سيناريوهات جديدة تظهر كيف يمكن للعالم الحد من الاحترار ل 1.5C في 2100

سيناريوهات جديدة تظهر كيف يمكن للعالم الحد من الاحترار ل 1.5C في 2100

في 2015 اتفاق باريس في ما يتعلق بتغير المناخ ، تعهدت كل دولة على وجه الأرض تقريباً بالحفاظ على درجة الحرارة العالمية "أقل بكثير" من 2C فوق مستويات ما قبل الصناعة و "السعي إلى بذل جهود للحد من زيادة درجة الحرارة بشكل أكبر إلى 1.5C".

ومع ذلك ، في ذلك الوقت ، كان العلماء قد صمموا نظام الطاقة ومسارات تخفيف الكربون فقط لتحقيق هدف 2C. وقد فحصت دراسات قليلة كيف قد يحد العالم من الاحترار إلى 1.5C.

الآن ورقة في طبيعة تغير المناخ يقدم النتائج من تمرين النمذجة الجديد باستخدام ستة "نماذج تقييم متكاملة" مختلفة (IAMs) للحد من درجات الحرارة العالمية في 2100 إلى أقل من 1.5C.

تشير النتائج إلى أن 1.5C يمكن تحقيقه إذا بلغت الانبعاثات العالمية ذروتها في السنوات القليلة المقبلة وتم امتصاص كميات هائلة من الكربون من الغلاف الجوي في النصف الثاني من القرن عبر تقنية مقترحة تعرف باسم الطاقة الحيوية مع احتجاز الكربون وتخزينه (BECCS).

تعريف الهدف 1.5C

أحد التحديات مع هدف الحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 1.5C فوق مستويات ما قبل الصناعة هو أنه كان كذلك غير محددة بوضوح في نص اتفاقية باريس. على سبيل المثال ، العلماء يختلفون حول ، بالضبط ، درجات الحرارة ما قبل الصناعية كانت و أفضل طريقة لتحديدها، طالما ما مجموعة البيانات لاستخدامها.

لا يوجد أيضًا توافق واضح في الآراء حول ما إذا كان الهدف يجب أن يهدف إلى الوصول إلى احتمالات أن يصل العالم إلى احترار 1.5C بواسطة 2100 ، أو يسعى إلى محاولة تجنب تجاوز درجات الحرارة لـ 1.5C من خلال استهداف كمية أقل من الاحترار. لان عدم اليقين في حساسية المناخ مما يعني أنه يمكن أن يكون لدينا أي شيء بين الاحترار 1.5C و 4.5C لكل مضاعفة لانبعاثات CO2 ، يميل العلماء إلى التخطيط لتجنب أسوأ الحالات حيث ينتهي الأمر بحساسية المناخ على الطرف الأعلى من النطاق.

في حالة هدف 2C ، تم تفسير لغة "اتفاق جيد أدناه" لاتفاقية باريس على أنها تضمن عدم وجود أكثر من فرصة 33٪ لتجاوز 2C - وبالتالي ، فرصة 66٪ للبقاء دونها. لكن الهدف 1.5C يمكن تفسيرها إما بهدف الحصول على فرصة 50٪ للبقاء دون 1.5C ، أو فرصة 66٪ مشابهة لهدف 2C. قد يبدو هذا تمييزًا صغيرًا ، لكن له تأثيرات كبيرة على ميزانية الكربون الناتجة وسهولة تلبية الهدف.


الحصول على أحدث من InnerSelf


في ورقتهم الجديدة ، يختار فريق من الباحثين في مجال الطاقة من 23 التفسير الأكثر صرامة للهدف ، بهدف الحصول على فرصة 66٪ لتجنب زيادة الاحترار في 1.5C في العام 2100. ومع ذلك ، فإنها تسمح لدرجات حرارة تتجاوز 1.5C على مدار القرن طالما أنها تتراجع إلى أسفل 1.5C بحلول العام 2100. هذا هو المعروف باسم سيناريو "تجاوز".

