应对全球 气候变化 追踪温室气体排放已成为一项全员齐心协力的工作。 世界银行最近与美国宇航局和欧洲航天局合作发起了一项倡议,收集和组织基于卫星的大气中温室气体浓度测量结果。1
回到地球表面,世界各地的公司也在追踪 温室气体排放——由其业务和价值链生产的产品。 有些是 使用软件工具 衡量他们在减少碳排放方面取得的进展,以满足 环境、社会及治理 目标并遵守环境法规。
尽管缓解气候变化的紧迫性比以往任何时候都更加紧迫,但激发这种紧迫性的理解和意识却花了大约两个世纪的时间才形成。 让我们来看看气候变化如何从一个鲜为人知的概念演变为一个被广泛接受的现象,促使全球采取行动。
1800 年代:早期气候科学
关于气候变化的理论可以追溯到 19 世纪初。 法国数学家和物理学家约瑟夫·傅立叶对最终被称为温室效应的现象进行了早期观察。 1824 年,傅里叶写道,地球大气层中的气体捕获了热量,使地球比其他情况更温暖。
1856 年,通过对各种气体组合的实验,美国业余科学家尤尼斯·牛顿·富特 (Eunice Newton Foote) 发现水蒸气和二氧化碳(当时称为碳酸)是吸热的罪魁祸首,并写道:“[a]该气体的气氛会给我们 [E]温度很高。”2
具有讽刺意味的是,正是对冰河时代的好奇心,而不是全球变暖,促使人们对现代气候变化的理解取得了进一步的进展。 爱尔兰物理学家约翰·廷德尔着手确定地球大气成分的变化是否导致了史前冰河时代。 和富特一样,廷德尔也尝试了不同的气体。 1860 年代,他证明了煤炭加热产生的气体(由二氧化碳、甲烷和挥发性碳氢化合物组成)吸收了大量能量。3
1896 年,瑞典物理学家斯万特·阿伦尼乌斯 (Svante Arrenius) 在廷德尔的发现的基础上开发了一个气候模型,展示了不同浓度的大气二氧化碳如何影响全球温度。 和廷德尔一样,阿累尼乌斯开始对可能导致地球冰河时代的条件进行理论分析,包括火山喷发的排放。 阿累尼乌斯还考虑了他那个时代的现代排放源——第二次工业革命期间化石燃料的燃烧——以及它们可能导致的平均气温升高。
阿伦尼乌斯预测,大气中的二氧化碳浓度需要 3000 年的时间才能增加一倍,导致气温上升 5 至 6 摄氏度。 然而,与今天的态度相反,阿累尼乌斯对地球气候的这种潜在变化并不持怀疑态度。 相反,他预测,随着平均气温的上升,人们将“生活在比我们想象的更温暖的天空和不那么恶劣的环境中”。4
1900 年代:人们对气候变化的态度发生转变
20 世纪 30 年代,英国蒸汽工程师兼业余科学家 Guy Callendar 收集并分析了世界各地的历史温度信息和二氧化碳测量结果,发现在 20 世纪 30 年代,地表温度上升了 0.3 摄氏度,大气二氧化碳含量增加了 6%。 1880 年和 1935 年。为了将这两种趋势联系起来,卡伦达尔改进了阿伦尼乌斯方程并进行了自己的计算。 最终,他得出结论,1880 年至 1935 年间地球温度上升的一半原因是由化石燃料燃烧引起的二氧化碳水平变化。
但是,和阿累尼乌斯一样,卡伦达尔对气候变化的看法是乐观的:他预测北半球的农作物产量会增加,并且可以预防未来的冰河时代。[4] 然而,到了 20 世纪 50 年代,一些科学家采取了截然不同的态度。 1953 年,在美国地球物理联盟的一次演讲中,物理学家吉尔伯特·普拉斯 (Gilbert Plass) 警告说,人为二氧化碳排放正在使地球表面温度以每世纪 1.5 度的速度升高,从而成为头条新闻。5
那个十年后期,美国海洋学家和气候科学家罗杰·雷维尔表明,海洋——被认为对大气中温室气体的含量有调节作用——吸收气体的速度比之前想象的要慢得多。 雷维尔的同事查尔斯·大卫·基林在夏威夷建立了一个二氧化碳监测站。 他对莫纳罗亚火山的测量得出了同名的基林曲线,这是一个长期数据系列,显示出不断增加的 二氧化碳 这一水平后来因“为当今对气候变化的深刻担忧奠定了基础”而受到赞扬。6
20 世纪末及以后:技术推动的发现
20 世纪 50 年代和 60 年代迎来了计算机模型成为气候科学家关键工具的时代。 其中最有影响力的模型是由美国国家海洋和大气管理局 (NOAA) 下属的地球物理流体动力学实验室的研究人员 Syukuro Manabe 和 Richard Wetherald 创建的模型。在 1967 年记录模型结果的论文中,Manabe 和 Wetherald 得出的结论是,如果大气中的二氧化碳含量比现有水平增加一倍,这样的增加将导致全球气温上升 2.3 摄氏度。7 他们在数字计算早期做出的预测被证明与更先进模型后来得出的结果惊人地接近。
