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氣候變遷專題(一):最新氣候變遷報告 AR5增加情境分析

聯合國政府間氣候變遷專家小組於2013年9月底在瑞典的斯德哥爾摩向全球公佈第一階段的氣候變遷評估報告:the Fifth Assessment Report內容中指出1983年至2012年可能是過去1400年以來地球均溫最高的30年。此外,大氣中二氧化碳、甲烷等人為溫室氣體的濃度不斷增升,達到史無前例的程度。「人類」,已在科學研究之下被證實是造成氣候變遷的主因。然而,在氣候變遷幾乎被一致性地認為影響無數人生活的同時,暖化背後的科學爭辯似乎也同步在漫延
 
 
 
國際間關注與研究各種氣候變遷現象最力的單位當屬IPCC,該組織的第一工作小組(Working group I,WGI),負責檢視人類活動與各種氣候變遷現象間的因果證據,2013年公布AR5,這份報告是繼2007年AR4之後最新的全球性氣候變遷評估,立刻受到國內外媒體大幅報導。本文將扼要介紹目前WGI所提供之報告重點,並就其可能存在的疑慮一併加以說明。

    從WGI提供給各國決策者參考的報告內容來看,有幾項關鍵內容值得注意:
  1. 人類確實對地球氣候系統有影響,這個發現適用於全球大部份地區;

  2. 愈來愈多證據顯示(報告中指出是95%的信心水準),人類極可能(extremely likely)是造成20世紀中葉以來暖化現象的主因。這個發現建立在科學家對氣候系統更為堅實的了解、以及更進步的氣候模型推演;

  3. 研究結果顯示,從1950年以來,氣候系統的所有層面皆觀察到過去數十年(甚至數千年)以來從未有過的變化,例如:海洋變暖、極區海冰減少、海平面上升、溫室氣體濃度增加等;

  4. 過去30年內,每一個單獨10年的地表溫度都是上升的,也均較1850年以來的每一個10年地球均溫更高。應予注意的是,過去30年也是地球近1400年以來北半球最熱的30年;

  5. 化石燃料的使用與土地開發過程中所排放的溫室氣體導致全球自1880年以來溫度增加了0.85℃;

  6. 上述的化石燃料是溫室氣體不斷增加的主因;在2002年到2011年這段期間,人類每年因經濟活動使用化石燃料產生的碳排平均量是83億噸。單單2011年的碳排量則高達95億噸,遠比1990年的排放水準多出54%;

  7. 與上述同一期間內,砍伐森林和土地使用造成的碳排量每年增加約9億噸。
 
除以上重要內容外,知名的氣候科學家Thomas Stocker也提醒世人注意地球表面均溫在本世紀末可能比1850年到1900年再高出1.5°C。如果情況更糟一些,溫度將會超過2°C。這代表豪暴雨、洪災、乾旱、熱浪等極端氣候現象將發生得更頻繁、持續更久,當然對地球物種與人類安全的衝擊也就越大。

AR5目前的報告內容對於提高世人警覺和促進跨國氣候治理的合作氛圍固然有所裨益,但內容本身科學可信度的高低卻成為疑慮。已有學者指出,AR5(甚至是AR4)最大的瑕疵就是其呈現的氣候模型與實際情況可能落差甚大。例如在阿拉巴馬大學地球系統科學中心任職的科學家Roy Spencer研究便針對氣候敏感度(climate sensitivity)的問題,質疑目前IPCC提供的分析和資料。2010另一篇研究中,Roy Spencer與William Braswell也對AR4內容的精確性抱持保留的立場。

由於模型設計與推演建立在一個假設(assumption),即碳排放是地球溫度變化的主要因素。這個前提隱含了一個假設(hypothesis),就是當碳排放增加,地表溫度就會變暖,連帶導致更多水氣的蒸發;而水氣蒸發與溫室氣體增加之間,有緊密的關聯性,因此強化了溫室效應現象。可是,從1998年以來,相關的科學統計並沒有充分地證明上述的關聯性,而IPCC目前公布的報告內容也同樣沒有,儘管模型中顯示碳排放量是持續增加的。
 
新聞中的環境科學知識

長期氣候變遷,與人類活動或自然影響息息相關。因此在模型中定義情境(scenario)很重要。IPCC的第五次評估報告(AR5)中,引入四種新情境,用來預測輻射驅動力(Radiative Forcing, RF)隨時間的變化。RF可以表示擾動因素對氣候輻射能量的影響;正值代表增溫,負值反應冷卻;單位為地球表面之每平方公尺瓦特(Wm-2)。
四種變遷情境用代表濃度路徑(Representative Concentration Pathways)來定義。

AR5以2100年,個別達到之RF來命名;RCP2.6(即是2100年時RF增加Wm-2)、RCP4.5、RCP6.0和RCP8.5。RCP2.6是溫室氣體增加相對較低的情境,大氣輻射力在21世紀末為2.6 Wm-2。RCP4.5和6.0屬穩定情境,RCP8.5則為溫室氣體高度排放情境。除RCP2.6,後三者在21世紀末會增溫約1.5-2℃,表層海水最多增溫2℃,海平面上升約0.82公尺。四種情境均顯示二氧化碳濃度的改變影響整體輻射驅動力最大,估計15-40%的二氧化碳排放量會殘留在大氣中一千年,反之有冷卻效果的氣膠(aerosol)濃度大幅下降。

4種RCP可提供每年溫室氣體濃度與人為溫室氣體排放量,與土地利用變遷和區域性空氣汙染物排放量等資訊,涵蓋很廣的輻射驅動力層面,但較缺乏氣膠的訊息。(本文由科技部補助「新媒體科普傳播實作計畫─環境科學傳播與新聞產製」執行團隊編譯)

責任編輯:張春炎|卓越新聞獎基金會
校編:林傳堯|中央研究院環境變遷研究中心
審校:葉欣誠|國立臺灣師範大學環境教育所

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