1.5C ممكن فقط في بعض المسارات المستقبلية

لتقييم مسارات قابلة للحياة للحد من الاحترار ل 1.5C ، يستخدم الباحثون الجديد مسارات اجتماعية واقتصادية مشتركة (SSPs) وضعت في التحضير للتقرير التقييمي المقبل للفريق الحكومي الدولي المعني بتغير المناخ (IPCC) المقرر في أوائل العقد المقبل. ستقدم حلول الخدمات المشتركة - التي سيبحثها "كربون بريف" بمزيد من التعمق في الأسابيع المقبلة - خمسة عوالم مستقبلية محتملة تختلف من حيث عدد السكان والنمو الاقتصادي والطلب على الطاقة والمساواة وعوامل أخرى.

يمكن أن يكون لكل عالم مسارات مناخية متعددة مختلفة ، على الرغم من أن بعضها سيكون أسهل بكثير من الوقت في تقليل الانبعاثات. والمسار المناخي الجديد المرتبط بتجنب أكثر من إحترار 1.5C في 2100 يسمى "تركيز التمثيل التمثيلي 1.9" ("RCP1.9") ، وهو عالم حيث يقتصر التأثير الإشعاعي من غازات الدفيئة على ما لا يزيد عن 1.9 watts لكل متر مربع (W / m2) فوق مستويات ما قبل الصناعة. وهذا أقل من نطاق RCPs التي كانت تستخدمها سابقًا شركات نماذج المناخ ، والتي انتقلت من 2.6 إلى 8.5W / m2.

جميع IAMs ستة تجد سيناريوهات 1.5C قابلة للحياة في SSP1 ، وهو مسار يركز على "التنمية الشاملة والمستدامة". أربعة من النماذج الستة تجد مسارات في SSP2 ، والتي هي وسط سيناريو الطريق حيث تتبع الاتجاهات بشكل كبير الأنماط التاريخية. لا توجد نماذج تظهر مسارات 1.5C القابلة للتطبيق في SSP3 ، وهي عبارة عن عالم من "التنافس الإقليمي" و "النهضة القومية" مع القليل من التعاون الدولي.

وأخيرًا ، يحتوي أحد النماذج فقط على مسار 1.5C في SSP4 ، وهو عالم "عدم مساواة عالية" ، في حين يتوفر نموذجان لهما مسارات قابلة للتطبيق في SSP5 ، وهو عالم "النمو الاقتصادي السريع" و "أنماط الحياة المكثفة للطاقة".

الانبعاثات يجب أن تبلغ ذروتها بسرعة

للحد من الاحترار إلى أقل من 1.5C ، تتطلب جميع النماذج التي فحصها الباحثون أن الانبعاثات العالمية تبلغ ذروتها من خلال 2020 وأن تنخفض بشكل حاد بعد ذلك. بعد 2050 ، يجب على العالم تقليل صافي انبعاثات CO2 إلى الصفر ويجب أن تكون الانبعاثات سلبية بشكل متزايد خلال النصف الثاني من القرن 21st.

حتى مع هذه التخفيضات السريعة ، لا تزال جميع السيناريوهات التي لا تزال تتجاوز احترار 1.5C في 2040s ، قبل الانحدار إلى 1.3-1.4C أعلى مستويات ما قبل الصناعة من قبل 2100. إن النماذج ذات التخفيضات السريعة - التي ترتبط بشكل عام بـ SSP1 - لديها درجة حرارة أقل من تلك التي تتمتع بتخفيضات تدريجية أكبر.

يوضح الشكل أدناه كلا من انبعاثات CO2 (يسار) والاحترار العالمي فوق ما قبل الصناعة (يمين) عبر جميع نماذج 1.5C التي تم فحصها. يتم تلوين الخطوط بناءً على SSP المستخدم.

انبعاثات CO2 في الجيجاتون (Gt) CO2 (يسار) ودرجة حرارة سطح المتوسط ​​العالمي نسبة إلى ما قبل التصنيع (يمين) عبر جميع سيناريوهات RCP1.9 / 1.5C المضمنة في Rogelj et al 2018. البيانات المتاحة في IIASA SSP database. الرسم البياني عن طريق استخدام الكربون باختصار Highcharts.

