气候变化大讲堂NO.21
9月30日上午，中国气象科学研究院首席科学家、IPCC第一工作组联合主席、国家气候变化专家委员会副主任翟盘茂研究员做客气候变化大讲堂，主讲“气候变化科学评估方面的几个最新认知”。国家气候变化专家委员会主任、清华大学原常务副校长、清华气候院学术委员会主任何建坤教授致欢迎词，中国气象局科技与气候变化司袁佳双副司长就IPCC与中国贡献作报告。本期大讲堂由清华气候院常务副院长李政教授主持。来自清华大学100余师生现场听讲，开讲期间同步直播，线上同步观众4300余人次。
何建坤教授首先代表清华气候院对翟盘茂教授表示感谢。他强调了历次IPCC报告对于推进气候科学认知与气候变化国际合作进程的重要作用，认为在“双碳”目标导向下，以IPCC报告为代表的系统性气候变化科学研究将会有助于推进未来气候认知以及全球气候治理进程。
图|何建坤教授致欢迎辞
图|李政教授主持大讲堂
袁佳双副司长表示，IPCC的成果是各国制订政策的一个非常权威的科学依据，国际气候治理也越来越依据IPCC报告的结论。IPCC第六次评估报告（AR6）将在2022年全部完成。中国气象局牵头中国IPCC工作，中国深度参与了IPCC的整个过程，贡献了中国的智慧。
图|袁佳双副司长作简要报告
随后，翟盘茂教授发表主旨演讲，详解IPCC第六次评估报告第一工作组报告的一些关键结论。
图|翟盘茂主席发表主旨演讲
近期气候变化范围广、速度快、强度大，数千年未见。
近年来升温幅度大， 2011 ~ 2020年十年平均温升相比工业化前增高了近1.1℃。并且，升温速度快，不仅限于温度指标，CO2浓度已从工业革命前280 ppm左右达到2019年410 ppm左右，海平面全球平均上升20 cm左右（2018年）。此外，翟教授强调，近50年的增暖在过去两千多年来前所未有。
毋容置疑，人类活动影响了气候变化。
1850-1900年以来的全球温升主要归因于人类活动，与人类总的影响相比，气候系统内部的一些变化和太阳活动、火山活动在数百年增暖当中的贡献几乎可以忽略。与往届报告相比，AR6中极端天气、复合型极端事件等气候系统其他变量变化受到人类活动影响的归因信度有所提升。
气候系统的一些变化是不可逆的，但是通过我们控制温度升高的幅度，一些变化可以放缓，甚至停止。
海洋冰冻圈等变化过程是不可逆的，但是我们可以通过努力实现温度等要素的控制。AR6预估了五种特定经济社会发展路径对应的排放情景下的气候变化，即使是在极低排放情景，未来二十年温升都可能达到1.5℃。随着CO2排放量的增高，陆地和海洋碳汇占比将迅速减少。
控制全球变暖幅度需要实现CO2净零排放，同时还要考虑减少其他温室气体排放。
未来的升温很大程度上取决于我们大气系统中累积多少二氧化碳。在全球尺度上，“碳中和”与“CO2净零排放”等价；但在区域尺度上，两者有所区别。
气候变化已经通过多种方式影响了地球上的每一个区域，我们所经历的变化将随着全球温升而加剧。
极端事件的未来变化取决于气候变暖的幅度，温升幅度越大，极端事件越剧烈。本次报告引入了“产生影响的气候因子（climate impact-drivers）”概念，包括冷暖、干湿、风、冰雪等，预计全球任一区域都会有多个气候因子同时变化，全球各个区域未来都会受到多个气候因子同时变化产生的影响。
图|翟盘茂主席演讲现场
翟盘茂主席呼吁要大力控制温室气体排放，努力实现 “双碳”目标；要针对日益加重的极端事件影响尽早部署好防灾减灾工作；同时，要以积极的心态参加国际气候变化科学活动和气候变化治理。
