政府間氣候變化專業委員會(Intergovernmental Panel on Climate Change, IPCC)于1988年由聯合國環境規劃署及世界氣象組織共同組建,其任務是為政府決策者提供氣候變化的科學基礎,以使決策者認識人類對氣候系統造成的危害并采取對策。IPCC先后于1990年、1995年、2001、2007和2014年完成了5次評估報告。
IPCC第一次評估報告
IPCC第一次評估報告(FAR)于1990年完成。報告指出,過去100年全球平均地面溫度已經上升0.3℃~0.6℃,海平面上升10~20cm,溫室氣體尤其是二氧化碳由工業革命(1750—1800年)時候的230ml/m3上升到353ml/m3。如果不對溫室氣體的排放加以控制,到2025—2050年間,大氣溫室氣體濃度將增加一倍左右,全球平均溫度到2025年將比1990年之前升高l℃左右,到21世紀末將升高3℃左右(比工業化前高4℃左右)。海平面高度到2030年將升高20cm,到21世紀末升高65cm。報告同時指出,預測中有很多不確定性,特別是氣溫變幅、時間,以及區域分布等。根據上述氣候變化情景,評估了未來氣候變化對農業、林業、自然地球生態系統、水文和水資源、海洋與海岸帶、人類居住環境、能源、
運輸和工業各部門、人類健康和大氣質量以及季節性雪蓋、冰和多年凍土層的影響,并初步提出了針對上述氣候變化的響應對策。
IPCC第一次評估報告(IPCC,1990)主要采用不同復雜程度的大氣—海洋—陸面耦合模式(CGCM)對未來氣候變化進行預測,研究大氣CO2加倍情況下平衡態(即突然把CO2含量增加到工業化之前的2倍,然后積分到平衡態)的模擬結果,包括氣候變化的全球和區域特征。模擬結果表明,未來50~100年全球平均增溫1.5℃~3.5℃。
1992年又編寫了第一次評估報告的補充報告,進一步給出了4個海氣耦合模式(AOGCM)在CO2以每年增加1%、在第70年左右加倍的瞬變態模擬結果,所預測的全球平均增溫值比平衡態模擬略有減少。
IPCC第二次評估報告
第二次評估報告(SAR,1996)的一個重要的目的是為解釋聯合國氣候變化框架公約第二條提供科學技術信息。報告的主要新成果表現在四方面:①模式預測除考慮了二氧化碳濃度增加外,還考慮了今后氣溶膠濃度增長的作用(冷卻作用)。結果表明,相對于1990年,2100年的全球平均溫度將上升2℃,其范圍在1℃~3.5℃之間;海平面從1990年到2100年,預測將上升50cm,其可能變化范圍在15~95cm之間,并且溫度升高會加速水循環,使一些地區出現更加嚴重的洪澇干旱災害,而另一些地區的災害可能會有所減輕。②人類健康、陸地和水生生態系統和社會經濟系統對氣候變化的程度和速度是敏感的,其不利影響有一些是不可逆的,而又有一些影響是有利的,因此社會的各個不同部分會遇到不同的變化,其適應氣候變化的需求也不一樣。③提出了使大氣溫室氣體濃度穩定的方法和可能措施。④提出了公平
問題是制定氣候變化
政策、公約及實現可持續性發展的一個重要方面。
報告還匯總了全球范圍內氣候變化對水文和水資源管理的影響,指出:①降水總量、頻率、強度的變化能夠直接影響徑流量的大小、時間和洪澇與干旱的強度,但具體區域的影響程度尚不確定。②由于氣候條件對蒸散和土壤濕度的非線性影響,盡管溫度和降水出現較小的變化,但可能導致徑流較大的變化幅度,特別是一些干旱和半干旱地區。③在高緯度地區,由于降水增加會出現徑流增多,低緯度地區由于蒸散增加、降水減少的綜合效應,徑流量會出現減少。較強降水不僅增加徑流,而且會增大洪澇災害的風險。氣候增溫通過減少降雪的比例,從而減少春季徑流。氣候變化情景下,由于未來淡水供需不確定性的增加,將對社會經濟等諸方面產生一定的影響。
在IPCC第二次評估報告中使用了更為廣泛的全球耦合氣候模式,CO2以每年1%的量值增加,直到達到工業化之前的2倍值,其中2個全球耦合模式還包括了硫化物氣溶膠的直接影響。這是氣候模式第一次在比較真實強迫情況下運行CO2增溫效應和氣溶膠冷卻效應的直接影響,模擬了過去并預估了未來的氣候情勢。其結果發現,由CO2的增溫作用和硫化物氣溶膠的冷卻作用情況下的歷史模擬結果與20世紀氣候變化特征的觀測結果更為吻合。相對于20世紀90年代,21世紀中期增溫約1.5℃左右。為了更全面地分析強迫情景的范圍和氣候敏感性的不確定性,使用了一個簡單氣候模式,分析了低排放、高排放等多種情景下的氣候變化情景,結果表明,21世紀末,全球變暖的極值范圍為1℃~4.5℃。當加入IS92排放情景中給定的人為氣溶膠的可能影響后,增溫范圍為1℃~3.5℃。
