來源：新浪科技
來源：Nature
撰寫：傑夫·託爾夫森（Jeff Tollefson）
翻譯：葉子
最近的霸王級寒潮，和幾月前我們剛剛經歷過的炙熱高溫，在研究人員們看來都屬於氣候變化等因素引發的極端天氣現象。就像是發燒是身體在預警和調解自身，極端天氣也是地球在拉響警報，告訴生活在地球上的生物們：地球生病了。雖然很多國家都在為改善現狀作出努力，也有觀點認為，這只不過是在延緩地球的病症，地球的體溫是會發生周期性改變的，而我們恰好處在了溫度的上升曲線上。
不論人類是否願意，時間的車輪依舊滾滾向前。或許等全世界的領導人為慶祝2050年的到來而齊聚一堂時，他們會回憶起30年前的那場冠狀病毒疫情。在對抗全球變暖的徵途中，這場疫情成為了重要的轉折點。世界各國紛紛聯起手來對抗疫情，並就此開啟了合作預防氣候災難的新時代。人們對綠色能源和新技術進行了大量投資，使得碳排放迅速減少，成功將全球氣溫控制在了工業前水平的約1.5℃以上。
當然，未來也可能是另外一番情景。等到2050年、人們回憶起這場疫情時，只會將其視作抗擊全球變暖的漫長徵途中的一段小小插曲。儘管2020年初時，全球碳排放曾短暫地減少了一段時間，但在危機過後，各國為了恢復經濟，不惜使用大量價格低廉的化石能源，導致碳排放激增，全球氣溫也快速上漲。照這種趨勢發展下去，等到本世紀末，全球氣溫將增長足足5℃。
以上是我們未來可能面臨的兩種不同情況。沒人知道如今這場疫情最終將如何收場，也不清楚人類最終能否成功避免一場氣候大災難。但氣候研究人員需要弄清的是，不同的氣溫上漲水平分別會導致哪些問題的出現。因此他們設計了一系列情境，代表人類可能面臨的幾種未來，希望能藉此弄清不同政策對碳排放造成的影響、以及地球可能做出的反應。
預測2100年的世界
在最樂觀的情況下，各國政府能夠齊心協力、大力發展低碳技術，同時減少貧困和不平等現象。而在最悲觀的情況下，各國將進一步增加對廉價化石能源的使用，不惜一切代價發展經濟。
研究團隊利用全球氣候模型模擬了這些情境的最終結局，預測地球的社會經濟最終會朝哪個方向發展。這些模擬結果將為未來數年的氣候研究提供借鑑，並將在聯合國政府間氣候變化專門委員會（IPCC）的下一次大型全球變暖評估中發揮關鍵作用。在圍繞2015年巴黎協定開展的一系列全新減排舉措協商中，此次研究也將扮演關鍵角色。
此次研究設置的情境中包含了一種極端情況。根據該情境的預測，等到2100年，全球氣溫將漲至工業前水平的5℃以上。該情境在過去十多年間的氣候研究中一直發揮著關鍵作用，但也備受批評家指責，認為其預測具有誤導性，因為該情境假設的煤炭使用量高得不切實際（等到2100年將漲至當前水平的5倍）。但許多研究人員並不理會這些批評的聲音，認為只要人們能理解其中隱含的假設和限制條件，設置這種高排放情境就是有價值的。例如，就算煤炭使用量不會大幅增加，假如北極永久凍土層中釋放出了大量甲烷，也會造成與化石燃料使用量激增類似的效果。
「我們想了解未來有哪些風險，而不是對未來進行預測。」美國伊利諾伊大學香檳分校大氣科學家、2017年美國國家氣候評估報告第一卷的主要作者唐納德·伍布萊斯（Donald Wuebbles）表示。科學家設計這些情境，並不是為了預測未來的碳排放量，而是為了研究不同的氣候變暖程度、以及對應的經濟發展模式。這些情境可以為多種領域的研究人員提供幫助：氣候建模人員可以藉此測試自己的模型、預測不斷增加的溫室氣體排放量可能造成哪些影響；經濟學家需要用這些情境來預測特定政策可能付出的代價；生態學家則需要藉此預測全球生態系統的變化。
「這可不是科幻小說。」華盛頓大學環境健康研究人員克裡斯蒂·艾比（Kristie Ebi）指出，她是設計這些情境的委員會的聯合主席，「我們需要用這些建模結果來預測我們的選擇可能造成的後果，而如今我們可以做到這一點了。」
不尋常的工作
1989年4月，一群背負著預測未來重任的專家在荷蘭比爾特霍芬齊聚一堂，為將於次年發表的首次IPCC評估報告做好準備。他們設計了一系列不同的情境，描述了各國將在21世紀產生多少二氧化碳和甲烷等溫室氣體。他們預測的未來世界從極度汙染到超級潔淨不等。這些模擬情境為氣候建模人員提供了重要的原材料，能夠幫助他們預測地球未來可能會做出哪些反應。
自此之後，IPCC曾對主要的幾種排放情境做出過幾次更新。但這種情況在2006年發生了改變：由於聯合國等組織向IPCC施壓，認為IPCC應當對科學進行評估、而非引導，因此IPCC決定退出情境開發工作。
於是在2010年，一支由氣候科學家理察·莫斯（Richard Moss）帶領的團隊自行承擔起了這項任務。在該團隊發表的新框架下，研究人員可以創造新情境，還可以利用針對IPCC上一次氣候評估所設計的情境。
