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若不加大碳减排,50年后全球三分之一人口可能面临极限高温

浏览:82 发表时间:2020-05-06 09:57:14 来源:澎湃新闻

50年后地球会有多热?多年来科学界及政府间机构曾发出过多个版本、措辞严厉的温升“警告”。

一项由中国、欧洲和美国学者共同完成的最新研究进一步展现了全球气候危机与人口分布的动态关系:除非温室气体排放下降,否则在50年后,地球上三分之一人口居住的地区将如现在的撒哈拉沙漠腹地区域一样炎热。近6000年来,人类在宜居的气候条件下繁衍生息,但全球平均气温的迅速上升意味着有大量人口将无法继续享受这一优待,面临着炎热等极端气候条件的不利影响。


这篇题为《Future of the human climate niche》的论文于北京时间5月5日凌晨发表在重要国际综合学术期刊《美国国家科学院院报》(PNAS)上。报告发表之际,全球数十亿人因新冠肺炎疫情失去行动自由。由生态学家、气候学家、人类学家、生物地理学家等组成的国际研究团队得出的研究结论是一种警示:如果碳排放继续快速累积,地球将越来越可能陷入前所未有的危机之中。


年平均气温11-15摄氏度:6000年来人类生存与繁衍的“舒适带”

“研究结果还是挺出乎意料的。”该论文第一作者、同时也是两位通讯作者之一的南京大学生命科学学院教授徐驰对澎湃新闻表示,气候变化会对人类社会和许多物种产生影响已是共识,但该研究进一步发现,全球大多数人口一直集中生活在相对狭窄的气候带内,这些区域的年平均气温为11-15摄氏度,少数人口生活的地区年平均气温为20-25摄氏度。数千年来,尽管人类不断迁徙,技术不断进步,但人类整体的分布格局与气候条件的这种对应关系保持了相对稳定。

但人类活动导致的温室气体排放正在推高全球平均气温,从而破坏以上适宜人类生存繁衍的气温边界。

该论文称,鉴于地表升温速度高于海洋,而且热带地区的人口增长更快,因此在碳排放持续增加的情景(RCP8.5)下,到2070年,全世界人类生活环境的平均气温将较距今300年的前工业化时期上升7.5摄氏度,约为全球平均温升的2.3倍。

在此情境下,气温快速上升,加之全球人口发生变化,意味着50年后,全球约30%的人口生活在年平均气温将超过29摄氏度的环境下。目前仅有0.8%的全球地表拥有此类气候条件,且大多位于撒哈拉沙漠腹地,2070年全球19%的陆地面积将处于这样的气候条件下。“这将让35亿人处于几乎无法生存的环境之一。”研究报告的作者之一、作为丹麦皇家科学院院士的丹麦奥胡斯大学(Aarhus University)教授扬斯-克里斯汀·斯文宁(Jens-Christian Svenning)说道。

在温室气体排放未得到削减(business as usual)气候情景下极端炎热地区的扩张。在当前气候下,年平均气温高于29摄氏度的区域仅限于撒哈拉地区的小部分深色区域。在RCP8.5摄氏度情景下,到2070年,上述气候条件预计将扩大到整个阴影地区。在SSP3人口增长情景下,如果不进行迁徙,那么到2070年,这些阴影地区将成为35亿人口居住的家园。背景颜色代表当前年平均气温。(本文插图均来自《Future of the human climate niche》)

据徐驰介绍,为了确保研究结果的可靠性和可重复性,研究人员又专门多花了一年时间对所有假设和计算进行了仔细检查。此外,研究团队公布了所有数据和计算代码,以保证该研究的透明度,并方便他人进行后续研究。

不同时期全球人口分布与年平均气温(MAT)之间的变动曲线。可以看出,距今6000年里,全球大多数人口一直集中生活在相对狭窄的“11-15摄氏度”气候带内。但这一现象将随全球气候变暖出现巨大变化。

