联合的在科学2024（英）

联合科学2 024 多组织高级汇编最新天气、气候、水资源及相关环境与社会科学对未来的研究 这份报告由世界气象组织（WMO）在联合国秘书长的指导下编制，旨在汇集来自关键全球合作伙伴组织的最新气候科学相关更新。该报告与2024年联合国未来峰会保持一致，提供了关于气候科学现状以及未来天气、气候、水资源及相关环境和社会科学的最新进展。参与贡献的伙伴包括：世界气象组织（WMO）、英国气象办公室（MetOfficeUK）、联合国气候变化框架公约官方儿童和青年成员组织（YOUNGO）、世界气象组织全球大气观察计划（GAW）、世界气象组织世界天气研究计划（WWRP）、世界气候研究计划（WCRP）、全球碳项目（GCP）、联合国环境规划署（UNEP ）、欧洲中期天气预报中心（ECMWF）、联合国外空事务办公室（UNOOSA）、欧洲气象卫星开发组织（EUMETSAT）、国际电信联盟（ITU）、联合国防治荒漠化公约（UNCCD）、国际科学理事会（ISC）、联合国减少灾害风险办公室（UNDRR）、国际红十字会和红新月会联合会（IFRC）以及未来地球（FutureEarth）。 该报告可通过电子方式获得：https://library.wmo.int/idurl/4/69018封面照片:Kampan-AdobeStock 设计和布局：Lagrua工作室主要作者和贡献者 WMO的总体协调和编辑-LaurenStuart，ClaudiaPusch，IshaBhasin，IlairaGallo 执行摘要–西蒙·麦凯伦（英国气象办公室），米歇尔·热安（世界气象组织；加拿大环境和气候变化部），梅丽莎·希梅内斯·戈麦斯·塔格莱（YOUNGO），沙乌亚·帕特尔（YOUNGO），查特anya·雷迪（YOUNGO） 气候科学现状：迫切需要采取紧急而雄心勃勃的气候行动——梅丽莎·西博罗（英国气象办公室），莱昂·赫尔曼森（英国气象办公室），亚当·斯卡菲 （英国气象办公室；埃克塞特大学，英国），道格·史密斯（英国气象办公室），安娜·奥洛夫（联合国环境规划署哥本哈根气候中心），约翰·克里斯滕森（联合国环境规划署哥本哈根气候中心），马arten·卡佩勒（联合国环境规划署），刘燕（联合国环境规划署），乔里·罗格尔（伦敦帝国理工学院，英国；奥地利应用系统分析研究所（IIASA）），奥马尔·☎杜尔（世界气象组织），克莱尔·兰森（世界气象组织），约翰娜·维拉洛博斯（全球碳项目），尤琳迪·恩斯特（全球碳项目），吴宇辉（全球碳项目），阿纳·☎索斯（全球碳项目），本·普尔特（全球碳项目），罗伯特·B·杰克逊（全球碳项目），佩普·卡纳德（全球碳项目），约翰·肯尼迪（世界气象组织），弗雷德里克·谢瓦利耶（法国气候与环境科学实验室（LSCE）），安德鲁·克罗特韦尔（美国国家海洋和大气管理局全球监控实验室及科罗拉多大学博尔德分校大气研究联合研究所），克里斯托夫·格里布（德国生物地理学马克斯·普朗克研究所），阿明·约丹（德国生物地理学马克斯·普朗克研究所），兰欣（美国国家海洋和大气管理局全球监控实验室），佐伊·洛（澳大利亚联邦科学与工业研究组织），英格丽德·吕伊克西（瓦格宁根大学与研究，荷兰），约翰·米勒（美国国家海洋和大气管理局全球监控实验室），佐佐木裕介（日本气象厅，全球温室气体资料中心），奥克萨娜·塔拉斯ova（世界气象组织），亚历克斯·范·维尔门（综合碳观测系统—欧洲研究基础设施联盟（ICOSERIC）/隆德大学，瑞典），赖安·威斯（加利福尼亚大学圣迭戈分校斯克里普斯海洋研究所），托尔斯特恩·瓦尔内克（布雷斯劳大学 ，德国），卡米尔·伊弗（LSCE，法国） 