演讲结束后，李政教授与翟盘茂主席和袁佳双副司长，效存德、俞永强两位作者，以及中国IPCC技术支撑团队黄磊、张永香研究员，围绕报告亮点及“双碳”目标实现等与现场师生深入交流。
图|李政教授对报告核心作者进行访谈
Q
第六次评估报告的主要特点体现在哪些方面？
翟盘茂教授：第一，对气候变化的程度、范围有了更清晰的认识。我们对气候变化的认识从较短时间尺度放大到了数千年，而且数千年来我们没有见到过这样的变化。这种变化不仅体现在温度，已经影响到地球系统的各个圈层，至少近五十年来的趋势性变化是我们人类活动造成的。第二，有关区域气候变化信息的内容更加丰富，增加了支持气候变化风险评估和气候变化区域适应有关的大量内容，充分加强了与其他工作组之间的衔接和一致性。第三，减少了有关结论的不确定性，在评估当前全球温升水平时，更新了观测资料以及采取了更为科学的分析方法，在未来预估方面，模式更加精细化、过程更加全面、预估方法进行了很好的综合，使得它的幅度、确定性进一步提高。另外，已经开始逐步关注非二氧化碳影响的问题，尤其是甲烷，减排甲烷不仅可以帮助我们更快的控制地球气候变化，还可以保护我们的环境，控制甲烷对提升健康效益和控制地球温度都有非常重要的影响。
Q
如何认识海平面上升的严重性，近期和长期我们应该担心什么？应该如何应对？
北京师范大学效存德教授：气候变化不可逆性常常联系到海洋、海平面以及冰冻圈的要素。海洋、冰盖的响应时间非常长，一旦发生变化让它恢复几乎是不可能的。应对方法有两种，一个是减少暴露度，这对于岛国难以实现；另一个是采用工程措施，这往往面临成本和造价的问题。最大的挑战是防止极端海平面事件，如区域海平面上升、风暴潮和巨浪等叠加的“三碰头”或者“几碰头”，这些事件往往损失最大。所以要从各种管理、工程措施上防止几碰头的复合事件，减少损失，各级政府、尤其沿岸省份，一定要基于科学结论采取防护措施。
Q
第六次评估报告在评估未来气候的方法上有哪些改进，存在哪些不确定性？
中科院大气物理所俞永强研究员：与前几次相比，数值模式的空间分辨率、模拟精度提高了，并且考虑了更复杂的物理、化学以及生物地球化学过程，例如对气溶胶辐射过程、湍流边界层、云辐射反馈等过程进行了更新和改进，模式性能有了相当大的提升。另外，AR6里面关于未来气候变化，特别是气温和海平面变化的预估，不完全是基于模式的结果，而是利用最新的观测资料和我们对其中过程的认知对模式结果做了约束。但是，我们现在对气候变化地球系统的认识尚不全面，模式本身还存在一些不确定性，特别是跟生物地球化学有关的过程，还有深海、冰盖的不稳定性。从结果来看，每个模式在给定情景下预估的未来温度在一定的范围内，这就反映了模式的不确定性。未来我们可能要在观测理论和数字模拟技术上进一步改进，希望不断减少这个模式的不确定性，增加未来预估的可靠性。需要注意的是，不同变量预估的准确性和不确定性是不一样的。我们对气温的预估准确性较高，但降水，特别是极端降水，预估准确性和可靠性稍低一些，因为降水的过程比温升过程更复杂，涉及很多微物理过程。
Q
IPCC对碳中和的定义是什么？IPCC第一工作组报告评估了未来实现1.5℃和2℃温升的情景，IPCC所评估的温升情景和我国提出的2060年前实现碳中和目标之间有什么联系？
