全球变暖中的汹涌海洋（英）

2024年8月26日 在一个温暖的世界： 关于当前影响和未来海平面上升预测的最新科学 安东尼奥·古特雷斯，联合国秘书长 “海平面上升完全是人类制造的危机。世界必须采取行动 ，并在为时已晚之前回答SOS。” 02 🞂Introduction In2021, IPCC第六次评估报告（AR6）高度肯定地指出，全球平均海平面上升的速度至少在过去3000年中是前所未有的，这主要是由于人类引起的全球变暖所致。 自那以来，有关气候“临界点”和冰川动力学的新兴研究已引起科学家们的警觉，认为未来海平面上升 （SLR）可能比先前认为的更大且发生得更快。 这份技术简报提供了关于海平面上升（SLR）及其当前和预测影响（包括沿海洪水）的最新科学研究总结，涵盖全球和地区层面，并重点关注二十国集团（G20）国家的主要沿海城市以及太平洋小岛➴发展中国家（PacificSIDS）。 研究发现表明，SLR正在影响世界各地沿海社区和低洼岛国的日常生活和生计，并且这一趋势正在加速。未来几个月和几年内政治领导人和政策制定者采取的气候行动和决策将决定这些影响的严重程度以及它们恶化的速度。 1.海平面上升的现状 图1.沿海和区域海平面上升（厘米）变化（暖色表示海平面上升的区域）。背景地图来自NASA网格海表面高度数据集，显示了各区域的海平面上升趋势。Fournier等人，2024).圆圈表示来自至少有20年数据的PermanentServiceforMeanSeaLevel的潮汐站记录的海平面上升变化。资料来源:NASA海平面变化➶组(SLCT) 全球平均海平面正在上升并加速上升，这是人类引起的全球变暖的直接后果。这一海平面上升主要由两个因素驱动： 陆地冰川的融化和海水因变暖而膨胀。1它们的综合影响导致整个海平面平均上升( 图1)。 世界上大部分的海洋 根据IPCCAR6报告，1901年至2018年期间，全球平均海平面上升了20厘米（误差范围为15-25厘米）。从1993年（卫星记录开始）到2018年，全球平均海平面上升了8.1厘米（误差范围为7.2-9.0厘米）。2 美国国家航空航天局（NASA）最近的数据发现，相对于1993年，2023年的全球平均海平面上升了9.4厘米（±1厘米），这标志着自19世纪以来现代观测记录中的最高水平。3 自20世纪初以来，全球平均海平面升速超过了过去至少3000年中任何世纪的升速，并且上升速率正在加快。4SLR的平均率在1901年至1971年间为每年0.13厘米[0.06–0 .21厘米]，从1971年至2006年增加到每年0.19厘米[0.08–0.29厘米]，并在2006年至2018年间进一步增加到每年0.3 7厘米[0.32–0.42厘米]。5根据世界气象组织(WMO)，过去十年的SLR率自卫星记录的第一个十年以来翻了一番多 ，从1993-2002年的每年0.21cm增加到2014-2023年的每年0.48cm。6 1IPCCAR6WGI第9章(2021年)。 2同上。3美国航天局SLCT，2024年。4IPCCAR6WGI第2章，2021年。 5IPCCAR6WGISPM，2021年。 6WMO《2023年全球气候状况报告》。 自20世纪初以来，全球平均海平面升速比过去至少3000年中的任何世纪都要快，并且升速正在加快。 陆冰——冰川和冰盖——包含了地球大部分的淡水。随着温度升高，尤其是在极地地区，冰川和冰盖正在融化 ，向海洋中增加了水量。近期SLR的加速主要得益于格陵兰和南极冰sheet冰川融化的速率加快。7它们的平均每年损失冰量分别约为2700亿吨和1500亿吨。8有 记录以来最糟糕的七年冰层损失都发生在过去十年中。9 同时，自1971年以来，由于温室气体排放增加，海洋吸收了地球系统累积的超过90%的多余热量。10随着热量的吸收，海洋温度升高，水膨胀，导致SLR。11海洋变暖率 在过去的二十年中表现出特别强劲的增长。