][[分類:氣候模式]][[分類:地球科學圖形軟體]][[分類:資料分析軟體]][[分類:氣候變遷效應|*]]