科学结论十分明确。我们距离实现重要的气候目标还很遥远。世界气象组织 (WMO) 协调发布的一份新多机构报告指出,气候变化和恶劣天气的影响正在逆转发展成果,威胁人类和地球的福祉。
温室气体浓度达到创纪录水平,加剧了未来气温升高。排放期望与现实之间的差距仍然很大。根据目前的政策,本世纪全球变暖 3°C 的可能性为三分之二, 科学联合 报告。
《团结在科学中》为我们带来了迫切需要的希望。它探讨了自然科学和社会科学的进步、新技术和创新如何增强我们对地球系统的了解,以及如何改变适应气候变化、减少灾害风险和可持续发展的局面。
“我们现在需要采取紧急和雄心勃勃的行动来支持可持续发展、气候行动和减少灾害风险。我们今天做出的决定可能会决定未来的崩溃还是通往更美好世界的突破。
人工智能和机器学习已成为具有变革潜力的技术,它们正在彻底改变天气预报,使天气预报变得更快、更便宜、更方便。连接物理世界和数字世界的尖端卫星技术和虚拟现实正在开辟土地和水资源管理等领域的新领域。
然而,仅靠科学技术不足以应对气候变化和可持续发展等全球挑战。在日益复杂的世界中,我们必须包容不同的知识、经验和观点,共同创造解决方案。”
世界气象组织秘书长塞莱斯特·绍洛
ISC 科学与社会副总裁、报告撰稿人 Motoko Kotani 表示:
“为了应对当今紧迫的全球挑战,我们必须开展跨学科合作,将不同的知识、观点和经验结合起来,共同创造包容且可持续的解决方案。国际科学界在开辟促进这些多元化合作的道路方面发挥着重要作用。”
国际科学理事会科学与社会副主席 Motoko Kotani
特 联合国未来峰会 这份由联合国机构、气象组织和科研机构联合编写的报告指出,气候变化为我们重振和重启对全球目标的集体承诺提供了千载难逢的机会。报告还采纳了年轻人和早期职业科学家的意见,他们是未来变革的推动者。
2024 年团结在科学中——关键信息
人类造成的气候变化导致大气、海洋、冰冻圈和生物圈发生广泛而迅速的变化。2023 年是有记录以来最热的一年,极端天气普遍存在。这一趋势在 2024 年上半年继续。
1.2 年全球温室气体 (GHG) 排放量从 2021 年到 2022 年增长了 57.4%,达到 2 亿吨二氧化碳 (CO2) 当量。全球平均地表二氧化碳、甲烷 (CH4) 和一氧化二氮 (N2O) 浓度也创下新高。
《巴黎协定》通过时,预计到 16 年温室气体排放量将比 2030 年增加 2015%。现在,这一预计增幅为 3%,表明已经取得了进展。然而,2030 年的排放差距仍然很大。要将全球变暖限制在 2°C 和 1.5°C 以下(高于工业化前时代),2030 年全球温室气体排放量必须分别比现行政策预测的水平减少 28% 和 42%。
根据现有政策和国家自主贡献(即各国为将全球变暖限制在 2°C 以下而做出的努力),预计本世纪全球变暖将控制在最高 3°C 以内。只有在最乐观的情况下,即所有有条件的国家自主贡献和净零承诺都得到完全实现,全球变暖才有望限制在 2°C 以内,而将全球变暖限制在 14°C 以内的概率仅为 1.5%。
未来五个日历年中至少有一年全球平均近地表温度将比工业化前水平高出 80°C 的可能性为 1.5%,47-2024 年五年平均值超过这一阈值的可能性为 2028%。《巴黎协定》规定的 1.5°C 阈值是指 20 年内平均的长期变暖。
需要采取紧急缓解行动和气候适应行动。
然而,六分之一的国家仍然缺乏国家适应规划工具,资金缺口仍然很大,国际公共适应资金流量自2020年起下降。
由于快速发展,人工智能(AI)和机器学习(ML)可以使熟练的天气建模更快、更便宜,并更容易被计算能力有限的低收入国家所使用。