IPCC第三次評估報告
第三次評估報告(TAR)于2001年完成,該報告的主要結果包括以下方面:
(1)近百年溫度上升的范圍是0.4℃~0.8℃,比第二次評估報告中的值提高0.1℃,衛星和探空資料也證實了這種變暖的一致性。這種變暖值是近千年甚至近萬年最顯著的。20世紀海平面上升了10~20cm,極端氣候事件(暴雨、干旱等)有一定增加的趨勢,可能與全球變暖有關。21世紀全球平均氣溫將繼續上升,預測達到2.5℃,可能范圍為1.4℃~5.8℃。這個結果與第一和第二次評估報告的結果沒有太大差別。海平面上升預測為0.1~0.9m。
(2)綜合了氣候變化對自然和人類系統的影響及其脆弱性。氣候變化對河川徑流的影響主要取決于未來的氣候情景,特別是降水的預測結果。對多數氣候情景,較為一致的結論是:高緯度地區和東南亞地區,年平均徑流量將增加,而在中亞、地中海近鄰區、非洲南部和澳洲將減少,然而,不同模型所預測的變化程度不同。在其他地區,由于對降水和蒸發預測結果存在差異,而且蒸發可以抵消降水的增加,因此,預測的河川徑流的變化尚無一致的結論。另外,在流域范圍內,氣候變化的影響隨流域的自然特性和植被的不同而變化。
(3)提出了減緩措施和對策建議,特別是限制或減少溫室氣體排放和增加“匯”的對策;減緩行動的內容、規模和時間依賴于社會、經濟與技術發展水平,溫室氣體排放水平和大氣溫室氣體濃度穩定的可能水平等。IPCC的第三次評估報告中采用了新的排放情景(SRESA1,A2,B1,B2),利用改進的更復雜的海氣耦合模式和簡化的海氣耦合模式重新對未來100年氣候變化進行預測。結果表明:21世紀溫度變化范圍為1.4℃~5.8℃。在這次評估中使用了約20個AOGCM模式,由于減少了模式預測的不確定性,使對21世紀可能的氣候變化預測置信水平得到提高。
IPCC第四次評估報告
2007年IPCC正式發布第四次評估報告(AR4)。本次評估報告是在過去完成的三次評估報告基礎上,同時吸納了近期(2001~2006年)的最新研究成果而完成的。主要對氣候變化預估和不確定性問題進行深入研究。第四次評估報告與以往評估報告相比更突出了氣候系統的變化,闡述了當前對氣候變化主要原因、氣候系統多圈層觀測事實和這些變化的多種過程及歸因。
在發布的《氣候變化2007:自然科學基礎》的決策者摘要中指出:①1750年以來,由于人類活動的影響,全球大氣中CO2、CH4和N2O濃度顯著增加,其中,CO2濃度已從工業化前約280ml/m3增加到了2005年的379ml/m3;②最近100年(1906~2005年)全球平均地表溫度上升了0.56℃~0.92℃,比2001年第三次評估報告給出的100年(1901~2000年)上升0.4℃~0.8℃有所提高;③1961年以來的觀測結果表明,全球海洋溫度的增加已延伸到至少3000m深度,20世紀全球海平面上升約0.17m。基于觀測事實,通過綜合分析,得到了一些新的重要結論:①太陽輻射變化對當代氣候變暖的影響不是最重要的因素,②觀測到的全球變暖與城市熱島效應關系不大,③人類活動是全球變暖的主要原因。在《氣候變化2007:影響、適應性、脆弱性》的決策者摘要中指出:①21世紀中葉,在高緯度地區和濕熱地區年徑流量將增加10%~40%;在中緯度地區的干旱區年徑流量將減少10%~30%,這些干熱區將面臨著嚴重的用水壓力。②干旱影響區的范圍將進一步擴大,同時,暴雨發生頻率增加,洪澇風險增大。③冰川和雪蓋儲水量減少。
第四次評價報告中的模擬結果表明:即使所有輻射強迫因子都保持在2000年水平,由于海洋的緩慢響應,未來20年仍有每10年約0.1℃的進一步增暖。如果排放處于SRES各情景范圍之內,則增暖幅度預計將是其的兩倍,即每10年升高0.2℃,上述均不考慮氣候政策的干預。由于在1990年IPCC第一次評估報告中對1990—2005年全球平均溫度變化的預估結果為每10年升高0.15℃~0.3℃,與實際觀測結果每10年約增加0.2℃比較接近,因此有理由相信這次對近期預估結果的可靠度。以等于或高于當前的速率持續排放溫室氣體,會導致全球進一步增暖,并引發21世紀全球氣候系統的許多變化,這些變化將很可能大于20世紀的觀測結果。預測結果表明:①21世紀末全球平均地表氣溫可能升高1.1℃~6.4℃(6種SRES情景,與1980—1999年相比);②相對于1980—1999年的平均水平,6個SRES排放情景下21世紀末全球平均海平面上升幅度預估范圍是0.18~0.59m。
