8月9日，聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）發布第六次評估周期第一工作組報告《氣候變化2021：自然科學基礎》及決策者摘要。

 

報告以2013年IPCC第五次評估周期第一工作組報告《氣候變化2013：自然科學基礎》和2018年以來IPCC第六次評估周期三個特別報告《全球1.5℃增暖》《氣候變化中的海洋和冰凍圈》《氣候變化與陸地》為基礎，提供了對全球氣候系統科學認知的全面更新，由234名作者完成，并獲得了195個國家政府的通過。報告全面評估了當前氣候系統（尤其是區域氣候系統）的狀態，預估了未來氣候的變化及可能的風險，以及限制人為因素引起的氣候變化等內容。

 

人為影響下全球變暖提速

 

從全球氣候變化看，自1750年以來，由人類活動造成的全球溫室氣體濃度增加導致大氣圈、海洋圈、冰凍圈和生物圈均發生了廣泛而迅速的變化，其規模及現狀是過去幾個世紀甚至幾千年來所未有的。

 

具體而言，當前全球大氣中二氧化碳平均濃度（為410ppm）達到過去200萬年來的最高位；全球表面溫度升溫速率（近50年）為過去2000年中最快，其中陸地增溫幅度高于海洋，全球大部分陸地區域的極端高溫（包括熱浪）頻率和強度增加，而極端低溫（包括寒潮）頻率和強度減弱；全球陸地平均降水量（近40年）增加速率加快，強降水事件的頻率和強度都有所增加；中緯度風暴路徑向極移動，趨勢具明顯的季節性。

 

全球海洋持續變暖，自20世紀80年代以來，海洋熱浪的頻率幾乎翻了一倍，開闊海洋表層pH值（氫離子濃度指數）呈持續下降趨勢；北極海冰面積在所有月份均下降，其中夏季下降幅度最大，近10年北極夏季海冰面積可能處于過去1000年最低位。

 

全球幾乎所有冰川均在退縮，從1992年~1999年到2010年~2019年，冰蓋消失的速度增加了4倍。氣候變暖下的海洋熱膨脹和冰川冰蓋融化導致全球海平面上升，自1900年以來，海平面上升速率超過3000年內的任何一個世紀。

 

陸地生物圈的變化與全球變暖一致，20世紀中葉以來，南北半球的氣候區均向極地移動，北半球溫帶地區的生長季節平均每十年延長2天。土地蒸散發的增加也加劇了一些地區的農業生態干旱。人類活動是這些變化的主要驅動力，并可能增加了復合型極端事件發生的概率。

 

百年至千年時間尺度海平面上升不可逆轉

 

在二氧化碳排放量不斷增加的情況下，陸地和海洋在減緩大氣中二氧化碳積累方面的效果會降低。

 

中等排放情景下，全球陸地和海洋吸收二氧化碳的速率將在本世紀后半葉出現下降趨勢。在所有排放情景下，全球表面溫度至少到本世紀中葉都將持續升高，除非在未來幾十年內大幅減少溫室氣體排放，否則21世紀末全球變暖均將超過1.5℃和2℃。

 

隨著全球變暖的加劇，極端高溫、海洋熱浪、強降水的頻率和強度，以及強熱帶氣旋的比例均增加，北極海冰、積雪和永久凍土減少。一些中緯度和半干旱地區，以及南美季風區，極端高溫升幅大約是全球升溫速度的1.5~2倍；北極極端低溫升幅約為全球變暖速度的3倍。

 

熱帶海洋和北極海洋熱浪的頻率增加更為顯著。預計全球每升溫1℃，極端日降水事件將增加約7%。強熱帶氣旋（4~5類）的比例和超強熱帶氣旋的最大風速預計將在全球范圍內增加。所有情景下，北極在2050年之前可能至少出現一次無冰（海冰面積低于100萬平方千米）。

 

至21世紀末，海洋層化、酸化和脫氧將繼續增加，由于海洋持續變暖和冰川冰蓋加速融化，海平面將持續上升。這些變化在百年至千年時間尺度上不可逆轉。與1995年~2014年相比，2100年全球平均海平面在中排放情景和高排放情景下分別上升0.44~0.76米、0.63~1.01米；2150年，在中排放和高排放情景下分別上升0.66~1.33米、0.98~1.88米；考慮到冰蓋過程的不確定性，高排放情景下，2100年和2150年全球海平面上升幅度甚至可能達到2米和5米。

