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这篇综述聚焦 2023 - 2024 年全球气候变暖背景,梳理气候科学十大新见解。涵盖甲烷(CH?)、气溶胶排放变化,极端高温、海洋变化等对人类健康、生态及社会的影响,为气候政策制定提供科学依据,助力应对气候变化挑战。
2024 年气候科学的十大新见解
引言
2025 年初,世界气象组织(WMO)确认 2024 年为有记录以来最热的一年,全球平均气温比工业化前水平高出 1.55°C(±0.13°C) 。这一持续的高温趋势与温室气体(GHGs)浓度的稳定上升密切相关,同时也引发了一系列极端天气事件,如热浪、野火、干旱、暴雨和洪水等。
在这样的背景下,联合国气候变化框架公约(UNFCCC)第 29 次缔约方大会(COP29)在巴库举行。会议虽取得了一些成果,如通过了新的集体量化目标(NCQG)、就国际碳市场框架(《巴黎协定》第 6 条)达成协议等,但也存在重大不足,如气候融资目标未能满足实际需求,在化石燃料转型承诺的实施和损失与损害谈判方面进展甚微。
气候科学研究对于为决策者提供科学建议至关重要,但随着该领域研究文献的海量增长,从众多研究中梳理关键信息变得极具挑战性。为此,通过在线问卷调查(来自 45 个国家的 188 名受访者),筛选出 10 项与政策高度相关的气候变化研究关键进展,形成了这篇科学政策报告的基础,旨在为气候谈判和政策制定提供参考。
气候科学的 10 大新见解
- 甲烷水平上升的可能原因:甲烷(CH?)作为一种强大但寿命较短的温室气体,其排放量的增加对全球变暖的贡献显著。自 2006 年以来,大气中甲烷水平持续上升,增长率在过去 5 年达到前所未有的高度。同位素和遥感证据表明,生物源排放增加,主要来自牲畜、废弃物和热带湿地,同时甲烷在大气中的去除减少,可能与影响羟基自由基(OH)的活性气体变化有关。
尽管对甲烷排放源和汇的估计存在不确定性,但人类活动被认为是全球甲烷排放的主要来源,约占三分之二。为实现《巴黎协定》的温控目标,大幅减少人为甲烷排放至关重要。目前,通过改进技术和管理措施,减少化石燃料行业和废弃物管理部门的甲烷排放具有可行性和成本效益,而农业部门虽减排技术潜力较低,但也可通过多种方式实现减排。
新兴的原位甲烷去除技术为减缓近期变暖提供了补充途径,但仍需进一步发展和推广。同时,加强监测和制定更严格的政策,对于实现全球甲烷减排承诺、减缓气候变化至关重要。
2. 气溶胶排放下降的影响:气溶胶是空气污染的主要成分,对气候有着重要影响。近年来,全球气溶胶排放和大气负荷呈下降趋势,但不同地区情况各异。气溶胶对气候的影响与温室气体不同,它在历史时期对全球气候的净效应是冷却,一定程度上 “掩盖” 了人为温室气体导致的变暖。
然而,随着气溶胶排放的减少,其对气候的影响正在发生变化。例如,欧洲、北美和东亚等地区通过成功的空气质量政策,减少了人为气溶胶负荷,改善了空气质量,但这也可能导致全球变暖加速。同时,气溶胶对区域气候的影响存在差异,其变化会影响大气环流、气温和降水模式,且这种影响在不同地区的强度和地理分布不同。
目前,气溶胶 - 云 - 降水相互作用仍存在很大不确定性,这限制了对气溶胶对表面温度和气候敏感性的理解。因此,需要进一步研究气溶胶的各种影响机制,以更好地应对气候变化。
3. 因极端高温而失去宜居性:极端高温是使部分地区变得不宜居的主要因素之一,它是全球与天气相关死亡率的主要原因之一,与心血管疾病等多种健康问题相关。近年来,极端高温事件导致的死亡人数和疾病发生率不断上升。
研究表明,人类的热适应能力存在极限,当温度和湿度超过一定阈值时,人体生理机能会受到影响,甚至危及生命。目前,已有数亿人生活在超出人类气候适宜范围的环境中,随着全球变暖,这一比例可能会进一步增加。
极端高温不仅直接危害人类健康,还会影响工作能力,增加传染病风险,对农业和粮食安全造成威胁。不同地区和人群对极端高温的适应能力存在差异,高收入国家的部分地区可以通过技术和生活方式的改变来应对,但贫困地区和弱势群体往往面临更大的风险。因此,需要加强适应措施,特别是基于未来气候模型预测的适应性规划,以减少极端高温的影响。
4. 对母婴健康(MRH)的影响:气候变化对母婴健康(MRH)的影响日益受到关注。虽然孕妇在短期急性热应激下可能有效调节体温,但长期暴露于高温环境下的影响尚不明确。已有研究表明,高温和其他极端天气事件与多种不良妊娠结局相关,如高血压并发症、妊娠丢失、早产等,且这种影响在气候脆弱地区更为严重。