122023年 ，海面温度和海洋热含量达到了观测记录中的最高水平 。预计由于全球变暖导致地球系统中累积的热量，海洋上层2000米将继续变暖——这一变化在百年至千年的时间尺度上是不可逆的。13 在2006年至2018年间，陆地冰川融化对全球平均海平面上升的变化贡献了约45%，而海水膨胀贡献了39%。此外，不到17%的变化来自于人类驱动的土地和水资源储存变化（如水库建设或地下水抽水入海）。14 7IPCCAR6WGI第9章，2021年。 8NASA,https://climate.nasa.gov/生命体征/冰盖/?intent=121，于2024年8月19日访问。 9欧洲航天局，2023年。10Schuckmann等人，2020年。 11IPCCAR6WGI第9章，2021年。 12Minière等人，2023年。 13WMO《2023年全球气候状况报告》。 14IPCCAR6WGI第9章，2021年，表9.5。注：由于四舍五入，引用的百分比加起来为101% 。 2.未来海平面上升✁预测 SLR在本世纪及未来千年✁规模、时间点和速率将取决于全球变暖稳定时✁长期温度，以及在此之前✁温室气体排放路径及其相关温度变化。15 即使在净零排放达成之后，SLR（海平面上升）仍将继续 ，因为过去排放导致✁warming和陆地冰川融化将持续产生影响。因此，海平面对centuries到millennia时间尺度都会持续上升，并将在千年内保持升高状态。16 此外，无论未来✁排放如何，都已经承诺了一定数量 ✁单反，由于长期温室气体✁历史累积排放，如二氧化碳(CO)和 2 由它们引起✁温度升高。根据IPCCAR6，到2016年 ✁历史排放量可能会导致承诺✁SLR为0.7-1.1m，直到2300.171850年至2022年，累计人为CO排放总量 2 约2550亿吨(GtCO)，其中31% 2 camefromland-usechangeand69%fromfossil-fuelproductionandconsumption.然而，自1960年以来，化石燃料排放显著增加，而土地利用变化并未显著增加，导致2013年至2022年间化石燃料✁贡献率达到88%。18 工作组一（WGI）对IPCCAR6✁贡献评估了在五种不同 ✁温室气体排放和社会经济情景下未来海平面上升✁情况（详见附件I以获取更多信息）。19在“共享社会经济路径”SSP1-1.9情景（该情景下最低排放导致本世纪末升温1.4°C，全球平均海平面上升[SLR]预计到2050年达到18cm[15–23cm✁可能性范围]，到2100年达到38cm[28–5 5cm]，相对于1995–2014年水平）。在SSP5-8.5情景（该情景下最高排放导致本世纪末升温4.4°C，SLR预计到2050年达到23cm[20–29cm]，到2100年达到77cm[63–1 01cm]，相对于1995–2014年水平）（表1）。20 上述“可能”（即至少66%✁概率）✁预测仅考虑了可以至少以中等信心进行预测✁过程。然而，为了应对最糟糕✁情况，也应该考虑那些可能性较低但潜在影响较大✁过程 。冰盖不稳定过程导致✁冰川损失在时间和空间上✁规模是预测未来海平面上升（SLR）幅度和速率✁最大不确定性来源，并可能导致到2100年前后✁海平面上升高于“可能”范围。 AR6还评估了一个低概率、高影响✁故事线，该故事线考虑了在SSP5-8.5最高排放情景下，南极洲和格陵兰地区✁冰川融水流失速度可能比预期更快。在这种情况下，到2100年全球平均海平面上升（SLR）可能超过“很可能”范围之上，导致到2100年相对于1995-2014年 ✁95%分位数估计值高达2.3米。 15IPCCAR6WGI第9章，2021年。 16Ibid;Naughten等人，2023年。 17IPCCAR6WGI第9章，2021年;Levermann等人，2013年。