国家气候中心黄磊研究员：在IPCC的定义里面，对碳中和强调了两个概念，第一是碳中和这个概念是针对不同主体的，这个主体大可以是全球、区域或国家，小可以是一个企业、一个社区或一个事件，在全球这个主体上碳中和等同于净零排放；第二是碳中和这个概念指的是人为排放和人为去除之间的平衡，也就是说人为排放的二氧化碳通过人为的手段去除，在排放和去除之间达到平衡从而实现净零排放。一些不受人类活动影响的自然的生态过程，比如说海洋和陆地的一些生态系统，他们的排放和吸收是不能被用来进行碳中和计算的。IPCC第一工作组所评估的是全球排放情景，并不涉及具体的排放路径，有关排放路径的内容会在IPCC第三工作组进行评估，所以我们这里实际上难以对第一工作组所评估的排放情景和我们国家的碳中和目标进行直接对比，但我们可以看一下第一工作组报告评估的两个低排放情景下全球达到二氧化碳净零排放的时间，1.5℃排放情景下是在21世纪50年代达到净零排放，2℃情景下是在21世纪70年代达到净零排放，我们国家的碳中和目标是要在2060年前实现，2060年前其实是在21世纪50年代的时间范围之内的，从这个意义上说我们国家的碳中和目标是和1.5℃温升的全球排放情景相吻合的，是非常有力度的行动目标。
Q
报告指出，未来二十年全球温升将可能达到或者超过1.5℃，请问这对中国的气候会产生什么影响？近年来我国频繁出现的暴雨、高温、干旱等会不会显著增多？我国不同区域会面临怎样的气候风险？
国家气候中心张永香研究员：我们国家部分区域，特别是青藏高原，升温幅度是高于全球平均水平的。在未来温升不断加剧的过程中，我国的气温将会持续上升，高温热浪、极端强降水，灾害处于增加趋势。海平面将持续上升，山地冰川持续消融，对生态系统影响也会持续增加。这次IPCC报告还提出复合型事件，也是呈增加趋势，特别是海平面的风暴潮，海洋沿海巨浪，都会呈现复合影响的趋势。对于我国来讲，随着我国城市化快速发展，温度的上升加剧了高温热浪、洪水等极端事件发生的概率。对于我国不同区域来讲，风险是由很多因素造成的，由暴露度、脆弱性叠加气候变化影响，不同区域所承受风险是不一样的。中国东部是高温热浪的高风险区，东部发展区整体风险要高于中国的其他区域；华北、华南以及到西南是干旱高风险区；青藏高原、黄土高原的农牧交错带，这些都是生态脆弱区；对西南、华南、长江中下游地区，包括西北的绿洲地区，是农业高风险区域。不同区域风险不同，风险程度也不一样。
Q
IPCC评估报告结论可以为我国应对气候变化行动提供哪些借鉴和参考？
袁佳双副司长：IPCC对最新发表的文献进行review，所以它的结论应该代表最新的国际上的科学研究的水平。同时，这个报告也会提供一些新的理念，每一个报告都会最后形成一个决策者摘要，能够为各国政府制订应对气候变化决策提供科学依据。这些都可以为我国开展应对气候变化提供非常好的借鉴和参考。例如，极端灾害评估结论可以为我国各个部门防灾减灾和开展风险管理提供非常好的借鉴；报告里还提出了不但要减二氧化碳，还要减排其他的温室气体，要在2050年左右或者之后实现净零排放，与我们“双碳”目标也是一致的。中国积极应对气候变化，做出了很多可圈可点的成绩，一方面为我国高质量发展赢得了先机，同时也为国际应对气候变化、特别是为发展中国家如何绿色低碳发展提供了很好的范例。
图|大讲堂现场
在大讲堂的最后，在场学生进行提问。
能动系硕士一年级学生 唐若瑶
老师们好，我刚才听到老师的报告里面说本次报告进行了分辨率细化、至区域级别，是在第五次报告里面没有的，想请老师简单给我们讲一讲。
翟盘茂教授：