該團隊提供了四種對未來碳汙染水平的預測結果，稱其為「代表性濃度路徑」（RCP）。全球各地的氣候建模團隊都可以用它來預測地球的命運。這些代表性濃度路徑反映了不同水平的輻射效應，即溫室氣體排放造成的額外變暖效果。代表性濃度路徑的目的並不是描述特定的排放趨勢、或預測經濟技術的變化。這些工作有其他研究人員來負責。他們會建立一系列溫室氣體排放趨勢模型，仿照代表性濃度路徑中的溫室氣體濃度變化趨勢。
莫斯指出，他們設計代表性濃度路徑的初衷是為了概括科學文獻中對全球變暖可能性做出的各類假設。這些預測結果之間的區別要足夠大，讓氣候建模人員能夠輕鬆地加以區分。其中，有一種名為RCP8.5的情境假設氣溫將比工業前水平高出5℃，儘管備受批評，但它為氣候建模人員提供了一個強有力的信號，因此對研究人員格外具有吸引力。「我們只想提供足夠多的細節、幫助氣候建模人員更好地開展工作而已。」莫斯指出，「我們從未想過給各個情境賦予不同的權重。」
而隨著時間的流逝，這些代表性濃度路徑也憑藉實力得到了人們的重視。許多科學家都開始用RCP8.5代表一個不採取激進氣候措施的未來世界。
「出於各種各樣的原因，採用RCP8.5的確很有誘惑力。但這種假設依然相當不現實。」奧斯陸國際氣候研究中心的氣候政策研究人員格倫·彼得斯（Glen Peters）指出，「關鍵在於如何權衡這些問題、以及傳達清楚它所代表的含義。」
科羅拉多大學波爾多分校科學政策研究人員小羅傑·皮爾科（Roger Pielke Jr）指出，許多人對RCP8.5的描述都有失偏頗，認為它預測了假如一切保持現狀、政府未採取任何氣候政策、未來世界會變成什麼模樣。皮爾科表示，就連美國國家氣候評估報告這樣的大型科研報告都犯了這種錯誤，將RCP8.5默認為排放量持續激增的基線情境。而這既誇大了對全球變暖效果的預測，又誇大了政府無所作為的後果。
伍布萊斯則對在美國氣候評估報告中使用RCP8.5的決定進行了辯護。該文件中僅將RCP8.5稱為一種「排放量較高」的情境，並且指出全球溫室氣體排放量曾一度與該情境的預測相吻合，並且一直持續了15至20年，直到2014年前後的幾年，排放量增長曲線才開始逐漸放平。
此外，法國國際環境與發展中心的氣候變化經濟學家賽琳娜·吉瓦什（Céline Guivarch）指出，RCP8.5還提供了一種高風險情境，可以幫助科學家認識到極端氣候走向可能帶來哪些風險。有許多科學家認為，就算煤炭的使用量不會大幅提升，其它因素也可能造成全球氣溫上升5℃，如永久凍土層融化等。
在代表性濃度路徑於2010年發表之後，科學家原計劃在兩年內發布一系列全新的社會經濟情境假設，可為將於2013和2014年發布的IPCC評估報告提供數據支持。該報告發現，1950年之後的全球變暖速度在此之前的幾百年、乃至一千年中都從未出現過，為2015年的巴黎氣候協定奠定了基礎。
但這個過程比預想的困難得多、也漫長得多。這組名為「共享社會經濟路徑（SSPs）的新一代情境一直到2015年方才問世。並且直到現在、全球各大氣候建模中心都在為2021年的IPCC評估報告開展實驗，這些情境才登上了氣候研究的核心舞臺。
雖然建立在舊版代表性濃度路徑的基礎之上，但這些新情境首次對世界今後可能的發展方向進行了完整描述。每種情境都大致描述了世界今後可能會發生哪些變化，還假設了各國的關鍵人口統計學發展趨勢，如人口數量、經濟生產力、城市化水平和教育程度等等。建模人員可以利用這些信息模擬未來的溫室氣體排放量、以及對地球造成的影響。
共享社會經濟路徑的創始團隊特意沒有將任何氣候政策考慮在內。艾比指出，這樣一來，科學家便可自由地開展實驗、分析各類政府和社會決策造成的影響。有了這種靈活性，她和其他公共衛生研究人員便可將各類氣候政策造成的健康影響進行比較和對比。
「我們之前是做不到這一點的。」艾比指出，「如今，氣候研究學界可以提出許多之前不能問的問題。」
道阻且長
儘管共享社會經濟路徑從提出到現在只過去了幾年時間，但這個世界已經發生了很大變化。當時，英國還不曾發起脫歐公投，川普也尚未當選美國總統，他後來承諾說凡事要以美國優先、讓美國退出巴黎氣候協定。
但起草共享社會經濟路徑的團隊想像的「故事線」已經與美國等大國如今的發展路線非常接近了。當前的局勢剛好與「SSP3情境」相吻合，以國家主義東山再起、區域對抗不斷升級為代表。各國之間的經濟競爭和保障舉措可能會導致貿易戰爭。長此以往，各國封鎖能源和食品供應的做法將導致全球發展陷入僵局。對教育和技術的投資也會不斷縮減。在這樣一個世界中，遏制溫室氣體排放將變得十分困難，適應氣候變化更是會難上加難。在這種情境下，全球平均氣溫將激增至工業前水平的4℃以上。
在艾比看來，這是一堂教我們學會謙卑的課程。因為在剛剛提出這種情境時，所預測的這些情況都顯得如此異想天開，沒人能想到事情竟會真的如此發展。但這正是關鍵所在。
「我們剛開始研究這些時，還沒有人提出『要把美國放在第一位』，英國也沒有脫歐，美國和中國之間也沒有發生貿易戰。」艾比指出，「這一切確實令人難受，但你要把所有發展方向都考慮在內。畢竟，沒人知道未來會是什麼模樣。」