تعرض النماذج ما تبقى من 1.5C "ميزانية الكربونمن 2018 إلى 2100 من بين -175 و 400 gigatonnes من CO2 (GtCO2). هذا النطاق هو بما يتفق مع التقديرات من تقرير تقييم 5th الصادر عن IPCC.

ويعزى النطاق الواسع إلى حد كبير إلى الاختلافات في انبعاثات غازات الدفيئة غير CO2 ، مثل غاز الميثان وأكسيد النيتروز ، التي تتفاوت بعامل يتراوح بين 2 و 3 في جميع النماذج بواسطة 2100. بعض النماذج ذات الانبعاثات غير CO2 أعلى لديها ميزانية الكربون المتبقية أقل من الصفر ، مما يتطلب إزالة CO2 أكثر من الغلاف الجوي من إضافتها بحلول نهاية القرن. في هذه المحاكاة ، تم بالفعل استخدام ميزانية الكربون الخاصة بـ 1.5C.

والتقدير المركزي عبر النماذج هو أن ميزانية الكربون 2018-2100 المتبقية هي حول 230 GtCO2. في المعدل الحالي للانبعاثات ، سيسمح هذا لمدة ست سنوات تقريبًا حتى يتم استنفاد كامل ميزانية 1.5C ، مع نطاق من الصفر إلى 11 سنوات عبر جميع الموديلات.

استبدال الوقود الأحفوري مع مصادر الطاقة المتجددة

تستكشف الدراسة الطرق المختلفة التي يمكن من خلالها تلبية احتياجات الطاقة العالمية ، وفي الوقت نفسه خفض انبعاثات الغازات المسببة للاحتباس الحراري من أجل تحقيق هدف 1.5C. الحد من الاحترار إلى أقل من 1.5C يتطلب أن يقوم العالم بالتخلص التدريجي من جميع أنواع الوقود الأحفوري - أو على الأقل تلك التي لا تصاحبها. احتجاز الكربون وتخزينه (CCS). في الوقت نفسه ، يحتاج العالم إلى زيادة استخدام مصادر الطاقة الكربونية الصافية صفر - مثل BECCS التي تولد الطاقة بينما تقوم في الواقع بإزالة CO2 من الغلاف الجوي.

يوضح الشكل أدناه استخدام مصادر الطاقة المتجددة (يسارًا) ، و BECCS الصافي (الوسط) وفحم دون CCS (يمين) في جميع طرازات 1.5C. تظهر الألوان أي SSPs تستخدمها نماذج المحاكاة.

سيناريوهات جديدة تظهر كيف يمكن للعالم الحد من الاحترار ل 1.5C في 2100

الاستخدام العالمي للطاقة الأولية في exajoules (EJ) لمصادر الطاقة غير الكتلة الحيوية (يسار) ، BECCS (الوسط) ، والفحم دون CCS (يمين) عبر جميع سيناريوهات RCP1.9 / 1.5C. مقتبس من الشكل 2 في Rogelj et al 2018.

في معظم النماذج ، يزداد استخدام الطاقة بشكل عام بين 2018 و 2100 ، بين -22٪ و + 83٪ ، مع زيادة مركزية لـ 22٪.

ومع ذلك ، تُظهر النماذج أيضًا أن كفاءة الطاقة مهمة جدًا على المدى القصير - على الأقل ، بينما تأتي معظم الطاقة من الوقود الأحفوري. وهذا مهم بشكل خاص في قطاعي النقل والبناء ، حيث تكون إزالة الكربنة السريعة أكثر صعوبة من توليد الطاقة.

تظهر النماذج ما يقدر بـ 60-80٪ من كل الطاقة القادمة من مصادر الطاقة المتجددة على مستوى العالم بواسطة 2050. كما تظهر بعض النماذج دورا أكبر بكثير للطاقة النووية ، على الرغم من أن البعض الآخر لا يفعل ذلك.

للحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 1.5C ، فإن استخدام الفحم بدون انسكاب الكربون يتراجع بنسبة 80٪ تقريبًا بواسطة 2040 ، مع التخلص من النفط بشكل متشابه في الغالب بواسطة 2060. وهذا يتطلب معظم مركبات البنزين والديزل التي سيتم التخلص منها بواسطة 2060 ، مع السيارات التي تعمل بالوقود الكهربائية أو غيرها من المركبات البديلة منخفضة الكربون التي تشكل الغالبية العظمى من المبيعات قبل هذا التاريخ. إن استخدام الغاز الطبيعي في المستقبل أكثر اختلاطًا في النماذج ، حيث يظهر البعض زيادات وبعض الانخفاضات بحلول منتصف القرن.

