STEP 1：问题识别

 

如果我们把气候变化作为问题，那么关键的驱动力正在积累 CO2 不断推高大气浓度的排放。

 

“CO的排放量累计₂ 由已故21st世纪及以后在很大程度上决定全球平均地表变暖。 温室气体排放量的预测不同在很大范围内，这取决于双方的社会经济发展和气候政策。“

IPCC〜（2014，第8）

 

CO2.Earth 将焦点集中在'上升CO'的关键问题上₂。” 还将这个问题放在更广泛的全球环境问题中。 此更广泛的上下文是由与 年度温室气体指数，“大加速”（请参阅​​“GA”此页面上的选项卡） 行星界限。 每个问题似乎都表明了人类与地球系统之间关系的问题。 了解这些问题可能会提供一个改善我们与地球的集体关系的机会。 

这种“发现问题”提出了一些气候等全球性环境问题的尺寸。 它提供了一个起点来回答这样的问题：

• “有什么问题或问题存在吗？
• “有什么风险？
• 我们怎么知道这些事？

 

 

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IPCC评估报告

 

政府间气候变化专门委员会（IPCC）已向政府决策者提供了有关地球气候系统变化的最权威，最客观的科学和技术评估。 它发布的报告是来自世界各地成千上万代表不同观点和学科的专家和科学家的工作成果。 

以下摘录汇总在一个段落中的2014综合报告（SYR）。

 

SYR确认，人类对气候系统的影响是清晰且不断增长的，在所有大洲和海洋中都观察到了影响。 自1950年代以来，观察到的许多变化在几十年到几千年中都是前所未有的。 IPCC现在95％相信人类是当前全球变暖的主要原因。 此外，SYR还发现，人类活动对气候的破坏越多，对人类和生态系统造成严重，普遍和不可逆转影响的风险就越大，并且气候系统各个组成部分的持久变化也就越大。 SYR强调，我们拥有限制气候变化及其风险的手段，其许多解决方案可实现持续的经济和人类发展。 但是，要将温度稳定在相对于工业化前水平的2°C以下，将需要紧急而根本地脱离常规。 此外，我们等待采取行动的时间越长，付出的代价就越大，我们将面临的技术，经济，社会和体制挑战就越大。

 

链接

 

IPCC 2013年新闻稿（2013年）人类对气候的影响已明确

 

 

参考法案

 

政府间气候变化专门委员会（IPCC）。（2014）。2014年气候变化：综合报告。第一、二、三工作组对政府间气候变化专门委员会第五次评估报告的贡献。（核心编写组，RK Pachauri 和 LA Meyer 编辑）。瑞士日内瓦：IPCC。[网页版+ PDF版+中文版+韩文版]

 

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大加速

 

源图像IGBP 大加速（高分辨率；完整图像）

 

“二十世纪后半叶是地球上人类生存的整个历史是独一无二的。许多人类活动在二十世纪达到起飞点的某个时候，并朝世纪末急剧加速，最后50年有没有无疑看到了在人类历史与自然世界的人际关系最快速的转型“。

〜威尔斯特芬等人。 （2004，第131）

 

瑞星 CO2 是人类在生物圈中造成的严重干扰。 但这不是唯一的。

工业革命的开始通常被认为是我们的专长开始对地球系统的功能施加显着压力的时刻。 自1700年代末詹姆斯·瓦特（James Watt）将蒸汽机推向世界以来，发生了许多变化。 

在21世纪初期，瑞典国际地圈生物圈计划（IGBP）的研究人员着手记录近几个世纪以来“人类企业”的发展轨迹。 他们选择了12个跟踪人类企业变化的指标，以及12个跟踪自然系统功能和结构变化的指标。 他们希望“为人类驱动的地球系统变化建立更系统的图景”（Steffen等，2015，第2页）。 令他们惊讶的是，他们发现“从1950年左右开始，人类烙印的数量和比率发生了巨大变化”（第2页）。

这在历史学家中不是什么新闻，但是在地球系统科学家中却没有得到普遍认可。 尽管如此，科学家们巩固并量化了变化。 他们的目标是“捕捉1950年后变化的整体，全面和相互联系的性质，同时席卷地球系统的社会经济和生物物理领域，所涉及的范围远远超过气候变化”（第2页）。

下面，你可以看到指标IGBP张贴在一月2015最新的图表。

 

24'大加速'指标

行星仪表盘| IGBP

 

斯特芬·威尔和他的研究小组报告说，“伟大的加速”最早是在2005在柏林一个车间的24行星指标公布后使用。 该帖下面是从研讨会的报告采取的。

 