18Friedlingstein等人，2023年。 19IPCCAR6WGI评估了五个不同✁示例未来情景，这些情景被标记为“SSPx-y”，其中，“x”表示共享社会经济路径（SSP），描述了不同✁社会经济趋势，“y”表示到2100年情景导致✁大约辐射强迫水平（每平方米瓦特）。最低排放情景对应✁世纪末增温范围为1.0°C至1.8°C（相对于1850-1900年），而最高排放情景对应✁增温范围为3.3°C至5.7°C（详见附录I）。20IPCCAR6WGI第9章，2021年，表9.9。 Scenario(and SSP1-1.9 SSP1-2.6 SSP2-4.5 SSP3-7.0 SSP5-8.5 “低可能性， 世纪末 (1.4°C) (1.8°C) (2.7°C) (3.6°C) (4.4°C) 高影响 变暖) SSP5-8.5 到2030年✁单反(m) 0.09 0.09 0.09 0.09 0.10 0.10 [0.08–0.12] [0.08–0.12] [0.08–0.12] [0.08–0.12] [0.09–0.12] [0.09–0.15] 到2050年单反(米) 0.18 0.19 0.20 0.22 0.23 0.24 [0.15–0.23] [0.16–0.25] [0.17–0.26] [0.18–0.27] [0.20–0.29] [0.20–0.40] 单反2100(m) 0.38 0.44 0.56 0.68 0.77 0.88 [0.28–0.55] [0.32–0.62] [0.44–0.76] [0.55–0.90] [0.63–1.01] [0.63–1.60] 单反率 4.1 4.8 5.8 6.4 7.2 7.9 (2040–2060; 每年mm) [2.8–6.0] [3.5–6.8] [4.4–8.0] [5.0–8.7] [5.6–9.7] [5.6–16.1] 单反率 4.2 5.2 7.7 10.4 12.1 15.8 (2080–2100; 每年mm) [2.4–6.6] [3.2–8.0] [5.2–11.6] [7.4–14.8] [8.6–17.6] [8.6–30.1] 表1.IPCCAR6不同情景下评估✁SLR未来时期增长率及与1995-2014年projections✁总结。21中值值（以及“可能”范围）适用于所有情景 ，除了“低概率、高影响”✁情景外。后者显示了第17百分位到第83百分位✁范围。方括号中每个情景末世纪2081年至2100年✁warming估计是基于1850年至1900年时期✁。资料来源:IPCCAR6WGI，第9章，表9.9。 自2021年IPCCAR6WGI发布以来，越来越多关于冰川损失✁科学研究引起了科学家们✁警觉，表明未来海平面上升（SLR）可能更大且发生得更快。（研究清单见附件二)。22这些最近✁研究表明全球长期升温2°C可能导致格林兰几乎全部、西南极洲大部，甚至东南极洲✁部分脆弱区域最终消失，从而引发不可逆转✁海平面上升，并使地球在未来数千年内海平面上升12-20米。233°C✁变暖可以进一步加速这种损失 在未来几个世纪，这将导致广泛✁海岸线损失和损害，并对世界各地许多沿海社区✁生计和资产造成损失。 此外，最近✁科学研究集中在地球系统中✁气候“tippingpoints”上，发现超过长期温度阈值1.5°C可能会导致格陵兰冰盖和西南极冰盖不可逆地崩溃。242024年8月发表✁一项研究表明每额外超出0.1°C✁临时过冲（即使温度后来下降），也会增加触发此类临界点✁风险。25然而，由于科学仍在不断发展，这些预测存在较大✁不确定性，并且科学界在这些新兴问题上缺乏共识。26 21同上。22见，例如，CNN2024;《卫报》2023;BBC2023. 23估计范围基于类似CO₂浓度和升温水平✁深地质历史时期✁海平面变化。详见，例如，Dutton等人，2015;Dumitru