يجب أن تكون الانبعاثات سلبية

انبعاثات سلبية هناك حاجة في النصف الأخير من القرن لسحب CO2 إضافي للخروج من الغلاف الجوي. وذلك لأن الانبعاثات لا يمكن أن تسقط بالسرعة الكافية في النماذج لتجنب تجاوز ميزانية الكربون المسموح بها لتجنب الاحترار 1.5C.

تصدر معظم النماذج 50-200٪ تقريبًا من CO2 أكثر من ميزانية الكربون المسموح بها على مدار القرن ، قبل سحب CO2 الإضافي للخارج.

تفترض النماذج تبنيًا واسع النطاق لـ BECCS بدءاً من 2030 و 2040 ومن ثم رفع حجمها بسرعة. بواسطة 2050 ، العديد من النماذج لديها BECCS تنتج أكثر من Exigoules 100 (EJ) ، تقريبا نفس الكمية من الطاقة على المستوى العالمي كما يوفر الفحم اليوم. بواسطة 2100 ، سيكون BECCS حول 200EJ مقارنة بـ 300EJ لجميع الطاقة المتجددة غير الكتلة الحيوية.

يوضح الشكل أدناه كمية CO2 المحتجزة بواسطة CCS (من BECCS والوقود الأحفوري) عبر جميع النماذج. يتفوق احتجاز الكربون بعد 2020 ويمكن أن يكون 20 GtCO2 أو أعلى بحلول نهاية القرن ، وهو ما يقرب من نصف انبعاثات CO2 العالمية في 2018.

سيناريوهات جديدة تظهر كيف يمكن للعالم الحد من الاحترار ل 1.5C في 2100

CO2 السنوي المحجوز بواسطة التقاط الكربون وتخزينه في الجيجاتون (Gt) CO2 حسب السنة و SSP عبر جميع سيناريوهات RCP1.9 / 1.5C. مقتبس من الشكل 3 في Rogelj et al 2018.

تنتج النماذج تقديرات لتغيرات غطاء الغابات العالمية بين -2٪ و 26٪ بين اليوم و 2100 ، مع إظهار معظم النماذج زيادات كبيرة في الغطاء الحرجي. يتطلب كل من BECCS وتشجير الكثير من الأراضي. تظهر معظم النماذج تراجعاً في سيناريوهات الأراضي الزراعية العالمية مساوية تقريباً للمنطقة المستخدمة حالياً للزراعة في جميع أنحاء الاتحاد الأوروبي بأكمله.

ومع ذلك ، فإن معظم النماذج المستخدمة في الدراسة لا تشمل التحريج كخيار التخفيف الواضح ، وبالتالي التشجير وغيرها تقنيات الانبعاثات السلبية "الطبيعية" يمكن أن تلعب دورا أكبر في المستقبل. قد تكون التقنيات المحددة المستخدمة للانبعاثات السلبية المستقبلية مختلفة وتعتمد إلى حد ما على BECCS ، ولكن النهج غير BECCS مستبعدة إلى حد كبير من النماذج بسبب عدم اليقين المتبقي في التكلفة والفعالية على نطاق واسع.

وبالمثل ، تختلف كمية BECCS المستخدمة اختلافًا كبيرًا بين النماذج وعبر SSPs ، حيث تتطلب SSP1 انبعاثات أقل سلبية و SSP5 التي تتطلب أكبر قدر من الانخفاض بسبب انخفاض انبعاثاتها بشكل أبطئ واستخدام الطاقة بشكل عام أعلى.

الدكتور جويري روجيلج، المؤلف الرئيسي للورقة من المعهد الدولي لتحليل النظم التطبيقية (IIASA) في النمسا ، ويخبر كاربون بريف:

"يشير هذا إلى أن التركيز على أنماط الحياة المستدامة التي تحد من الطلب على الطاقة يمكن أن يقلل بشدة من الاعتماد على BECCS".