“大加速”的“引擎”是一个由人口增加，消费增加，能源充裕和政治经济自由化组成的相互联系的系统。全球化，尤其是不断增长的知识基础和迅速扩大的连通性和信息流，是促进人口增长的有力推动者。在全球范围内，大加速运动对环境的影响是显而易见的：不断变化的大气化学和气候，许多生态系统服务的退化（例如，提供淡水，生物多样性）以及行星生物结构的均质化。可以说，大加速是地球经历的人与环境关系中最深刻，最迅速的转变。”

查尔斯〜雷德曼等。 （2007，第131）

 

链接

 

IGBP大加速

IGBP新闻稿（2015）行星仪表盘显示“大加速”

IGBP POWERPOINT (2015) 大加速 (21 MB)

IGBP大加速数据 [ Excel 2007 ]

IGBP + YouTube视频 (2014) 欢迎来到人类世

 

相关

 

临界角Skuce (2015) 排放和热重分析的历史

纽约时报Revkin (2015) 人类的“大加速”可以控制吗？

 

案例

 

Costanza, R., van der Leeuw, S., Hibbard, K., Aulenbach, S., Brewer, S., Burek, M., ... Steffen, W. (2012). Developing an integrated history and future of people on earth (IHOPE) . Current Opinion in Environmental Sustainability, 4(1), 106-114. doi:10.1016/j.cosust.2012.01.010 [ COES + researchgate .pdf ]

Redman, C., Crumley, CL, Hassan, FA, Hole, F., Morais, J., Riedel, F., … Yasuda, Y. (2007).小组报告：千禧一代对气候、人类和资源动态互动的视角。载于 R. Costanza、L. Graumlich 和 W. Steffen (编)，《可持续性还是崩溃？第96届达勒姆人类地球历史与未来综合研讨会（IHOPE）》（第115-148页）。剑桥，马萨诸塞州：麻省理工学院出版社和柏林自由大学。[麻省理工学院]

Steffen, W., Broadgate, W., Deutsch, L., Gaffney, O., & Ludwig, C. (2015).人类世的轨迹：大加速。《人类世评论》。doi:10.1177/2053019614564785 [ ANR ]

Steffen, W., Sanderson, RA, Tyson, PD, Jäger, J., Matson, PA, Moore III, B., … Turner, BL (2004).全球变化与地球系统：压力下的星球。柏林：施普林格科学与商业媒体。[ IGBP + .pdf 书籍]

 

 

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因素（检测和归因）

 

“人类的影响力已经在大气和海洋的变暖被检测到，在全球水循环变化，在冰雪，并在全球平均海平面上升的减少;并且它极有可能一直是占主导地位的原因中期以后20th世纪观测到的变暖，近几十年来，气候变化造成的所有大陆和整个海洋的自然和人类系统的影响。“

IPCC〜（2014，第47）

 

地球系统庞大，复杂且充满活力。 要探测行星的变化和原因，需要许多熟练的研究人员之间的合作，他们需要进行多种观察并使用多种仪器以及计算机模型来扩展有关地球系统的知识。

个人正在合作环境中学习。 以戴夫·基林（Dave Keeling）为例，他是一个个体科学家的例子。 基林（Keeling）以其运行时间最长的仪器记录而闻名 CO2 测量结果 Mauna Loa 天文台，海拔3400米。 他报告的第一个月度平均值，即315.71年1958月的百万分之XNUMX，仍然是重要的数据点，至今仍被科学家纳入研究和模型中。 随着时间的推移，在全世界范围内，这种地球监测工作最终构成了科学家了解地球系统及其行为方式的基础。

也许有许多方法可以学习地球系统科学家如何学习他们对地球系统的了解。 为了进一步探讨这些问题，请考虑使用定量统计数据来发现和归因于气候变化的因素。 并考虑研究科学家用来测试和扩展有关地球系统知识的建模方法。

 

相关

 

NASA GISS 2015：气候变化背后的推手

NASA GISS适用于高中课堂的简易气候模型

RealClimate：六步轻松解决_二氧化碳问题

 

 

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气候强迫

 

强迫因素是指气候系统之外的、迫使或驱动气候系统发生变化的因素。这本质上意味着，可测量的外部变化正在迫使平均气温发生变化，无论是变暖还是变冷。

强迫可能是自然的，例如太阳能量输出的变化。 它们可能是由人类引起的，例如大气中的热阱气体（尤其是二氧化碳和甲烷）的浓度变化。 下图显示了自1880年以来不同强迫的变化。

 

图片来源：NASA GISS

 

链接

 

GISS 气候模型中的NASA GISS强迫

OSS气候强迫

NOAA 古气候学  什么是气候强迫？

 

 

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影响

 

“近几十年来，气候变化已经造成了各大洲自然和人类系统，并漂洋过海影响。其原因的影响是由于观测到的气候变化，而不论，这说明自然和人类系统对气候变化的敏感性。”