1969 年,随着 NASA 的 Nimbus III 卫星的发射,用于研究气候变化的技术在另一个方面取得了进展。 气象卫星上的设备为大气不同部分提供了前所未有的温度测量,使科学家能够更全面地了解地球的温度变化。 如今,卫星仍然是收集气候变化数据的重要工具。 最近,NASA 开始了一项 与 IBM 合作 使用 人工智能 (人工智能)技术从卫星数据中提取见解。
当科学家们继续分析从太空捕获的数据时,其他人则利用地下可用的信息。 自 20 世纪 60 年代以来,古气候学家一直在研究冰芯的成分,即从南极洲和格陵兰岛等地的冰盖和冰川中钻出的冰柱。 深层冰芯包括数千年前捕获的气溶胶和气泡等颗粒,提供了有关地球气候系统的历史信息。 南极冰芯研究获得的证据表明,在 80 万年的时间尺度内,二氧化碳浓度在百万分之 180 至 300 之间,明显低于今天测得的二氧化碳浓度,进一步证实了人们对地球正在经历前所未有的状况的担忧。8
气候科学 影响全球公共政策
从 20 世纪 80 年代末开始,越来越多的证据表明气候变化的重要性和严重性促使全球在政策制定方面做出了重大努力。
1987 年:《蒙特利尔议定书》要求世界各国逐步停止使用会消耗地球大气臭氧层的物质。
1988年:联合国成立政府间气候变化专门委员会(IPCC),以增进有关人类活动引起的气候变化的科学知识。
1997 年:《京都议定书》成为第一个为发达国家制定具有法律约束力的温室气体减排目标的国际条约。
2015 年:《巴黎协定》将发展中国家纳入其中,为近 200 个签署国设定了排放目标。 新协议旨在防止全球平均气温较工业化前水平上升超过2摄氏度。 同年,联合国通过了 17 个可持续发展目标(SDG),其中包括强调采用可持续能源系统、可持续森林管理和降低排放。
当今的气候变化:通过政策和创新采取紧急行动
IPCC 在 2023 年发布的第六次评估报告中预测,及时采取重大缓解和适应措施将减少气候变化对人类和生态系统的不利影响。 该小组指出,自 2014 年发布第五次评估报告以来,减缓气候变化的政策和法律已经扩大。
然而,正在进行的缓解努力并没有阻止气候变化的明显迹象,包括天气模式的变化和极端天气事件。 近年来,气候变化导致干旱、热浪、野火和强降水的增加,海平面上升和北极海冰下降也是如此。 欧洲气候监测机构哥白尼宣布 2023 年是有记录以来最热的一年。
这些令人震惊的趋势正促使从华盛顿特区到澳大利亚悉尼的政府和企业领导人加倍努力减少温室气体排放和应对气候变化。 这些努力包括提高能源效率、向 再生能源 来源并做出决策 ESG数据监测和分析工具。
总部位于澳大利亚的 GPT 集团可持续发展主管 Steve Ford 表示:“最终的结果必须是净零或碳中和。”GPT 集团是一家多元化的房地产集团,正在通过以下方式减少碳足迹: 监测分析技术。 “任何不认为这是能源和气候相关环境影响的最终游戏的人都在错误的星球上玩。”
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1“卫星数据如何彻底改变我们追踪世界各地温室气体排放的方式?” (链接位于 ibm.com 外部)。 数据博客,世界银行。 2024 年 1 月 25 日。
2”如何 19th 世纪科学家预测全球变暖。” (链接位于 ibm.com 外部)。 JSTOR 日报。 2019 年 12 月 17 日。
3“气候变化历史”。 (链接位于 ibm.com 外部)。 History.com。 2023 年 6 月 9 日。
4“一氧化碳2、温室效应和全球变暖:从阿伦尼乌斯和卡伦达尔的开创性工作到今天的地球系统模型。” (链接位于 ibm.com 外部)。 努力,卷。 40,第 3 期,2016 年 9 月。
5“在 20 世纪 50 年代提出二氧化碳危险的科学家。” (链接位于 ibm.com 外部)。 守护者。 2023 年 6 月 22 日。
6“讣告:气候科学先驱:查尔斯·大卫·基林。” (链接位于 ibm.com 外部)。 斯克里普斯海洋学研究所,2005 年 6 月 21 日。
7“给定相对湿度分布的大气热平衡。”(链接位于 ibm.com 外部)。 大气科学杂志,卷。 24,第 3 期,1967 年 5 月。
8“冰芯揭示了关于过去的什么?” (链接位于 ibm.com 外部)。 科罗拉多大学博尔德分校国家冰雪数据中心 CIRES。 2023 年 3 月 24 日。
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