IPCC第五次評估報告
2013年,IPCC第五次評估-第一工作組發布了報告《氣候變化2013:自然科學基礎》,并指出,氣候系統的暖化是毋庸置疑的,自1950年以來,氣候系統觀測到的許多變化是過去幾十年甚至千年以來史無前例的,人類活動極有可能是20世紀中期以來全球氣候變暖的主要原因,可能性在95%以上。1880年到2012年,全球海陸表面平均溫度呈線性上升趨勢,升高了0.85℃;2003年到2012年平均溫度比1850年到1900年平均溫度上升了0.78℃。在過去一個世紀里,全球的海平面已經上升了19厘米,這主要是由于冰層融化和海水因為溫度升高而膨脹。在1993-2010年間,海平面上升的速度是1901-2010年間的兩倍。現在,全球66%地區的海平面將比1986-2005年間的高出0.29-0.82米,比2007年的預期范圍(0.18-0.59米)高。
報告稱,目前,大氣中二氧化碳、甲烷和一氧化氮等溫室氣體的濃度已上升到過去80萬年來的最高水平。自前工業時代(1850年到1900年)以來,二氧化碳濃度已經增加了40%,主要來自于化石燃料的排放量,其次,則來自土地的開發利用。根據該報告,2007年時的報告嚴重低估了中國的
碳排放增長量。科學家提醒,如果沒有積極有效的溫室氣體排放政策,到21世紀末,全球氣溫將比前工業時代至少上升1.5℃。
該報告還明確指出:人類對氣候系統的影響是明確的,21世紀末期及以后時期的全球平均地表變暖主要取決于累積CO2排放,即使停止了CO2的排放,氣候變化的許多方面仍將持續許多世紀。這表明,過去、現在和將來的CO2 排放產生了長大多個世紀的氣候變化持續性。
2014年11月2日,IPCC在丹麥哥本哈根發布了IPCC第五次評估報告的《綜合報告》,指出人類對氣候系統的影響是明確的,而且這種影響在不斷增強,在世界各個大洲都已觀測到種種影響。如果任其發展,氣候變化將會增強對人類和生態系統造成嚴重、普遍和不可逆轉影響的可能性。然而,當前有適應氣候變化的辦法,而實施嚴格的減緩活動可確保將氣候變化的影響保持在可管理的范圍內,從而可創造更美好、更可持續的未來。
《綜合報告》確認世界各地都在發生氣候變化,而氣候系統變暖是毋庸置疑的。自20世紀50年代以來,許多觀測到的變化在幾十年乃至上千年時間里都是前所未有的。相比之前的評估報告,本報告更為肯定地指出一項事實,即溫室氣體排放以及其他人為驅動因子已成為自20世紀中期以來氣候變暖的主要原因。
近幾十年,在各大洲和各個海域都已顯現出氣候變化的影響。破壞氣候的人類活動越多,其產生的風險也就越大。報告指出,持續排放溫室氣體將導致氣候系統的所有組成部分進一步變暖并發生持久的變化,還會使對社會各階層和自然世界產生廣泛而深刻影響的可能性隨之增加。
《綜合報告》明確證實,鑒于最不發達國家和脆弱群體的應對能力有限,很多風險會給其帶來特定的挑戰。在社會、經濟、文化、制度或其他方面被邊緣化的人們特別容易受到氣候變化的影響。
但僅靠適應是不夠的。大幅和持續減少溫室氣體排放是限制氣候變化風險的核心。此外,由于減緩措施可降低升溫的速率和幅度,因而其也可為適應特定水平的氣候變化爭取更多的時間,有可能是幾十年。
《綜合報告》指出,當前有多種減緩途徑可促使在未來幾十年實現大幅
減排,大幅減排是將升溫限制至2℃所必需的,現在實現這一目標的機會大于66%。然而,如果將額外的減緩拖延至2030年,到21世紀末要限制升溫相對于工業化前水平低于2℃,將大幅增加與其相關的技術、經濟、社會和體制挑戰。雖然對減緩的成本估算各不相同,但全球經濟增長不會受到很大的影響。在正常情景中,21世紀的消費(可體現經濟增長)每年增長率為 1.6%至3%。大刀闊斧的減排也只會將其減低約0.06%。
據悉,IPCC第五次評估報告由800多名科學家參與編寫,在過去14個月公諸于世的分別是《自然科學基礎》《影響、適應和脆弱性》以及《減緩氣候變化》。而《綜合報告》是對這些報告成果的提煉和綜合,這也使其成為有史以來最全面的氣候變化評估報告。