إحدى النتائج المثيرة للاهتمام لهدف 1.5C هو تقليل استخدام الوقود الأحفوري مع CCS ، مقارنة بما هو موجود في سيناريوهات 2C. هذا لأن الوقود الأحفوري مع CCS لا يزال ينتج عنه انبعاثات الميثان من تعدين الفحم أو معالجة الغاز ، بالإضافة إلى انبعاثات CO2 بسبب التقاط غير كامل وتسرب. يمكن أن تصبح هذه الانبعاثات الإضافية مهمة جدًا للسماح على نطاق واسع في عالم 1.5C.

أكثر صعوبة في الوصول إلى 1.5C من 2C

بالإضافة إلى استكشاف تفاصيل ما يتطلبه الأمر للحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 1.5C ، تقارن الورقة أيضًا سيناريوهات 2C الحالية عبر عدد من الفئات المختلفة. يوضح الشكل أدناه الفرق بين سيناريوم 1.5C و 2C عبر مقياسين الاختزال الاقتصادي و CO2. يمثل كل خط متقطع زيادة بنسبة 100٪ في التكلفة أو الجهد في عالم 1.5C مقارنة بعالم 2C.

سيناريوهات جديدة تظهر كيف يمكن للعالم الحد من الاحترار ل 1.5C في 2100

الزيادات النسبية في التكلفة ومقاييس تقليل CO2 لسيناريوهات 1.5C مقارنةً بسيناريوهات 2C لمختلف SSP. يمثل كل خط متقطع زيادة بنسبة 100٪ في التكلفة أو خفض القيمة ، حتى زيادة بنسبة 500٪. مأخوذ من الشكل 4 في Rogelj et al 2018.

أكبر الزيادات في أسعار الكربون ، والتي يجب أن تكون بين 200٪ و 400٪ أعلى ، وتكاليف قريبة الأجل ، وهي 200٪ إلى أعلى من 300٪. هذه الزيادات في التكاليف قصيرة الأجل مدفوعة بالتخفيضات الأكثر قسوة على المدى القريب للانبعاثات المطلوبة. ومن المتوقع أيضًا أن تكون تكاليف المدى الطويل أعلى بنسبة 200٪.

بالنسبة لمقاييس تقليل CO2 ، يتطلب عالم 1.5C تقريبًا أكبر من مرتين إلى ثلاث مرات من التخفيضات في CO2 من المباني والنقل أكثر من عالم 2C. هذه القطاعات أكثر صعوبة في إزالة الكربون من توليد الطاقة لأنها تنطوي على الاحتراق المباشر لأنواع الوقود الأحفوري التي يتم استبدالها بسهولة أقل.

صعب ، ولكن ممكن؟

تعتبر السيناريوهات الجديدة في هذه الدراسة مهمة لأنها تظهر أن هناك مسارات ممكنة ومسارات تكنولوجية يمكن أن تحد من الاحترار إلى أقل من 1.5C في 2100. ومع ذلك ، تضمنت جميع النماذج تجاوز 1.5C للاحترار في منتصف القرن. معظم تعتمد أيضا على كميات هائلة من لا تزال غير مثبتة اﻻﻧﺒﻌﺎﺛﺎت اﻟﺴﻠﺒﻴﺔ ﻓﻲ وﻗﺖ ﻻﺣﻖ ﻣﻦ هﺬا اﻟﻘﺮن ﻟﻠﺴﻤﺎح ﺑﺘﺨﻔﻴﺾ ﺗﺪرﻳﺠﻲ أآﺒﺮ ﻓﻲ اﻻﻧﺒﻌﺎﺛﺎت ﻓﻲ اﻟﻤﺪى اﻟﻘﺮﻳﺐ.

