代表性濃度路徑(Representative Concentration Pathway,簡稱RCP)是IPCC採用的溫室氣體濃度(而非排放)軌跡。 IPCC於2014年發佈第五次評估報告(AR5)中所採用的四種路徑進行氣候建模及研究。這些路徑用來描述不同的氣候變化情景,這些情景都被認為有可能發生,取決於往後各年全球排放的溫室氣體數量。 RCP(最初設定有RCP2.6、RCP4.5、RCP6和RCP8.5四種路徑)以2100年當時可能的輻射強迫值程度(分別為2.6、4.5、6和8.5瓦/平方米(W/m2))作為路徑標記。[1][2][3]數值越高表示溫室氣體排放量越高,因此全球的氣溫會相應升得越高,表示氣候變化影響會越明顯。另一方面,較低的RCP值對人類而言會更為理想,但需要執行更嚴格的氣候變化緩解措施才有可能實現。
對於這四個路徑的簡短描述如下: RCP2.6是"非常嚴格"的途徑。[4]RCP4.5被IPCC描述為一種中間情景。[5]在RCP6路徑之下,溫室氣體排放量會在2080年左右達到峰值,之後下降。[6]在RCP8.5路徑下,溫室氣體排放量於整個21世紀之中將持續上升。[7]:Figure 2, p. 223
在IPCC第五次評估報告發佈之後,IPCC開始將包含社會經濟元素如人口、經濟成長、教育及都市化的共享社會經濟路徑與RCP路徑一併考慮而產生額外新的RCP路徑,如RCP1.9(將相對於第一次工業革命之前的平均氣溫上升,限制在1.5°C以下的路徑,是《巴黎協定》期望達到的理想目標。[4])、RCP3.4(介於"非常嚴格"的RCP2.6與採取不太嚴格緩解措施的RCP4.5之間的中間途徑。[8])和RCP7(此為一種基線假設,而非氣候變化緩解措施的目標。[4])。[4]
溫室氣體濃度
RCP路徑與未來人為溫室氣體排放的各種可能變化一致,目的在代表溫室氣體於大氣中不同的濃度。[9]IPCC在RCP路徑中,對2007年至2014年期間於"投入"描述的一個關鍵變化是不談碳循環,而將重點放在關注大氣中的溫室氣體濃度,不談其投入。[10]IPCC對於碳循環另外進行研究,預測相應的大氣中二氧化碳濃度越高,海洋將其吸收的數量就越高,但由於有氣候變化和土地利用變化兩者的綜合影響,陸地吸收二氧化碳數量具有更大的不確定性。[11]
四個RCP路徑會與某些社會經濟情況假設相符,但將被共享社會經濟路徑(SSP)所取代,預計這些SSP將為每個RCP路徑的未來提供靈活的描述。 RCP情景被IPCC用來取代於2000年發佈的IPCC溫室氣體排放情景特別報告(SRES)中的情景描述。[12]
建模用的RCP路徑
RCP1.9是將全球暖化限制在1.5°C以下的路徑,這是《巴黎協定》設定的理想目標。[4]
RCP2.6是"非常嚴格"的路徑。[4]根據IPCC的說法,RCP2.6要求二氧化碳排放量到2020年開始下降,到2100年降至零的程度(參見淨零排放)。並要求甲烷排放數量降至2020年水平的大約一半,二氧化硫排放量下降至1980-1990年期間平均值約10%。RCP2.6路徑設定有執行二氧化碳負排放措施(例如種植樹木以吸收二氧化碳),與其他RCP路徑的要求相同。在RCP2.6路徑中的負排放量將達到平均每年2吉噸(Gt,十億噸)二氧化碳。[13]RCP2.6可在2100年將全球氣溫上升控制在2°C以下。[5]
RCP3.4是介於"非常嚴格"的RCP2.6與執行不太嚴格緩解措施的RCP4.5之間的路徑。[8]RCP3.4除當作是另一選項之外,有個由RCP3.4衍生的變體還包括從大氣中進行大規模二氧化碳移除的工作。[4]
於2021年發表的一篇論文認為對大氣中累積二氧化碳排放量最合理的預測(具有歷史準確度0.1%或0.3%的差異),顯示最可能的路徑是RCP3.4(輻射強迫為3.4瓦/平方米,預計全球到2100年升溫會達到2.0-2.4°C)。[14]
IPCC將RCP4.5路徑描述為一種中間情景。[5]根據RCP 4.5路徑,溫室氣體排放量會在2040年左右達到峰值,然後下降。[7]:Figure 2, p. 223根據學界中資源專家的說法,IPCC的排放情景偏向誇大化石燃料儲量的可用性。如果把這類不可再生燃料的可能耗盡特性列入考慮,RCP4.5是最可能的基線情景(在全球未執行任何氣候政策狀況之下)。[15][16]
根據IPCC,RCP4.5路徑,設定二氧化碳排放量在2045年左右開始下降,到2100年時的水平大約是2050年的一半。 並設定甲烷排放量在2050年之前不再增加,並略為下降至2040年水準的75%左右,二氧化硫排放量下降至1980年至1990年期間平均約20%。RCP4.5路徑設定執行二氧化碳負排放措施(例如種植樹木以吸收二氧化碳),與其他RCP路徑相同。在RCP4.5路徑中的負排放量將達到平均每年2吉噸二氧化碳。[13]RCP4.5路徑到2100年相當可能(More likely than not, 50–100%機率,參見IPCC第五次評估報告)導致全球氣溫上升2°C至3°C,平均海平面上升比RCP2.6路徑高出35%。[17]許多植物和動物物種將無法對RCP4.5及更高RCP路徑的影響作調適。[18]