传统上,天气预报依赖于基于物理的模型,这个过程称为数值天气预报。人工智能/机器学习模型基于再分析和观测数据集进行训练,使天气预报更快、更便宜。一些评估表明,人工智能/机器学习在预测热带气旋等危险事件以及厄尔尼诺和拉尼娜的长期预测方面具有潜力。
机遇巨大,挑战也不少,尤其是数据质量和可用性有限。目前的 AI/ML 模型不包括与海洋、陆地、冰冻圈和碳循环相关的较难预测的变量。
需要强有力的全球治理来确保 AI/ML 服务于全球利益。增强透明度对于建立信任和制定负责任的使用标准至关重要。
近几十年来,太空地球观测领域取得了令人难以置信的进步,为未来提供了巨大的机遇。
高分辨率和高频率的地球系统观测对于有效的天气预报、气候预测和环境监测至关重要。
通过利用公私合作伙伴关系,太空地球观测方面的创新可用于增强天气、气候、水和相关环境应用。
然而,巨大的挑战限制了空间地球观测在支持全球目标方面发挥全部潜力。在精确测量关键海洋、气候、气溶胶和水文变量以及覆盖稀疏观测区域(如冰冻圈)方面仍然存在差距。
此外,数据可访问性和标准化也是一个问题,特别是对于发展中国家而言。
需要国际合作、综合观测系统的全面治理框架和创新融资模式来支持针对天气、气候、水和相关环境应用的空间地球观测。
2024 年 WMO 日历竞赛 – Pramod Kanakath(印度尼西亚)
社会经济影响和气候变化正在使水资源和土地资源紧张,威胁粮食和水资源安全。数字孪生、虚拟现实和元宇宙等沉浸式技术可以通过提供连接物理世界和数字世界的交互式数据驱动解决方案,彻底改变土地和水资源综合管理。从模拟洪水和干旱事件到预测水流量和积水以及土地退化,它们可以增强决策能力和不同参与者的参与度。
数字孪生被定义为一种旨在准确反映物理对象或系统的虚拟表示。元宇宙是一个提供沉浸式体验的虚拟世界综合生态系统。
挑战包括数据可用性和质量的限制。缺乏可持续的融资机制和有效的治理框架,以及缺乏公众的信任和理解。
国际合作、知识共享和强有力的多边框架对于采用这些创新解决方案至关重要。
气候变化、减少灾害风险和可持续发展等全球挑战无法仅靠一种知识形式来解决——它们需要采取跨学科的方法,联合不同环境、社会和文化背景的参与者共同创造和实施解决方案。
传统方法通常侧重于分别理解自然科学和社会科学、政策和社会的维度。
跨学科方法将科学家、决策者、从业人员和民间社会(包括当地和土著社区)等不同参与者聚集在一起,共同创造知识并制定适合当地情况的解决方案。它不同于多学科方法,在多学科方法中,来自不同学科的专家分别研究同一问题。
例如,从一开始就让科学家、政策制定者、从业人员以及当地和土著社区参与进来,可以丰富对气候变化实际影响的理解,并提供更完整的视角。
它还增强了人们对国家气象水文部门(NMHS)等机构的信任。
多灾种早期预警系统 (MHEWS) 对于保护生命、生计和环境至关重要。有证据表明,在 MHEWS 覆盖范围有限或中等的国家,灾害相关死亡率几乎是 MHEWS 覆盖范围广泛或全面覆盖的国家的六倍。
已经取得了进展, 目前,全球一半以上的国家报告称已拥有多阶段预警系统.但仍存在巨大差距。
全民早期预警(EW4All)倡议 旨在确保到 2027 年底,通过拯救生命的预警系统保护地球上的每个人都免受恶劣天气、水和气候事件的影响。该倡议强调了拥抱自然科学和社会科学、技术进步和跨学科方法的重要性。
为了扩大各利益攸关方在 EW4All 方面的行动,科学、技术和工具方面的创新(例如人工智能 (AI)、多渠道和数字通信平台以及公民科学)将是关键。通过利用这些进步并确保它们得到足够的资源支持,我们可以取得改变游戏规则的进步,确保“全民早期预警”成为世界各地社区的现实。
2024 年团结在科学中 – 视频摘要