Nature climate change丨短期气候污染物对达到目标温度的作用

论文内容

研究背景：

最近一些备受瞩目的出版物表明，立即减少甲烷、黑碳和其他短期气候污染物(SLCP)的排放可能会对将全球变暖限制在比工业化前水平高2°C的目标做出重大贡献。尽管该文献承认也需要对长寿命气候污染物(llcp)(如CO2)采取行动，但并不总是认识到，在任何给定的十年中，SLCP的排放仅在CO2排放量下降的情况下对峰值温度产生重大影响。立即对SLCP采取行动可能会通过减少近期变暖来为适应“争取时间”;然而，与未来十年的减排相比，早期的SLCP减排并不能为推迟二氧化碳减排争取时间。

研究内容：

我们以联合国环境规划署(UNEP)和世界气象组织(WMO)在最近的报告中提出的在20年内分别减少大约25%和78%的甲烷和黑碳排放为例。图1显示了在四种具有代表性的标准浓度路径(RCP)情景下，这些措施在一系列开始日期下对最可能的全球温度的影响。尽管持续降低SLCP对降低峰值温度的潜在影响是明确的，但早期行动的理由并不明显。只有在特定条件下(如图1中虚线所示)，相对于二十年后采取相同措施的影响，这些措施对峰值温度的影响才会超过百分之几度。在RCP3PD情景下，气温峰值预计在2°C左右(绿色部分)，随着二氧化碳排放量开始迅速下降，SLCP的减少将开始对未来几十年的峰值变暖产生影响。然而，在其他情况下，现在实施SLCP削减还是推迟到2060年之后，几乎没有什么区别。图2显示了在任意给定的十年中，相对于将这些SLCP措施推迟20年(假设的实施时间)，实施这些措施对最可能出现的变暖峰值的影响。这一影响已被绘制为实施SLCP措施的第一个十年期间二氧化碳排放量减少率的函数。得到了与图2相似的图。即使在2°C稳定的情况下，在2010年至2020年的十年间，甲烷和黑碳排放的综合影响预计将使最可能的变暖峰值增加不到百分之几度8。相比之下，在此期间，LLCP排放量的贡献将是这个数字的十倍8。原因是，当温度达到峰值时，当前SLCP排放的影响将在很大程度上消散(正是因为它们是短暂的)，而现在排放的LLCP的影响将持续几个世纪。

2°C情景要求在未来20年内迅速减少二氧化碳排放，并且发现SLCP排放的影响在此期间迅速增加。由于需要时间来谈判条约，并将技术投入到位，以使大幅削减SLCP成为可能，因此立即采取SLCP行动可能是限制变暖峰值以实现2°C目标的一种手段，但前提是我们对自己的能力和意愿有信心在同一时期迅速减少二氧化碳排放。在温度峰值为3°C或4°C的情景下，SLCP排放在本世纪晚些时候才开始对变暖峰值产生实质性影响。因此，如果我们实施所需的LLCP措施以达到2°C的目标，那么SLCP的减少将在未来几十年内证明是有效的，但如果我们不这样做，它们在几十年内就不会有太大的影响。

早期减少SLCP的另一个论点是，它们有助于降低变暖的速度。我们认为，尽管减少SLCP会降低近期的变暖速率，但它们不一定会降低最大变暖速率。如果将变暖峰值限制在2°C，则LLCP相对较小的剩余允许排放量表明，温度的上升速度不太可能明显快于1990年代至2000年期间已观测到的每十。因此，在2°C的情况下，变暖的峰值速率很可能已经超过了。在高得多的排放情景下，预计峰值变暖速率将在LLCP排放峰值前后出现，并在几十年的时间内出现(图1)。使用SLCP排放降低峰值变暖速率的方法是在LLCP排放峰值期间(例如图1c中的紫色点线)降低峰值变暖速率，因为这将降低温度变化的峰值速率。

研究结论：

有几个因素使SLCP的立即减少具有吸引力。对农业、生态系统服务和人类健康有大量的短期共同利，一些SLCP措施甚至可能是负成本的。短期内减少低碳排放的支持者还认为，低碳排放的减少可能有助于建立二氧化碳减排的政治动力，因为低碳排放的积累及其气候影响的出现对谈判者构成了特殊的挑战。但重要的是要现实地看待近期SLCP措施实际能达到的效果。人们很容易声称，立即对SLCP采取行动将直接有助于降低越过潜在危险温度阈值的总体风险。但是，除非我们看到全球二氧化碳排放率出现实质性的转变，否则这种说法将是不正确的:如果二氧化碳排放继续下去，近期的SLCP措施可以推迟温度阈值的跨越，但它们对最终峰值温度上升的影响并不比后来采取的措施大。它们也不能降低变暖的峰值速率，除非这些SLCP措施被仔细地安排在与LLCP峰值排放相一致的时间。总而言之，通过将全球变暖上限控制在2°C，各国政府含蓄地承诺限制二氧化碳等LLCP的未来累计排放总量，考虑到已经释放到大气中的碳排放量，这将需要少于相当于5000亿吨的碳。如果低碳碳化合物的排放量即将达到峰值，然后下降以达到这一目标，那么低碳碳化合物将很快成为气候政策的优先事项，作为气候变暖峰值的关键决定因素。然而，如果LLCP排放量继续增长，SLCP将在很大程度上与跨越潜在危险的变暖阈值的风险无关。因此，SLCP减量的有效性取决于LLCP减量的进展，反之则不然。减少LLCP仍然是减缓政策的必要条件。

转自：“农科学术圈”微信公众号

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