 

氣候系統內部變異引發巨大風險

 

除人為因素對長期變化的影響，自然驅動因子及其內部變異對氣候系統產生持續影響，如全球溫度年代際變異、 降水和季風異常等。

 

隨著全球變暖，氣候系統平均狀態、氣候事件和極端事件都將發生多種變化，包括平均表面溫度、相對海平面等35個氣候影響驅動因子（其中30個與陸地和海岸帶相關，5個與開闊大洋相關）的變化，且在高升溫情景下更為顯著。熱相關氣候影響驅動因子將增多，冷相關氣候影響驅動因子將減少，尤其是在永久凍土、積雪、冰川冰蓋、湖泊和北極海冰區域。極端高溫出現頻率將增加，影響農業生產和人類健康；熱帶氣旋、溫帶氣旋和區域強降雨強度增加，河流洪水、干旱、野火頻率增加，上述變化在2℃升溫情景下比1.5℃升溫情景下更為顯著，且范圍更大。

 

21世紀，全球絕大部分區域的平均海平面將持續上升，極端海平面事件概率將增加，到2100年，超過50%驗潮站百年一遇極端海平面事件將變為一年一遇甚至更為頻繁。海平面上升導致低海拔沿海地區洪澇和海岸侵蝕的強度和頻率將普遍增加。隨著城市化進程加劇，城市熱浪、降雨徑流強度將進一步增加。冰蓋崩塌、超過預期的升溫等低可能性事件風險仍然存在，應引起足夠重視。即使全球升溫在不超過預測的可能性區間，發生氣候系統突變的可能性仍然存在，如南極冰蓋快速融化、森林大面積死亡等。同時，隨著全球變暖，過去鮮有發生的復合型極端事件在未來將變得強度更大且更為頻繁，如極端海平面事件、強降雨和徑流引發的復合濱海城市洪澇等。

 

減排除碳減緩未來氣候變化

 

累積的人為二氧化碳排放量與全球變暖之間存在近乎線性的關系。估算顯示，每1000×109噸的累積二氧化碳排放量將導致全球表面溫度上升0.45℃（0.27℃~0.63℃），要將人為引起的全球變暖限制在特定的水平，必須進行碳收支管理，控制累積二氧化碳排放量，實現凈零排放，并減少其他溫室氣體的排放。

 

1850年~2019年，全球人為二氧化碳排放量為（2390±240）×109噸，預測顯示，從2020年起，為實現升溫1.5℃和2.0℃（相對于工業化前水平）目標，全球碳收支余量分別為500（300~900）×109噸和1350（900~2300）×109噸。

 

人工除碳具有從大氣中清除二氧化碳并將其長期存儲的潛力，該方法可對生物地球化學循環和氣候系統產生廣泛影響，也可能影響水資源質量、糧食生產和生物多樣性。通過減排和人工除碳，人為二氧化碳濃度將降低，碳中和的目標并非遙不可及。

 

若實現并維持全球二氧化碳凈負排放，全球表面升溫、海洋表層酸化的趨勢將會逐步逆轉，但其他氣候系統變化仍將沿著目前的方向持續數十年至數千年。

 

例如，即使是在大量凈負二氧化碳排放情形下，全球平均海平面上升趨勢也需要幾個世紀到幾千年的時間才能逆轉。相對于高溫室氣體排放情景，在低溫室氣體排放情景下，全球溫室氣體和氣溶膠濃度以及空氣質量將顯著改善。在上述高排放或低排放情景下，全球表面升溫趨勢的差異將會在大約20年內逐漸顯現，其他相關的氣候驅動因子將在更長時間內出現明顯差異。

 

2020年，各國為控制新型冠狀病毒傳播采取了一系列措施，排放暫時減少，對改善空氣污染產生了明顯但短暫的影響，人類活動減少和氣溶膠減排也使得輻射強迫短暫增加。然而，這種短暫的擾動對于全球和區域氣候系統變化的影響幾乎無法察覺。

 

溫室氣體減排將有助于空氣環境改善，然而在2040年以前，即使在低排放情景下，許多區域的空氣改善也無法達到世界健康組織規定的標準。低溫室氣體排放情景下，本世紀末極端海平面事件、強降水、洪水和高溫等極端事件的發生頻率和范圍將顯著降低。

 

（作者為國家海洋信息中心海平面中心主任）