מתווים מייצגים של ריכוז (RCP)

מתווים מייצגים של ריכוז (באנגלית: Representative Concentration Pathway בראשי תיבות RCP) הוא מודל של ריכוז גזי חממה שאומץ על ידי הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים (IPCC). מאז דו"ח ההערכה החמישי של הארגון משנת 2014, שבו הוצגו ארבעה מתווים שימשו למידול אקלים. המתווים מתארים תרחישי אקלים אפשריים בהתאם לנפחי פליטות של גזי החממה בשנים העתידיות. מתווי ה-RCP (במקור RCP2.6‏, RCP4.5, ‏RCP6 ו-RCP8.5) מסומנים לפי טווחים אפשרים של ערכי כוח קרינה בשנת 2100 (2.6, 4.5, 6 ו-8.5 W/m 2, בהתאמה). ה-RCP תואמים מגוון רחב של שינויים אפשריים בפליטות עתידיות של האנושות (פליטות אנטרופוגניות), במטרה לייצג את הריכוזים האטמוספיריים שלהם. למרות אפיון ה-RCP במונחי קלט, שינוי מרכזי מ-2007 ל-2014 הוא שה-RCP התעלם ממחזור הפחמן על ידי התמקדות בריכוזים של גזי חממה, ולא בקלט של גזי חממה. ה-IPCC בוחן את מחזור הפחמן בנפרד, מנבא ספיגת פחמן גבוהה יותר באוקיינוס התואמת למתווי ריכוז גבוהים יותר. אולם, קליטת פחמן יבשתית היא פחות ודאית בגלל ההשפעה המשולבת של שינויי אקלים ושינויים בשימוש בקרקע. ארבעת ה-RCP תואמים הנחות סוציו-אקונומיות מסוימות אך מוחלפות במתווים החברתיים-כלכליים המשותפים (shared socioeconomic pathways) שצפויים לספק תיאורים גמישים של עתידים אפשריים בתוך כל RCP. תרחישי ה-RCP החליפו את תחזיות הדוח המיוחד על תרחישי פליטות ( Special Report on Emissions Scenarios) שפורסמו בשנת 2000 והתבססו על מודלים סוציו-אקונומיים דומים. RCP1.9 הוא המודל שמגביל את ההתחממות הגלובלית מתחת ל-1.5 °C, זו הייתה השאיפה של הסכם פריז. תרחיש זה נחשב לאופטימי ביותר. בדו"ח ההערכה השישי של הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים כבר נטען שהתרחיש אינו סביר. לפי ה-IPCC, ‏ RCP2.6 מחייב שפליטת הפחמן הדו-חמצני (CO2) תחל לרדת עד 2020 ותתאפס עד 2100. המתווה מניח שגם פליטת מתאן (CH4) עבור למחצית הערך של 2020, ופליטת גופרית דו-חמצנית (SO2) יורדת לכ-10% מאלו של 1980–1990. RCP2.6 דורש CO2 שלילית (כמו CO1 שעצים סופגים). עבור RCP2.6, הפליטות השליליות הללו יהיו בממוצע 2 גיגה טון של CO2 בשנה (GtCO22/yr). RCP2.6 צפוי לשמור על עליית הטמפרטורה העולמית מתחת ל-2 °C עד 2100. RCP 3.4 מייצג מתווה ביניים בין RCP2.6 ה"מחמיר מאוד" למאמצי הפחתה פחות מחמירים הקשורים ל-RCP4.5. מלבד מתן אפשרות נוספת, גרסה של RCP3.4 כוללת סילוק ניכר של גזי חממה מהאטמוספירה. מאמר משנת 2021 מצביע על כך שהתחזיות הסבירות ביותר של CO2 מצטברות (בעלות סובלנות של 0.1% או 0.3% עם דיוק היסטורי) נוטות להצביע על כך ש-RCP 3.4 (3.4 W/m^2, התחממות של 2.0–2.4 מעלות צלזיוס עד 2100 לפי מחקר) כמתווה הסביר ביותר. RCP4.5 מתואר על ידי IPCC כתרחיש ביניים. הפליטות ב-RCP 4.5 מגיעות לשיא בסביבות 2040, ואז יורדות. לפי מומחי משאבים, תרחישי הפליטה של IPCC מוטים לזמינות מוגזמת של עתודות דלק מאובנים; RCP4.5 הוא התרחיש הבסיסי הסביר ביותר (ללא מדיניות אקלים) תוך התחשבות באופי המתכלה של דלקים שאינם מתחדשים. RCP4.5 דורש שפחמן דו חמני (CO2) יתחיל לרדת בערך ב-2045 כדי להגיע בערך למחצית מהרמות של 2050 עד 2100. זה גם דורש שפליטת מתאן (CH4) להפסיק לעלות עד 2050 ולרדת במידת מה לכ-75% של 2040, ושפליטת גופרית דו-חמצנית (SO2) תרד לכ-20% מאלו של 1980–1990. כמו שאר המתווים RCP4.5 דורש CO2 שלילי (כמו CO1 שעצים סופגים). עבור RCP 4.5, הפליטות השליליות הללו יהיו 2 גיגהטון של CO2 בשנה (GtCO22/yr). סביר להניח ש-RCP4.5 יביא לעליית טמפרטורה גלובלית בין 2 מעלות צלזיוס ל-3 מעלות צלזיוס עד שנת 2100 עם עליית פני הים הממוצעת גבוהה ב-35% מזו של RCP2.6. מיני צמחים ובעלי חיים רבים לא יוכלו להסתגל להשפעות של RCP4.5 