全球碳中和背景下：中国气候与极端气候如何变化？
全球碳中和背景下：中国气候与极端气候如何变化？
在全球气候变化的背景下，碳中和已成为国际社会共同关注的重要议题。中国作为全球第二大经济体和碳排放大国，实现碳中和目标对全球气候治理具有重要意义。本文基于CMIP6模式数据，研究了全球碳中和背景下中国气候与极端气候的变化，为理解气候变化趋势和制定应对策略提供了重要参考。
研究背景与方法
本文利用第6次国际耦合模式比较计划（CMIP6）26个模式的3种共享社会经济路径（SSP）结果，选取了SSP1-2.6情景下全球大气CO2浓度达峰时间以确定全球碳中和时间，预估了未来全球碳中和时期相比于历史参考时期（1995—2014年）的中国气候与极端气候的响应变化，并与未实现碳中和的情景结果进行比较。
研究发现，在SSP1-2.6情景下，全球达到碳中和时间为2062年左右（与中国的碳中和实现目标时间接近），中国区域平均升温（1.61±0.46）℃，降水增加（9.15±5.46）%，极端气候事件整体呈增加趋势，但碳中和目标的实现可极大防控中国大部分区域极端暖事件和极端湿事件的加剧。
研究结果与分析
1. 中国气温与降水的变化预估
如图3所示，未来中国气温和降水将持续增加。SSP1-2.6情景下达到碳中和时期后上升速率减缓。SSP1-2.6情景下中国区域平均升温（1.61±0.46）℃，降水增加（9.15±5.46）%，最大升温和增湿区域位于中国西北。相较于未碳中和情景，SSP1-2.6情景下降水变化幅度大幅降低，尤其在中国北方、西北和青藏高原地区。
图3 未来SSP1-2.6、SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下中国区域气温和降水变化
2. 中国极端气温变化
图4显示了SSP1-2.6情景下未来碳中和时期4种极端气温指标变化的空间格局。白天最高温和夜间最低温均上升，夜间最低温上升幅度更高，白天极端高温发生频率整体上升，夜间极端低温发生频率明显下降。与未碳中和情景相比，SSP1-2.6情景可控制部分区域极端暖事件强度和频率变化，如降低青藏高原极端暖事件加剧程度，减少东北地区和西北新疆地区白天最高温、夜间最低温和白天极端高温事件的增加幅度，但青藏高原南部和南方地区夜间极端低温事件的减少幅度也有所降低。
图4 碳中和时期SSP1-2.6情景下以及对应时间SSP2-4.5和SSP5-8.5情景下中国区域TXx（℃）、TNn（℃）、TX90p（%）和TN10p（%）相对历史参考期变化的空间分布
3. 中国极端降水变化
未来碳中和背景下中国北方主要体现为极端湿事件增加，南方极端湿事件和极端干事件同时增加。未达到碳中和的情景下极端降水事件变化幅度更明显。实现碳中和可降低极端降水发生强度和概率，控制中国北方地区极端湿事件加剧，减少北方、西北和青藏高原地区洪涝、山体滑坡和泥石流等等自然灾害风险，及南方地区干旱风险，但模式对未来极端降水变化模拟存在不确定性。
结论
未来中国暖湿持续加剧，而SSP1-2.6碳中和情景可缓解未来中国的暖湿加剧，尤其在中国北方和西北地区。极端气温在碳中和时期显示出暖事件加剧和冷事件减少的特征，且夜间最低气温增幅要高于白天最高温。SSP1-2.6碳中和情景使得中国北方和西北地区的白天最高温以及夜间最低温增幅降低，同时将较大程度控制青藏高原白天极端高温事件的加剧。未来碳中和时期中国平均降水强度等上升，最大连续干旱日数南北反向变化，SSP1-2.6碳中和情景可降低极端降水强度和频率增幅，控制南方干旱事件加剧。
本文作者：蔡子怡、游庆龙、吴芳营、江志红、翟盘茂
作者简介：蔡子怡，复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院，博士研究生，研究方向为气候变化诊断；游庆龙（通信作者），复旦大学大气与海洋科学系/大气科学研究院，极地海-冰-气系统与天气气候教育部重点实验室，教授，研究方向为气候与极端气候变化。
本文原文来自《科技导报》2024年第19期，原标题为《全球碳中和背景下中国气候与极端气候变化》，本文有删减，欢迎订阅查看。