人工智能与机器学习：重塑天气预报——弗洛里安·帕彭贝格尔（欧洲中期天气预报中心），尼尔斯·韦迪（欧洲中期天气预报中心），马修·查宁（欧洲中期天气预报中心），克里斯蒂安·勒西格（欧洲中期天气预报中心），西蒙·兰格（欧洲中期天气预报中心），彼得·杜恩本（欧洲中期天气预报中心），玛利亚娜·克莱尔（欧洲中期天气预报中心），林纳斯·马格努森（欧洲中期天气预报中心），埃斯蒂☎莉兹·加松（欧洲中期天气预报中心），弗朗索瓦丝·拉比耶（欧洲中期天气预报中心），艾米·麦戈文（美国俄克拉荷马大学AI2ES），赫尤·马莱基·☎贾纳（国际红十字会和红新月会气候中心），凯瑟琳·德·伯格-戴（澳大利亚气象局），约尔格·吕特尔☎彻（德国吉森路德斯图亚特大学），莫尼卡·M·库吉利奇（德国亥因里希·赫兹研究所弗朗霍弗研究院），汉娜·L·克劳克（英国雷丁大学） 基于空间的地球观测：增强天气、气候、水资源及相关环境应用——JumpeiTakami（UNOOSA）、Anne-ClaireGrossias（UNOOSA）、LorantCzaran（UNOOSA）、GemechuJebesoMorketo（中央欧洲大学）、AjadiSodiq（中央欧洲大学）、PaoloRuti（欧洲气象卫星资料分析设施） 虚拟与现实的桥梁：利用沉浸式技术进行水资源和土地管理——NakulPrasad（世界气象组织），StefanUhlenbrook（世界气象组织），HwirinKim （世界气象组织），CelineCattoen（新西兰国家水资源和大气研究机构（NIWA）），WilliamScharffenberg（美国），MoniqueM.Kuglitsch（德国弗劳恩霍夫电信研究院海因里希·赫兹研究所），AbdSalamElVilaly（联合国可持续发展目标中心），BilelJamoussi（国际电信联盟） 向可持续未来的路径：跨学科方法在气象、气候、水及相关环境与社会科学中的作用——伊蕾塞玛·阿兰塔-埃亚拉（墨西哥国立自治大学地理学院） ，科尔琳·沃格尔（南非威特waterrand大学全球变化研究所），德摩托科·高田（日本东北大学；国际科学理事会ISC），卡菈·莫尼（澳大利亚气象局 ），桑杰拉·辛格·什雷斯塔（尼泊尔综合山地发展中心ICIMOD），奥斯瓦尔多·路易斯·莱尔·德·莫拉埃斯（☎西圣保罗CEMADEN） 一个人人都能受到生命拯救早期预警系统保护的未来——DanielaCuéllarVargas（世界气象组织WMO）、SallaHimberg（国际红十字会IFRC）、VanessaGray（国际电信联盟ITU）、RosieMcDonald（国际电信联盟ITU）、AmélieGrangeat（国际电信联盟ITU） ©世界气象组织，2024 WMO保留印刷、电子及其他任何形式和任何语言的出版物版权。未经许可，可以从WMO出版物中复制短篇摘录，但必须明确标明完整出处。编辑往来信件及要求部分或全部出版、复制或翻译此出版物（文章）的请求应发送至： 世界气象组织(WMO)出版物委员会主席7之二，和平大道P.O.Box2300CH-1211Geneva2，瑞士 电话：+41(0)2273084 03电子邮件：publications@wmo.int 注意：本文件中使用的WMO（世界气象组织）出版物中的设计ations和材料的呈现方式，并不意味着在任何情况下WMO对于任何国家、领土、城市或区域或其当局的法律地位表达任何意见，也不意味着对这些地区的边界或边界的划分表达任何意见。提及特定公司或产品，并不意味着WMO推荐或认可这些公司或产品，而不推荐与其性质相似但未提及或未宣传的其他公司或产品。 世界气象组织出版物中带有署名作者的文章中的发现、解释和结论仅反映作者的观点，并不一定反映世界气象组织或其成员的观点。 世界气象组织秘书长CelesteSaulo教授的前言 科学界的观点明确——温室气体排放量正在上升，全球气温不断刷新纪录，极端天气正对我们的生活和经济造成破坏。迫切且雄心勃勃的行动是支持可持续发展、气候变化应对和减灾的关键。我们今天的决策可能意味着未来是崩溃还是突破，为人类和地球带来更美好的世界。 自然与社会科学、技术与创新在帮助我们实现这些全球目标方面具有巨大的潜力。