是的，实际上第六次评估报告当中第一工作组有三分之一的篇幅来回答区域气候变化问题，因为各国政府首先会关注自己的区域到底面临什么样的影响。海洋冰冻圈、水循环、极端事件等都涉及区域问题。IPCC还有一套网上的交互式系统，这套系统马上要宣传，而且翻译成不同的文字。比如你要了解中国哪个区域的时候，只要一点击，就可以把所有情景下未来的影响全都做出来，这是非常强有力的工具。
能动系直博一年级学生 首届解振华能源环境奖学金获得者 何岳璋
我想请问一下CO2人为控制的抵消手段指的是什么，比如说可能我们用的CCS就是一种抵消手段，再比如植树造林，自然界有一部分存量的植树造林，算不算人为控制手段，还是说必须新增的树木才算人为控制手段呢？
翟盘茂教授：
这个问题非常好，我们也为这个事情争论了好几次。单从概念上讲，它必须是人为手段，一切人为的，比如植树造林手段，都应该包含在人为的清除里边。当然，人为清除有很多办法，还有跟生物质能相结合的部分，CCS、BECCS，还有海洋里边也有科学家在研究。但是我要强调的一点是，我们别想着现在那么大的排放量就去中和掉。有效的办法首先是排放的减少，一种是靠转型，一种是提高效能。
李政教授：
碳中和首先要约束自己，减到排放较少的程度才能用中和的办法。
黄磊研究院：
我补充一下，另外一个视角，如果我们把希望寄托在自然系统的碳汇作用上，那么自然系统吸收这么多二氧化碳，对自然系统本身是有影响的，例如二氧化碳浓度上升、进而造成海洋酸化等，那么就没有达到控制气候变化影响的目的。
地学系博士一年级学生 殷明
刚才翟老师提到了非二氧化碳温室气体在全球变化中的作用，我看到第六次报告里提到了短寿命的气候因子，想请老师帮我们再进一步阐述一下这些气体在全球变化中的作用，包括在碳中和目标里面，我们除了关心二氧化碳的中和，其他温室气体是不是也需要有一些措施中和或者减排？
翟盘茂教授：
非常好，这个学生学习得很好。相对于二氧化碳这样的长寿命温室气体来讲，甲烷属于均匀混合、短寿命的，寿命大概10年左右，通过光化学反应或者其他汇，十年左右放出来的就消耗掉了，所以对它的控制最有效，一控制就见效。在这次报告当中，IPCC都有关注。IPCC清单组已经开始计划编制短寿命的气候因子清单。温室气体中和比二氧化碳更复杂，是将所有温室气体在一起产生的气候效应、增暖效应，用人为的方式使它减下来，现在也开始进入国际谈判视野当中。
环境学院直博一年级学生 首届解振华能源环境奖学金获得者 武若曦
谢谢老师，我刚刚听到有提到用一个什么样的东西来约束未来预测数值模式的结果，这里我没有完全理解，想请老师进一步给我们讲解一下。
俞永强研究员：
是根据模式对现在的气候模拟能力来约束对未来的模拟结果，比如将过去五十年内模拟增温跟观测结果进行比较，然后对未来的结果做一个订正。通过一些统计手段，可以得到一个所有模式集合平均的结果，可以减小未来模拟的不确定性。
翟盘茂教授：
这个问题实际上是一个非常重要的IPCC进展，最近的一个新词叫Emergent constraint，就是用我们新兴的气候变化信号，相对于自然的变化已经显现出人类活动影响的信号在里边，如何来约束模式预估的结果，方法很多，是一个非常新的研究方向。目前在第六次评估报告只是对全球温度、海平面、海洋热含量这些比较稳定、认识比较深的量做了约束，降水这种有文献，但还没法做非常好的约束，包括在区域问题上如何做，现在都在探索，这是非常前沿的研究领域，谢谢你的关注。
图|何建坤教授向翟盘茂主席赠送气候变化大讲堂纪念牌
图|嘉宾合影
文稿 | 武若曦
编辑 | 马海晶
审核 | 洪毅 王彬彬
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