IPCC〜（2014，第47）

 

随着某些人类活动继续推动地球系统的多种变化，我们持续进行温暖，酸化和降解生物圈的活动的时间越长，我们预期的影响就会级联并加重。 由于人类机构尚未致力于稳定大气中温室气体浓度的计划，因此我们不知道未来全球变化的程度。 这显着降低了稳定未来的确定性。 

说白了有关情况，下面的观点来自于凯文·安德森教授，气候变化研究Tyndall中心副主任。

 

“我们处于2°C的'伤害时间'–情况看起来并不好。但是，即使我们超出2°C的碳预算，时间也将持续，我们仍然需要加大努力以实现深度和快速的减排为未来4°C，5°C或什至6°C的区域影响做准备，但我们必须注意，适应这样的未来情况永远不足以使数以百万计的因化石燃料享乐主义而遭受痛苦和死亡的人相对而言，只有极少数人（包括我和可能读过这篇文章的任何人）；我们是明确选择不关心的人。”

〜凯文·安德森（Kevin Anderson）[请参阅帕尔·奥马尔森（PállOrmarsson，2015年）]

 

警监会提出，似乎科学兼容的声明，但语气不太人性化。

 

“今天没有，甚至超越适应这些额外的减排努力的地方，气候变暖的21st世纪末会导致严重的，广泛的和不可逆转的影响高到非常高风险的全球性。”

IPCC〜（2014，第18）

 

性质和程度的影响

 

来自过去各种危机的越来越多的证据表明，人类可能正朝着具有多种全球性和相互关联的风险的未来迈进。 当金融，社会或生态系统的风险因危机而成为现实时，变化有时是非线性的，突然的，令人惊讶的，甚至是不可逆的。 此类危机通常是由相互作用的社会，环境和技术因素共同引发的。 [参见Galaz等。 （2011）]

_{要查看 CO 2} .Earth上的社会和经济影响示例，请跳转到有关处于全球气候变化前线的人们和社区的页面。

下面，已经开始提供科学数据，索引和图像的链接列表，这些链接显示了全球陆地和海洋上正在发生的变化的类型。 首先，下图每天更新一次，以显示格陵兰岛融冰的累积天数。

 

格陵兰岛冰层融化YTD

格陵兰冰原非甾体抗炎药

源图像  NSIDC格陵兰冰盖今天 [高分辨率巴纽]

 

数据链接

 

冰原

美国国家冰雪数据中心冰盖数据库记录

 

雪

NSIDC雪数据库记录

 

多年冻土

美国国家冰雪数据中心永久冻土数据库记录

 

土壤湿度

美国国家冰雪数据中心土壤湿度数据库记录

NOAA NCEI  作物水分胁迫指数（CMSI）

 

冰川

NSIDC冰川数据库记录

NSIDC冰川照片数据库（自1880年起） [搜索]

美国国家冰雪数据中心南极冰川数据中心

 

海冰

NSIDC海冰指数[网页图形+数据门户]

美国国家冰雪数据中心每日海冰范围——北半球

美国国家冰雪数据中心北极海冰新闻与分析

 

海平面

CSIRO海平面数据[ GTh 海平面 + 全球海洋热含量]

 

北极变化

美国国家冰雪数据中心卫星观测北极变化

ELOKA北极地区本地观测和知识交流平台

 

多个数据集

NOAA-NCEI  社会影响

NOAA-NCEI  极限（北美和美国）

NOAA-NCEI  冰雪数据（全球和美国）

NOAA-NCEI  遥：变异大气环流

2011年IGBP气候变化指数

 

其他数据门户

NSIDC 和 Google Earth：NSIDC 数据（KML 文件）可用于 Google Earth

NASA EOSDIS地球数据网站[搜索门户]

美国宇航局地球观测站网站

 

案例

 

Folke, C.、Jansson, Å.、Rockström, J.、Olsson, P.、Carpenter, SR、Chapin, FS,。 。 。韦斯特利，F.（2011）。重新连接到生物圈。安比奥，40（7），719-738。 doi:10.1007/s13280-011-0184-y

Galaz, V., Galafassi, D., Tallberg, J., Boin, A., Hey, E., Ituarte-Lima, C., … Westley, F. (2014).关联风险，关联解决方案。斯德哥尔摩：斯德哥尔摩韧性中心、斯德哥尔摩大学和全球挑战基金会。检索自 http://www.changingplanet.se/connected-risks。[网页]

政府间气候变化专门委员会（IPCC）。（2014）。2014年气候变化：综合报告。第一、二、三工作组对政府间气候变化专门委员会第五次评估报告的贡献。（核心编写组，RK Pachauri 和 LA Meyer 编辑）。瑞士日内瓦：IPCC。[网页版+ PDF版+中文版+韩文版]