ומעלה. ב-RCP6, הפליטות מגיעות לשיא בסביבות 2080, ואז יורדות. RCP7 הוא תוצאה בסיסית ולא יעד הפחתה. ב-RCP 8.5 הפליטות ממשיכות לעלות לאורך המאה ה-21. מאז AR5 זה נחשב מאוד לא סביר, אבל עדיין אפשרי מכיוון שמשובים אינם מובנים היטב. RCP8.5, שנלקח בדרך כלל כבסיס לתרחישים של שינויי אקלים במקרה הגרוע ביותר, התבסס על מה שהוכח כהערכת יתר של תפוקות הפחם החזויות. הוא עדיין משמש לחיזוי פליטות של אמצע המאה (וקודם לכן) בהתבסס על מדיניות נוכחית ומוצהרת. אמצע ומסוף המאה ה-21 (ממוצעים של 2046–2065 ו-2081–2100, בהתאמה) תחזיות של התחממות כדור הארץ ועליית פני הים הממוצעת מדוח ההערכה החמישי של IPCC (IPCC AR5 WG1) מוצגות להלן. התחזיות הן ביחס לטמפרטורות וגובה פני הים בסוף המאה ה-20 עד תחילת המאה ה-21 (ממוצע 1986–2005). ניתן להמיר תחזיות טמפרטורה לתקופת ייחוס של 1850–1900 או 1980–99 על ידי הוספת 0.61 או 0.11 מעלות צלזיוס, בהתאמה. בכל מתווי ה-RCP, הטמפרטורה הממוצעת העולמית צפויה לעלות ב-0.3 עד 4.8 מעלות צלזיוס עד סוף המאה ה-21. על פי מחקר משנת 2021 שבו נבחרים CO2. בכל ה-RCP, ממוצע פני הים העולמי צפוי לעלות ב-0.26 עד 0.82 מ' עד סוף המאה ה-21. AR5 גם מקרין שינויים באקלים מעבר למאה ה-21. המתווה המורחב RCP2.6 מניח פליטות שליליות נטו שליליות אנתרופוגניות לאחר שנת 2070. "פליטות שליליות" פירושה שבסך הכל, בני אדם סופגים יותר גזי חממה מהאטמוספירה ממה שהם משחררים. המתווה המורחב RCP8.5 מניח המשך פליטת גזי חממה אנתרופוגניים לאחר שנת 2100. במתווה המורחב RCP 2.6, ריכזי CO2 באטמוספירה מגיעים לסביבות 360 ppmv עד 2300, בעוד שבמתווה RCP8.5 המורחב, ריכוזי CO2 מגיעים לסביבות 2000 ppmv בשנת 2250, שהם כמעט פי שבעה מהרמה הקדם-תעשייתית. עבור תרחיש RCP2.6 המורחב, התחממות כדור הארץ של 0.0 עד 1.2 °C צפויה לסוף המאה ה-23 (ממוצע של 2281–2300), ביחס לשנים 1986-2005. עבור RCP8.5 המורחב, התחממות כדור הארץ של 3.0 עד 12.6 °C מוקרן על פני אותו פרק זמן. בשנת 2021, חוקרים ביקרו את המודל על כך שההשפעות פליטת גזי חממה מוצג בו רק עד לשנת 2100, כפי שנהוג באופן נרחב במחקר ובקביעת מדיניות, כאשר אפשרי שההשפעה תחול אפילו עד לשנת 2500. פסי התחממות הפאנל הבין-ממשלתי לשינוי האקלים מסד נתונים של RCP גיליון מיוחד: מתווי הריכוז המייצגים: סקירה כללית, שינוי אקלימי, כרך 109, גיליון 1–2, נובמבר 2011. רוב המאמרים בגיליון זה נגישים באופן חופשי. The Guardian: מדריך למתווי פליטת RCP החדשים של ה-IPCC GP Wayne: המדריך למתחילים לנתיבי ריכוז ייצוגיים Jubb, I., Canadell, P. and Dix, M. 2013. נתיבי ריכוז נציגים: מאמר מידע של תוכנית מדע לשינויי אקלים באוסטרליה "Representative Concentration Pathways (RCPs)". IPCC. נבדק ב-13 בפברואר 2019. {{cite web}}: (עזרה) Richard Moss; et al. (2008). Towards New Scenarios for Analysis of Emissions, Climate Change, Impacts, and Response Strategies (PDF). Geneva: Intergovernmental Panel on Climate Change. p. 132. Weyant, John; Azar, Christian; Kainuma, Mikiko; Kejun, Jiang; Nakicenovic, Nebojsa; Shukla, P.R.; La Rovere, Emilio; Yohe, Gary (באפריל 2009). Report of 2.6 Versus 2.9 Watts/m2 RCPP Evaluation Panel (PDF). Geneva, Switzerland: IPCC Secretariat. {{cite book}}: (עזרה) Collins, M., et al.: Section 12.3.1.3 The New Concentration Driven RCP Scenarios, and their Extensions, in: Chapter 12: Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility (archived 16 July 2014), in: IPCC AR5 WG1 2013, pp. 1045–1047 Ward, James D.; Mohr, Steve H.; Myers, Baden R.; Nel, William P. (בדצמבר 2012). "High estimates of supply constrained emissions scenarios for long-term climate risk assessment". Energy Policy. 