人工智能和机器学习的迅猛发展正在革新天气预报。基于太空的地球观测技术创新有助于我们更好地监测温室气体源和汇。数字孪生和虚拟现实等技术可以在可持续发展和增强灾害准备方面得到创新应用。 然而，科学和技术本身还不够。在日益复杂的世界中，我们必须拥抱多样化的知识、经验和视角，共同创造解决方案。联合国秘书长的开创性“为所有人提供早期预警”倡议突显了我们如何共同努力，利用自然和社会科学、技术以及跨学科方法的进步来拯救生命并保护可持续发展成果。 未来峰会提供了重新思考、重新想象和重启行动的机会，让我们能够利用多样化的知识和经验，并强化治理机制和对我们机构的信任 。我们必须确保科学和技术的益处能够惠及所有人，以便实现全球目标。 我感谢所有参与制定此报告的合作伙伴组织和专家，以突出天气、气候、水及相关环境与社会科学在未来加速进步的重要性，从而为当今世界和未来世代创造更好的生活环境。 C.Saulo教授WMO秘书长 3 在Science2024中联合 执行摘要 未来峰会提供了千载难逢的机会，以展示我们如何共同实现全球目标，如☎黎协定、减灾综合框架以及2030年可持续发展议程。随着全球气温创下历史新高，气候变化和自然灾害的影响正在逆转发展成果，所有人可持续的未来正面临风险。然而，利用自然与社会科学 、技术与创新的力量，提供了前所未有的机会，使我们能够重新回到实现全球目标的轨道上，为当前及后代创造一个更好的世界。 《联合科学2024》强调了新技术和创新方法在天气、气候、水资源及相关环境和社会科学领域的变革性影响。从人工智能（AI）到前沿的卫星技术以及虚拟现实，这些科学和技术的进步正在增强天气、气候、水资源及相关环境的应用，并为应对全球挑战如气候变化和可持续发展提供策略指导。报告还强调了跨学科方法的重要性，这些方法有助于将科学和技术应用于当地情境，并通过接纳多样化的知识、视角和经验来共同开发和实施解决方案。尽管仍存在显著的差距和挑战，但在不同层级上加强合作对于充分发挥天气、气候、水资源及相关环境和社会科学的潜力至关重要，以确保其利益惠及所有人。 展望未来，在接下来的五年中，有86%的可能性至少有一年将成为有记录以来最暖的一年（超过2023年），并且有80%的可能性全球平均近地表温度将在未来五年中的至少一年内暂时超过工业化前水平1.5°C。尽管在减少全球温室气体（GHG）排放方面取得了一些进展，但排放差距仍然很高。如果当前政策继续实施，据估计（概率为66%），全球变暖将被限制在本世纪最高3°C。为了将全球变暖控制在低于2°C和1.5°C的水平，到2030年全球温室气体排放量必须分别比现行政策预测的水平减少28%和42%。此外，气候变化风险的复杂性和升级性质强调了需要基于多样化的知识并促进包容性参与的坚实适应措施的重要性。因此，雄心勃勃的适应行动可以帮助减少对生态系统和社会的不利影响，减少损失和损害，并保护可持续发展的成果。 科学是明确的-我们离实现全球气候目标还很远，威胁到所有人的可持续未来 人类引起的气候变化导致大气、海洋、寒冰和生物圈发生了广泛而迅速的变化，影响了许多天气和气候极端事件。从2021年到2022年，全球温室气体（GHG）排放量增加了1.2%，达到57.4亿吨二氧化碳（CO₂）。2)当量。CO的全球平均表面浓度2、甲烷(CH4)和一氧化二氮(N2O)也创下了新高。2023年是有记录以来最暖的一年，海洋热量也达到了历史最高水平，而北极和南极海冰面积则达到了历史最低水平。2024年上半年全球气温异常升高，并出现了许多极端天气事件，从亚洲大片地区的酷热热浪和非洲南部的干旱到☎西南部破纪录的洪水以及前所未有的五级飓风。绿柱石在加勒比地区。极端和危险天气事件频率的增加及其对社会造成的毁灭性影响凸显了迫切需要采取紧急而雄心勃勃的气候行动的重要性。 气候变化、天气、水资源及相关环境与社会科学的进步可以增强我们对地球系统的理解，并促进实现包容性可持续未来的进程。 AI和机器学习（ML）已emer