需要特别说明的是,该研究主要使用了RCP8.5情景模型。为了对未来气候作出评估,联合国政府间气候变化专门委员会(IPCC)在第五次报告中新设定了名为代表性浓度路径(RCP)的四种情景,分别为RCP2.6(低)、RCP4.5(中低)、RCP6.0(中高)和RCP8.5(高)。RCP8.5模型代表了一切照常(business as usual,也即假设未来不施行任何气候政策)的高碳排放未来,在这一情景下,到2100年时空气中的二氧化碳浓度要比工业革命前的浓度高3-4倍。虽然该情景存在科学争论(比如是否高估了未来煤炭使用等),但仍是相关研究中较多采用的排放情景模型。

“其实我们也计算了RCP4.5和RCP2.6两种相对温和的排放情景,得出的结果同样让人担心。”徐驰说道,上述结果是研究团队采用IPCC和大多数气象学专家所能接受的十多个气候模型得出的平均结果。但现实中气候变化的路径仍存在各种不确定性,“现在看起来可能更糟,也有可能缓解一些。”RCP8.5代表了一种具有警示意义的可能性——如果全球按照当前的排放力度和温室气体增加轨迹继续下去,未来我们可能面对什么情景。

这种有别于过去6000年的人口分布和气候之间的关系将加剧人口迁徙的压力。尽管论文作者们无意去预测气候移民,但研究得出的结论预示着位于东南亚、南亚、南美洲、非洲等地的发展中国家将面临更直接且复杂的危机。


气候变化无法逆转、没有国界,更没有“疫苗”

快速减少温室气体排放可使陷入上述极端生存条件的人口减少一半以上。“如果人类能够成功遏制全球变暖,上述影响可大幅减少。”论文作者之一、英国埃克塞特大学(University of Exeter)气候专家、全球系统研究所(Global Systems Institute)主任蒂姆·雷恩顿(Tim Lenton)说:“我们的计算显示,现有气温水平每上升1摄氏度,就意味着约有10亿人口失去适宜生存的气候条件。我们现在必须以更加人道而非货币化的方式来阐述遏制温室气体排放的益处。”

作者们指出,如果气候变化不受遏制,面临极端高温的35亿人口中有一部分可能会选择迁徙,但是,除气候因素之外,还有很多因素会影响人们的迁徙决定,而通过气候适应可缓解部分迁徙压力。该论文的另一位通讯作者、荷兰瓦赫宁恩大学(Wageningen University)教授、美国科学院外籍院士马汀·谢弗尔(Marten Scheffer)表示,对因气候变化而迁徙的人口规模进行预测依旧很难,“人们倾向于留在自己的家乡,同时在一些地区,加强局部气候适应工作也有很大空间。”

虽然该项研究聚焦在全球尺度,但其研究途径和结果也有助于分析气候变化对我国的社会影响。根据全球气候模型的预测结果,从气候生态位的视角来看,我国中南部地区的气候适宜性可能降低,而北方大部分地区的适宜性可能有所上升。制定气候变化的局部适应措施,以及考虑气候缓解的潜在成本,在宏观层面对于我国社会经济的可持续发展也具有参考价值。

“这项研究结果也值得中国关注。我们需要全球共同努力,才能保护我们的后代免受气候变化造成的巨大影响。”徐驰表示。

联合国秘书长古特雷斯在最近的一场国际讨论中称,就像新冠病毒一样,温室气体没有国界,“孤立主义”是一个陷阱,没有哪个国家能够以一己之力获得应对气候变化的胜利。徐驰认为,新冠疫情防控确实让人们看到了在全球性危机面前各国的紧急动员能力,这给全球共同应对气候变化带来了一些希望。不同的是,气候变化发展速度比新冠疫情慢,也没有像疫苗一样的快速解决方案,“至少我们这项工作可以告诉人们,能采取应对措施的时间窗口已经很小了,不迅速减少碳排放导致的后果是非常严重的。”

“近年来新技术的发展和全球范围的学术合作极大增强了研究者重建人类社会历史信息的能力。”参与该研究的美国华盛顿州立大学(Washington State University)人类学家蒂姆·科勒(Tim Kohler)称,“我们通过重建过去6000年来人类地理分布与当时气候条件的对应关系,发现在人类历史上,持续的技术发展和历次大规模的人口移动似乎都没有显著改变人类的气候生态位。这一研究提醒了我们一个长期被忽视的事实,尽管人类社会在持续发展,但人类一直保持着对气候条件的紧密依赖。我们也从考古学中发现气候变化加速人口迁徙的诸多案例。”


 

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