了解伟大的气候科学场景辩论

文章 (41) 2021-02-01 10:02:29

上周,气候科学领域的一次重大辩论从专家之间的Twitter讨论跃入了更广泛的科学界,在此引发了有时激烈而无可否认的讨论。我收到了许多请求,以帮助非专家解释此问题。在这里,我将迈出应对这一挑战的第一步。与气候研究中的情景相关的问题既复杂又技术性,但对于气候科学和政策的未来也极其重要-它们太重要而不能只留给专家。

问题在于情景在预测未来气候变化,对社会和环境的影响以及适应和缓解的经济,政策和政治方面的适当作用。简而言之,整个气候问题都由各种情景构成。这就是为什么这场辩论如此重要的原因。

由专家之间相对狭窄的讨论跃升为科学讨论中更广泛的合法性,是由于突破性研究所的Zeke Hausfather和位于挪威奥斯陆的国际气候研究中心Glen Peters 在《自然》杂志上发表了一篇评论。科学社会学的一个有趣的方面是,只有在某些权威机构将其合法化之后,似乎才完全存在重要而令人不自在的辩论。

十多年前,气候研究界为支持政策制定制定了一套新的方案,用于未来的研究和评估。方案的不同用户需要与他们不同的事物。例如,“气候模型需要有关随时间变化的排放量或辐射活性成分浓度的数据,而某些模型对有关土地使用和土地覆盖物随时间变化的路径的信息有额外的要求。” 就本专栏目的而言,我们可以将这些用户的需求集中在“ 集中 ”途径的保护下,该途径描述了辐射强迫在一段时间(例如到2100年)内如何演变。

同时,正在研究气候变化对社会和环境或经济与政策的潜在影响的研究人员,不仅需要预测物理气候系统变化的预测,还需要描述发生这些变化的世界的特征,包括事物。例如人口规模和分布,经济增长和不平等,城市化,能源系统的生产和消费,土地使用等。就本专栏目的而言,我们可以将所需数据称为“ 社会经济途径 ”,它在一段时间内(例如直到2100年)不断发展。

最初计划将集中和社会经济途径的创建作为新方案的一部分彼此独立。但是在实践中,这仅是部分可行的,因为人们认为集中化路径是“ 合理的 ”,这意味着它们必须与将来可能发生的社会经济路径相关联。因此,为了开发可供所有用户使用的方案,需要开发社会经济途径来填补空白,直到开发社会经济途径的官方流程完成为止。

随着集中度和社会经济途径的发展处于独立的轨道上(并有望在以后进行调和),事实证明,集中度途径是在社会经济途径之前完成的。这些路径被称为“ 代表性浓度路径 ”,并以2.6、4.5、6.0和8.5瓦/米2的辐射强迫水平选择了四个。

只是最近才完成了原始的社会经济途径过程,然后将其与更新的辐射强迫情景相结合。这些新方案被称为“共享的社会经济途径”(SSP),并集中于每平方米平方米1.9、2.6、3.4、4.5、6.0、7.0和8.5瓦的辐射强迫水平。

Hausfather和Peters评论中讨论的场景是RCP8.5,这是原始RCP和更新的SSP中最极端的场景。

在创建国家安全方案之前,由于尚未完成官方的社会经济途径程序,因此没有完全整合集中度和社会经济途径。取而代之的是,社区依靠各个综合评估建模团队来生成所谓的“标记”方案,以代表导致RCP各个强制级别的各种社会经济途径。

为RCP8.5创建的“标记方案”解释说,“ 因此描述了一个相对保守的常规业务。” 目前尚不清楚这种标志性情景的社会经济途径在多大程度上对合理性进行了评估,更不用说将其表征为“一切照旧”。

当最初设想用于创建集中力和社会经济途径的并行过程最终重新结合在一起时,有明确的证据表明,将RCP8.5标记方案的早期特征描述为“一切照旧”是远远没有实现的。实际上,根据SSP过程的结果,整个RCP8.5方案系列都是有问题的,“ 只有在相对狭窄的情况下才能出现8.5瓦/平方米 ”。