在RCP6路徑,溫室氣體排放量在2080年左右達到峰值,然後下降。[6]RCP6情景採用高溫室氣體排放率,然後透過一系列減少溫室氣體排放的技術和策略,將總輻射強迫於2100年後達到穩定。 路徑中的6.0是指到2100年,輻射強迫達到6瓦特/平方米,全球持續變暖到2100年,屆時大氣中二氧化碳碳濃度上升到670ppm(百萬分比),導致全球氣溫上升約3-4°C。[19]
RCP7是基線情景,而非緩解目標。[4]
在RCP8.5路徑,溫室氣體排放在整個21世紀中持續上升。[7]:Figure 2, p. 223雖然第五次評估報告(AR5)認為這情景非常不可能發生,但由於科學界對於氣候變化反饋尚未有很好的理解,因此無法排除發生的可能。[20][21]RCP8.5路徑通常被視為氣候變化情景中最壞的情況,是根據大量使用化石燃料後的結果。也是根據當前和既定政策來預測本世紀中葉(及更早)溫室氣體排放導致的結果。[22]
根據RCP路徑所做的預測
於AR5中,IPCC第一工作組(WG I)對21世紀中後期(分別為2046年至2065年期間和2081年至2100年期間的兩個平均值)全球變暖和全球平均海平面上升的預測如下表所示。這些預測與20世紀末至21世紀初(1986年至2005年平均值)的氣溫和海平面比較。也可對1850年至1900年期間或1980年至1999年年期間,分別添加0.61°C或0.11°C而得到類似結果。[23]
情景 | 2046年至2065年 | 2081年至2100年 |
---|---|---|
平均 ("可能"範圍) | 平均 ("可能"範圍) | |
RCP2.6 | 1.0 (0.4至1.6) | 1.0 (0.3至1.7) |
RCP4.5 | 1.4 (0.9至2.0) | 1.8 (1.1至2.6) |
RCP6 | 1.3 (0.8至1.8) | 2.2 (1.4至3.1) |
RCP8.5 | 2.0 (1.4至2.6) | 3.7 (2.6至4.8) |
所有RCP路徑均預計全球平均氣溫到21世紀末將會上升0.3至4.8°C。
根據一篇於2021年發表的研究報告,合理的AR5和SSP二氧化碳排放情景如下表所列,[14]
SSP情景 | 全球平均升溫(°C)預測 - 2100年相對於工業化前平均氣溫 |
---|---|
RCP1.9 | ~1至~1.5 |
RCP2.6 | ~1.5至~2 |
RCP3.4 | ~2至~2.4 |
RCP4.5 | ~2.5至~3 |
RCP6.0 | ~3至~3.5 |
RCP7.5 | ~4 |
RCP8.5 | ~5 |
情景 | 2046年至2065年 | 2081年至2100年 |
---|---|---|
平均 ("可能"範圍) | 平均 ("可能"範圍) | |
RCP2.6 | 0.24 (0.17至0.32) | 0.40 (0.26至0.55) |
RCP4.5 | 0.26 (0.19至0.33) | 0.47 (0.32至0.63) |
RCP6 | 0.25 (0.18至0.32) | 0.48 (0.33至0.63) |
RCP8.5 | 0.30 (0.22至0.38) | 0.63 (0.45至0.82) |
根據所有RCP路徑,全球平均海平面於21世紀末預計將上升0.26至0.82米。
AR5也對21世紀之後時期的氣候變化進行預測。延伸的RCP2.6路徑假設於2070年後,人為溫室氣體排放量仍然維持負排放狀態。[9]所謂"負排放"指的是人類從大氣中捕獲的溫室氣體總量多於釋放總量。延伸的RCP8.5路徑假設在2100年後仍有人為溫室氣體排放。[9]在延伸的RCP2.6路徑,大氣中二氧化碳濃度於2300年為約360ppm,而在延伸的RCP8.5路徑,二氧化碳濃度在2250年為約2000ppm,幾乎是工業化前水平的七倍。[9]
對於延伸的RCP2.6路徑,預計於23世紀末(2281年至2300年期間平均)全球變暖程度為0.0至1.2°C(相對於1986年至2005年期間平均)。[24]對於延伸的RCP8.5路徑,同一時期全球變暖程度為3.0至12.6°C。[24]
參見
- 氣候變化情景
- 耦合氣候模式比對專案(CMIP)
- IPCC第六次評估報告 (2021年)
- IPCC溫室氣體排放情景特別報告 (2000年)
- 共享社會經濟路徑
參考文獻
外部連結
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