Páll Ormarsson, O. (2015年10月20日). 2015年北极：情况不容乐观！冰岛观察报。检索自http://icelandmonitor.mbl.is/news/nature_and_travel/2015/10/17/arctic_2015_things_are_not_looking_good/ [网页]

 

 

CO2 稳定的先决条件

转载自ScienceDaily（2008年2月18日）既然科学家们已经达成共识，认为人类活动产生的二氧化碳排放是全球变暖的主要原因，那么下一个问题就是：我们该如何阻止全球变暖？我们能否仅仅减少碳排放，还是需要彻底戒除碳排放？卡内基研究所的科学家们一项新的研究表明，折衷方案行不通。为了稳定地球气候，我们需要找到彻底戒除碳排放的方法。

在这项研究中，将发表在地球物理研究快报，气候科学家肯·卡尔代拉和达蒙·马修斯用于全球生态的卡内基研究所的部门的地球系统模型来模拟地球气候的不同层次的二氧化碳排放量在未来的响应500年。 该模型，在加拿大维多利亚，大学开发一个复杂的计算机程序考虑到大气和海洋，以及其他因素之间的热流动，如二氧化碳的陆地植被的摄取，在计算中。

这是第一个同行评审的研究，以什么样的水平二氧化碳排放量将需要以防止地球进一步变暖。

“关于避免气候变化的最科学和政策讨论都集中在什么样的排放量将需要稳定温室气体在大气中，”卡尔代拉说。 “但是，稳定温室气体并不等同于一个稳定的气候。 我们研究什么样的排放量将需要在可预见的未来稳定的气候。“

科学家们调查了多少气候变化二氧化碳的每个单独发射的结果，并且发现，发射的每个增量导致变暖的另一个增量。 所以，如果我们要避免额外的变暖，我们必须避免额外的排放量。

与排放仿真设置为零，二氧化碳在大气中的电平慢慢下降为碳“汇”，如海洋和陆地植被吸收的气体。 令人惊奇的是，然而，该模型预测，全球气温将保持高电平至少500年后二氧化碳的排放停止。

正如一个铁锅将保持高温炉燃烧器关闭，在海洋中举行热后继续煮将保持气候温暖，即使温室气体的制热效果减弱。 添加更多的温室气体，即使在速度比今天低，会导致局势进一步恶化，并影响将持续数个世纪。

“如果我们明天就发现，气候灾难迫在眉睫，如果我们的地球暖任何进一步减少足以避免这场灾难的排放量，我们将不得不削减其接近零 - 和向右走，”卡尔代拉说。

全球二氧化碳排放量和大气中的二氧化碳浓度均增长速度创纪录的速度。 即使我们能冻结的排放量在目前的水平，大气中的二氧化碳浓度将继续增加。 如果我们能够稳定大气中的二氧化碳浓度，这将需要大幅度减排，地球会继续升温。 马修斯和卡尔代拉发现，以防止地球进一步升温，二氧化碳排放量，有效的，需要被淘汰。

虽然消除二氧化碳排放似乎是一个激进的想法，但Caldeira认为这是一个可行的目标。 “解决技术挑战并不难，”他说。 “我们可以开发和部署风力涡轮机，电动汽车等，并且在不损害环境的情况下生活得很好。 未来可能比现在更好，但我们必须采取措施开始踢 CO2 现在的习惯，所以我们以后不需要去冷火鸡。“

 

杂志引用：马修斯，HD，和K.卡尔代拉（2008），稳定气候要求接近零排放，地球物理研究快报，DOI：10.1029 / 2007GL032388，印刷中。

Precaution.org |稳定气候需要近乎零排放

AGU.org |摘要：稳定气候需要近零排放

 

 

COP 21 | 2015巴黎气候会谈

图片 气候组织2014 / Flickr的/ CC-BY-NC-SA 2.0
从下载 climaterealityproject.org

 

“我不知道这是可以说，现在我们要与1.5，1.6，1.7，1.8，1.9落得°C？ 但是它必须在这个范围内。 毫无疑问，温度必须低于2°C。”
...
“很明显，较低的温度可以提供更高的安全性和安全性。这是毫无疑问的。”

〜菲格雷斯，执行秘书，气候变化框架公约[见希克曼（2015，6月）]

 

在巴黎，法国（十一月30日 - 12月11，2015）联合国气候大会去1天额外达成交易。   

 

《联合国气候变化框架公约》195个国家制定了将全球气温升幅控制在远低于2摄氏度的路线图

2015年联合国气候变化框架公约巴黎气候变化大会

《联合国气候变化框架公约巴黎协定》：图书馆网页+协定.pdf

 

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