斯坦福大學(xué) | 斯坦福大學(xué)的一項(xiàng)研究發(fā)現(xiàn),即使排放量下降,地球也可能跨越關(guān)鍵的氣候閾值
指南者留學(xué)
2023-02-08 15:44:54
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<p>一項(xiàng)新的研究發(fā)現(xiàn),為實(shí)現(xiàn)世界上最雄心勃勃的氣候目標(biāo)——比工業(yè)化前的水平高出1.5攝氏度——而設(shè)計(jì)的排放目標(biāo)實(shí)際上可能是為了避免更極端的2攝氏度氣候變化所必需的。</p>
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<p>1月30日發(fā)表在《美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊》上的這項(xiàng)研究提供了新的證據(jù),表明全球變暖將在本世紀(jì)30年代初達(dá)到比工業(yè)化前平均水平高1.5攝氏度(2.7華氏度)的水平,無(wú)論未來(lái)十年溫室氣體排放增加或減少多少。</p>
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<p>新的“時(shí)間到閾值”估計(jì)結(jié)果來(lái)自一項(xiàng)分析,該分析利用人工智能來(lái)預(yù)測(cè)氣候變化,使用來(lái)自世界各地的最近溫度觀測(cè)數(shù)據(jù)。</p>
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<p>該研究的主要作者、斯坦福大學(xué)氣候科學(xué)家諾亞·迪芬堡說:“我們采用了一種全新的方法,它依賴于氣候系統(tǒng)的當(dāng)前狀態(tài)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái),我們證實(shí),世界正處于超過1.5攝氏度閾值的邊緣。”</p>
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<p>人工智能預(yù)測(cè),如果未來(lái)幾十年排放量仍然很高,到本世紀(jì)中葉,地球平均氣溫比工業(yè)時(shí)代前升高2攝氏度(3.6華氏度)的可能性為二分之一,到2060年達(dá)到這一閾值的可能性為五分之四。</p>
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<p>根據(jù)Diffenbaugh與科羅拉多州立大學(xué)大氣科學(xué)家Elizabeth Barnes共同撰寫的分析,人工智能預(yù)測(cè),即使在未來(lái)幾十年排放量下降的情況下,全球氣溫也可能達(dá)到2攝氏度。“我們的人工智能模型非常確信,如果再花半個(gè)世紀(jì)的時(shí)間實(shí)現(xiàn)凈零排放,氣溫已經(jīng)足夠高,可能會(huì)超過2攝氏度,”Diffenbaugh說,他是卡拉J基金會(huì)教授和斯坦福多爾可持續(xù)發(fā)展學(xué)院的Kimmelman家庭高級(jí)研究員。</p>
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<p>Diffenbaugh說,這一發(fā)現(xiàn)可能會(huì)在科學(xué)家和政策制定者中引起爭(zhēng)議,因?yàn)槠渌麢?quán)威評(píng)估,包括政府間氣候變化專門委員會(huì)的最新報(bào)告,已經(jīng)得出結(jié)論,如果排放量在2080年之前下降到凈零,2攝氏度的目標(biāo)不太可能達(dá)到。</p>
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<p>為什么半度很重要?</p>
<p><br />超過1.5攝氏度和2攝氏度的門檻將意味著無(wú)法實(shí)現(xiàn)2015年《巴黎協(xié)定》的目標(biāo),在該協(xié)議中,各國(guó)承諾將全球變暖控制在比工業(yè)化前水平“遠(yuǎn)低于”2攝氏度的水平,同時(shí)追求將變暖限制在1.5攝氏度的更雄心勃勃的目標(biāo)。</p>
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<p>與化石燃料燃燒在19世紀(jì)開始流行之前相比,全球平均氣溫已經(jīng)上升了1.1攝氏度(2華氏度),而這種變暖帶來(lái)的一系列影響包括更頻繁的野火、更極端的降雨和洪水,以及更持久、更強(qiáng)烈的熱浪。</p>
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<p>由于這些影響已經(jīng)出現(xiàn),預(yù)計(jì)全球變暖每上升一度都會(huì)加劇對(duì)人類和生態(tài)系統(tǒng)的影響。隨著平均氣溫的攀升,世界更有可能達(dá)到臨界點(diǎn)(有時(shí)被稱為臨界點(diǎn)),從而導(dǎo)致新的后果,比如極地冰蓋融化或大規(guī)模森林死亡。因此,科學(xué)家預(yù)計(jì)超過2攝氏度的影響將更加嚴(yán)重和廣泛。</p>