此外,气候变化还可能通过间接途径影响母婴健康,如影响健康系统和基础设施、导致食物和水短缺、增加性别暴力等。目前,相关研究仍存在一些空白,如具体的病理生理机制、影响的规模和程度等尚不明确,且相关政策和实践也有待加强。
近期的一些研究为填补这些空白提供了新的证据,如在低收入和中等收入国家开展的研究揭示了职业热应激、洪水暴露等对母婴健康的影响。未来需要进一步加强研究,制定针对性的政策和措施,以保护母婴健康。
5. 海洋变化:厄尔尼诺 - 南方涛动(ENSO)和大西洋经向翻转环流(AMOC):厄尔尼诺 - 南方涛动(ENSO)和大西洋经向翻转环流(AMOC)是海洋系统中的重要现象,对全球气候有着深远影响。ENSO 的强度变化会导致全球气候异常,如在厄尔尼诺期间,部分地区会出现干旱、暴雨等极端天气,影响农业生产和生态系统。
而 AMOC 的潜在减弱可能会导致全球气候模式的重大改变,影响热量输送和海洋生态系统。例如,AMOC 减弱可能导致欧洲地区气候变冷,同时影响海洋生物的分布和生存。这些海洋变化不仅对自然生态系统造成威胁,还会对人类社会经济产生重大影响,如渔业资源减少、沿海地区洪水风险增加等。
6. 亚马逊的恢复力:生态和生物文化多样性的作用:亚马逊雨林是地球上生物多样性最丰富的地区之一,其生态和生物文化多样性对维持雨林的恢复力至关重要。生态多样性为雨林提供了应对气候变化的缓冲能力,不同物种之间的相互作用和生态系统的复杂性有助于维持生态平衡。
生物文化多样性方面,当地原住民的传统知识和生活方式与雨林紧密相连,他们的文化和实践在保护雨林生态系统方面发挥着重要作用。然而,气候变化和人类活动的双重压力对亚马逊雨林构成了严重威胁,如森林砍伐、火灾等,可能破坏其生态和生物文化多样性,降低雨林的恢复力。因此,保护亚马逊雨林的生态和生物文化多样性,对于维护全球生态平衡和应对气候变化具有重要意义。
7. 关键基础设施:互联系统的脆弱性:关键基础设施如能源、交通、通信等系统,在应对气候变化时面临着巨大挑战。这些系统相互关联,一个环节的故障可能引发连锁反应,影响整个社会的正常运转。例如,极端天气事件可能导致电力供应中断、交通瘫痪、通信故障等,对人们的生活和经济活动造成严重影响。
气候变化引发的高温、洪水、风暴等极端事件频率和强度增加,进一步加剧了关键基础设施的脆弱性。此外,基础设施的老化、设计标准未充分考虑气候变化因素等问题,也使得这些系统在面对气候变化时更加脆弱。因此,需要采取综合措施,提高关键基础设施的适应性和韧性,以保障其在气候变化背景下的正常运行。
8. 通过社会 - 生态 - 技术系统(SETS)方法实现城市的气候适应性发展:城市是人类活动的集中区域,面对气候变化的挑战,需要采用创新的方法来实现气候适应性发展。社会 - 生态 - 技术系统(SETS)方法强调社会、生态和技术三个方面的相互作用和协同发展。
在社会层面,需要提高居民的气候意识,促进公众参与气候适应行动;在生态层面,保护和恢复城市生态系统,如增加城市绿地、改善水资源管理等,有助于提高城市的生态韧性;在技术层面,应用先进的技术手段,如智能建筑、绿色能源技术等,提高城市的能源效率和应对气候变化的能力。通过综合运用 SETS 方法,可以实现城市的可持续发展,提高城市应对气候变化的能力。
9. 能源转型矿物(ETMs):填补负责任价值链的治理空白:能源转型矿物(ETMs)如锂、钴、镍等,在向清洁能源转型过程中起着关键作用。然而,目前这些矿物的价值链存在治理空白,如在开采、加工和贸易过程中存在环境破坏、社会不公正等问题。
例如,一些地区的采矿活动可能导致土地退化、水资源污染,同时侵犯当地居民的权益。为了实现能源转型的可持续发展,需要填补这些治理空白,制定和完善相关政策法规,加强监管,确保 ETMs 的开采、加工和贸易符合环境和社会标准。同时,促进国际合作,推动建立公平、可持续的 ETMs 价值链,对于实现全球能源转型目标至关重要。
10. 对气候政策的接受和抵制:气候政策的实施对于应对气候变化至关重要,但在政策制定和实施过程中,面临着公众接受和抵制的问题。公众对气候政策的态度受到多种因素影响,如经济利益、价值观、认知水平等。一些政策可能会对某些行业或群体的经济利益产生影响,从而引发抵制;而公众对气候变化问题的认知程度和重视程度,也会影响他们对气候政策的接受程度。
因此,在制定气候政策时,需要充分考虑公众的利益和需求,加强沟通和教育,提高公众对气候变化的认知和对气候政策的理解。同时,采取措施缓解政策对特定群体的不利影响,促进社会公平,以提高气候政策的可接受性和实施效果。