As الدكتور جلين بيترزباحث كبير في مركز CICERO للبحوث المناخية الدولية في النرويج الذي لم يشارك في الدراسة ، أخبر كاربون بريف:

"يقترب الحد من درجة الحرارة إلى 1.5C من النماذج التي يمكن أن تحققها ، مع افتراضات اقتصادية واجتماعية وتقنية ومحددة معينة قابلة للتكيف مع مسارات 1.5C. إن كيفية تحويل نتائج النموذج إلى تحول قابل للحياة في المجتمع يبقى الفيل في الغرفة. تتطلب سيناريوهات 1.5C تخفيضات جذرية في استخدام الوقود الأحفوري دون هوادة ، والتوسع السريع لمصادر الطاقة غير الأحفورية وإزالة ثاني أكسيد الكربون على نطاق الكوكب. إن عدم الوفاء بأي من هذه اللبنات الأساسية سيجعل 1.5C غير قابل للتنفيذ بسرعة ".

ملاحظة: يرافق نشر الدراسة هو تحديث حديثا انبعاثات SSP وقاعدة بيانات السيناريو، والتي تشمل البيانات لجميع سيناريوهات SSP.

Rogelj، J. et al. (2018) سيناريوهات نحو الحد من متوسط ​​درجة الحرارة العالمية تحت 1.5C ، طبيعة تغير المناخ ،

doi:10.1038/s41558-018-0091-3

ظهر هذا المقال أصلا على موجز الكربون

نبذة عن الكاتب

يغطي Zeke Hausfather الأبحاث في علوم المناخ والطاقة مع التركيز على الولايات المتحدة. زيك حاصل على درجة الماجستير في العلوم البيئية من جامعة ييل وجامعة فريجي أمستردام ، ويكمل درجة الدكتوراه في علوم المناخ في جامعة كاليفورنيا في بيركلي. أمضى السنوات الماضية 10 يعمل كعالم بيانات ورجل أعمال في قطاع التكنولوجيا النظيفة.

كتب ذات صلة:

{amazonWS: searchindex = الكتب ؛ الكلمات الرئيسية = حلول تغير المناخ ؛ maxresults = 3}

enafarزكية-CNzh-TWnltlfifrdehiiditjakomsnofaptruessvtrvi

اتبع InnerSelf على

الفيسبوك أيقونةتويتر أيقونةآر إس إس أيقونة

احصل على آخر عبر البريد الإلكتروني

{Emailcloak = إيقاف}

الأكثر قراءة

5 أشياء يجب عليك فعلها الآن لمحاربة COVID-19
5 أشياء يجب عليك فعلها الآن لمحاربة COVID-19
by كاسي إرنست وبولينا كولومبو

من المحررين

لماذا يمكن أن يكون دونالد ترامب أكبر الخاسرين في التاريخ
by روبرت جينينغز ، InnerSelf.com
تحديث 2 يوليو ، 20020 - يكلف جائحة فيروس كورونا هذا ثروة ، ربما 2 أو 3 أو 4 ثروات ، كلها ذات حجم غير معروف. أوه نعم ، ومئات الآلاف ، وربما مليون شخص سيموتون ...
Blue-Eyes vs Brown Eyes: كيف يتم تدريس العنصرية
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
في حلقة أوبرا شو عام 1992 ، علّمت الناشطة والمناهضة للعنصرية جين إيليوت الحائزة على جوائز الجمهور درساً قاسياً حول العنصرية من خلال إظهار مدى سهولة تعلم التحيز.
تغير سوف يأتي...
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
(30 مايو 2020) بينما أشاهد الأخبار عن الأحداث في فيلادلفيا والمدن الأخرى في البلاد ، فإن قلبي يتألم لما يحدث. أعلم أن هذا جزء من التغيير الأكبر الذي يحدث ...
أغنية يمكن أن ترفع القلب والروح
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
لدي العديد من الطرق التي أستخدمها لمسح الظلام من ذهني عندما أجد أنه تسلل إلى الداخل. أحدهما هو البستنة ، أو قضاء الوقت في الطبيعة. والآخر هو الصمت. طريقة أخرى هي القراءة. وواحد ...
التميمة للوباء والأغنية موضوع للتمييز الاجتماعي والعزلة
by ماري ت. راسل ، إنيرسيلف
لقد صادفت أغنية مؤخرًا ، وبينما كنت أستمع إلى كلمات الأغاني ، اعتقدت أنها ستكون أغنية مثالية كـ "أغنية موضوعية" في أوقات العزلة الاجتماعية هذه. (كلمات تحت الفيديو.)