51: 598–604. doi:10.1016/j.enpol.2012.09.003. {{cite journal}}: (עזרה) "Explainer: How 'Shared Socioeconomic Pathways' explore future climate change". Carbon Brief (באנגלית). 2018-04-19. נבדק ב-2020-03-04. https://ar5-syr.ipcc.ch/topic_futurechanges.php Box 2.2 https://ar5-syr.ipcc.ch/topic_futurechanges.php Box 2.2, figure 1 "Explainer: How 'Shared Socioeconomic Pathways' explore future climate change". Carbon Brief. 19 באפריל 2018. {{cite web}}: (עזרה) Pielke JR., Roger (10 באפריל 2021). "Most plausible 2005-2040 emissions scenarios project less than 2.5 degrees C or warming by 2100". doi:10.31235/osf.io/m4fdu. נבדק ב-2021-04-26. {{cite web}}: (עזרה) Figure 2, in Meinshausen & others 2011, p. 223 Laherrère, Jean (2019-08-30). "Are there enough fossil fuels to generate the IPCC CO2 baseline scenario?" (PDF). ASPO France. נבדק ב-2021-10-10. Only RCP4.5 is close to the most probable FF production. "Validity of the Fossil Fuel Production Outlooks in the IPCC Emission Scenarios". Natural Resources Research. 2010-02-18. pp. 63–81. doi:10.1007/s11053-010-9113-1. נבדק ב-2021-10-10. It is found that the SRES unnecessarily takes an overoptimistic stance and that future production expectations are leaning toward spectacular increases from present output levels. In summary, we can only encourage the IPCC to involve more resource experts and natural science in future emission scenarios. Laherrère, Jean (2001-06-10). "Estimates of Oil Reserves" (PDF). EMF/IEA/IEW meeting. IIASA. נבדק ב-2021-10-10. It is obvious that the IPCC assumptions for oil and gas are based on the assumption of abundant cheap oil and gas. This concept has to be revised. https://ar5-syr.ipcc.ch/topic_summary.php table SPM.1 https://ar5-syr.ipcc.ch/topic_futurechanges.php 2.3.1 Hausfather, Zeke; Peters, Glen (29 בינואר 2020). "Emissions – the 'business as usual' story is misleading". Nature. 577 (7792): 618–20. Bibcode:2020Natur.577..618H. doi:10.1038/d41586-020-00177-3. PMID 31996825free {{cite journal}}: (עזרה)תחזוקה - ציטוט: postscript (link) "BBC World Service - The Inquiry, Have our climate models been wrong?". BBC (באנגלית בריטית). נבדק ב-2020-03-05. Schwalm, Christopher R.; Glendon, Spencer; Duffy, Philip B. (2020-08-18). "RCP8.5 tracks cumulative CO2 emissions". Proceedings of the National Academy of Sciences (באנגלית). 117 (33): 19656–19657. Bibcode:2020PNAS..11719656S. doi:10.1073/pnas.2007117117. ISSN 0027-8424. PMC 7443890. PMID 32747549free{{cite journal}}: תחזוקה - ציטוט: postscript (link) IPCC: Table SPM-2, in: Summary for Policymakers (archived 16 July 2014), in: IPCC AR5 WG1 2013, p. 21 Collins, Matthew, et al.: Executive summary, in: Chapter 12: Long-term Climate Change: Projections, Commitments and Irreversibility (archived 16 July 2014), in: IPCC AR5 WG1 2013, p. 1033 "By 2500 earth could be alien to humans". Scienmag: Latest Science and Health News. 14 באוקטובר 2021. נבדק ב-18 באוקטובר 2021. {{cite news}}: (עזרה) Lyon, Christopher; Saupe, Erin E.; Smith, Christopher J.; Hill, Daniel J.; Beckerman, Andrew P.; Stringer, Lindsay C.; Marchant, Robert; McKay, James; Burke, Ariane (2021). "Climate change research and action must look beyond 2100". Global Change Biology (באנגלית). n/a (n/a). doi:10.1111/gcb.15871. ISSN 1365-2486. PMID 34558764.