英属哥伦比亚大学的贾斯汀·里奇(Justin Ritchie)用更丰富多彩的话语提出了批评:“我们真的需要一个崇拜化石燃料的社会来效仿[RCP8.5-SSP5],就像[玛格丽特]的“石油教会”一样阿特伍德(Atwood)或那个曾经是美国西部煤炭巨头的人,认为将二氧化碳全部排放出去是人类的目的,因为二氧化碳对大气有好处。”

这种复杂的情况显然令人困惑。当人们提到RCP8.5时,他们可能指的是很多东西:

· 集中途径,与任何特定的社会经济途径无关,在2100年导致每平方米约8.5瓦的强迫;

· 与最初的RCP8.5浓度途径相关的一系列情景,每种情景(可能)具有独立的社会经济途径,从而在2100年导致每平方米约8.5瓦的强迫;

·原始的RCP8.5标记方案,具有与创建它的建模团队所做的选择相关的独特社会经济途径;

· 与新的SSP-RCP8.5浓度途径相关的一系列情景,每种情景(可能)具有独立的社会经济途径,从而在2100年导致每平方米约8.5瓦的强迫;

· 通过正式的SSP方案创建过程开发了具有独特社会经济途径的新SSP-RCP8.5参考方案;

令人遗憾的是,在Hausfather和Peters的评论发表后,辩论和讨论中的一小部分涉及到人们基于对“ RCP8.5”在实践中实际含义的不同理解而互相交谈。例如,一些物理科学家仅使用RCP8.5来指代集中度途径,而社会科学家和经济学家则将RCP8.5视为代表相关的社会经济途径。

Hausfather和Peters提出的批评,以及经过同行评审的文献和在线讨论中的更多技术性评论,都集中于RCP8.5所有版本,新旧或标记和参考背后的所有社会经济途径。

他们发现的问题是,无法通过相关的合理的社会经济途径创造每平方米8.5瓦的辐射强迫:“我们认为RCP8.5中想象的世界每一年都变得越来越难以置信。” 这与不列颠哥伦比亚大学的Ritchie和Hadi Dowlatabadi的结论相呼应,他们在2017年写道:“ RCP8.5不应成为未来科学研究的重点。”

对RCP8.5背后的社会经济途径的批评的具体细节已经超出了今天的专栏,但集中在对全球煤炭消费扩大的不切实际的预测上:“通向RCP8.5的排放途径通常要求煤炭消费量空前增加五倍。到本世纪末,其数量大于一些可采煤炭储量的估计值。”

仅仅因为某种特定的社会经济途径被认为是不可能或不可行的,并不意味着每平方米8.5瓦特(甚至更高)的集中途径没有用于探索性科学研究。通过探索性研究可以学到很多东西。但是,将探索性的物理科学研究与社会经济途径相混淆,却不太可能提供气候,成本效益分析或其他依赖于相关社会经济途径的研究预测,从而造成混乱和科学的缺陷。

但是,RCP8.5的更深层问题不是它根本不可能。正是这种情况被置于气候研究的中心。

Hausfather和Peters 在上周的《自然》评论中指出,RCP8.5“已被一些专家,政策制定者和媒体广泛用作其他方面:作为可能的“一切照旧”结果。”

他们认为,这种情况的错误描述在“ [学术]文献中相当大的一部分”中发现,并被媒体放大,导致气候研究人员之间的“进一步混乱”。Hausfather和Peters恳求:“我们所有人-从物理科学家和气候影响建模师到传播者和政策制定者-都必须停止提出最可能出现的最坏情况。”

我在之前的专栏这里讨论RCP8.5的滥用是如何塑造公众对气候变化的话语走向世界末日,已经影响了重点的重大科学评估报告,并反映了一个更深的误解的场景角色的支持政策。

由于RCP8.5已成为广泛的气候研究,评估和政策分析的基础,假设采取行动制定新路线,社区将需要很多年的时间来解决其错误特征和滥用问题。

THE END

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