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<p>在這項(xiàng)新研究中,Diffenbaugh表示,他驚訝地發(fā)現(xiàn),人工智能預(yù)測(cè),即使在2076年排放量迅速下降到凈零的情況下,世界仍很可能達(dá)到2攝氏度的閾值。人工智能預(yù)測(cè),在這種情況下,到2054年達(dá)到2攝氏度的幾率為二分之一,在2044年至2065年之間超過閾值的幾率約為三分之二。</p>
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<p>然而,通過迅速減少排放到大氣中的二氧化碳、甲烷和其他溫室氣體的數(shù)量,仍有可能避免更極端的氣候變化。自巴黎氣候協(xié)定簽署以來(lái)的幾年里,許多國(guó)家都承諾要比這項(xiàng)新研究中使用的低排放情景中反映的更快地實(shí)現(xiàn)凈零排放。Diffenbaugh特別指出,包括中國(guó)、歐盟、印度和美國(guó)在內(nèi)的許多國(guó)家都有2050年至2070年的凈零目標(biāo),包括斯坦福大學(xué)在內(nèi)的許多非國(guó)家行為體也是如此。</p>
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<p>迪芬堡說:“這些凈零承諾通常是圍繞實(shí)現(xiàn)《巴黎協(xié)定》1.5攝氏度的目標(biāo)而制定的。”“我們的研究結(jié)果表明,這些雄心勃勃的承諾可能需要避免c。”</p>
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<p>人工智能被訓(xùn)練從過去的變暖中學(xué)習(xí)</p>
<p><br />以前的評(píng)估使用了全球氣候模型來(lái)模擬未來(lái)的變暖軌跡;用于推斷近期變暖率的統(tǒng)計(jì)技術(shù);以及碳預(yù)算,以計(jì)算排放量需要以多快的速度下降才能保持在《巴黎協(xié)定》的目標(biāo)之下。</p>
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<p>對(duì)于新的估計(jì),Diffenbaugh和Barnes使用了一種被稱為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的人工智能,他們使用廣泛使用的全球氣候模型模擬的大量輸出檔案進(jìn)行訓(xùn)練。</p>
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<p>一旦神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)從這些模擬中學(xué)習(xí)到模式,研究人員就會(huì)要求人工智能在給出實(shí)際年度溫度異常圖作為輸入時(shí),預(yù)測(cè)到達(dá)給定溫度閾值的年數(shù)——也就是說,與1951-1980年參考期間同一地點(diǎn)的平均水平相比,某一給定年份的溫度升高或降低程度的觀測(cè)值。</p>
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<p>為了測(cè)試準(zhǔn)確性,研究人員根據(jù)1980年至2021年每年的溫度異常數(shù)據(jù),對(duì)該模型進(jìn)行了挑戰(zhàn),以預(yù)測(cè)當(dāng)前的全球變暖水平1.1攝氏度。人工智能正確地預(yù)測(cè)了目前的變暖水平將在2022年達(dá)到,最有可能的范圍是2017年至2027年。該模型還正確地預(yù)測(cè)了近幾十年來(lái)氣溫上升至1.1攝氏度的年數(shù)下降的速度。</p>
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<p>Diffenbaugh說:“這真的是一個(gè)‘嚴(yán)峻的考驗(yàn)’,看看人工智能是否能預(yù)測(cè)我們知道已經(jīng)發(fā)生的時(shí)間。”“在看到結(jié)果之前,我們對(duì)這種方法是否有效持懷疑態(tài)度。人工智能具有如此高的準(zhǔn)確性,這一事實(shí)增加了我對(duì)其預(yù)測(cè)未來(lái)變暖的信心。”</p>
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<p>這項(xiàng)研究得到了斯坦福大學(xué)和美國(guó)能源部生物與環(huán)境研究辦公室的支持,作為氣候模式診斷和相互比較項(xiàng)目的一部分。</p>
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<p>Diffenbaugh是地球系統(tǒng)科學(xué)教授,斯坦福森林環(huán)境研究所高級(jí)研究員,奧利維爾·諾梅利尼家庭大學(xué)本科教育研究員。</p>
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<p>注:本文由院校官方新聞直譯,僅供參考,不代表指南者留學(xué)態(tài)度觀點(diǎn)。</p>
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